在生物基领域，2,5-呋喃二甲酸（FDCA）可以说是一个明星分子。从5-羟甲基糠醛（HMF）高效合成FDCA，以及通过FDCA合成高性能的生物基聚合物一直都是研究热点。近年来，基于FDCA的聚酯相关研究越来越多，但相比之下，基于FDCA的生物基尼龙的相关研究却很少。
最近，南京工业大学应汉杰院士团队实现了通过氟硅胶负载的全氟标记的金纳米粒子催化氧化5-羟甲基糠醛（HMF）合成 2,5-呋喃二甲酸 (FDCA)。实现了 100% 的HMF 转化率和高达91% 的FDCA选择性，并且该催化剂可以重复使用 3 次而没有明显的活性损失。并通过将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系统的研究。
该工作以题为“Production of 100% Bio-based Semi-aromatic Nylon by Aerobic Oxidation of 5-Hydroxymethylfurfural to 2,5-Furandicarboxylic Acid with Bio Aliphatic Diamine”的论文发表在期刊《Chemical Engineering Journal》上。
/ 催化剂制备 /
图1 氟硅胶负载全氟取代金纳米粒子的制备
/ 尼龙盐5F和10F的晶体结构 /
图2 尼龙盐5F (A)和尼龙盐10F (C)的不对称单元的非氢原子标记分子结构，以及显示尼龙10F盐 (B)和尼龙10F盐 (D)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 生物基尼龙5F和10F的TGA和DSC曲线
图4 生物基尼龙5F和10F的流变曲线
总结
作者团队通过氟硅胶负载的全氟标记金纳米粒子催化氧化HMF高效合成FDCA，并通过FDCA和PDA、DDA熔融聚合制备了全生物基的半芳香尼龙5F和10F。其具有较高的分子量（Mw>26800）和优异的热稳定性（Td5%>380℃）。这种透明的生物基尼龙有希望作为3D打印材料。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722008646#!