沉睡中的巨人！12 种最具潜力的生物基平台化合物之一——FDCA

2,5-呋喃二甲酸（FDCA）又称为脱水粘酸和呋喃甲酸，是指由两个羧酸基团组成的有机化合物。FDCA是一种高附加值生物及化学物质，其具有化学稳定性，且熔点较高，不溶于大多数溶剂。

FDCA 被美国能源部确定为建立未来“绿色”化学工业的 12 种最具潜力的生物基平台化合物之一。FDCA 已被建议作为一种重要的可再生结构单元。

FDCA 与传统的石油基单体对苯二甲酸在结构和化学性质上相似，因此FDCA可作为石油化学衍生物对苯二甲酸的替代品。FDCA与乙二醇进行聚合可生成聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯（PEF），PEF再生性、可持续性强，且在耐热性、力学强度、气体阻隔方面优于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。在全球禁塑背景下，PEF有望逐步替代PET，进而带动FDCA需求释放。

FDCA 应用研究：

1.作为单体合成 FDCA 聚酯及其共聚物:

FDCA 聚酯及其共聚物的综合阻隔性突出，FDCA 聚酯中，其中 PEF，对CO2、02和 H20 等气体相较于石油基聚酯PET 拥有更高的阻隔性能。

2.应用于金属有机骨架材料的合成：

由于 FDCA 具有 2 个羧基和 1 个呋喃环，符合做配体的要求，因而激发研究者开展应用于 MOFs 材料的研究，经研究，FDCA 可与 Zn（lI） 、镧系金属、Cu（lI）、Al（lIl）、Fe（lll）等合成 金属有机骨架MOFS 材料。

3.药理作用:

FDCA 的二乙基酯具有与可卡因相似的强麻醉作用。2，5-呋喃二甲酸二钙可抑制巨大芽孢杆菌。对 FDCA 衍生的苯胺的筛选研究表明它们具有重要的抗菌作用。

4.应用于增塑剂合成：

FDCA 与邻苯二甲酸具有类似的化学结构和理化性质，可以替代领苯二甲酸合成增塑剂。

5.合成新型半芳香尼龙/半生物基芳纶/氨纶和聚醚：

南京工业大学应汉杰院士团队通过将 FDCA 与生物基二胺 1，5-成二胺和 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。

FDCA的应用市场分析：

FDCA 合成聚酯性能优异市场潜力巨大，聚酰胺及增塑剂替代应用丰富下游市场选择。据Grandview Research 估算，2020年FDCA作为单体制备聚酯市场潜力最大，占全球消费量的60%以上。由于FDCA 与生物基乙二醇制备的 100%可再生聚酯 PEF 具有优异的阻隔性能，在薄膜和包装应用领域受到市场关注。第二大应用领域是聚酰胺，截止 2020 年，该市场潜在应用规模为8万吨。此外，FDCA 可成为替代邻苯二甲酸酯类增塑剂的生物基材料选择。

FDCA 的产业化方向分析:

1）解决制备成本偏高问题；2）解决 FDCA 聚合过程容易颜色发黑问题；3） FDCA 聚合催化剂的开发；4）拓展 FDCA 下游应用开发。