[发明专利]己二胺（HMD）、己二腈（ADN）、己二酰胺（ADM）及其衍生物的制备方法

说明书

相关申请

本申请要求2010年6月16日递交的第61/355,202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

本申请涉及由含有己二酸二铵（DAA）、己二酸一铵（MAA）和/或己二酸（AA）的发酵液制备含氮化合物（例如己二胺（HMD）、己二腈（ADN）和己二酰胺（ADM）及其衍生物）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。一种这类产物为MAA。另一种这类产物为AA。考虑到这样一种用于从含有DAA、MAA和/或AA的发酵液直接制备基本上纯的MAA的方法并且这种纯MAA可作为制备HMD、ADN和ADM的原料，则提供用于以经济且环保的方式制备HMD、ADN、ADM及其衍生物的方法将是有益的。

发明内容

本发明提供了一种制备含氮化合物的方法，该方法包括：提供含有DAA的澄清的发酵液；（a）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MAA、至少一些DAA和至少约20wt%（重量百分比）的水的液态底部残留物；（b）将所述底部残留物冷却至足以使所述底部残留物分离成含有DAA的液态部分和基本上不含有DAA的含有MAA的固态部分的温度；（c）从所述液态部分中分离出所述固态部分；（d）（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HMD；（2）在氨源存在下，使所述固态部分的至少一部分脱水，以制备ADN；或（3）在氨源存在下，使所述固态部分的至少一部分脱水，以制备ADM；以及，（e）回收所述HMD、ADN或ADM。

本发明还提供了从含有DAA的发酵液制备含氮化合物的方法，该方法包括：（a）蒸馏发酵液以形成包含水和氨的第一顶部馏出物以及包含MAA、至少一些DAA和至少约20wt%的水的第一液态底部残留物；（b）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DAA的液态部分和基本上不含有DAA的含有MAA的固态部分的温度和组成；（c）从所述液态部分中分离出所述固态部分；（d）回收所述固态部分；（e）将所述固态部分溶解在水中以制备MAA的水溶液；（f）在足以形成包括水和氨的第二顶部馏出物以及包括大部分的AA、少部分的MAA和水的第二底部残留物的温度和压力下蒸馏所述MAA的水溶液；（g）冷却和/或蒸发所述第二底部残留物以使所述第二底部残留物分离成与第二固态部分接触的第二液态部分，所述第二固态部分优选地主要由AA组成且基本上不含有MAA；（h）从所述第二液态部分中分离出所述第二固态部分；（i）回收所述第二固态部分；(j）（1）在至少一种氢化催化剂存在下，使所第二述固态部分的至少一部分与氢气和氨源接触，以制备HMD；（2）在氨源存在下，使所述第二固态部分的至少一部分脱水，以制备ADN；或（3）在氨源存在下，使所述第二固态部分的至少一部分脱水，以制备ADM；以及，（k）回收所述HMD、ADN或ADM。

本发明还提供了一种从含有MAA的澄清的发酵液制备含氮化合物的方法，该方法包括：（a）可选地，将MAA、DAA、AA、NH₃和/或NH₄⁺添加到发酵液中以优选地维持所述发酵液的pH值小于6；（b）蒸馏所述发酵液以形成包括水和可选地包括氨的顶部馏出物以及包括MAA、至少一些DAA和至少约20wt%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DAA的液态部分和基本上不含有DAA的含有MAA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；（e）回收所述固态部分；（f）（1）在至少一种氢化催化剂存在下，使所述第二固态部分的至少一部分与氢气和氨源接触，以制备HMD；（2）在氨源存在下，使所述第二固态部分的至少一部分脱水，以制备ADN；或（3）在氨源存在下，使所述第二固态部分的至少一部分脱水，以制备ADM；以及，（g）回收所述HMD、ADN或ADM。