聚合物及其生产方法与流程

本申请要求于2015年9月17日提交的美国临时专利申请号62/220,207的优先权，其整体以引用的方式并入本文。

本公开内容大体上涉及呋喃聚合物组合物的生产，且更具体地涉及由2,5-呋喃二羧酸或2,5-四氢呋喃二羧酸或酯生产呋喃聚酯。

背景技术：

聚酯通常用于生产例如服装和家纺用布料以及瓶子。本领域已知各种方法来生产聚酯。本领域已知的这些方法传统上涉及使用过渡金属催化剂的聚合。然而，产生的所得聚酯将会在由这样的材料生产的下游产品中具有不希望的残余过渡金属。

因此，需要生产具有较低过渡金属含量的聚酯的替代方法。此外，本领域希望的是从可再生资源生产聚酯的方法。

技术实现要素：

在一些方面中，提供了一种组合物，其包含具有由呋喃羧酸酯部分或四氢呋喃羧酸酯部分组成的聚合物骨架的聚合物。在一些变体中，聚合物骨架由任选取代的2,5-呋喃二羧酸酯部分或任选取代的2,5-四氢呋喃二羧酸酯部分组成。在某些变体中，聚合物是聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚烷基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。在一个变体中，聚合物是聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)，其在本领域中也称为“pef”。

本文所述的这样的聚合物组合物具有低金属含量。在一些变体中，组合物不含金属催化剂。金属催化剂可以包括例如通常用于生产聚合物的催化剂。在一些变体中，这样的金属催化剂包括过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系金属。在一些实施方式中，组合物具有不是来自用于生产聚合物的催化剂的金属含量。在前述的一个变体中，可用于生产聚合物的催化剂包括酯交换催化剂。

在某些变体中，组合物不含金属，包括过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系金属；然而，条件是碱金属、碱土金属和硅可能存在。在一个变体中，这样的碱金属、碱土金属和硅可以痕量存在于组合物中。

在其他变体中，组合物具有小于1重量％的金属含量。在前述的一个变体中，金属含量包括包含了任何过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系金属的任何金属的含量，但不包括任何碱金属、碱土金属和硅的含量。

在另一个方面中，本文提供了一种通过以下生产聚合物组合物的方法：

a)在有机催化剂的存在下将呋喃或四氢呋喃与二醇合并，其中

该呋喃或四氢呋喃是任选取代的呋喃-2,5-二羧酸、任选取代的呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯、任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸或任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯；并且

该二醇是烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，

其中环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选被一个或多个烷基取代，并被两个独立地选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基；和

b)用至少一部分二醇酯化至少一部分呋喃或四氢呋喃以产生聚合物组合物。

在另一个方面中，本文提供了一种通过以下生产聚合物组合物的方法：

a)在有机催化剂的存在下将呋喃或四氢呋喃与二醇合并，其中：

该呋喃或四氢呋喃是任选取代的呋喃-2,5-二羧酸、任选取代的呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯、任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸或任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯；并且

该二醇是烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，

其中环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选被一个或多个烷基取代，并被两个独立地选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基；

b)用至少一部分二醇酯化至少一部分呋喃或四氢呋喃以产生预聚物组合物；和

c)将至少一部分预聚物组合物缩聚以产生聚合物组合物。

在又一个方面中，本文提供了一种通过以下生产聚合物组合物的方法：

a)在有机催化剂的存在下将呋喃或四氢呋喃与二醇合并，其中：

该呋喃或四氢呋喃是任选取代的呋喃-2,5-二羧酸、任选取代的呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯、任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸或任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯；并且

该二醇是烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，

其中环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选被一个或多个烷基取代，并被两个独立地选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基；

b)用至少一部分二醇酯化至少一部分呋喃或四氢呋喃以产生预聚物组合物；

c)将至少一部分预聚物组合物缩聚以产生聚合物缩合物组合物；和

d)将聚合物缩合物组合物干燥和/或结晶以产生聚合物组合物。

在前述方法的一些变体中，二醇是烷基二醇。

在又一个方面中，本文提供了一种方法，其包括在有机催化剂的存在下使呋喃或四氢呋喃聚合以生产聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)、聚(亚烷基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)或其混合物。在一些变体中，呋喃或四氢呋喃是式(g)的化合物：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或者当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h或烷基；并且

每个r^g独立地为h或烷基，其中该烷基任选被一个或多个另外的羟基取代。

在前述方法的其他变体中，有机催化剂是非金属催化剂。在某些变体中，有机催化剂是非过渡金属催化剂。在该方法的某些变体中，有机催化剂是含氮卡宾。在一个变体中，有机催化剂是n-杂环卡宾。

在一些方面中，提供了根据本文所述任一方法生产的聚合物组合物。在本文所述的聚合物组合物(包括根据本文所述方法生产的聚合物组合物)的一些变体中，具有小于0.1重量％的金属。在某些变体中，聚合物组合物具有小于0.1重量％的过渡金属。在其他变体中，聚合物组合物具有至少10,000da的数均分子量。

本文所述的聚合物组合物，包括根据本文所述的方法生产的聚合物组合物，可适用于生产各种材料，包括服装和家纺用织物以及瓶子。因此，在一些方面中，提供了本文所述的聚合物组合物在制造制品中的用途。这样的制品可以包括例如材料(例如织物、纤维)以及塑料(例如塑料瓶和塑料包装)。

在其它方面中，提供了包含本文所述的呋喃或四氢呋喃以及本文所述的有机催化剂的组合物。在一些变体中，这样的组合物还包含二醇。在其他变体中，这样的组合物还包含溶剂。又在其他方面中，提供了包含本文所述的聚合物以及本文所述的有机催化剂的组合物。在可以与前述方面组合的一些变体中，有机催化剂是含氮卡宾化合物。在某些变体中，有机催化剂是n-杂环卡宾。

具体实施方式

以下描述阐述了示例性方法、参数等。然而，应该认识到，这样的描述并不旨在限制本公开内容的范围，而是提供为对示例性实施方式的描述。

本文提供了具有低金属含量的呋喃或四氢呋喃聚合物组合物。这样的组合物由呋喃或四氢呋喃羧酸酯聚合物组成。这样的聚合物的实例包括聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚烷基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。在一个变体中，聚合物是聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)，并且也可以被称为“pef”。在另一个变体中，聚合物是聚(亚乙基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

在一些变体中，本文的聚合物组合物具有低金属含量。这样的金属含量可以包括过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系金属的含量。在一些变体中，金属含量不包括碱金属、碱土金属和硅的含量。

在其他变体中，本文的聚合物组合物不含金属催化剂或其残余物。这样的金属催化剂可以包括例如酯交换催化剂。在一个变体中，金属催化剂的残余物可以包括来自用于合成聚合物的催化剂的金属组分或金属部分。

在其他变体中，本文的聚合物组合物具有不是来自用于生产聚合物或其前体的金属催化剂的金属含量。

本文的聚合物组合物可以在不使用金属催化剂的情况下生产。例如，聚合物组合物中的此种低金属含量可以通过使用有机催化剂来生产聚合物组合物而实现。如本文所述，金属含量可以包括过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系金属的含量。

下面进一步详细描述聚合物组合物和生产这样的聚合物组合物的方法。

生产聚合物组合物的方法

提供了生产本文所述的聚合物组合物的方法。

在一些方面中，对呋喃或四氢呋喃化合物进行酯交换以生产如本文所述的聚合物组合物。在某些实施方式中，呋喃或四氢呋喃化合物在有机催化剂的存在下进行酯交换。例如，在一些变体中，呋喃或四氢呋喃化合物是式(g)的化合物：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或者当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h或烷基；并且

每个r^g独立地为h或烷基，其中该烷基任选被一个或多个羟基取代。

下面的总体方案1描述了使用有机催化剂由式(g)的化合物生产呋喃或四氢呋喃聚合物的示例性反应。

总体方案1

下文进一步详细描述式(g)的化合物和适用于本文方法的有机催化剂。本文所述的方法可以在任何合适的温度下进行，例如从200℃至250℃。在一些变体中，本文所述的方法可以在减压下进行。例如，在一些变体中，该方法在低于100托、低于10托或低于0.1托下进行。如本文所用，托是绝对标度。

在其他实施方式中，呋喃或四氢呋喃在有机催化剂的存在下酯交换以产生预聚物组合物；并将预聚物缩聚以产生聚合物组合物。在其他实施方式中，呋喃或四氢呋喃在有机催化剂的存在下酯交换以产生预聚物组合物；并将预聚物缩聚以产生聚合物组合物。在一些实施方式中，呋喃或四氢呋喃是如本文所述的式(g)的化合物。

在前述方法的一些实施方式中，以至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的产率生产聚合物。

在其它方面中，本文提供了在有机催化剂的存在下由呋喃和二醇生产聚合物或聚合物混合物的方法。

在一个实施方式中，在有机催化剂的存在下合并呋喃和二醇，并且呋喃被至少一部分二醇酯化以产生聚合物组合物。在一些实施方式中，呋喃是呋喃二羧酸，且呋喃二羧酸被二醇酯化以产生聚合物组合物。例如，在一个变体中，呋喃二羧酸是2,5-呋喃二羧酸。在其他实施方式中，呋喃是呋喃二羧酸二酯，且呋喃二羧酸二酯被二醇酯化以产生聚合物组合物，其中酯化是酯交换。例如，在一个变体中，呋喃二羧酸二酯是2,5-呋喃二羧酸二酯。

在另一个实施方式中，在有机催化剂的存在下合并呋喃与二醇。在这样的实施方式中，至少一部分呋喃与至少一部分二醇酯化以产生预聚物组合物；并将预聚物缩聚以产生聚合物组合物。在某些变体中，呋喃是呋喃二羧酸二酯，且呋喃二羧酸二酯被二醇酯化以产生预聚物组合物，其中酯化是酯交换。例如，在一个变体中，呋喃二羧酸二酯是2,5-呋喃二羧酸二酯。在其他变体中，缩聚在催化剂的存在下发生。在某些实施方式中，用于缩聚的催化剂与用于酯化的催化剂相同，并且例如可以是有机催化剂。在其他变体中，用于缩聚的催化剂不同于用于酯化的催化剂，并且可以使用本领域已知的用于缩聚步骤的任何合适的催化剂。

