酰胺化合物的精制方法技术

本发明专利技术提供了含酰胺化合物溶液中的不纯物的有效除去方法，该方法是将含酰胺化合物的溶液，特别是将用含有腈类水合酶的微生物菌体或该微生物菌体的处理物，在腈类化合物的水合反应中制备的含酰胺化合物的溶液，在酸性条件下，与活性炭相接触处理。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。更具体地说，本专利技术涉及用活性炭处理含酰胺化合物的溶液，高效率得到高纯度酰胺化合物的方法。酰胺化合物，特别是在腈类化合物由水合反应得到的酰胺化合物的生成液中，因制备方法的不同而不同，通常存在高分子物质、表面活性剂、着色剂、溶出物或其它的不纯物等。为除去这些杂质，已经公开了下述的方法，例如，特开昭61-115495号和61-122253号(EP-A-182578)公开了用活性炭精制处理的方法，而特开昭61-115058号公开了用离子交换膜精制处理的方法，特开昭61-22227号(EP-188068)公开了用多孔的中空纤维膜精制处理的方法。但是，上述的离子交换膜或中空纤维膜精制处理的方法必须有特殊的精制装置等，在其实施中不可避免的存在经济方面的缺陷。在用活性炭精制的方法中，通常不需要特殊的设备，但是在制品中仍存在杂质，效果不好。特别是，用有腈类水合能酶的腈类水合酶等直接水合腈类化合物制备酰胺化合物的情况下，按照上述现有技术的活性炭精制方法，混入反应溶液中的来自微生物的蛋白质等的除去不充分，其结果，即使其量是微量，反应液也易发泡，其量为大量时，反应液变成白浊状，制品的质量低劣。因而，本专利技术的目的是提供高效率地除去酰胺化合物溶液中不纯物的方法。更具体地说，本专利技术是提供在从腈类化合物制备相应的酰胺化合物时，得到含酰胺化合物的溶液，用活性炭处理该溶液，简便而高效的精制方法。本专利技术人对用活性炭精制上述含有酰胺化合物的溶液进行了深入的研究，发现在酸性条件下，使含酰胺化合物的溶液与活性炭相接触，特别是在特定的pH值范围与活性炭相接触，能够高效率地除去该含酰胺化合物溶液中的不纯物，特别是蛋白质。特别是从现有技术中可知，酰胺化合物是含有不饱和键的物质时(例如，工业上比较重要的化合物是丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等)，在酸性范围易发生聚合反应，化合物不稳定，为了避免聚合反应发生，含酰胺化合物的溶液必须保持中性。根据这样的观点，在上述条件下的精制技术得到了现有技术怎么也想不到的效果。即，本专利技术是(1)在酸性条件下，使含酰胺化合物的溶液与活性炭相接触为特征的精制酰胺化合物的方法。(2)按上述(1)所述的精制方法，含酰胺化合物的溶液是按相应的腈类化合物的水合反应得到的生成溶液。(3)按上述(2)所述的精制方法，酰胺化合物的碳原子数是2-20个碳原子。(4)按上述(3)所述的精制方法，酰胺化合物含有不饱和结合的物质。(5)按上述(2)或(3)所述的方法，酰胺化合物是用含腈类水合酶的微生物菌体，或该微生物菌体的处理物，按腈类化合物的水合反应制备的。(6)按上述(5)所述的精制方法，微生物菌体是在任意宿主中发现的微生物纯株培养的腈类水合酶遗传因子的形质转换体。(7)按上述(4)所述的精制方法，酰胺化合物是用含腈类水合酶的微生物菌体，或该微生物菌体的处理物，按腈类化合物的水合反应制备的物质。(8)按上述(7)所述的精制方法，微生物菌体是在任意宿主中发现的微生物纯株培养的腈类水合酶遗传因子的形质转换体。(9)按上述(7)所述的精制方法，酰胺化合物是丙烯腈或甲基丙烯腈。(10)按上述(8)所述的精制方法，酰胺化合物是丙烯腈或甲基丙烯腈。(11)按上述(9)或(10)所述的精制方法，与活性炭相接触时的含酰胺化合物溶液pH值为3.5-6.5。(12)按上述(11)所述的精制方法，其特征是用酸离解常数为3.5-5.5的有机酸或用该有机酸和碱调节含酰胺化合物的溶液的酸性。(13)按上述(12)所述的精制方法，有机酸是丙烯酸或甲基丙烯酸。(14)按上述(13)所述的精制方法，活性炭是以木质或棕榈壳作原料的活性炭。(15)按上述(14)所述的精制方法，与活性炭相接触时的温度为10-50℃。