本发明专利技术提供了一种二元酸胺盐的制备方法、二元酸胺盐溶液、二元酸胺盐和聚合得到的聚合物。所述二元酸胺盐的制备方法包括：将含有1，5‑戊二胺盐的混合物和含有二元酸盐的混合物分别通入所述电渗析装置的淡化室，两个淡化室间隔排列，从连通所述电渗析装置的浓缩室的部分浓缩管中得到纯化的二元酸胺盐溶液。本发明专利技术直接针对含有多种杂质、体系复杂的、含有1.5‑戊二胺盐的混合物和含有二元酸盐的混合物，通过电渗析处理，能够有效降低产品二元酸胺盐中杂质含量和色度。电渗析后的无机酸盐可以套用到下一次发酵过程，原子利用率高。本发明专利技术有效解决了现有技术中聚合级二元酸和聚合级胺单体的制备、提纯过程复杂，成本高、收率低的问题。
【技术实现步骤摘要】
二元酸胺盐的制备方法、二元酸胺盐溶液、二元酸胺盐和聚合物
本专利技术涉及利用电渗析法制备一种高质量二元酸胺盐的方法。
技术介绍
二元酸胺盐(又称：聚酰胺盐或尼龙盐)，是合成聚酰胺的前体。聚酰胺一般以胺和二元酸为单体原料，二者混合形成二元酸胺盐，再通过聚合得到的聚合物；该制备工艺的前提是：单体胺和二元酸，都必须是聚合级产品，才能保证得到的聚酰胺具有工业应用价值。但是聚合级二元酸和胺的制备，工艺复杂且成本较高。以二元酸为例，现有二元酸大多通过生物发酵方法制得，并经多种复杂提取、纯化手段，从发酵液中提取得到聚合级二元酸。一般而言，从发酵液中得到常规聚合级二元酸需要经过以下复杂的步骤：发酵液经破乳(例如：加碱破乳或加热破乳)静置去除底物(例如：烷烃)、经结晶(例如：可以为酸化结晶)得到包含有大量菌体的二元酸粗产品晶析液、再经过滤去上层清液，将得到包括菌体的二元酸滤饼，滤饼经低温干燥，再经洗涤去除水溶性杂质，再加入有机溶剂进行抽提(同时可进行脱色)，再经过滤，滤除脱色剂、菌体、无机盐等，得到含有二元酸的有机溶剂，再将二元酸结晶、过滤、干燥，得纯度较高的二元酸产品。并且，由于发酵液中含有菌体、培养基、未发酵的底物、大量无机盐、蛋白质、水等多种杂质，且多相共存，组成复杂，介质粘稠，各个步骤操作要求都比较高，需要消耗大量能量，成本很高，且收率很低。在此基础上，中国专利CN00110713.5进行了改进。CN00110713.5指出：常规发酵法生产的长链二羧酸制备二元酸胺盐的方法存在的主要问题是：(1)发酵液预处理过程繁杂，尤其是含菌粗酸滤饼干燥及二羧酸产品的最后干燥步骤都必须在较低温度下进行，干燥周期长，能耗高；(2)所使用的抽提溶剂沸点较高，又在低温下干燥，二元羧酸产品中的所含的溶剂难以完全除净，对二元酸胺盐的制备会产生不利影响；(3)二羧酸抽提和二元酸胺盐制备使用两种不同种类的溶剂，溶剂的再生回收需要两套不同的工艺和设备，使过程变得更为复杂化。因此，其省去了预处理过程含菌粗酸滤饼干燥及抽提过程二羧酸产品结晶、过滤、干燥步骤，在溶剂抽提过程和二元酸胺盐制备中使用同种溶剂，简化了工艺过程，缩短了操作周期及能耗，从而降低了产品成本。但是，CN00110713.5的技术方案，还是针对长链二元酸的发酵液进行处理，之后再加入二胺成盐，只是省略了长链二元酸处理过程中的一些步骤。上述方法，仍然存在操作复杂，成本高，且收率较低的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中聚合级二元酸和聚合级胺单体的制备方法操作复杂，提纯操作复杂，成本高且收率低，导致得到的工业化应用的聚合产品成本很高的问题。从本专利技术的专利技术构思加以考虑，现有技术的常规思路均先得到质量较高的聚合单体--二元酸和胺，二者再经成盐、聚合，得到各种聚合物。而本专利技术的处理对象是含有多种杂质的二元酸盐溶液和戊二胺盐溶液，在如此复杂的体系中去除杂质，得到满足聚合级别的戊二胺二元酸盐溶液。该聚合级别的戊二胺二元酸盐溶液经聚合，得到各类聚合物。现有公开报道均未提及这样的思路。