在另一个实施方式中，在有机催化剂的存在下将呋喃与二醇合并。在这样的实施方式中，至少一部分呋喃与至少一部分二醇酯化以产生预聚物组合物；将预聚物缩聚以产生聚合物缩合物组合物；并将聚合物缩合物组合物干燥和/或结晶以产生聚合物组合物。在某些变体中，呋喃是呋喃二羧酸二酯，且呋喃二羧酸二酯被二醇酯化以产生预聚物组合物，其中酯化是酯交换。例如，在一个变体中，呋喃二羧酸二酯是2,5-呋喃二羧酸二酯。在其他变体中，缩聚在催化剂的存在下发生。在某些实施方式中，用于缩聚的催化剂与用于酯化的催化剂相同，并且例如可以是有机催化剂。在其他变体中，用于缩聚的催化剂不同于用于酯化的催化剂，并且可以使用本领域已知的用于缩聚步骤的任何合适的催化剂。在一些实施方式中，缩聚是酯交换。

上述实施方式也可以使用四氢呋喃来进行。例如，在其他方面中，本文提供了在有机催化剂的存在下由四氢呋喃和二醇生产聚合物或聚合物混合物的方法。

在一些变体中，在有机催化剂的存在下合并四氢呋喃和二醇，并且四氢呋喃被至少一部分二醇酯化以产生聚合物组合物。

在其他变体中，在有机催化剂的存在下将四氢呋喃与二醇合并。在这样的变体中，至少一部分四氢呋喃与至少一部分二醇酯化以产生预聚物组合物；并将预聚物缩聚以产生聚合物组合物。

又在其他变体中，在有机催化剂的存在下将四氢呋喃与二醇合并。在这样的变体中，至少一部分四氢呋喃与至少一部分二醇酯化以产生预聚物组合物；将预聚物缩聚以产生聚合物缩合物组合物；并将聚合物缩合物物组合物干燥和/或结晶以产生聚合物组合物。

反应混合物

在一些实施方式中，式(g)的化合物与有机催化剂合并以形成反应混合物。式(g)的化合物可以是呋喃或四氢呋喃化合物。例如，在某些实施方式中，将呋喃与二醇合并以形成反应混合物。在某些实施方式中，将呋喃与二醇和有机催化剂合并以形成反应混合物。在某些变体中，将四氢呋喃与二醇合并以形成反应混合物。在某些实施方式中，将四氢呋喃与二醇和有机催化剂合并以形成反应混合物。

在一些变体中，反应混合物具有小于1重量％的金属，小于0.5重量％的金属，小于0.3重量％的金属，小于0.1重量％的金属，小于0.05重量％的金属，小于0.04重量％的金属，小于0.03重量％的金属，小于0.02重量％的金属，小于0.01重量％的金属，小于0.009重量％的金属，小于0.006重量％的金属，小于0.003重量％的金属，小于0.001重量％的金属，小于0.0009重量％的金属，小于0.0006重量％的金属，小于0.0003重量％的金属，小于0.0001重量％的金属或小于0.00009重量％的金属。在一些变体中，反应混合物具有小于0.09重量％的金属，小于0.08重量％的金属，小于0.07重量％的金属，小于0.06重量％的金属，小于0.05重量％的金属，小于0.04重量％的金属，小于0.03重量％的金属或小于0.02重量％的金属。

如本文所用，组合物中元素m的“重量％”是指(元素m的质量/组合物的干重)×100％。本领域技术人员也将会理解如何将重量％转换成ppm。

在一些变体中，金属是一种或多种过渡金属、一种或多种后过渡金属、一种或多种准金属、一种或多种镧系金属或其任意组合。

在某些实施方式中，反应混合物的总过渡金属含量小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些变体中，将式(g)的化合物与有机催化剂合并以形成反应混合物。在某些实施方式中，将呋喃与二醇合并以形成反应混合物。在某些实施方式中，将呋喃与二醇和有机催化剂合并以形成反应混合物。在其他实施方式中，将四氢呋喃与二醇合并以形成反应混合物。在某些实施方式中，将四氢呋喃与二醇和有机催化剂合并以形成反应混合物。

在一些变体中，相对于可能包括呋喃或四氢呋喃的式(g)的化合物，反应混合物具有小于1摩尔％的金属，小于0.5摩尔％的金属，小于0.3摩尔％的金属，小于0.1摩尔％的金属，小于0.05摩尔％的金属，小于0.04摩尔％的金属，小于0.03摩尔％的金属，小于0.02摩尔％的金属，小于0.01摩尔％的金属，小于0.009摩尔％的金属，小于0.006摩尔％的金属，小于0.003摩尔％的金属，小于0.001摩尔％的金属，小于0.0009摩尔％的金属，小于0.0006摩尔％的金属，小于0.0003摩尔％的金属，小于0.0001摩尔％的金属或小于0.00009摩尔％的金属。

在一些变体中，金属是一种或多种过渡金属。过渡金属可以包括周期表的d-区元素，其包括3-12族。在某些实施方式中，过渡金属是钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、鑪、钍、钅喜、铍、钅黑、钅麦、钅达、钅仑或鎶。

在其他变体中，金属是一种或多种镧系元素。镧系元素可以包括原子序数为57至71的元素。在某些实施方式中，镧系元素是镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥。

在一些变体中，金属是后过渡金属。在一些实施方式中，后过渡金属是镓、铟、铊、锡、铅、铋或铝。

又在其他变体中，金属是准金属。在一些实施方式中，准金属是硼、硅、锗、砷、锑、碲或钋。

在一个变体中，金属不包括碱金属、碱土金属和硅。

在某些实施方式中，相对于可能包括呋喃或四氢呋喃的式(g)的化合物，反应混合物的过渡金属含量、镧系金属含量、后过渡金属含量、准金属含量或其任何组合小于1摩尔％，小于0.5摩尔％，小于0.3摩尔％，小于0.1摩尔％，小于0.05摩尔％，小于0.04摩尔％，小于0.03摩尔％，小于0.02摩尔％，小于0.01摩尔％，小于0.009摩尔％，小于0.006摩尔％，小于0.003摩尔％，小于0.001摩尔％，小于0.0009摩尔％，小于0.0006摩尔％，小于0.0003摩尔％，小于0.0001摩尔％或小于0.00009摩尔％。

在一些变体中，反应混合物包含小于400ppm、小于350ppm、小于300ppm、小于250ppm、小于200ppm、小于150ppm、小于100ppm、小于50ppm、小于25ppm、小于10ppm、小于8ppm、小于6ppm、小于5ppm、小于3ppm、小于1重量％、小于0.5重量％、小于0.3重量％、小于0.1重量％、小于0.05重量％、小于0.04重量％、小于0.03重量％、小于0.02重量％、小于0.01重量％、小于0.009重量％、小于0.006重量％、小于0.003重量％、小于0.001重量％、小于0.0009重量％、小于0.0006重量％、小于0.0003重量％、小于0.0001重量％或小于0.00009重量％的以下中的一种或多种：钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、鑪、钍、钅喜、铍、钅黑、钅麦、钅达、钅仑、鎶、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、镓、铟、铊、锡、铅、铋、硼、硅、锗、砷、锑或碲。

在一些变体中，反应混合物中钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、鑪、钍、钅喜、铍、钅黑、钅麦、钅达、钅仑和鎶(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，反应混合物中镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥(如果存在的话)的总含量少于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，反应混合物中镓、铟、铊、锡、铅和铋(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，反应混合物中硼、硅、锗、砷、锑和碲(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，反应混合物中的铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、锌、锗、锆、镉、锡、锑、铪、钨、铅和铋(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在某些变体中，反应混合物包含小于400ppm、小于300ppm、小于200ppm、小于100ppm、小于50ppm、小于25ppm或小于10ppm的锡。在某些实施方式中，反应混合物中过渡金属和锡的组合小于400ppm，小于300ppm，小于200ppm，小于100ppm或小于50ppm。

在一些变体中，反应混合物具有小于0.016重量％的总过渡金属含量，小于0.01重量％的总镧系元素含量，小于0.0075重量％的总后过渡金属含量和小于0.02重量％的总准金属含量。

应当理解的是，本文描述的金属含量可以组合，就如同各个和每个组合都被单独列出一样。例如，在一个变体中，反应混合物具有小于0.000738重量％的钪，小于0.000635重量％的钛，小于0.000456重量％的钒，小于0.000265重量％的铬，小于0.000145重量％的锰，小于0.00130重量％的铁，小于0.000089重量％的钴，小于0.000380重量％的镍，小于0.000104重量％的铜，小于0.00040重量％的锌，小于0.000379重量％的钇，小于0.000442重量％的锆，小于0.000505重量％的铌，小于0.000710重量％的钼，小于0.000875重量％的锝，小于0.000869重量％的钌，小于0.001359重量％的铑，小于0.001391重量％的钯，小于0.001273重量％的银，小于0.001497重量％的镉，小于0.000197重量％的铪，小于0.000197重量％的钽，小于0.000223重量％的钨，小于0.000297重量％的铼，小于0.000190重量％的锇，小于0.000212重量％的铱，小于0.000249重量％的铂，小于0.000243重量％的金，或小于0.000282重量％的汞，或其任意组合。

在另一个变体中，反应混合物具有小于0.001998重量％的镧，小于0.001440重量％的铈，小于0.001161重量％的镨，小于0.000929重量％的钕，小于0.00077wt％的钷，小于0.00053重量％的钐，小于0.00041重量％的铕，小于0.00038重量％的钆，小于0.00037重量％的铽，小于0.00042重量％的镝，小于0.00025重量％的钬，小于为0.00025重量％的铒，小于0.00022重量％的铥，小于0.00027重量％的镱，或小于0.00018重量％的镥，或其任意组合。

