[發明專利]用發酵過程得到的6?氨基己酸來制備己內酰胺

有效

• 申請號: 201410284066.8
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN104177282B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 魯道夫·菲利普斯·瑪麗亞·古伊特;托馬斯·萬德杜斯;羅拉納·麥德勒尼·拉姆斯多克
• 申請（專利權）人: 基因組股份公司
• 主分類號: C07D201/08
• 分類號: C07D201/08;C07D223/10;C07D201/16;C08G69/16
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 李劍

本申請是申請日為2010年12月22日的中國專利申請201080059413.7(PCT/NL2010/050878)的分案申請。

本發明涉及一種用生物化學制備的6-氨基己酸(下文稱作6-ACA)來制備ε-己內酰胺(下文稱作“己內酰胺”或CAP)的方法。

己內酰胺是一種可以被用于生產聚酰胺(例如尼龍-6)的內酰胺。由各種大宗化學品制備己內酰胺的多種方式是本領域已知的，它們包括由甲苯或苯制備己內酰胺。這些化合物通常得自礦物油。考慮到使用更加可持續的技術來制備材料的日益增長的需要，人們期望提供一種方法，其中由能夠從生物可再生源獲得的中間產物化合物或至少由使用生物化學方法被轉化成己內酰胺的中間化合物來制備己內酰胺。另外，期望提供一種方法，所述方法較之利用來自石油化學來源的大宗化學品的傳統化學工藝具有更小的生態足跡，特別是與所述傳統轉化方法相比需要較少的能量和/或具有較低的二氧化碳排放量的方法。

在WO2005/068643中公開了可以用在具有α，β-烯酸酯還原酶活性的酶存在下通過轉化6-氨基己-2-烯酸(6-AHEA)以生物化學方式所制備的6-ACA來制備己內酰胺。由6-ACA制備己內酰胺引用了US-A6,194,572。

US-A6,194,572公開了通過在過熱蒸汽的存在下處理6-氨基己酸、6-氨基己酸酯或6-氨基己酰胺或包含這些化合物中的至少兩種的混合物來制備己內酰胺，在所述過熱蒸汽中得到含有己內酰胺和蒸汽的氣體混合物，其中該過程在不存在催化劑的條件下、在250-400℃的溫度和0.5-2MPa的壓力下在環化反應器中進行。在一個優選的實施方式中，己內酰胺用由6-氨基己酸、6-氨基己酸酯、6-氨基己酰胺、可選的己內酰胺和所述化合物可選的低聚物組成的反應混合物制成。

WO2005/068643中沒有詳細描述具體針對通過使發酵過程得到的6- ACA環化來制備己內酰胺的方法，也沒有描述所得己內酰胺的提純。

本發明人得出的結論是，盡管可以將生物化學法的產物直接引入環化反應器，但是如果使用典型的環化條件使發酵過程的直接產物(發酵液中的6-ACA)在環化反應器中進行環化，那么己內酰胺的產率相對較低。此外，本發明人得出的結論是，純化由此所得到的粗制己內酰胺很有挑戰性。

本發明的一個目標是提供一種由生物化學法得到的6-ACA制備己內酰胺的方法，特別地，所述方法具有令人滿意的己內酰胺產率。

因此，本發明涉及一種用于制備己內酰胺的方法，該方法包括：從包含生物質的培養基中回收含有6-氨基己酸的混合物，隨后在過熱蒸汽的存在下使6-氨基己酸環化，從而形成己內酰胺，其中所述混合物中碳水化合物與6-氨基己酸的重量比為0.03或更小。特別地，所述重量比可以為0.025或更小，或0.02或更小，或0.01或更小，或甚至小于0.005。所述重量比可以為0或更大，特別地為0.001或更大。因而該重量比在0-0.03的范圍內。

具體地，培養基可以是在發酵過程中制備6-ACA所用的培養基。在本文中使用時，術語“發酵”在本文中以工業過程中的含義使用，其中使用有機體將至少一種(有機)物質轉化成至少一種其他(有機)物質。發酵過程可以在有氧條件、限氧條件和厭氧條件下進行。

在發酵過程中得到發酵產物。該產物包含6-ACA、生物質和發酵液中通常存在的幾種其他組分(營養物、緩沖鹽等以及(副)產物，例如乙醇、甘油、乙酸酯等)。本發明人想到了，在環化之前從6-ACA中分離出一種或更多種特定組分或者在產生低豐度的所述組分的條件下進行發酵，可能就足夠了。不想束縛于任何理論，被認為可能影響己內酰胺產率的組分包括：碳水化合物，具體是來自己糖和戊糖組中的單糖，其低聚物及其聚合物，更具體是葡萄糖、果糖、甘露糖、蔗糖、乳糖、異麥芽糖、麥芽糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、淀粉，寡糖和多糖(例如淀粉、糖原、纖維素、甲殼質)；除6-ACA之外的含有胺的化合物(特別是不同于6-ACA的氨基酸)，蛋白質和其他肽；有機酸；無機酸；無機鹽，特別是磷酸鹽、硫 酸鹽；以及生物質(細胞)。

通常，使6-ACA環化之前，含有6-ACA的混合物要經歷一個或更多個預處理步驟。通常，從6-ACA中分離生物質。此外，水和/或來自發酵培養基的其他組分可以從6-ACA中分離。6-ACA進行環化時的濃度(環化濃度)或至少被引入環化反應器的含有6-ACA的進料的濃度(進料濃度)可以在較寬的范圍內選擇。