如何通过催化剂制备全生物基尼龙? ¹

在生物基领域，2,5-呋喃二甲酸（FDCA）是备受关注的分子。近年来，基于FDCA的聚酯研究逐渐增多，但基于FDCA的生物基尼龙的研究却相对较少。

最近，南京工业大学的科研团队成功地利用氟硅胶负载的全氟标记金纳米粒子催化氧化5-羟甲基糠醛（HMF），合成了高效的2,5-呋喃二甲酸（FDCA）。该催化剂具有100%的HMF转化率和高达91%的FDCA选择性，并且可重复使用3次而不损失活性。通过将FDCA与生物基二胺1,5-戊二胺和1,10-癸二胺共聚，成功合成了100%生物基的半芳香尼龙5F和10F，并对其结构和热力学性能进行了研究。

这项研究成果发表在期刊《Chemical Engineering Journal》上，题为“如何通过氧化5-羟甲基糠醛合成100%生物基半芳香尼龙？”。

催化剂制备

图1 展示了氟硅胶负载全氟取代金纳米粒子的制备过程。

尼龙盐5F和10F的晶体结构

图2 展示了尼龙盐5F和10F的晶体结构，以及它们的非氢原子标记分子结构和氢相互作用的电池堆积图。

生物基尼龙5F和10F的性能表征

图3 展示了生物基尼龙5F和10F的热重分析（TGA）和差示扫描量热（DSC）曲线。

图4 展示了生物基尼龙5F和10F的流变曲线。

总结

通过氟硅胶负载的全氟标记金纳米粒子催化氧化HMF，我们成功合成了高效的FDCA，并通过聚合制备了全生物基的半芳香尼龙5F和10F。这些尼龙具有较高的分子量和优异的热稳定性，有望应用于3D打印材料。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722008646#!