在又一个变体中，反应混合物具有小于0.000078重量％的镓，小于0.004280重量％的铟，小于0.002394重量％的锡，小于0.000299重量％的铅或小于0.000330重量％的铋，或其任意组合。

在又一个变体中，反应混合物具有小于0.01478重量％的硅，小于0.000089重量％的锗，小于0.00010重量％的砷，小于0.002701重量％的锑或小于0.002032重量％的碲，或其任意组合。

在又一个变体中，反应混合物具有小于0.0026重量％的铝，0.00064重量％的钛，0.00046重量％的钒，0.00027重量％的铬，0.00015重量％的锰，0.0014重量％的铁，0.00009重量％的钴，0.0004重量％的锌，0.00009重量％的锗，0.0004重量％的锆，0.0015重量％的镉，0.0024重量％的锡，0.0027重量％的锑，0.00019重量％的铪，0.00022重量％的钨，0.00029重量％的铅或0.00033重量％的铋，或其任意组合。

还应理解，具有一定水平金属含量(其可包括过渡金属、镧系元素、后过渡金属或准金属或其任意组合的含量)的反应混合物可具有其它水平的非过渡金属、非镧系元素、非后过渡金属或非准金属或其组合。例如，在一些实施方式中，反应混合物中过渡金属的总含量小于150ppm，而碱金属、碱土金属或其组合的总含量大于50ppm，大于100ppm，大于200ppm，大于300ppm或大于400ppm。在一些变体中，反应混合物中过渡金属的总含量小于150ppm，而钠、镁或其组合的总含量大于50ppm，大于75ppm，大于100ppm，大于150ppm或大于200ppm。

在前述实施方式的一些变体中，金属是过渡金属或重金属或其组合。在其它变体中，金属是锡、锆、铪、锑或锗或其任意组合。在某些变体中，锡可以是锡(iv)或锡(ii)或其组合。在其他变体中，金属是铅、钛、铋、锌、镉、铝、锰、钴、铬、铁、钨或钒或其任意组合。在某些变体中，金属是锡、锆、铪、锑、锗、钛、锌或铝或其任意组合。一种或多种金属可能促成反应混合物中存在的金属含量。

在一些变体中，反应混合物具有小于0.025重量％的金属含量，其中金属含量是基于第ii族金属、过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系元素(如果存在的话)，条件是金属含量不包括钛和/或锡(如果存在的话)的含量。

在一些变体中，反应混合物具有小于0.02重量％的金属含量，其中金属含量是基于第ii族金属、过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系元素(如果存在的话)，条件是金属含量不包括锡(如果存在的话)的含量。

在一些变体中，反应混合物具有小于0.003重量％的金属含量，其中金属含量是基于过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系元素(如果存在的话)。

下文进一步详细描述生产聚合物组合物的呋喃、二醇(如果使用的话)、催化剂和反应条件。

呋喃和四氢呋喃

本文所述的可包含聚合物或聚合物混合物的聚合物组合物可通过在有机催化剂的存在下将至少一种任选取代的呋喃或四氢呋喃与至少一种二醇合并来产生。在前述的一些变体中，呋喃或四氢呋喃可以被一个或多个脂族或芳族基团取代。

在一些变体中，呋喃或四氢呋喃是式(f)的化合物：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或者当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团；并且

每个r^f独立地为h或烷基。

在一个实施方式中，脂族基团是烷基。在一些实施方式中，每个rⁿ独立地为h或烷基。在一些变体中，是双键，j是2，且式(f)的化合物是式(f1)的化合物：

其中每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团，且每个r^f独立地为h或烷基。在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。

在一些变体中，每个rⁿ是h。在其他变体中，一个rⁿ是烷基，且另一个rⁿ是h。在其他变体中，两个rⁿ都是烷基。在一些变体中，每个rⁿ独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。在一些变体中，每个r^f是h。在其他变体中，一个r^f是烷基且另一个r^f是h。在其他变体中，两个r^f都是烷基。在一些变体中，每个r^f独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。

在一些变体中，每个rⁿ和r^f是h，且式(f1)的化合物是2,5-呋喃二羧酸(fdca)：

在一些变体中，每个rⁿ是h，每个r^f是甲基，且式(f1)的化合物是2,5-呋喃二羧酸(fdca)二甲酯：

在其他变体中，每个rⁿ是h，每个r^f是乙基，且式(f1)的化合物是2,5-呋喃二羧酸(fdca)二乙酯：

在本文所述方法的其它变体中，是单键，j是6，且式(f)的化合物是式(f2)的化合物：

其中每个rⁿ独立地为h，脂族或芳族基团，并且每个r^f独立地为h或烷基。在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。

在一些变体中，每个rⁿ是h。在某些变体中，一个rⁿ是烷基且每个剩余的rⁿ是h。在其他变体中，两个rⁿ独立地是烷基，并且每个剩余的rⁿ是h。在其他变体中，三个rⁿ独立地为烷基，并且每个剩余的rⁿ为h。在其他变体中，四个rⁿ独立地为烷基，并且每个剩余的rⁿ为h。在其他变体中，五个rⁿ独立地为烷基，并且剩余的rⁿ为h。在其它变体中，每个rⁿ独立地为烷基。在一些变体中，每个rⁿ独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。在一些变体中，每个r^f是h。在其他变体中，一个r^f是烷基且另一个r^f是h。在其他变体中，两个r^f都是烷基。在一些变体中，每个r^f独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。

在某些变体中，每个rⁿ且每个r^f是h，且式(f2)的化合物是2,5-四氢呋喃二羧酸：

在某些变体中，每个rⁿ是h，每个r^f是甲基，且式(f2)的化合物是2,5-四氢呋喃二羧酸二甲酯：

通常应当理解的是，式(f)、(f1)和(f2)的变量rⁿ和r^f可以组合，就如同各个和每个组合被单独列出一样。

式(g)的化合物

本文所述的可包含聚合物或聚合物混合物的聚合物组合物也可通过将至少一种任选取代的呋喃或四氢呋喃与有机催化剂合并来生产。在前述的一些变体中，呋喃或四氢呋喃可以被一个或多个脂族或芳族基团取代。在一些变体中，脂族基团是烷基。因此，在一些变体中，呋喃或四氢呋喃可以被一个或多个烷基取代。

在一些变体中，呋喃或四氢呋喃是式(g)的化合物：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或者当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团；并且

每个r^g为烷基，其中该烷基任选被一个或多个羟基取代。

在一些实施方式中，脂族基团是烷基。在一些实施方式中，每个rⁿ独立地为h或烷基。

在一些变体中，是双键，j是2，且式(g)的化合物是式(g1)的化合物：

其中：

每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团；并且

每个r^g独立地为烷基，其中该烷基任选被一个或多个羟基取代。

在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。在一些变体中，每个rⁿ是h。在其他变体中，一个rⁿ是烷基且另一个rⁿ是h。在其他变体中，两个rⁿ都是烷基。在一些变体中，每个rⁿ独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。在其他变体中，两个r^g都是烷基，其中每个烷基独立地被至少一个羟基取代。在一些变体中，每个r^g独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。

在一个实施方式中，每个rⁿ是h，每个r^g是乙基，且式(g1)的化合物是呋喃-2,5-二羧酸双(羟甲)酯：

在本文所述的方法的其它变体中，是单键，j是6，且式(g)的化合物是式(g2)的化合物：

其中：

每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团；并且

每个r^g独立地为烷基，其中该烷基任选被一个或多个羟基取代。

在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。在一些变体中，每个rⁿ是h。在某些变体中，一个rⁿ是烷基且每个剩余的rⁿ是h。在其他变体中，两个rⁿ独立地是烷基，并且每个剩余的rⁿ是h。在其他变体中，三个rⁿ独立地为烷基，并且每个剩余的rⁿ为h。在其他变体中，四个rⁿ独立地为烷基，并且每个剩余的rⁿ为h。在其他变体中，五个rⁿ独立地为烷基，并且剩余的rⁿ为h。在其他变体中，每个rⁿ独立地为烷基。在一些变体中，每个rⁿ独立地选自h、甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。在一些变体中，每个r^g独立地选自甲基、乙基、丙基、丁基和戊基。

在某些变体中，每个rⁿ是h，每个r^g是乙基，且式(g2)的化合物是四氢呋喃-2,5-二羧酸双(2-羟乙)酯：

应当理解的是，当烷基被一个或多个羟基取代时，每个羟基可独立地键合到伯碳、仲碳或叔碳上。

通常应当理解，式(g)、(g1)和(g2)的变量rⁿ和r^g可以组合，就如同每个和各个组合都被单独列出一样。

二醇

在一些变体中，为了生产本文所述的聚合物组合物，在有机催化剂的存在下将至少一种呋喃或四氢呋喃与至少一种二醇合并，并且至少一部分呋喃或四氢呋喃采用至少一部分二醇酯化。

在某些变体中，二醇是烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚；其中烷基被两个-oh基团取代；并且其中环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选被一个或多个烷基取代，并且被两个独立地选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基。在一些实施方式中，二醇未被任何-r^p-oh基团取代。在其他实施方式中，二醇被至少一个-oh基团和至少一个-r^p-oh基团取代。在一些实施方式中，每个r^p独立地是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基。

二醇的羟基可以在任何位置独立地与二醇连接。例如，在一些实施方式中，二醇含有两个羟基，其中每个羟基独立地键合到伯碳、仲碳、叔碳或其任意组合。

在一些变体中，二醇包含环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，其中环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选被一个或多个烷基取代，并且被两个-r^p-oh取代基，其中r^p是烷基，并且每个-oh独立地与r^p基团的伯碳、仲碳或叔碳键合。

例如，在一个实施方式中，二醇是被各自与不同伯碳键合的两个羟基取代的正丁烷。在一个变体中，二醇是：

在一个实施方式中，二醇是被各自与不同伯碳键合的两个羟基取代的乙烷。在一个变体中，二醇是：

在另一个实施方式中，二醇是被一个与仲碳键合的羟基和一个其中r^p是甲基的-r^p-oh基团取代的环己烷。在一个变体中，二醇是：

在本文所述方法的一些变体中，二醇是烷基，其中该烷基被两个羟基取代。例如，在一些变体中，二醇是乙烷-1,2-二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、甘油、赤藓糖醇或季戊四醇。

