二氨基丁烷（DAB）、琥珀腈（SDN）和琥珀酰胺（DAM）的制备方法技术

方法包括：提供含有琥珀酸二铵（DAS）的澄清的发酵液或含有琥珀酸一铵（MAS）的澄清的发酵液；蒸馏所述发酵液以形成包含水和氨的顶部馏出物和包含琥珀酸（SA）和重量百分比为至少约20%的水的液态底部残留物；冷却所述底部残留物至足以使所述底部残留物分离成与固态部分接触的液态部分的温度，所述固态部分基本上为纯的SA；从所述液体部分中分离所述固态部分；以及，转化所述固态部分以制备所述含氮化合物，例如二氨基丁烷（DAB）、琥珀腈（SDN）、琥珀酸氨基腈（SAN）或琥珀酰胺（DAM）以及下游产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及由通过发酵制备的琥珀酸(SA)制备ニ氨基丁烷(DAB)、琥珀腈(SDN)和琥珀酰胺(DAM)以及下游产物的方法。
技术介绍
糖发酵的某些碳质产物被视为石油衍生材料的替代物，以用作制造含碳化学物质 的原料。一种这样的产物为琥珀酸ー铵(MAS)。与MAS相关的物质，即SA，其可通过微生物使用可发酵的碳源(例如糖)作为起始物质来制备。然而，商业上最可行的并且在文献中描述的产生琥珀酸盐的微生物对发酵液进行中和以维持适合最大生长、转化和生产率的pH值。通常，通过将氢氧化铵加入发酵液来使发酵液的PH值维持为7或接近7，由此将SA转化成琥珀酸ニ铵(DAS)。DAS必须转化成MAS以从发酵液中获得MAS。Kushiki (公布号为2005-139156的日本公布的专利申请)公开了ー种从DAS的水溶液获取MAS的方法，所述DAS的水溶液可以自加入有铵盐作为反离子的发酵液获得。具体地，通过以下步骤自DAS的水溶液结晶出MAS :将こ酸加入到DAS的水溶液以将该溶液的pH值调节至4. 6和6. 3之间，从而使不纯的MAS从该溶液结晶出。Masuda (日本未审查的专利公布P2007-254354，2007年10月4日)描述了分子式为h4noocch2ch2coonh4的“琥珀酸铵”的稀水溶液的部分脱氨。从公开的分子式可以看出，“琥珀酸铵”为琥珀酸ニ铵。Masuda通过加热琥珀酸铵的溶液来去除水和氨以产生固态的基于琥珀酸的组合物，该组合物除了含有琥珀酸铵以外，还含有琥珀酸ー铵、琥珀酸、琥珀一酰胺、琥珀酰亚胺、琥珀酰胺或琥珀酸酯中的至少ー种。因此，可以推测，与Kushiki相似，Masuda也公开了导致产生不纯的MAS的方法。Kushiki和Masuda的方法生成的物质都需要经受多种提纯手段以制备高纯度的MAS。生物衍生的SA (例如从MAS和/或DAS获得的SA)为用于合成许多商业上重要的化学物质和聚合物的平台分子。因此，极其期望提供ー种能对清晰的、商业上可行的从SA到例如DAB、SDN和DAM的衍生物以及进ー步的下游产物的途径进行灵活地整合的技术。由于缺乏用于将发酵获取的SA转化成DAB、SDN、琥珀酸氨基腈(SAN)和DAM的经济上和技术上可行的解决方法，则提供用于提供具有足以直接氢化的纯度的有成本效益的SA流的方法将是有益的
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于制备含氮化合物的方法，该方法包括提供含有DAS的澄清的发酵液；在超大气压且在大于100°C至约250°C的温度下，蒸馏所述发酵液以形成包含水和氨的顶部馏出物以及包含SA和至少约20wt% (重量百分比)的水的液态底部残留物；冷却所述底部残留物至足以使所述底部残留物分离成与固态部分接触的液态部分的温度，所述固态部分基本上为纯SA ;从所述液态部分中分离出所述固态部分；(I)在至少ー种氢化催化剂存在下，使所述固态部分与氢气和氨接触，以制备DAB ;或者(2)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备SDN ;或者(3)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备DAM ;以及回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。本专利技术还提供了一种用于制备含氮化合物的方法，该方法包括提供含有DAS的澄清的发酵液；将氨分离溶剂添加到所述发酵液中；在足以形成包含水和氨的顶部馏出物以及包含SA和至少约20wt%的水的液态底部残留物的温度和压カ下蒸馏所述发酵液；冷却所述底部残留物至足以使所述底部残留物分离成与固态部分接触的液态部分的温度，所述固态部分基本上为纯SA ;从所述液态部分中分离出所述固态部分的至少一部分；(I)在至少ー种氢化催化剂存在下，使所述固态部分与氢气和氨接触，以制备DAB ;或者(2)使所述 固态部分的至少一部分脱水以制备SDN ;或者(3)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备DAM ；以及回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。本专利技术还提供了一种用于制备含氮化合物的方法，该方法包括提供含有MAS的澄清的发酵液；在超大气压且在大于100°C至约250°C的温度下，蒸馏所述发酵液以形成包含水和氨的顶部馏出物以及包含SA和至少约20wt%的水的液态底部残留物；冷却所述底部残留物至足以使所述底部残留物分离成与固态部分接触的液态部分的温度，所述固态部分基本上为纯SA ;从所述液态部分中分离出所述固态部分的至少一部分；(I)在至少ー种氢化催化剂存在下，使所述固态部分与氢气和氨接触，以制备DAB ;或者(2)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备SDN ;或者(3)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备DAM ;以及回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。本专利技术还提供了一种用于制备含氮化合物的方法，该方法包括提供含有MAS的澄清的发酵液；将氨分离溶剂添加到所述发酵液中；在足以形成包含水和氨的顶部馏出物以及包含SA和至少约20wt%的水的液态底部残留物的温度和压カ下蒸馏所述发酵液；冷却所述底部残留物至足以使所述底部残留物分离成与固态部分接触的液态部分的温度，所述固态部分基本上为纯SA ;从所述液态部分中分离出所述固态部分的至少一部分；(I)在至少ー种氢化催化剂存在下，使所述固态部分与氢气和氨接触，以制备DAB ;或者(2)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备SDN ;或者(3)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备DAM ；以及回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。