[發明專利]由對苯二甲酸鉀鹽制造有用化學品的方法

有效

• 申請號: 201280034139.7
• 申請日: 2012-01-27
• 公開（公告）號: CN103703137B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 貫井憲之;小牧真樹;西澤明人;西達也
• 申請（專利權）人: 株式會社吉那里斯
• 主分類號: C12P7/42
• 分類號: C12P7/42;C12N15/09;C08J11/16;C12R1/19
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;陳彥

技術領域

本發明涉及以對苯二甲酸鉀鹽為原料、使用表達對苯二甲酸1,2-雙加氧酶的微生物制造對苯二甲酸-1,2-順式-二羥基二醇（以下根據需要簡稱為TPA-DHD）的方法、進一步將TPA-DHD轉變成原兒茶酸、沒食子酸的方法以及通過廢棄聚酯的解聚獲得作為原料的對苯二甲酸鉀鹽的方法。予以說明，本發明中對苯二甲酸鉀鹽是指對苯二甲酸二鉀鹽、對苯二甲酸1-鉀4-鈉鹽及對苯二甲酸1-鉀4-銨鹽等對苯二甲酸的、對苯二甲酸的至少1個羧基殘基與鉀離子形成了鹽的化合物。

背景技術

對苯二甲酸是主要作為聚對苯二甲酸乙二醇酯（以下簡稱PET）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（以下簡稱PTT）及聚對苯二甲酸丁二醇酯（以下簡稱PBT）等對苯二甲酸系聚酯的原料而大量生產的廉價化學品。由于對苯二甲酸廉價，因此還開發了使用微生物以對苯二甲酸為原料制造TPA-DHD、2-吡喃酮-4,6-二甲酸、原兒茶酸、沒食子酸等有用化學品的技術（文獻1～5）。還已知通過TPA-DHD的脫水反應可以制造作為藥品、樹脂材料的原料的2-羥基對苯二甲酸（專利文獻1和2）。

在以對苯二甲酸為原料使用微生物制造有用化學品時，理想的是：不是將對苯二甲酸自身、而是將水溶性優異的對苯二甲酸鹽添加在培養基中。氫氧化鈉由于比氫氧化鉀廉價，因此一直以來雖然使用對苯二甲酸的鈉鹽作為其原料，但是尚不存在以對苯二甲酸的鉀鹽為原料使用微生物來制造有用化學品的報告、以及與對苯二甲酸的鈉鹽相比使用對苯二甲酸的鉀鹽時目標化合物的生產性更優異的報告。

關于對苯二甲酸系聚酯的再利用，特別是以廢棄PET瓶的再利用為核心開發了多種再利用技術，產業化也正在推進。但是，其再利用成本高，需要收益性更高的再利用技術。從而，在以對苯二甲酸為原料的化學品制造中由于以源自廢棄聚酯的對苯二甲酸為原料關系到環境問題的解決和制造成本的降低，因此是重要的研究開發課題。

作為廢棄聚酯的再利用方法，除了獲得原聚酯的資源再利用法外，還已知將聚酯化學解聚而獲得對苯二甲酸、雙-2-羥乙基對苯二甲酸酯等的化學再利用法（專利文獻6～11）。已知通過在含有氫氧化鈉等堿金屬氫氧化物的乙二醇反應溶劑或醇反應溶劑中加熱PET等聚酯可以解聚。此時，由于氫氧化鈉廉價，一般使用氫氧化鈉作為堿金屬氫氧化物。但是，由于獲得的對苯二甲酸堿金屬鹽的利用用途尚不存在，因此期待再利用事業推進為：進一步通過對對苯二甲酸堿金屬鹽進行酸處理，以此獲得對苯二甲酸。但該再利用事業的制造成本偏高且獲得的對苯二甲酸廉價，因此基本未實施。

雖然已知PET在含有氫氧化鉀的乙二醇溶劑中可以解聚（非專利文獻1），但對于PET在乙二醇溶劑中的氫氧化鉀和氫氧化鈉中的解聚差異的比較結果尚無報告。進而，尚未報告在含有氫氧化鉀的乙二醇反應溶劑中通過將PET、PTT或PBT解聚而獲得對苯二甲酸鉀鹽后，使用微生物將該對苯二甲酸鉀鹽轉變為其它有用化學品這樣的廢棄聚酯的再利用技術。

雖然已經報道了：在含有氫氧化鈉的1-丁醇反應溶劑中將廢棄PET解聚、通過添加硫酸獲得對苯二甲酸的實驗例（專利文獻12），但尚未報告：在含有氫氧化鉀的1-丁醇反應溶劑中將廢棄PET解聚的事例，以及對于在包含堿的1-丁醇反應溶劑中的聚酯解聚反應中氫氧化鉀和氫氧化鈉的差異進行比較的事例。

在含有氫氧化鉀的乙二醇中將廢棄聚酯解聚時，若想獲得純度高的對苯二甲酸鉀鹽，則其再利用成本增加。因此，期待以含有乙二醇的純度低的對苯二甲酸鉀鹽為原料、使用微生物將其轉變為有用化學品。但是，尚不存在在對苯二甲酸鹽和乙二醇共存的狀態下利用微生物生產化學品的報告。予以說明，目前已知：對于在基礎研究領域和工業生產領域被廣泛使用的埃希氏大腸桿菌（Escherichia?coli；以下適宜簡稱為大腸桿菌。）K-12株能夠通過乳醛還原酶及乳醛脫氫酶將乙二醇轉變為乙醇酸，在此基礎上還報告了通過對乳醛還原酶導入突變，提高乙二醇的代謝能力（非專利文獻2～4）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：United?States?Patent5,068,414

專利文獻2：United?States?Patent5,124,479

專利文獻3：日本特開2007-104942

專利文獻4：日本特開2009-65839

專利文獻5：日本特開2009-213392

專利文獻6：日本專利第3715812號

專利文獻7：日本特開2000-169623