在一些变体中，二醇是环烷基，其中该环烷基任选被一个或多个烷基取代，并且被两个选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基。在一些变体中，二醇是被两个羟基取代的环烷基。在某些变体中，二醇是被一个-oh和一个-r^p-oh取代基取代的环烷基。在一些变体中，二醇是被两个-r^p-oh取代基取代的环烷基，其中r^p独立地为烷基。

例如，在一些变体中，二醇是环戊烷-1,3-二醇。

在一些变体中，二醇是杂环烷基，其中该杂环烷基任选被一个或多个烷基取代，并且被两个选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基。在一些变体中，二醇是被两个羟基取代的杂环烷基。在某些变体中，二醇是被一个-oh和一个-r^p-oh取代基取代的杂环烷基。在一些变体中，二醇是被两个-r^p-oh取代基取代的杂环烷基，其中r^p独立地为烷基。

例如，在一些变体中，二醇是2,5-双(羟甲基)四氢呋喃、(2,5-二氢呋喃-2,5-二基)二甲醇、吡咯烷-2,5-二基二甲醇或2,2'-(四氢呋喃-2,5-二基)双(乙-1-醇)。

在某些实施方式中，二醇是被两个-r^p-oh取代基取代的四氢呋喃基，其中r^p在每种情况下为甲基。在一个变体中，二醇是：

在一些变体中，二醇是芳基，其中该芳基任选被一个或多个烷基取代，并且被两个选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基。在一些变体中，二醇是被两个羟基取代的芳基。在某些变体中，二醇是被一个-oh和一个-r^p-oh取代基取代的芳基。在一些变体中，二醇是被两个-r^p-oh取代基取代的芳基，其中r^p独立地为烷基。

例如，在一些变体中，二醇是氢醌、4-(羟甲基)苯酚或1,4-亚苯基二甲醇。

在一些变体中，二醇是杂芳基，其中该杂芳基任选地被一个或多个烷基取代，并且被两个选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基。在一些变体中，二醇是被两个羟基取代的杂芳基。在某些变体中，二醇是被一个-oh和一个-r^p-oh取代基取代的杂芳基。在一些变体中，二醇是被两个-r^p-oh取代基取代的杂芳基，其中r^p独立地为烷基。

例如，在一些变体中，二醇是呋喃-2,5-二醇、5-(羟甲基)呋喃-2-醇或呋喃-2,5-二基二甲醇。

例如在一些实施方式中，二醇是被两个-oh基团取代的呋喃。在某些实施方式中，二醇是：

在其他实施方式中，二醇是被两个-r^p-oh取代基取代的呋喃，其中r^p在每种情况下是甲基。在某些实施方式中，二醇是：

在一些变体中，二醇是醚，其中该醚任选地被一个或多个烷基取代，并且被两个选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基。在一些变体中，二醇是被两个羟基取代的醚。在某些变体中，二醇是被一个-oh和一个-r^p-oh取代基取代的醚。在一些变体中，二醇是被两个-r^p-oh取代基取代的醚，其中r^p独立地为烷基。

在一些变体中，二醇具有式ho-a¹-oh，其中a¹是烷基，或者-r^p-a²-r^p-，其中a²是环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，其中环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选被一个或多个烷基取代，并且每个r^p独立地为烷基。

例如，在一些变体中，二醇具有式ho-a¹-oh，其中a¹是烷基。在一些变体中，a¹是直链烷基。在某些变体中，a¹是甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基或正庚基。

在其他变体中，二醇具有式ho-a¹-oh，其中a¹是：

其中：

各个r^a独立地为h或烷基；

k是2或6；

当k是2时，是

当k是6时，是并且

每个r^p独立地为–烷基–。

例如，在一些实施方式中，k是2。在其他实施方式中，k是6。在某些实施方式中，每个r^a是h。在其他实施方式中，至少一个r^a是烷基。在其他实施方式中，每个r^a是烷基。在某些实施方式中，每个r^p是-甲基-。

预聚物

如上所述，在某些实施方式中，在有机催化剂的存在下将呋喃或四氢呋喃与二醇合并以产生预聚物组合物，或者在有机催化剂的存在下将呋喃或四氢呋喃进行酯交换以产生预聚物组合物，其中该预聚物组合物包含预聚物，并将预聚物缩聚以产生聚合物组合物。

在一些实施方式中，预聚物组合物包含一种或多种能够进一步进行聚合反应(包括例如酯化和/或酯交换)以产生更高分子量聚合物组合物的单体或聚合物。因此，例如，在一些实施方式中，预聚物组合物包含一种或多种呋喃/四氢呋喃，例如上述的一种或多种式(f)、(f1)、(f2)、(g)、(g1)或(g2)的化合物或二醇。

例如，在一些实施方式中，预聚物组合物包含：

在一些实施方式中，预聚物组合物包含一种或多种下式的化合物：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h或烷基；

r^q是烷基；并且

n是2或更大的整数。

在一些实施方式中，预聚物组合物包含一种或多种下式的化合物：

其中n是2或更大的整数。

如上所述，预聚物组合物可进行进一步聚合以产生具有更高分子量的聚合物组合物。在一些实施方式中，预聚物组合物在有机催化剂的存在下，并任选地在溶剂的存在下进一步聚合(例如酯化或酯交换)。有机催化剂可以与用于产生预聚物组合物的有机催化剂不同或相同。在一些实施方式中，在有机催化剂的存在下将呋喃或四氢呋喃与二醇合并，或者在有机催化剂的存在下将呋喃或四氢呋喃酯交换以产生预聚物组合物，并且在进一步聚合以产生聚合物组合物之前分离预聚物组合物。在其它实施方式中，不分离预聚物组合物。

在本文方法的其他实施方式中，在反应中不使用二醇。因此，在其他变体中，呋喃或四氢呋喃在有机催化剂的存在下产生聚合物组合物。

有机催化剂

在一些实施方式中，本文所述方法中使用的有机催化剂是非金属催化剂。在一些实施方式中，有机催化剂是非过渡金属催化剂。

在一些变体中，有机催化剂包含卡宾(carbene)。在某些变体中，有机催化剂包含含氮卡宾。在某些实施方式中，有机催化剂是n-杂环卡宾。在一些实施方式中，有机催化剂是包含至少两个选自o、s和n的杂原子的n-杂环卡宾，其中至少一个杂原子是n。在一些实施方式中，n-杂环卡宾包含两个或三个杂原子。在其它实施方式中，有机催化剂是包含至少两个选自o、s和n的杂原子的无环杂卡宾，其中至少一个杂原子是n。在某些实施方式中，无环杂卡宾包含两个或三个杂原子。

在一些实施方式中，n-杂环卡宾是式(c1)的化合物：

其中：

x¹是n、cr2或cr；

y是nr^c3、o或s；

如果存在，则每个r独立地为h、脂族或芳族基团；

r^c1、r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团；并且

是单键或双键。

在一些实施方式中，脂族基团是烷基。在一些实施方式中，芳族基团是杂芳族基团。在一个实施方式中，每个r独立地为h或烷基。在某些实施方式中，r^c1、r^c2和r^c3独立地为h或烷基。在一些变体中，y为nr^c3或s。在某些变体中，y为nr^c3。在一些变体中，r^c1和r^c2独立地为h或烷基。在某些变体中，r^c1是h且r^c2是烷基。在一些变体中，式(c1)的化合物是：

其中r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团。

在一些变体中，x¹是cr，其中r是h；y是nr^c3，其中r^c3是甲基；r^c2是甲基；是单键，且式(c1)的化合物是：

应当理解，上述化合物也可以描述为：

在一些实施方式中，无环杂卡宾是式(c2)的化合物：

其中：

x²是nr^c7、o或s；并且

r^c4、r^c5、r^c6和r^c7独立地为h、脂族或芳族基团。

在一些实施方式中，脂族基团是烷基。在某些实施方式中，芳族基团是杂芳族基团。在某些实施方式中，r^c4、r^c5、r^c6和r^c7独立地为h或烷基。在一些实施方式中，r^c4、r^c5、r^c6和r^c7独立地为烷基或芳基。在某些实施方式中，x²是nr^c7。

在一些实施方式中，有机催化剂为任选取代的咪唑(imidazolium)卡宾、任选取代的唑(azolium)卡宾或任选取代的噻唑(thiazolium)卡宾。

在一些变体中，有机催化剂是原位产生的。例如，在一些变体中，将呋喃和二醇在有机催化剂的存在下合并以形成反应混合物，其中有机催化剂是n-杂环卡宾，其中n-杂环卡宾是原位产生的。在某些变体中，式(g)的化合物在有机催化剂的存在下进行酯交换以产生聚合物或聚合物混合物，其中有机催化剂是原位产生的。

在一些变体中，有机催化剂是盐，或由盐原位生成。例如，在一个变体中，有机催化剂是n-杂环卡宾，其中n-杂环卡宾由n-杂环盐产生。在一个变体中，有机催化剂是分别由任选取代的咪唑鎓盐、任选取代的唑鎓盐或任选取代的噻唑鎓盐产生的任选取代的咪唑卡宾、任选取代的唑卡宾或任选取代的噻唑卡宾。在一些变体中，有机催化剂为盐或由盐产生，其中该盐为卤化物盐，例如氯盐、氟盐、溴盐或碘盐。因此，在一些实施方式中，有机催化剂包含卤化物，例如氯化物、氟化物、溴化物或碘化物或其混合物。可以使用本文所述的有机催化剂的任何组合。

溶剂

在一些实施方式中，呋喃和二醇在溶剂的存在下合并。在一些变体中，式(g)化合物在有机催化剂和溶剂的存在下进行酯交换。在一些变体中，溶剂包含醚。例如，在一些变体中，溶剂包含四氢呋喃。在其他变体中，溶剂包含二醇。例如，在一些变体中，式(g)的化合物在有机催化剂和二醇的存在下进行酯交换，其中二醇如上所述。可以使用本文所述的溶剂的任何组合或混合物。