(16)按上述(15)所述的精制方法，其特征是含酰胺化合物的溶液与活性炭接触后，从含酰胺化合物的溶液中分离活性炭，使分离出的溶液在饱和温度以下析出结晶。本专利技术中含酰胺化合物的溶液没有特别的限制，具体地说，可以举出碳原子数为2-20的腈类化合物进行水合反应得到的含酰胺化合物的生成溶液。供水合反应的腈类化合物，可以是宽范围的腈类化合物，例如脂肪族腈类化合物、芳香族腈类化合物等的腈类化合物。脂肪族腈类化合物可举出碳原子数为2-6的饱和或不饱和腈类，例如乙腈、丙腈、丁腈、异丁腈、戊腈、异戊腈、己腈等脂肪族单腈类；乙二腈、丁二腈、己二腈等脂肪族饱和二腈类；丙烯腈、甲基丙烯腈、丁烯腈等的脂肪族不饱和腈等。芳香族腈类化合物可举出苄腈、隣-、间-和对-氯苄腈、隣-、间-和对-氟苄腈、隣-、间-和对-腈类苄腈、隣-、间-和对-甲基苄腈、苄基氰化物等，特别是对于由丙烯腈和甲基丙烯腈等有不饱和键的腈类得到的含有丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的水溶液，本专利技术的方法特别适合。在本专利技术中，关于作为处理对象的含酰胺化合物的溶液，不管是从哪种已知水合方法制备的含酰胺化合物的溶液。即，不管是由硫酸水合法或由含雷内铜催化剂等的金属铜的催化剂的接触水合法制备的含酰胺化合物的溶液，用有水合能力使腈类化合物的酶(腈类水合酶)和含有这些酶的微生物菌体，或用其酶和微生物体处理物等进行水合反应等都是可以的。但是，用有使腈类化合物进行水合能力的酶即腈类水合酶、腈类水合酶的处理物、含腈类水合酶的微生物菌体或该微生物菌体处理物得到的含酰胺化合物的溶液，本专利技术的方法是特别适合的。上述的腈类水合酶称为具有腈类化合物加水分解生成相应的酰胺化合物能力的酶。在本专利技术中，含有腈类水合酶的微生物没有特别的限制，只要具有使腈类化合物加水分解产生有生成相应酰胺化合物能力的腈类水合酶，而且在30重量％的丙烯酰胺水溶液中保持腈类水合酶活性的微生物就行。作为适合的实例，可以具体举出诺卡氏菌属、棒杆菌属、芽孢菌属、好热性杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、红球菌种为代表的红球菌属、不动杆菌属、黄色杆菌属、链霉菌属、根瘤菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属、欧文氏菌属、气单胞菌属、柠檬酸杆菌属、维氏无色杆菌属、琼脂杆菌属或嗜热性菌种代表的假诺卡氏菌属的微生物。在本专利技术中，在任意宿主中发现的该微生物纯菌株培养的腈类水合酶遗传因子的形质转换体也含于本专利技术所述的微生物中。而且，本申请中所述的任意宿主可列举出后述实施例的大肠杆菌作代表，但是大肠杆菌并不特别限定包含枯草杆菌等的杆菌属菌、酵母菌或放线菌等，也含其它的微生物菌株。这种微生物菌株的实例，可以举出MT-10882(根据关于特许手续上的微生物寄存的国际承认的布达佩斯条约，该菌株于1996年2月7日寄存在茨城县っㄑば市东1街第3号的通商产业省工业技术院生命工学工业技术研究所，寄存号为FERM BP-5785)。另外，使用DNA重组技术，该酶构成中的一或两个以上氨基酸，可以用其它的氨基酸插入、置换、缺失、削除，发现提高了酰胺化合物稳定性、温度稳定性的变异型的腈类水合酶的形质转换体也包含在本专利技术所述的微生物中。使用上述的微生物制备酰胺化合物时，通常利用该微生物的菌体或菌体处理物。菌体优选利用分子生物学、生物工程学、遗传工程学区域内公知的一般方法调制。例如，可以举出在LB培养基或M9培养基的通常液体培养基植菌该微生物后，在适当的培养温度培养(一般情况下，为20-50℃，但在嗜热菌的情况下，为50℃以上)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
酰胺化合物的精制方法，其特征是在酸性条件下，使含酰胺化合物的溶液与活性炭相接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿部刚也，伊藤洁，佐佐木贤树，渡边清一，浅野保，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]