[发明专利]二氨基丁烷（DAB）、琥珀腈（SDN）和琥珀酰胺（DAM）的制备方法

说明书

相关申请

本申请要求2010年5月19日递交的第61/346,145号美国临时申请的优先权，该美国临时申请的主题通过引用方式并入本文。

技术领域

本申请涉及由通过发酵制备的琥珀酸（SA）和琥珀酸一铵（MAS）制备含氮化合物例如二氨基丁烷（DAB）、琥珀腈（SDN）和琥珀酰胺（DAM）的方法。

背景技术

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，由此将琥珀酸转化成琥珀酸二铵（DAS）。DAS可转化成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）公开了一种从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：将乙酸加入到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”为琥珀酸二铵。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，还含有琥珀酸一铵、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一种。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MAS以及SA（例如从MAS自身获得的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，极其期望提供一种能对清晰的、商业上可行的获得例如DAB、SDN和DAM的衍生物的途径进行灵活地整合的纯化技术。由于缺乏用于将发酵获取的SA/MAS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/MAS流的方法将是有益的。

发明内容

本发明提供了一种用于制备SA的含氮化合物的方法，该方法包括：（a）提供含有DAS的澄清的发酵液；（b）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MAS、至少一些DAS和至少约20wt%（重量百分比）的水的液态底部残留物；（c）冷却和/或蒸发所述底部残留物，以及可选地将反溶剂添加到所述底部残留物中，以得到足以使所述底部残留物分离成含有DAS的液态部分和基本上不含有DAS的含有MAS的固态部分的温度和组成；（d）从所述液态部分中分离出所述固态部分的至少一部分；和（e）（1）在至少一种氢化催化剂存在下，使所述固态部分与氢气以及可选地与氨源接触，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（f）回收所述DAB、所述SDN或所述DAM。