聚合物组合物

还提供了包含本文所述聚合物的组合物。在一些变体中，组合物包含具有骨架的聚合物，其中骨架包含呋喃或四氢呋喃部分。例如，在一些实施方式中，骨架包含呋喃二羧酸酯部分、四氢呋喃二羧酸酯部分或其组合。在一些变体中，呋喃或四氢呋喃部分可以未被取代或被取代。在某些变体中，骨架包含任选取代的2,5-呋喃二羧酸酯部分或任选取代的2,5-四氢呋喃二羧酸酯部分或其组合。应当理解，骨架中的呋喃或四氢呋喃部分可以衍生自一种或多种如上所述的式(f)、(f1)、(f2)、(g)、(g1)或(g2)的化合物。在一些实施方式中，呋喃或四氢呋喃部分被例如一个或多个烷基取代。

在一些变体中，组合物包含具有骨架的聚合物，其中骨架包含式(p)的部分：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或当是单键时j是6；并且

每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团。

在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。在一些变体中，是双键，j是2，且式(p)的部分是式(p1)的部分：

其中每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团。

在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。在一些变体中，是单键，j是6，且式(p)的部分是式(p2)的部分：

其中每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团。

式(p)、(p1)或(p2)的部分是聚合物内的重复单元。然而，应当理解，聚合物可以包含其他部分。在一些变体中，可以将其他部分并入聚合物骨架中。

在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。骨架还可以包含一个或多个亚烷基部分。在一些实施方式中，亚烷基部分衍生自二醇，例如衍生自与式(f)的化合物结合以产生一种或多种聚合物的二醇。在其它实施方式中，亚烷基部分衍生自式(g)的化合物，例如来自式(g)的化合物中存在的r^g基团。

因此，在一些实施方式中，组合物包含具有骨架的聚合物，其中骨架包含式(q)的部分：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团；并且

r^q是烷基。

在一些变体中，每个rⁿ独立地为h或烷基。在一些变体中，j是2。在某些变体中，rⁿ是h。在一些变体中，r^q是乙基、丙基、丁基或戊基。在一个实施方式中，r^q是乙基。应当理解，在某些变体中，骨架包含一个或多个式(q)的部分，其中对于该部分的每个实例，变量j、rⁿ、r^q和中的每个独立地进行选择。例如，在一个实施方式中，骨架包含至少两个式(q)的部分，其中在一个部分中，r^q是乙基，而在另一个部分中r^q是丙基、丁基或戊基。

例如，在一个实施方式中，式(q)的部分是：

其中r^q是烷基。

在一个实施方式中，组合物包含聚合物骨架，其中聚合物骨架包含以下部分：

应当理解，本文所述聚合物的骨架可以包含一个或多个式(p)、(p1)、(p2)或(q)的不同部分，和/或骨架可以包含一个或多个包含式(p)、(p1)、(p2)或(q)的部分的重复单元。

在一些实施方式中，骨架包含式(p)、(p1)、(p2)或(q)的部分，或式(p)、(p1)、(p2)或(q)的部分的混合物，其中该一个或多个部分是重复单元。例如，在一些实施方式中，聚合物组合物包含：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或当是单键是j是6；

每个rⁿ独立地为h、脂族或芳族基团；

r^q是烷基，并且

n是2或更大的整数。

在一些变体中，每个rⁿ立地为h或烷基。如上所述，在一些实施方式中，聚合物包含多于一个重复单元。因此，在其中聚合物组合物包含上述结构的某些实施方式中，每个重复单元的取代基j、rⁿ、r^q和是独立进行选择的。

在一些变体中，聚合物组合物包含：

其中r^q是烷基，并且n是2或更大的整数。

在一些方面中，组合物包含聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)。例如，在一个方面中，组合物包含聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)。

在一些方面中，可以使用本文所述的任何有机催化剂，通过本文所述的任何方法来生产组合物。例如，在某些变体中，有机催化剂是非金属催化剂。在一些变体中，有机催化剂是非过渡金属催化剂、非镧系金属催化剂、非后过渡金属催化剂或非准金属催化剂。

金属含量

在一些实施方式中，本文提供的组合物，包括根据本文所述的方法生产的聚合物组合物，具有低金属含量。在一个变体中，金属含量可以包括金属和/或准金属的含量。在另一个变体中，金属含量可以包括金属和/或准金属的含量，但不包括可能存在于组合物中的任何碱金属、碱土金属和硅的含量。

在一些变体中，本文提供的组合物，包括根据本文所述的方法生产的聚合物组合物，不含金属催化剂。金属催化剂可以包括例如用于生产聚合物的催化剂。在一些变体中，这样的金属催化剂包括准金属催化剂。

在一些实施方式中，本文提供的组合物，包括根据本文所述的方法生产的聚合物组合物，具有不是来自用于生产聚合物的催化剂的金属含量。在前述的一个变体中，可用于生产聚合物的催化剂包括酯交换催化剂。在某些变体中，这样的酯交换催化剂可以包括锡、锆、铪、锑、锗、铅、钛、铋、锌、镉、铝、锰、钴、铬、铁、钨或钒或其任意组合。

在某些变体中，本文提供的组合物，包括根据本文所述的方法生产的聚合物组合物，不含包括准金属在内的金属。然而，在一些变体中，组合物中可能存在碱金属、碱土金属和硅。例如，碱金属、碱土金属和硅可能以痕量存在于组合物中。

在一些变体中，本文提供的组合物，包括根据本文所述的方法生产的组合物，具有小于1重量％的金属，小于0.5重量％的金属，小于0.3重量％的金属，小于0.1重量％的金属，小于0.05重量％的金属，小于0.04重量％的金属，小于0.03重量％的金属，小于0.02重量％的金属，小于0.01重量％的金属，小于0.009重量％的金属，小于0.006重量％的金属，小于0.003重量％的金属，小于0.001重量％的金属，小于0.0009重量％的金属，小于0.0006重量％的金属，小于0.0003重量％的金属，小于0.0001重量％的金属或小于0.00009重量％的金属。

在前述实施方式的一些变体中，金属是过渡金属、或重金属、或其组合。在其它变体中，金属是锡、锆、铪、锑或锗或其任意组合。在某些变体中，锡可以是锡(iv)或锡(ii)或其组合。一种或多种金属可促成聚合物组合物的金属含量。

在某些实施方式中，组合物具有低含量的一种或多种过渡金属、一种或多种后过渡金属、一种或多种准金属或一种或多种镧系元素或其任意组合。

在一些变体中，金属是一种或多种过渡金属、一种或多种后过渡金属、一种或多种准金属、一种或多种镧系金属或其任意组合。

在某些实施方式中，组合物的总过渡金属含量小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。在一些变体中，聚合物组合物具有小于0.09重量％的金属，小于0.08重量％的金属，小于0.07重量％的金属，小于0.06重量％的金属，小于0.05重量％的金属，小于0.04重量％的金属，小于0.03重量％的金属或小于0.02重量％的金属。

如上所述，过渡金属可以包括元素周期表的d-区元素，其包括3-12族，并且在一些实施方式中是钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、鑪、钍、钅喜、铍、钅黑、钅麦、钅达、钅仑或鎶。

如上所述，镧系元素可包括原子序数为57至71的元素，并且在某些实施方式中为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥。

如上所述，后过渡金属可以是镓、铟、铊、锡、铅或铋。

如上所述，准金属可以是硼、硅、锗、砷、锑或碲。

在某些实施方式中，相对于可能包括呋喃或四氢呋喃的式(g)的化合物，聚合物组合物的过渡金属含量、镧系金属含量、后过渡金属含量、准金属含量或其任意组合小于1摩尔％，小于0.5摩尔％，小于0.3摩尔％，小于0.1摩尔％，小于0.05摩尔％，小于0.04摩尔％，小于0.03摩尔％，小于0.02摩尔％，小于0.01摩尔％，小于0.009摩尔％，小于0.006摩尔％，小于0.003摩尔％，小于0.001摩尔％，小于0.0009摩尔％，小于0.0006摩尔％，小于0.0003摩尔％，小于0.0001摩尔％或小于0.00009摩尔％。

在一些变体中，聚合物组合物具有小于400ppm、小于350ppm、小于300ppm、小于250ppm、小于200ppm、小于150ppm、小于100ppm、小于50ppm、小于25ppm、小于10ppm、小于8ppm、小于6ppm、小于5ppm、小于3ppm、小于1重量％、小于0.5重量％、小于0.3重量％、小于0.1重量％、小于0.05重量％、小于0.04重量％、小于0.03重量％、小于0.02重量％、小于0.01重量％、小于0.009重量％、小于0.006重量％、小于0.003重量％、小于0.001重量％、小于0.0009重量％、小于0.0006重量％、小于0.0003重量％、小于0.0001重量％或小于0.00009重量％的以下中的一种或多种：钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、鑪、钍、钅喜、铍、钅黑、钅麦、钅达、钅仑、鎶、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、镓、铟、铊、锡、铅、铋、硼、硅、锗、砷、锑或碲。

在一些变体中，聚合物组合物中的钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、鑪、钍、钅喜、铍、钅黑、钅麦、钅达、钅仑和鎶(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，聚合物组合物中镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥(如果存在的话)的总含量少于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％，或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，聚合物组合物中镓、铟、铊、锡、铅和铋(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，聚合物组合物中硼、硅、锗、砷、锑和碲(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％或小于0.00009重量％。

在一些实施方式中，聚合物组合物中铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、锌、锗、锆、镉、锡、锑、铪、钨、铅和铋(如果存在的话)的总含量小于400ppm，小于350ppm，小于300ppm，小于250ppm，小于200ppm，小于150ppm，小于100ppm，小于50ppm，小于25ppm，小于10ppm，小于1重量％，小于0.5重量％，小于0.3重量％，小于0.1重量％，小于0.05重量％，小于0.04重量％，小于0.03重量％，小于0.02重量％，小于0.01重量％，小于0.009重量％，小于0.006重量％，小于0.003重量％，小于0.001重量％，小于0.0009重量％，小于0.0006重量％，小于0.0003重量％，小于0.0001重量％，或小于0.00009重量％。

