[发明专利]由右旋糖制备丙烯酸的方法

说明书

描述了一种由右旋糖制备丙烯酸的方法，该方法包括发酵右旋糖；从所得发酵培养液中去除固体；通过萃取到有机溶剂中从澄清的培养液中去除乳酸；分离出该乳酸负载的有机溶剂，同时将剩余部分的至少一部分再循环回至发酵步骤中；使该乳酸与氨反应以提供包含乳酸铵的脱水进料，同时优选再循环该有机溶剂；进行该乳酸铵的气相脱水以产生粗丙烯酸产物；并通过蒸馏，然后进行熔融结晶、色谱法或熔融结晶和色谱法两者来纯化该粗丙烯酸。

技术领域

本发明总体上涉及制备生物基丙烯酸的方法，并且更具体地，涉及从糖制备生物基丙烯酸的方法。

背景技术

丙烯酸是一种有价值的工业商品并且具有多种用途。由丙烯酸制成的聚合物用于制造胶粘剂、粘合剂、涂料、油漆、抛光剂和超吸收性聚合物，后者进而用于例如包括尿布和卫生产品的一次性吸收制品中。

目前丙烯酸是由石油源材料制成。例如，长期以来丙烯酸通过丙烯的催化氧化制备。然而，近年来，随着对开发用于制造丙烯酸和其他常规石油化学品的基于可再生源的工艺的需求日益增长的意识，大量的研究已经致力于鉴定和开发用于从可再生资源制备丙烯酸的方法。

因此，大量的参考文件描述了用于将甘油转化成丙烯酸和/或丙烯酸酯的方法，这些方法通常利用甘油例如在从植物油制造生物柴油(脂肪酸甲酯)中生产的甘油，参见，例如，授予DuBois等人的US 7,396,962以及其中引用的参考文献。

与本发明的方法更直接相关，同样已经做了许多努力来开发用于从碳水化合物和/或碳水化合物衍生的原料制造丙烯酸的方法。可以衍生自碳水化合物并且已经严谨地评估过的一种原料是3-羟基丙酸、或3-HPA。授予Holmen的US 2,859,240(1958)指出3-HPA的脱水是一种“比较简单并且经济的方法”，但是总结出“起始材料既不是成本上低的也不是数量上易于获得的”(第1栏，第55-58行)45年后提供了基本上相同的评估，其中在Kumar等人的“3-羟基丙酸的生物生产的研究进展(Recent advances in biologicalproduction of 3-hydroxypropionic acid)”生物技术进展(Biotechnology Advances)，第31卷，第945-961页(2013)中，作者总结出尽管在过去的十年朝向“商业生产...在不久的将来”的“重大进展”，“很多重要的问题仍然存在并且要求更加广泛的研究”。

可以衍生自碳水化合物并且也已经是大量研究的主题的另一种原料为乳酸。在同一1958Holmen专利中，例如，指出乳酸由于其随时可用性有一段时间被认为比3-HPA优选作为一种预期原料，(参考1950的到那时对于开发用于将乳酸和乳酸的低级烷基酯转化为丙烯酸和相应的丙烯酸的低级烷基酯的方法的努力的综述)。一种商业上可行的方法对于将乳酸转化为丙烯酸的仍然还保持是难以实现的，如通过最近提交的许多正在进行的专利申请所证明的。

授予Ozmeral等人的WO 2012/033845、授予Dongare等人的WO2012/156921以及授予Lingoes等人的WO 2013/155245是开发用于将乳酸(和/或乳酸酯的酯)转化为丙烯酸(和/或相应的丙烯酸酯的酯)的商业上可行的方法的这些正在进行的努力的代表，并且各自进而综述了相当大量的另外公开技术的主要部分(详述针对同一目的的先前的工作)。