[发明专利]用于从含有琥珀酸二铵的发酵液制备琥珀酸的方法

说明书

相关申请

该申请要求2010年4月1日递交的美国临时申请No.61/320,063和2010年4月26日递交的美国临时申请No.61/327,789的权益，这些美国临时申请的主题以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于从含有琥珀酸二铵（DAS）、琥珀酸一铵（MAS）和/或琥珀酸（SA）的发酵液直接制备琥珀酸的方法。

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SA。

可以采用诸如糖的可发酵碳源作为起始物料来通过微生物制备琥珀酸。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，由此将琥珀酸转化成DAS，来使发酵液的pH值维持为7或接近7。

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，像Kushiki、Masuda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。

期望有一种从含有DAS的发酵液直接制备基本上纯的SA的方法。

发明内容

本发明提供了一种用于从含有琥珀酸二铵的澄清的发酵液制备琥珀酸的方法，所述方法包括：在超大气压下，在从大于100℃到约300℃的温度下，蒸馏所述发酵液以形成顶部镏出物和液态底部残留物，所述顶部镏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括琥珀酸和至少约20wt.%（重量百分比）的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的琥珀酸的固态部分的温度和组合物；以及从所述液态部分分离所述固态部分。

本发明还提供了一种用于从含有琥珀酸二铵的澄清的发酵液制备琥珀酸的方法，所述方法包括：将氨分离溶剂和/或水共沸溶剂加入到所述发酵液；在足以形成顶部镏出物和液态底部残留物的温度和压力下，蒸馏所述发酵液，所述顶部镏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括琥珀酸和至少约20wt.%的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的琥珀酸的固态部分的温度和组合物；以及从所述液态部分分离所述固态部分。

本发明还提供了一种用于从含有琥珀酸一铵的澄清的发酵液制备琥珀酸的方法，所述方法包括：在超大气压下，在从大于100℃到约300℃的温度下，蒸馏所述发酵液以形成顶部镏出物和液态底部残留物，所述顶部镏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括琥珀酸和至少约20wt.%的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的琥珀酸的固态部分的温度和组合物；以及从所述液态部分分离所述固态部分。

本发明还提供了一种用于从含有琥珀酸一铵的澄清的发酵液制备琥珀酸的方法，所述方法包括：将氨分离溶剂和/或水共沸溶剂加入到所述发酵液；在足以形成顶部镏出物和液态底部残留物的温度和压力下，蒸馏所述发酵液，所述顶部镏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括琥珀酸和至少约20wt.%的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的琥珀酸的固态部分的温度和组合物；以及从所述液态部分分离所述固态部分。

附图说明

图1为用于从含有DAS的发酵液制备SA的方法的框图。

图2为示出SA在水中和在20wt.%（重量百分比）的MAS水溶液中的溶解度根据温度的曲线图。

具体实施方式