在某些变体中，聚合物组合物具有小于400ppm、小于300ppm、小于200ppm、小于100ppm、小于50ppm、小于25ppm或小于10ppm的锡。在某些实施方式中，聚合物组合物中过渡金属和锡的组合小于400ppm，小于300ppm，小于200ppm，小于100ppm或小于50ppm。

在一些变体中，聚合物组合物具有小于0.016重量％的总过渡金属含量，小于0.01重量％的总镧系元素含量，小于0.0075重量％的总后过渡金属含量和小于0.02重量％的总准金属含量。

应当理解的是，本文描述的金属含量可以组合，就如同各个和每个组合都被单独列出一样。例如，在一个变体中，聚合物组合物具有小于0.000738重量％的钪，小于0.000635重量％的钛，小于0.000456重量％的钒，小于0.000265重量％的铬，小于0.000145重量％的锰，小于0.00130重量％的铁，小于0.000089重量％的钴，小于0.000380重量％的镍，小于0.000104重量％的铜，小于0.00040重量％的锌，小于0.000379重量％的钇，小于0.000442重量％的锆，小于0.000505重量％的铌，小于0.000710重量％的钼，小于0.000875重量％的锝，小于0.000869重量％的钌，小于0.001359重量％的铑，小于0.001391重量％的钯，小于0.001273重量％的银，小于0.001497重量％的镉，小于0.000197重量％的铪，小于0.000197重量％的钽，小于0.000223重量％的钨，小于0.000297重量％的铼，小于0.000190重量％的锇，小于0.000212重量％的铱，小于0.000249重量％的铂，小于0.000243重量％的金，或小于0.000282重量％的汞，或其任何组合。

在另一个变体中，聚合物组合物具有小于0.001998重量％的镧，小于0.001440重量％的铈，小于0.001161重量％的镨，小于0.000929重量％的钕，小于0.00077wt％的钷，小于0.00053重量％的钐，小于0.00041重量％的铕，小于0.00038重量％的钆，小于0.00037重量％的铽，小于0.00042重量％的镝，小于0.00025重量％的钬，小于0.00025重量％的铒，小于0.00022重量％的铥，小于0.00027重量％的镱，或小于0.00018重量％的镥，或其任意组合。

在又一个变体中，聚合物组合物具有小于0.000078重量％的镓，小于0.004280重量％的铟，小于0.002394重量％的锡，小于0.000299重量％的铅或小于0.000330重量％的铋或其任意组合。

在又一个变体中，聚合物组合物具有小于0.01478重量％的硅，小于0.000089重量％的锗，小于0.00010重量％的砷，小于0.002701重量％的锑或小于0.002032重量％的碲或其任意组合。

在又一个变体中，聚合物组合物具有小于0.0026重量％的铝，0.00064重量％的钛，0.00046重量％的钒，0.00027重量％的铬，0.00015重量％的锰，0.0014重量％的铁，0.00009重量％的钴，0.0004重量％的锌，0.00009重量％的锗，0.0004重量％的锆，0.0015重量％的镉，0.0024重量％的锡，0.0027重量％的锑，0.00019重量％的铪，0.00022重量％的钨，0.00029重量％的铅或0.00033重量％的铋，或其任意组合。

在一些变体中，聚合物组合物的金属含量是聚合物组合物中过渡金属、镧系元素、后过渡金属或准金属或其任意组合的含量。可以使用本领域已知的用于确定金属含量的任何合适的方法或技术。

应当理解，具有一定水平的金属含量的聚合物组合物可包含其它水平的非过渡金属、非镧系元素、非后过渡金属或非准金属或其组合。例如，在一些实施方式中，聚合物组合物中过渡金属的总含量小于150ppm，而碱金属、碱土金属或其组合的总含量大于50ppm，大于100ppm，大于200ppm，大于300ppm或大于400ppm。在一些变体中，聚合物组合物中过渡金属的总含量小于150ppm，而钠、镁或其组合的总含量大于50ppm，大于75ppm，大于100ppm，大于150ppm或大于200ppm。

在一些变体中，聚合物组合物具有小于0.025重量％的金属含量，其中金属含量是基于第ii族金属、过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系元素(如果存在的话)，条件是金属含量不包括钛和/或锡(如果存在的话)的含量。

在一些变体中，聚合物组合物具有小于0.02重量％的金属含量，其中金属含量是基于第ii族金属、过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系元素(如果存在的话)，条件是金属含量不包括锡(如果存在的话)的含量。

在一些变体中，聚合物组合物具有小于0.003重量％的金属含量，其中金属含量是基于过渡金属、后过渡金属、准金属和/或镧系元素(如果存在的话)

一种或多种金属可能促成聚合物组合物中存在的金属含量。

聚合物特性

在一些方面中，本文提供的或通过本文所述的方法生产的聚合物组合物具有至少10,000道尔顿、至少12,000道尔顿、至少14,000道尔顿、至少16,000道尔顿、至少18,000道尔顿、至少20,000道尔顿、至少22,000道尔顿、至少24,000道尔顿、至少26,000道尔顿、至少28,000道尔顿、至少30,000道尔顿、至少32,000道尔顿、至少34,000道尔顿、至少36,000道尔顿、至少38,000道尔顿或至少40,000道尔顿的数均分子量(mn)。在一些实施方式中，通过本文所述的方法生产的聚合物组合物具有10,000和50,000道尔顿之间、10,000和40,000道尔顿之间、10,000和30,000道尔顿之间、10,000和20,000道尔顿之间、11,000和20,000道尔顿之间、12,000和20,000之间、13,000和20,000道尔顿之间、14,000和20,000道尔顿之间、15,000和20,000道尔顿之间、10,000道尔顿和25,000道尔顿之间、12,000道尔顿和25,000道尔顿之间、14,000道尔顿和25,000道尔顿之间、16,000道尔顿和25,000道尔顿之间、18,000道尔顿和25,000道尔顿之间、20,000道尔顿和25,000道尔顿之间、15,000和50,000道尔顿之间、20,000和50,000道尔顿之间、25,000和50,000道尔顿之间或20,000和40,000道尔顿之间的mn。

在一些方面中，通过本文所述的方法生产的聚合物组合物具有至少10,000道尔顿、至少12,000道尔顿、至少14,000道尔顿、至少16,000道尔顿、至少18,000道尔顿、至少20,000道尔顿、至少22,000道尔顿、至少24,000道尔顿、至少26,000道尔顿、至少28,000道尔顿、至少30,000道尔顿、至少32,000道尔顿、至少34,000道尔顿、至少36,000道尔顿、至少38,000道尔顿或至少40000道尔顿的重均分子量(mw)。在一些实施方式中，通过本文所述的方法产生的聚合物组合物具有10,000和50,000道尔顿之间、10,000和40,000道尔顿之间、10,000和30,000道尔顿之间、10,000和20,000道尔顿之间、11,000和20,000道尔顿之间、12,000和20,000道尔顿之间、13,000和20,000道尔顿之间、14,000和20,000道尔顿之间、15,000和20,000道尔顿之间、10,000道尔顿和25,000道尔顿之间、12,000道尔顿和25,000道尔顿之间、14,000道尔顿和25,000道尔顿之间、16,000道尔顿和25,000道尔顿之间、18,000道尔顿和25,000道尔顿之间、20,000道尔顿和25,000道尔顿之间、15,000和50,000道尔顿之间、20,000和50,000道尔顿之间、25,000和50,000道尔顿之间或20,000和40,000道尔顿之间的mw。

可以通过本领域已知的任何合适的方法测量mw或mn，其包括例如凝胶渗透色谱法(gpc)、核磁共振(nmr)、静态光散射、动态光散射(dls)或粘度测定。例如，在一些变体中，本文所述的mw或mn的值是基于¹h-nmr确定的(参见例如izunobi，josephatu.和higginbotham，clementl.中的实验方案，polymermolecularwightanalysisby¹hnmrspectroscopy，journalofchemicaleducation，2011，88，1098-1104)。

在某些实施方式中，至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的聚合物组合物具有10,000和50,000之间、10,000和40,000道尔顿之间、10,000和30,000道尔顿之间、10,000和20,000道尔顿之间、11,000和20,000道尔顿之间、12,000和20,000道尔顿之间、13,000和20,000道尔顿之间、14,000和20,000道尔顿之间、15,000和20,000道尔顿之间、10,000道尔顿和25,000道尔顿之间、12,000道尔顿和25,000道尔顿之间、14,000道尔顿和25,000道尔顿之间、16,000道尔顿和25,000道尔顿之间、18,000道尔顿和25,000道尔顿之间、20,000道尔顿和25,000道尔顿之间、15,000和50,000道尔顿之间、20,000和50,000道尔顿之间、25,000和50,000道尔顿之间或20,000和40,000道尔顿之间的分子量分布。

在一些变体中，本文提供的聚合物组合物(包括根据本文所述的方法生产的聚合物组合物)具有小于4.0、小于4.0、小于3.5、小于3.0、小于2.5、小于2.0、小于1.5或小于1.25的多分散指数(pdi)。在一些变体中，本文提供的或根据本文所述的方法生产的聚合物组合物具有1.0和4.0之间、2.0和4.0之间、3.0和4.0之间、1.0和3.0之间或1.0和2.0之间的pdi。可以使用本领域已知的任何合适的方法测量pdi，其包括例如gpc、dls、粘度测定或静态光散射。

在一些变体中，聚合物组合物中的一种或多种聚合物的至少一部分具有重复单元，其中重复单元是通过酯键与一个二醇单体键合的一个呋喃单体。在某些变体中，聚合物中重复单元的数目是n。在一些变体中，聚合物组合物具有185和600之间的平均重复单元数(n)。在一些变体中，聚合物组合物具有至少185、至少200、至少225、至少250、至少275、至少300、至少325、至少350、至少375、至少400、至少425、至少450、至少475、至少500、至少525、至少550或至少575的平均n值。在一些变体中，聚合物组合物具有小于600、小于550、小于500、小于450、小于400、小于350、小于300、小于250或小于200的平均n值。

