[發(fā)明專利]從含有琥珀酸二銨、琥珀酸一銨和/或琥珀酸的發(fā)酵液制備琥珀酸一銨的方法及琥珀酸一銨到琥珀酸的轉(zhuǎn)化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180026084.0
• 申請日: 2011-03-18
• 公開（公告）號: CN102918017A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧蘭·S·弗呂謝;布萊恩·T·科恩;布魯克·A·阿爾賓;奈·A·克林頓;迪盧姆·杜努維拉;伯納德·D·東貝克
• 申請（專利權(quán)）人: 生物琥珀酸有限公司
• 主分類號: C07C51/02
• 分類號: C07C51/02;C07C51/41;C07C51/44;C07C51/46;C07C55/10
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 楊黎峰

相關(guān)申請

本申請要求2010年3月26日遞交的第61/317,799號美國臨時申請、2010年4月1日遞交的第61/320,053號美國臨時申請和2010年4月30日遞交的第61/329,742號美國臨時申請的權(quán)益，這些美國臨時申請的主題通過引用方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從含有琥珀酸二銨（DAS）、琥珀酸一銨（MAS）和/或琥珀酸（SA）的發(fā)酵液直接制備MAS的方法。本發(fā)明還涉及將如此獲得的MAS轉(zhuǎn)化成SA。

背景技術(shù)

糖發(fā)酵的某些碳質(zhì)產(chǎn)物被視為石油衍生材料的替代物，以用作制造含碳化學(xué)物質(zhì)的原料。一種這樣的產(chǎn)物為MAS。

SA可通過微生物使用可發(fā)酵的碳源（例如糖）作為起始物質(zhì)制備而成。然而，商業(yè)上最可行的并且在文獻(xiàn)中描述的產(chǎn)生琥珀酸的微生物對發(fā)酵液進(jìn)行中和以維持適合最大生長、轉(zhuǎn)化和生產(chǎn)率的pH值。通常，通過將氫氧化銨加入至發(fā)酵液，來使發(fā)酵液的pH值維持為7或接近7，由此將琥珀酸轉(zhuǎn)化成琥珀酸二銨。

可替選地，可通過加入鈉堿、鉀堿、鎂堿或其混合物（包括與銨堿的混合物）使發(fā)酵液的pH值維持在所選的值。堿的添加使SA轉(zhuǎn)化成SA的其他鹽。例如，其他堿可包括K⁺、Na⁺和Mg²⁺。

Kushiki（公布號為2005-139156的日本公布的專利申請）公開了一種從DAS的水溶液獲取MAS的方法，所述DAS的水溶液可以自加入有銨鹽作為反離子的發(fā)酵液獲得。具體地，通過以下步驟自DAS的水溶液結(jié)晶出MAS：將乙酸加入到DAS的水溶液以將該溶液的pH值調(diào)節(jié)至4.6和6.3之間，從而使不純的MAS從該溶液結(jié)晶出。

Masuda（日本未審查的專利公布P2007-254354，2007年10月4日）描述了分子式為H₄NOOCCH₂CH₂COONH₄的“琥珀酸銨”的稀水溶液的部分脫氨。從公開的分子式可以看出，“琥珀酸銨”為琥珀酸二銨。Masuda通過加熱琥珀酸銨的溶液來去除水和氨，以產(chǎn)生固態(tài)的基于琥珀酸的組合物，該組合物除了含有琥珀酸銨以外，還含有琥珀酸一銨、琥珀酸、琥珀一酰胺、琥珀酰亞胺、琥珀酰胺或琥珀酸酯中的至少一種。因此，可以推測，與Kushiki相似，Masuda也公開了導(dǎo)致產(chǎn)生不純的MAS的方法。Kushiki和Masuda的方法生成的物質(zhì)都需要經(jīng)受多種提純手段以制備高純度的MAS。

期望具有一種用于從含有DAS、MAS和/或SA的發(fā)酵液直接制備基本上純的MAS的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過從含有DAS的澄清的發(fā)酵液經(jīng)濟(jì)地制備高純度的MAS而提供了這樣的方法。從而，本發(fā)明提供一種用于從含有DAS的澄清的發(fā)酵液制備MAS的方法，其中，DAS優(yōu)選地構(gòu)成該發(fā)酵液中所包括的全部二羧酸二銨鹽的至少90wt%（重量百分比），該方法包括：（a）蒸餾發(fā)酵液以形成包含水和氨的頂部餾出物以及包含MAS、至少一些DAS和至少約20wt%的水的液態(tài)底部殘留物；（b）使底部殘留物冷卻和/或蒸發(fā)，以及可選地將反溶劑添加到所述底部殘留物中，以得到足以使所述底部殘留物分離成含有DAS的液態(tài)部分和基本上不含有DAS的含有MAS的固態(tài)部分的溫度和組成；（c）將所述固態(tài)部分從所述液態(tài)部分中分離出；以及（d）回收所述固態(tài)部分。

本發(fā)明還提供了一種用于從含有DAS的發(fā)酵液制備SA的方法，該方法包括：（a）蒸餾發(fā)酵液以形成包含水和氨的第一頂部餾出物以及包含MAS、至少一些DAS和至少約20wt%的水的第一液態(tài)底部殘留物；（b）使所述底部殘留物冷卻和/或蒸發(fā)，以及可選地將反溶劑添加到底部殘留物中，以得到足以使所述底部殘留物分離成含有DAS的液態(tài)部分和基本上不含有DAS的含有MAS的固態(tài)部分的溫度和組成；（c）從所述液態(tài)部分中分離出所述固態(tài)部分；（d）回收所述固態(tài)部分；（e）將所述固態(tài)部分溶解在水中以制備MAS水溶液；（f）在足以形成包括水和氨的第二頂部餾出物以及包括大部分的SA、少部分MAS和水的第二底部殘留物的溫度和壓力下，蒸餾MAS的水溶液；（g）使第二底部殘留物冷卻和/或蒸發(fā)以使第二底部殘留物分離成與第二固態(tài)部分接觸的第二液態(tài)部分，第二固態(tài)部分主要由SA組成且基本上不含有MAS；（h）從第二液態(tài)部分中分離出第二固態(tài)部分；以及（i）回收第二固態(tài)部分。