实际上，这样的方法不但难以想到，而且难以实现，需要克服大量技术难度。戊二胺盐的发酵液或戊二胺盐的酶转化液或上述发酵液或酶转化液的处理液中含有大量杂质，例如：菌体、蛋白质、培养基、未发酵的底物、大量无机盐、色素、糖类和水等，以此为原料获得高纯度的戊二胺二元酸盐，同时还需要高收率，其难度非常大。在面对这样的难题，专利技术人经过多年研究，发现本专利技术的方法，可以协同去除各类杂质，使得到的戊二胺二元酸盐能够达到聚合级别，聚合得到的聚合物，其纯度、色度、粘度、力学性能等性能能够和现有聚合级单体聚合得到的聚合物相媲美。本专利技术的目的之一在于，提供一种二元酸胺盐的制备方法，所述方法包括以下步骤：将含有1，5-戊二胺盐的混合物和含有二元酸盐的混合物分别通入所述电渗析装置的淡化室，通入含有1，5-戊二胺盐的混合物的淡化室和通入含有二元酸盐的混合物的淡化室间隔排列；从连通所述电渗析装置的浓缩室的部分浓缩管中得到纯化的二元酸胺盐溶液。作为本专利技术的一个优选的方面，所述含有1，5-戊二胺盐的混合物包括：戊二胺盐的发酵液；和/或，戊二胺盐的发酵液的处理液；和/或，戊二胺盐的酶转化液；和/或，戊二胺盐的酶转化液的处理液；和/或，戊二胺盐溶于水形成的溶液。进一步地，所述含有1，5-戊二胺盐的混合物中所述1，5-戊二胺盐的阴离子包括SO42-、Cl-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、CO32-、HCO3-、CH3COO-中任意一种或几种的组合。所述1，5-戊二胺盐的阳离子为1，5-戊二胺离子。本专利技术对1，5-戊二胺盐酶转化液或直接发酵制备的1，5-戊二胺盐的发酵液的具体制备方法没有特别限定，本领域普通技术人员可以根据现有技术选择具体的原料，确定具体的酶转化过程的工艺参数，从而得到1，5-戊二胺盐酶转化液或1，5-戊二胺盐的发酵液。具体来说，当含有1，5-戊二胺盐的混合物为1，5-戊二胺盐酶转化液时，其可以由赖氨酸盐溶液在赖氨酸脱羧酶(LDC)的作用下反应得到戊二胺盐酶转化液。赖氨酸盐可以为赖氨酸的无机盐或有机盐，如赖氨酸盐酸盐、赖氨酸硫酸盐。当含有1，5-戊二胺盐的混合物为1，5-戊二胺盐发酵液时，一般采用以下方法得到：通过基因技术，在能够生成赖氨酸的菌株中上调赖氨酸脱羧酶的表达，或重组表达赖氨酸脱羧酶，可以在发酵过程中使产生的赖氨酸同步转化为戊二胺，由此直接得到含戊二胺盐的发酵液。本专利技术对重组菌没有特别的要求，只要能得到戊二胺即可。例如，“一步法生产1,5-戊二胺谷氨酸棒杆菌基因工程菌的构建”(牛涛等，中国生物工程杂志，2010，30(8)：93-99)公开了一株以蜂房哈夫尼菌(Hafniaalvei)基因组为模板，通过PCR扩增，得到赖氨酸脱羧酶基因ldc，并以大肠杆菌(Escherichiacoli)/谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)穿梭质粒为载体，将扩增得到的目的基因片段克隆至谷氨酸棒杆菌，获得的重组菌株。又如，PCT/CN2015/094121公开了发酵法直接生产1,5-戊二胺的方法。本领域技术人员知道如何根据具体的重组菌优化培养基的组分、比例和发酵工艺参数。进一步地，将含有1，5-戊二胺盐的混合物通入电渗析的淡化室前可以进行固液分离，和/或脱色，和/或浓缩。所述固液分离包括过滤，和/或离心。所述过滤可以为助滤剂过滤或者膜过滤(例如：陶瓷膜过滤)等。固液分离时的温度为30-80℃。浓缩的方法可以采用任一适用的现有技术，例如蒸发、常压蒸馏、减压蒸馏、反渗透等。脱色的方法可以为活性炭脱色。作为本专利技术的一个优选的方面，通入淡化室中的含有1，5-戊二胺盐的混合物中1，5-戊二胺离子的含量为20％以下，优选为10％以下，可以为2-10％，或者3-9％，或者4-8％，或者5-7％，所述百分比为质量百分比。作为本专利技术的一个优选的方面，通入淡化室中的含有1，5-戊二胺盐的混合物的pH值为6-9。作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，包括：将含有1，5-戊二胺盐的混合物和含有二元酸盐的混合物分别通入电渗析装置的淡化室，通入含有1，5-戊二胺盐的混合物的淡化室和通入含有二元酸盐的混合物的淡化室间隔排列；从连通所述电渗析装置的浓缩室的部分浓缩管中得到纯化的二元酸胺盐溶液。/n