在一些实施方式中，如本文所用的脂族基团具有至少2个碳原子(即c2+脂族基团)、至少3个碳原子(即c3+脂族基团)、至少4个碳原子(即c4+脂族基团)、至少5个碳原子(即c5+脂族基团)或至少10个碳原子(即c10+脂族基团)；或1至40个碳原子(即c1-40脂族基团)、1至30个碳原子(即c1-30脂族基团)、1至25个碳原子(即c1-25脂族基团)、1至20个碳原子(即c1-20脂族基团)、5-20个碳原子(即c5-20脂族基团)或14-18个碳原子(即c14-18脂族基团)。脂族基团可以是饱和的或不饱和的(例如单不饱和或多不饱和的)。饱和脂族基团的实例包括烷基，例如甲基、乙基、丙基和丁基。不饱和脂族基团的实例包括烯基和炔基，例如乙烯基、乙炔基、丙烯基、丙炔基、丁烯基和丁炔基。

如本文所用，“烷基”是指直链或支链的饱和烃链。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、异戊基、新戊基、己基、2-己基、3-己基和3-甲基戊基。当具有特定碳数的烷基残基被命名时，可涵盖具有该碳数目的所有几何异构体；因此，例如，“丁基”可以包括正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基；“丙基”可以包括正丙基和异丙基。在一些实施方式中，如本文所述的式子和方法中使用的烷基具有1至40个碳原子(即c1-40)、1至30个碳原子(即c1-30烷基)、1至20个碳原子(即c1-20烷基)、1-15个碳原子(即c1-15烷基)、1-9个碳原子(即c1-9烷基)、1-8个碳原子(即c1-8烷基)、1至7个碳原子(即c1-7烷基)、1至6个碳原子(即c1-6烷基)、1至5个碳原子(即c1-5烷基)、1至4个碳原子(即c1-4烷基)、1至3个碳原子(即c1-3烷基)、1至2个碳原子(即c1-2烷基)或1个碳原子(即c1烷基)。

芳基”是指具有单环(例如苯基)、多环(例如联苯基)或多重稠环(例如萘基、芴基和蒽基)的芳族碳环基团。在某些实施方式中，如本文所用的芳基具有6至20个环碳原子(即c6-20芳基)或6至12个碳环原子(即c6-12芳基)。然而，芳基不包括下文单独定义的杂芳基或以任何方式与下文单独定义的杂芳基重叠。在某些实施方式中，如果一个或多个芳基与杂芳基环稠合，则所得环系是杂芳基。

“杂芳基”是指具有单个环、多个环或多重稠合环的芳族基团，其具有一个或多个独立地选自氮、氧和硫的环杂原子。在一些实施方式中，杂芳基是含有一个或多个独立地选自氮、氧和硫的杂原子，且其余环原子为碳的芳族单环或双环。在某些实施方式中，如本文所用的杂芳基具有3至20个环碳原子(即c3-20杂芳基)、3至12个环碳原子(即c3-12杂芳基)或3至8个碳环原子(即，c3-8杂芳基)；和1至5个杂原子、1至4个杂原子、1至3个环杂原子、1或2个环杂原子、或1个环杂原子，所述环杂原子独立地选自氮、氧和硫。在一个实例中，杂芳基具有3至8个环碳原子，具有1至3个独立地选自氮、氧和硫的环杂原子。杂芳基的实例包括吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、苯并噻唑基和吡唑基。杂芳基不包括如上定义的芳基或与如上定义的芳基重叠。

列举的实施方式

以下列举的实施方式是本发明一些方面的代表。

1.一种生产聚合物组合物的方法，其包括：

a)在有机催化剂的存在下将呋喃与二醇合并，其中：

所述呋喃是任选取代的呋喃-2,5-二羧酸、任选取代的呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯、任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸或任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯；并且

所述二醇是烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，

其中所述环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选地被一个或多个烷基取代，并且被两个独立地选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基；和

b)用至少一部分所述二醇酯化至少一部分所述呋喃与以产生所述聚合物组合物。

2.一种生产聚合物组合物的方法，其包括：

a)在有机催化剂的存在下将呋喃与二醇合并，其中：

所述呋喃是任选取代的呋喃-2,5-二羧酸、任选取代的呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯、任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸或任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯；并且

所述二醇是烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，

其中所述环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选地被一个或多个烷基取代，并且被两个独立地选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基；

b)用至少一部分所述二醇酯化至少一部分所述呋喃以产生预聚物组合物；和

c)将至少一部分所述预聚物组合物缩聚以产生所述聚合物组合物。

3.一种生产聚合物组合物的方法，其包括：

a)在第一有机催化剂的存在下将呋喃与二醇合并，其中：

所述呋喃是任选取代的呋喃-2,5-二羧酸、任选取代的呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯、任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸或任选取代的四氢呋喃-2,5-二羧酸二烷基酯；并且

所述二醇是烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚，

其中所述环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基或醚任选被一个或多个烷基取代，并且被两个独立地选自-oh和-r^p-oh的取代基取代，其中r^p是烷基；

b)用至少一部分所述二醇酯化至少一部分所述呋喃以产生预聚物组合物；

c)将至少一部分所述预聚物组合物缩聚以产生聚合物缩合物组合物；和

d)将所述聚合物缩合物组合物干燥和/或结晶以产生所述聚合物组合物。

4.实施方式2或3所述的方法，其中所述预聚物组合物在催化剂的存在下缩聚。

5.实施方式4所述的方法，其中所述催化剂是有机催化剂。

6.根据实施方式1至5中任一项所述的方法，其中将所述呋喃与所述至少一种二醇合并形成反应混合物。

7.根据实施方式6所述的方法，其中所述反应混合物包含相对于所述呋喃小于0.2摩尔％的金属。

8.根据实施方式7所述的方法，其中所述反应混合物包含相对于所述呋喃小于0.01摩尔％的金属。

9.根据实施例1至8中任一项所述的方法，其中所述聚合物组合物包含小于1重量％的金属。

10.根据实施方式1至9中任一项所述的方法，其中所述聚合物组合物包含小于0.1重量％的金属。

11.根据实施例1至10中任一项所述的方法，其中所述预聚物组合物包含小于1重量％的金属。

12.根据实施例1至10中任一项所述的方法，其中所述预聚物组合物包含小于0.1重量％的金属。

13.根据实施例3至12中任一项所述的方法，其中所述聚合物缩合物组合物包含小于1重量％的金属。

14.根据实施例3至12中任一项所述的方法，其中所述聚合物缩合物组合物包含小于0.1重量％的金属。

15.根据实施例1至14中任一项所述的方法，其中所述聚合物组合物具有至少10,000da的数均分子量。

16.根据实施例1至14中任一项所述的方法，其中所述聚合物组合物具有至少20,000da的数均分子量。

17.根据实施方式1至16中任一项所述的方法，其中所述呋喃具有式(i)：

其中：

每个rⁿ独立地为h或烷基；

每个r^f独立地为h或烷基；

是双键或单键；并且

当是双键时j是2，或当是单键时j是6。

18.根据实施方式17所述的方法，其中每个rⁿ是h。

19.根据实施方式17或18所述的方法，其中每个r^f独立地为h或c1-c6烷基。

20.根据实施方式1至19中任一项所述的方法，其中所述二醇是ho-a¹-oh，其中a¹是：

(i)烷基，或

其中：

每个r^a独立地为h或烷基；

k是2或6；

当k是2时b¹是

当k是6时b¹是并且

每个r^p独立地为–烷基–。

21.根据实施方式20所述的方法，其中a¹是烷基。

22.根据实施方式20或21所述的方法，其中a¹是c2-c8烷基。

23.根据实施方式1至22中任一项所述的方法，其中所述呋喃是2,5-呋喃二羧酸或2,5-四氢呋喃二羧酸。

24.根据实施方式1至23中任一项所述的方法，其中所述二醇选自乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、庚烷-1,7-二醇和辛烷-1,8-二醇。

25.根据实施方式1至24中任一项所述的方法，其中所述呋喃和所述二醇在溶剂的存在下合并。

26.根据实施方式25所述的方法，其中所述溶剂是四氢呋喃。

27.根据实施方式1至26中任一项所述的方法，其中所述有机催化剂是非金属催化剂。

28.根据实施方式1至27中任一项所述的方法，其中所述有机催化剂是n-杂环卡宾。

29.根据实施方式28的方法，其中所述n-杂环卡宾为原位产生。

30.根据实施方式1至29中任一项所述的方法生产的聚合物组合物。

31.一种聚合物组合物，其中所述聚合物是聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚烷基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)，其包含小于1重量％的金属。

32.实施方式30或31所述的聚合物组合物，其包含小于0.1重量％的金属。

33.实施方式30至32所述的聚合物组合物，其包含小于0.01重量％的金属。

34.实施例30至33中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物是聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)、聚(亚丙基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚丁基-2,5-呋喃二羧酸酯)。

35.实施方式30至33中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物是聚(亚乙基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)、聚(亚丙基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)或聚(亚丁基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

36.实施例30至35中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有至少10,000da的数均分子量。

37.实施例30至36中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物具有至少20,000da的数均分子量。

