[发明专利]利用微生物或植物制备抗老化剂、硫化促进剂或改性天然橡胶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用微生物或植物制备抗老化剂、硫化促进剂或改性天然橡胶的方法。 更特别地，本发明涉及一种通过使用苯甲酸或苯甲酸衍生物制备抗老化剂、硫化促进剂或改 性天然橡胶的方法，该苯甲酸或苯甲酸衍生物使用微生物制备或从植物中提取。

背景技术

目前，用于橡胶的抗老化剂、噻唑硫化促进剂和亚磺酰胺硫化促进剂由苯胺合成，该苯 胺使用石油作为原料制备。可预期未来的石油价格会上升并且石油在将来会耗尽，故优选不 使用石油的生产工艺。此外，由于来自石油资源的苯胺的工业生产释放出大量的热和二氧化 碳，故抗老化剂和硫化促进剂的生产过程导致全球变暖。因此，基于利用天然资源的观念， 已提出该方法，其中通过使用胺化还原饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸而获得的源于天然的长链 胺作为原材料来合成硫化促进剂，该饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸通过水解天然油脂获得(专 利文献1)。

然而，丙烯腈、巯基苯并噻唑和二苯并噻唑基二硫化物在制备硫化促进剂的过程中被使 用。文献中没有说明这些材料由天然资源制造。

此外，已知该制备方法，其中通过在机械剪应力下将包含极性基的化合物接枝聚合或添 加到天然橡胶原料上来制备改性天然橡胶(专利文献2)。然而，其没有假定源于自然的材料 被用作包含极性基的化合物。

专利文献1：JP-A-2005-139239

专利文献2：JP-A-2006-152171

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备抗老化剂、硫化促进剂和改性天然橡胶的方法，该 方法是环境友好型并且能为未来的石油资源的减少做好准备。

本发明涉及一种用于制备抗老化剂的方法，包括：通过微生物将葡萄糖转变成苯甲酸或 苯甲酸衍生物、或者从植物中提取苯甲酸或苯甲酸衍生物；以及将获得的苯甲酸或苯甲酸衍 生物转变成苯胺或苯胺衍生物。

本发明还涉及一种用于制备硫化促进剂的方法，包括：通过微生物将葡萄糖转变成苯甲 酸或苯甲酸衍生物、或者从植物中提取苯甲酸或苯甲酸衍生物；以及将获得的苯甲酸或苯甲 酸衍生物转变成苯胺或苯胺衍生物。

本发明还涉及一种用于制备改性天然橡胶的方法，包括：通过微生物将葡萄糖转变成苯 甲酸或苯甲酸衍生物、或者从植物中提取苯甲酸或苯甲酸衍生物；将获得的苯甲酸或苯甲酸 衍生物转变成苯胺或苯胺衍生物；以及使用苯胺或苯胺衍生物改性天然橡胶。

具体实施方式

下面，对本发明进行详细描述。

在本发明中，葡萄糖用作中性碳源，并且通过微生物被转变成苯甲酸或苯甲酸衍生物。 可选地，从植物中提取苯甲酸或苯甲酸衍生物；然后，将获得的苯甲酸或苯甲酸衍生物转变 成苯胺或苯胺衍生物。抗老化剂、硫化促进剂或改性天然橡胶通过由此获得的苯胺或苯胺衍 生物制造。

由植物或微生物制备苯胺或苯胺衍生物需要氮源；然而，在本发明中，由于苯甲酸或苯 甲酸衍生物被制备，故无需使用氮源即可制备苯胺或苯胺衍生物。

在其中葡萄糖通过微生物转变成苯甲酸或苯甲酸衍生物的情况中，使用的葡萄糖由吸收 大气中的二氧化碳的植物获得。其例子可以包括废木材、稻草、杂草和粮食作物中的不可食 部分(杆、根和木质部)。通过向材料中添加酸并水解它们或进行热压水处理(hot-compressed water treatment)可以获得葡萄糖。在该工艺中，由于葡萄糖转变成苯甲酸或苯甲酸衍生物， 故无需添加氮源。

此处，苯甲酸衍生物的例子可以包括其中在苯甲酸的苯环上的取代基比如羟基和羧基被 代替的化合物。优选的苯甲酸衍生物的例子可以包括水杨酸等。

在通过微生物将葡萄糖转变成苯甲酸或苯甲酸衍生物时，使用的微生物的例子可以包括 链霉菌(Streptomyces maritimus)(EMBLAAF81726)、天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor) (ATCC10147)等(参见Moore等，细菌中的类似植物的生物合成途径：从苯甲酸到查耳酮， J.Nat.Prod.(2002)，65，1956-1962)。

葡萄糖向苯甲酸或苯甲酸衍生物的转变可以在水中或在作为水与有机溶剂的混合物的溶 剂中进行。有机溶剂的例子可以包括甲醇、乙醇、二甲基亚砜、二乙醚、四氢呋喃和丙酮。