【技术特征摘要】
1.一种二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，包括：将含有1，5-戊二胺盐的混合物和含有二元酸盐的混合物分别通入电渗析装置的淡化室，通入含有1，5-戊二胺盐的混合物的淡化室和通入含有二元酸盐的混合物的淡化室间隔排列；从连通所述电渗析装置的浓缩室的部分浓缩管中得到纯化的二元酸胺盐溶液。
2.根据权利要求1所述的二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，所述含有1，5-戊二胺盐的混合物包括：戊二胺盐的发酵液；和/或，戊二胺盐的发酵液的处理液；和/或，戊二胺盐的酶转化液；和/或，戊二胺盐的酶转化液的处理液；和/或，戊二胺盐溶于水形成的溶液。
3.根据权利要求1所述的二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，所述含有二元酸盐的混合物包括：二元酸铵盐的发酵液；和/或，二元酸铵盐的发酵液的处理液；和/或，二元酸铵盐溶于水形成的溶液；和/或，由(1)二元酸的发酵液，或(2)二元酸的发酵液的处理液，或(3)二元酸溶于水形成的溶液中的一种与氨或碱反应得到的溶液。
4.根据权利要求1或2所述的二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，所述1，5-戊二胺盐的阴离子包括SO42-、Cl-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、CO32-、HCO3-、CH3COO-中任意一种或几种的组合。
5.根据权利要求1或3所述的二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，二元酸盐是C4-C18的脂肪族二元羧酸的盐中的任意一种或几种的组合，所述二元羧酸的羧基都位于两端。
6.根据权利要求5所述的二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，所述二元酸盐为二元酸铵盐；优选地，所述二元酸铵盐为结构式H4NOOC(CH2)nCOONH4表示的化合物中的任意一种或几种的组合，其中2≤n≤16。
7.根据权利要求1所述的二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，将含有1，5-戊二胺盐的混合物通入所述电渗析装置的淡化室前进行固液分离，和/或脱色，和/或浓缩。
8.根据权利要求1所述的二元酸胺盐的制备方法，其特征在于，将含有二元酸盐的混合物通入所述电渗析装置的淡化室前进行固液分离，和/或脱色，和/或浓缩。
9.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦兵兵，杨晨，董筱雯，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术股份有限公司，CIBT美国公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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