38.实施例2至29中任一项所述的方法，其中：

所述预聚物组合物包含

其中n是2或更大的整数；

所述聚合物组合物包含

其中n是3或更大的整数；并且

其中所述聚合物组合物的分子量大于所述预聚物组合物的分子量。

39.一种包含具有聚合物骨架的聚合物的组合物，其中所述聚合物骨架包含任选取代的呋喃二羧酸酯部分或任选取代的四氢呋喃二羧酸酯部分，

其中所述组合物不含金属催化剂或其残余物。

40.一种包含具有聚合物骨架的聚合物的组合物，其中所述聚合物骨架包含任选取代的呋喃二羧酸酯部分或任选取代的四氢呋喃二羧酸酯部分，

其中所述组合物具有不是来自用于生产所述聚合物或其前体的金属催化剂的金属含量。

41.实施方式39或40所述的组合物，其中所述金属催化剂是酯交换催化剂。

42.一种包含具有聚合物骨架的聚合物的组合物，其中所述聚合物骨架包含任选取代的呋喃二羧酸酯部分或任选取代的四氢呋喃二羧酸酯部分，

其中所述组合物不含金属催化剂或其残余物。

43.一种包含具有聚合物骨架的聚合物的组合物，其中所述聚合物骨架包含任选取代的呋喃二羧酸酯部分或任选取代的四氢呋喃二羧酸酯部分，

其中所述组合物具有小于0.1重量％的总金属含量。

44.实施例39至43中任一项所述的组合物，其中所述组合物具有至少10,000da的数均分子量。

45.实施方式43或44所述的组合物，其中：(i)总金属含量包括过渡金属、后过渡金属、准金属或镧系金属或其任意组合的含量；或(ii)总金属含量不包括碱金属、碱土金属和硅的含量，或(i)和(ii)的组合。

46.实施方式39至45中任一项所述的组合物，其中所述任选取代的呋喃二羧酸酯部分是任选取代的2,5-呋喃二羧酸酯部分，并且所述任选取代的四氢呋喃二羧酸酯部分是任选取代的2,5-四氢呋喃二羧酸酯部分。

47.实施方式39至46中任一项所述的组合物，其中所述任选取代的呋喃二羧酸酯部分是：

48.实施例39至47中任一项所述的组合物，其中所述聚合物是聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚烷基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

49.实施方式48所述的组合物，其中所述聚合物是聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚乙基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

50.实施方式39至49中任一项所述的组合物，其还包含有机催化剂。

51.实施方式50所述的组合物，其中所述有机催化剂是非过渡金属催化剂、非后过渡金属催化剂、非准金属催化剂或非镧系元素催化剂，或其任意组合。

52.实施方式50所述的组合物，其中所述有机催化剂是n-杂环卡宾。

53.实施方式50所述的组合物，其中所述有机催化剂包含任选取代的咪唑卡宾、任选取代的唑卡宾或任选取代的噻唑卡宾。

54.实施方式50所述的组合物，其中所述有机催化剂为式(c1)的化合物：

其中：

x¹是n、cr2或cr；

y是nr^c3、o或s；

如果存在，则每个r独立地为h、脂族或芳族基团；

r^c1、r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团；并且

是单键或双键。

55.实施方式50所述的组合物，其中所述有机催化剂包括：

其中r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团。

56.实施方式50所述的组合物，其中每个r^c2和r^c3独立地为烷基。

57.一种方法，其包括在有机催化剂的存在下使呋喃或四氢呋喃聚合以产生聚合物组合物，

其中所述呋喃或四氢呋喃是式(g)的化合物：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h或烷基；并且

每个r^g独立地为烷基；并且

其中所述聚合物组合物包含具有聚合物骨架的聚合物，其中所述聚合物骨架包含式(q’)的部分：

其中j是2，rⁿ和r^g如以上对于式(g)所定义。

58.实施方式57所述的方法，其中所述有机催化剂为原位产生。

59.实施方式57或58所述的方法，其中所述有机催化剂是非过渡金属催化剂、非后过渡金属催化剂、非准金属催化剂或非镧系元素催化剂，或其任意组合。

60.实施方式57或58所述的方法，其中所述有机催化剂是n-杂环卡宾。

61.实施方式57或58所述的方法，其中所述有机催化剂包含任选取代的咪唑卡宾、任选取代的唑卡宾或任选取代的噻唑卡宾。

62.实施方式57或58所述的方法，其中所述有机催化剂是式(c1)的化合物：

其中：

x¹是n、cr2或cr；

y是nr^c3、o或s；

如果存在，则每个r独立地为h、脂族或芳族基团；

r^c1、r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团；并且

是单键或双键。

63.实施方式57或58所述的方法，其中所述有机催化剂包括：

其中r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团。

64.实施方式63所述的方法，其中每个r^c2和r^c3独立地为烷基。

65.实施方式57至64中任一项所述的方法，其中所述式(g)的化合物是：

66.实施方式57至65中任一项所述的方法，其中所述聚合物是聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚烷基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

67.实施方式66所述的方法，其中所述聚合物是聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚乙基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

68.根据实施方式57至67中任一项所述的方法生产的聚合物组合物。

69.一种组合物，其包含：

式(g)的化合物：

其中：

是双键或单键；

当是双键时j是2，或者当是单键时j是6；

每个rⁿ独立地为h或烷基；并且

每个r^g独立地为烷基；和

有机催化剂。

70.实施方式69所述的组合物，其中所述有机催化剂是非过渡金属催化剂、非后过渡金属催化剂、非准金属催化剂或非镧系元素催化剂，或其任意组合。

71.实施方式69所述的组合物，其中所述有机催化剂是n-杂环卡宾。

72.实施方式69所述的组合物，其中所述有机催化剂包含任选取代的咪唑卡宾、任选取代的唑卡宾或任选取代的噻唑卡宾。

73.实施方式69所述的组合物，其中所述有机催化剂是式(c1)的化合物：

其中：

x¹是n、cr2或cr；

y是nr^c3、o或s；

如果存在，则每个r独立地为h、脂族或芳族基团；

r^c1、r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团；并且

是单键或双键。

74.实施方式69所述的组合物，其中所述有机催化剂包括：

其中r^c2和r^c3独立地为h、脂族或芳族基团。

75.实施方式74所述的组合物，其中每个r^c2和r^c3独立地为烷基。

76.实施方式69至75中任一项所述的组合物，其中所述式(g)的化合物是：

77.实施方式69至76中任一项所述的组合物，其还包含溶剂。

78.实施例69至75中任一项所述的组合物，其还包含具有聚合物骨架的聚合物，其中所述聚合物骨架包含式(q’)的部分：

其中j是2，rⁿ和r^g为如上对于式(g)所定义。

79.实施方式78所述的组合物，其中所述聚合物是聚(亚烷基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚烷基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

80.实施方式78所述的组合物，其中所述聚合物是聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)或聚(亚乙基-2,5-四氢呋喃二羧酸酯)。

实施例

以下实施例仅仅是说明性的，且并不意味着以任何方式限制本公开内容的任何方面。

实施例1

使用分离的nhc卡宾进行聚(亚乙基-2,5-呋喃二羧酸酯)(pef)合成

在氮气下，向配有搅拌棒的火焰干燥的3颈25ml圆底烧瓶中加入氯化1,3-二甲基咪唑鎓(0.086当量)、升华的kotbu(0.068当量)和无水thf(3ml)以产生0.07m的n-杂环(nhc)卡宾前体溶液。在室温下搅拌该混合物20分钟。然后，在氮气下过滤氯化钾沉淀，并将滤液转移到配有搅拌棒的火焰干燥的2颈25ml圆底烧瓶中。在氮气下向其中加入呋喃-2,5-二羧酸双(2-羟乙)酯(1当量)。在室温下混合烧瓶的内容物5分钟，然后将2颈烧瓶连接到配有液氮捕集器的真空管线上，并在减压下除去thf。观察到thf被除去后，将烧瓶浸入室温油浴中，并在真空(6托)下将浴加热至240℃达1.5小时，然后将其进一步加热至250℃达1.8小时。然后将反应混合物冷却至室温并停止真空。将六氟异丙醇加入到反应混合物中以溶解粗产物，并将所得溶液转移到另一个容器中。然后，在氮气流下除去溶剂。然后通过质子激发x射线发射(pixe)分析对未经纯化的粗混合物进行分析以定量金属元素。pixe分析的结果汇总在以下表1中。

表1.pixe分析的结果

*ud＝未检测到

通过¹h-nmr分析粗混合物以确定数均分子量(mn)，并通过¹h-nmr和¹³c-nmr两者鉴定反应产物。nmr分析证实粗混合物包含pef。本实施例中聚合的产率为76％的pef。观察到以下：

¹hnmr(600mhz，cf3cood，δ/ppm)：7.55，(s,2h)；4.96，(s,4h)

¹³cnmr(151mhz，cf3cood，δ/ppm)：163.02，148.98，122.89，66.57

mn＝18,350g/mol

聚合度＝100

¹hnmr分析也用于确定pef反应产物的数均分子量(mn)。首先，将具有已知质子数的端基的质子峰的相对积分面积与对应于也具有已知质子数的单体单元的峰的相对积分面积进行比较。由于质子峰积分面积与样品中物质的摩尔浓度的比例关系，确定了聚合物链中重复单体单元的数目。然后通过将端基的分子量加上单体单元的分子量乘以由上述¹hnmr测定的那些重复单元的数目来计算聚合物的数均分子量。

实施例2

使用原位制备的nhc卡宾进行pef合成

在氮气下，在配有搅拌棒的火焰干燥的3颈25ml圆底烧瓶中加入氯化1,3-二甲基咪唑鎓(0.086当量)和无水thf(3ml)以得到0.07m的nhc前体溶液。在室温下搅拌该混合物15分钟。然后加入升华的kotbu(0.068当量)，并在室温下搅拌混合物20分钟。然后在氮气下将呋喃-2,5-二羧酸双(2-羟乙)酯(1当量)加入到原位制得的nhc卡宾中。然后将烧瓶连接到配有液氮捕集器的真空管线上，并在减压下除去thf。观察到thf被除去后，将烧瓶浸入室温油浴中，并在真空(28托)下将浴加热至225℃达45分钟，然后将其进一步加热至240℃达30分钟，最后升温至250℃达1小时。然后将反应混合物冷却至室温并停止真空。未经进一步纯化，通过¹hnmr和¹³cnmr分析反应混合物来测定反应产物的身份并测定数均分子量(mn)。观察到以下：

nmr数据匹配以上实施例1中的nmr数据

mn＝14,710g/mol

聚合度＝80

nmr分析证实反应混合物包含pef。产率是34％的pef。