附图说明图1示意性地示出了用于制备通过发酵获取的SA以及随后将SA转化成DAB、SDN和DAM的完整过程；图2示意性地示出了图1的一部分(更详细地显示)，其提供了从SA到DAB、SDN和DAM以及其他选定的下游产物的选定的反应途径；图3为示出SA在水和20wt%MAS的水溶液中的溶解度随温度变化的曲线。具体实施例方式应该理解，与所附的权利要求书不同的是，下文说明书的至少一部分g在涉及针对附图中的图示而选择的方法的代表性示例并且不g在限定或限制本专利技术。通过參考图1可以理解本专利技术的方法，图1以流程图形式示出生物处理系统/过程的ー个代表性不例。生长容器通常为原位蒸汽灭菌发酵器，可以用来生长微生物培养物，该微生物培养物随后用于制备含有DAS的发酵液。这样的生长容器在现有技术中是已知的并且不作进ー步讨论。该微生物培养基可包括能够从可发酵碳源(例如碳水化合物糖类)制备琥珀酸的微生物。微生物的代表性示例包括大肠杆菌(Escherichia coli或E. coli )、黑 曲霉(Aspergillus niger)、谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)(也称为黄色短杆菌(Brevibacterium flavum))、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、小,荣球菌(Veillonella parvula)、产玻拍酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)、产玻拍酸曼氏杆菌(Mannheimia succiniciproducens)、产玻拍酸厌氧螺菌(Anaerobiospirillum succiniciproducens)、拟青霉(Paecilomyces Variotiノ、酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、脆弱拟杆菌(Bac本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.19 US 61/346,1641.一种用于制备琥珀酸SA的含氮化合物的方法，所述方法包括 Ca)提供含有琥珀酸二铵DAS的澄清的发酵液； (b)在超大气压且在大于100°C至约250°C的温度下，蒸馏所述发酵液以形成包含水和氨的顶部馏出物以及包含SA和重量百分比为至少约20%的水的液态底部残留物； (c)冷却和/蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和固态部分的温度和组成，所述固态部分基本上为纯SA ； Cd)从所述液态部分中分离出所述固态部分； (e)(1)在至少一种氢化催化剂存在下，使所述固态部分的至少一部分与氢气和氨源接触，以制备二氨基丁烷DAB，(2)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备琥珀腈SDN，或者(3)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备琥珀酰胺DAM ;以及 Cf)回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。2.一种用于制备琥珀酸SA的含氮化合物的方法，所述方法包括 Ca)提供含有琥珀酸二铵DAS的澄清的发酵液； (b)将氨分离溶剂和/或水共沸溶剂添加到所述发酵液中； (c)在足以形成包含水和氨的顶部馏出物以及包含SA和重量百分比为至少约20%的水的液态底部残留物的温度和压力下蒸馏所述发酵液； Cd)冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和固态部分的温度和组成，所述固态部分基本上为纯SA ； Ce)从所述液态部分中分离出所述固态部分； (f)(1)在至少一种氢化催化剂存在下，使所述固态部分的至少一部分与氢气和氨源接触，以制备二氨基丁烷DAB，(2)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备琥珀腈SDN，或者(3)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备琥珀酰胺DAM ;以及 (g)回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。3.一种用于制备琥珀酸SA的含氮化合物的方法，所述方法包括 Ca)提供含有琥珀酸一铵MAS的澄清的发酵液； (b)在超大气压且在大于100°C至约250°C的温度下，蒸馏所述发酵液以形成包含水和氨的顶部馏出物以及包含SA和重量百分比为至少约20%的水的液态底部残留物； (c)冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和固态部分的温度和组成，所述固态部分基本上为纯SA ； Cd)从所述液态部分中分离出所述固态部分； (e)(1)在至少一种氢化催化剂存在下，使所述固态部分的至少一部分与氢气和氨源接触，以制备二氨基丁烷DAB，(2)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备琥珀腈SDN，或者(3)使所述固态部分的至少一部分脱水以制备琥珀酰胺DAM ;以及 Cf)回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。4.一种用于制备琥珀酸SA的含氮化合物的方法，所述方法包括 Ca)提供含有琥珀酸一铵MAS的澄清的发酵液； (...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥兰·S·弗吕谢，利奥·E·曼策，迪卢姆·杜努维拉，布莱恩·T·科恩，布鲁克·A·阿尔宾，奈·A·克林顿，伯纳德·D·东贝克，
申请(专利权)人：生物琥珀酸有限公司，
类型：
国别省市：