[发明专利]酰胺化合物的制造方法

说明书

本发明是有关酰胺化合物的制造方法，更具体地说是有关酰胺化合物水溶液的制造方法。该方法是将腈化合物以高转化率进行水合作用而连续地制造高浓度酰胺化合物水溶液的方法，其反应后的残留腈化合物少而适于工业化生产。

作为酰胺化合物的主要制造方法之一，现经常使用的是以腈化合物为原料的水合法。尤其是已知的以丙烯腈为原料，通过过去常用的以拉奈铜(Ranay铜)等金属铜催化剂或者于近年使用的以含有腈水化酶的微生物菌体和该菌体处理物等的水合催化剂制造丙烯酰胺的方法。

上述方法中，通常，产品丙烯酰胺以水溶液或其结晶的形态供给，而在使用它们时，以水性溶剂进行稀释或者溶解。因此，近年来，其几乎多以水溶液的形态供给。

就丙烯酰胺水溶液的供给而言，制品形态从输送和贮存等的成本来看，要求更高的浓度；而另一方面又必须在输送或贮存等情况下防止结晶的析出。因此，适合于常温附近的输送和贮存等的丙烯酰胺水溶液的浓度通常为40-50％左右(重量比)。

然而，在该产品的现有工业制造技术中，在反应过程中，丙烯酰胺的浓度虽随制造工艺和使用催化剂的种类的不同而不同，但通常都不足40％(重量比)。其原因是因为，在反应过程中提高丙烯腈和/或丙烯酰胺的浓度时，发现了以下一系列倾向：催化剂活性失活、反应不能进行到底而使原料丙烯腈残留、反应付产物增加等，同时出现了受反应热的除热能力限制等问题，从而要在上述反应结束时直接得到最终产品浓度的丙烯酰胺产品通常是很困难的。

因此，在现有的丙烯酰胺的工业化制造工艺中，通过将原料丙烯腈多段供给的方法(日本特许公告公报昭57-1234号)以及通过使反应液的一部分循环的原料稀释法(日本特许公告公报昭58-35077号)等方法以限制原料丙烯腈的浓度，或者通过压低丙烯腈的转化率，使反应液中丙烯酰胺的浓度不足40％(重量比)，从而抑制催化剂活性的失活及付产物的增加。因此，通常，为了达到将所得到的丙烯酰胺水溶液的浓度提高和/或将所残留的丙烯腈去除的目的，往往再进行浓缩。

然而，虽然浓缩含有丙烯酰胺的液体一般是在负压下进行，但由于丙烯酰胺是一种极易反应的聚合性单体，在浓缩中产生聚合的危险性极大。因此，虽然在浓缩时采用了种种方法，诸如通入氧气进行稳定化处理的方法，使一氧化氮与其共存的方法和使金属离子与其共存的方法等，要完全防止聚合也是困难的。

在日本特许公开公报平11-89575号中，公开了利用微生物的菌体或菌体处理物来制造丙烯酰胺的方法。在该公报中，主要记载了通过添加原料丙烯腈使得反应开始时或者反应过程中丙烯腈的浓度达到在水性媒质中丙烯腈的饱和浓度以上，从而以更少的菌体量来得到高浓度丙烯酰胺溶液。因此，即使不进行浓缩，虽可得到浓度达40％(重量比)以上的丙烯酰胺水溶液，但由于反应催化剂的使用量、反应温度和开始时或反应过程中的丙烯腈浓度的关系的不同，有时会产生不协调的问题。例如，在短时间之内就使反应结束这种情况下，由于初期的反应热很大，对反应器而言必须有比较大的热交换器，或者相反，为了使丙烯腈的转化率达到99％以上，就需要相当长的反应时间。

由于以上的原因，作为酰胺化合物的工业化制法，迫切期望能有一种方法，它能使腈化合物的转化率更高，不需要浓缩工序而且可以更高的效率得到高浓度的酰胺化合物。

本发明就是为了解决以上各问题而提出，其目的在于提供一种制造方法，它可以高的转化率将腈化合物转化来制造高浓度的酰胺化合物，其残留的腈化合物极少而且可连续作业，适于工业化生产。

本发明的发明人为了实现上述发明目的而精心研究的结果发现，将含有腈水化酶的微生物的菌体或者菌体处理物在水性媒质中使其同腈化合物接触并反应，随后将该反应液在具有活塞式流动性流域的条件下再进行反应的这种方法是为实现上述目的的极有效的手段，从而完成了本发明。

即，本发明的制造方法是：

(1)，一种酰胺化合物的制造方法，在将含有腈水化酶的微生物的菌体或者菌体处理物在水性媒质中同腈化合物反应而连续地制造酰胺化合物的方法中，其特征在于：将该菌体或者菌体处理物在水性媒质中同腈化合物接触反应后所得到的反应液，在具有活塞式流动性的流域条件下再进行反应；

(2)，在上述(1)记载的制造方法中，腈化合物是丙烯腈，使其同微生物的菌体或者其菌体处理物接触时的水和丙烯腈的比例是相对于水1份(重量)，丙烯腈为0.4-1.5份(重量)；

(3)，在上述(1)或(2)记载的制造方法中，微生物的菌体是在任意宿主中所发现的用微生物经纯株培养的腈水化酶基因的转型变异体。