[发明专利]液体阳离子交换剂

说明书

本申请涉及从水溶液中除去具有一个或多个正电荷的有机化合物的方法，其包含步骤a) 提供含有有机化合物的水溶液和包含液体阳离子交换剂的疏水性有机溶液，其中所述液体阳离子交换剂是疏水性的且其中所述液体阳离子交换剂具有一个或多个负电荷和负的总电荷，b) 使所述水溶液与所述有机溶液接触，和c) 从所述水溶液中分离出所述有机溶液，其中所述液体阳离子交换剂是脂肪酸，且其中所述有机化合物具有至少两个氨基并且没有带负电的官能团，以及涉及相应的反应混合物。

由再生原料出发以生物技术生产精细化学品（其传统上由化石燃料合成）时的根本问题在于将最初获得的通常为存在于大体积水相中的产物转移到有机相中。进行这种转移一方面由此以浓缩制成的中间体或最终产物和任选以使得在随后的反应步骤中的合成加工能够在有机溶液中进行，另一方面以通过去除所需产物改进水相中的反应收率或使该反应能够完全在工业上有意义的范围内进行。从大体积的水溶液中直接热浓缩通常以低浓度存在的产物通常是不合适的。

化合物在包含不混溶的亲水性水相和疏水性有机相的两相体系中的分配决定性地取决于各化合物的物理化学性质。具有高比例的未取代烃或仅由未取代烃构成的化合物主要富集在疏水相中，而具有高比例极性基团，如含杂原子的官能团的化合物，且非常特别是带电荷的化合物主要或几乎仅存在于水相中，这使得转移到有机相中变得困难。

通常借助分配系数，例如根据能斯特方程

α = c _相1/c_相2，

描述在达到平衡后化合物在所述两相体系中的分配。一种具体的分配系数是K_ow，也称作P-值，其表征化合物在辛醇相与水相之间的分配平衡：

K_ow = P = c_辛醇/C_水。

工业上非常需要的带正电荷的有机化合物的一个实例是12-氨基月桂酸（ALS）及其衍生物，特别是甲酯（ALSME）。ALS是聚合物生产中的重要原材料，例如用于生产管道系统和尼龙。传统上，ALS由化石原材料开始以具有低收率的工艺经由十二内酰胺来制备，其通过三聚化丁二烯、随后氢化形成环十二烷、随后氧化成环十二酮、与羟基月桂酸甘油酯（Hydroxylaurin）反应并随后进行贝克曼重排来合成。在DE10200710060705中描述了ALS或ALSME的一种有前途的生物技术生产途径。

现有技术教导了通过使包含生物制剂的水性反应混合物与包含有机溶剂的有机相接触获得带正电荷的有机化合物。因此，例如，DE10200710060705描述了通过用乙酸乙酯摇振从水性反应混合物中获得产物ALSME。Asano等人(2008)公开了用甲苯从包含ALS合成酶的水性反应溶液中萃取ALS。

本发明的目的因此是开发从水性反应混合物中除去具有至少一个正电荷的带正电的有机化合物的方法，其中期望的是尽可能有利的反应混合物和用作萃取剂的疏水性有机相之间分配平衡的位置，即该分配平衡应尽可能远地位于疏水性有机相侧。

本发明的另一目的是开发使用疏水性有机相作为萃取剂从包含生物制剂的水溶液中除去具有至少一个正电荷的有机化合物的方法，其中分配平衡尽可能远地位于疏水性有机相侧。

本发明的另一目的是开发使用疏水性有机溶液作为萃取剂从水溶液中除去具有至少一个正电荷的有机化合物的方法，其尽可能少地不利影响和/或减慢生物技术相关的微生物，特别是大肠杆菌的生长和/或因此尽可能少地减少可分化和/或可存活的和/或呼吸活性细胞的数量。

最后，本发明的目的是找到使用疏水性有机相作为萃取剂从包含生物制剂的水溶液中除去具有至少一个正电荷的有机化合物的方法，其中考虑到总收率或更快的进程或在连续工艺的情况下，尽可能长的生物制剂可用性，整体优化对于基于生物技术的合成方法的收率、总转化率和快速可完成性而言决定性的性质，特别是有机相对生物制剂的毒性和该化合物在有机萃取剂中的吸收，特别是对于所述具有至少一个正电荷的有机化合物是在生物制剂的催化活性参与下合成的该合成方法的产物或中间体的情况而言。

通过本申请的主题，和特别是也通过所附独立权利要求的主题实现这些和其它目的，其中由从属权利要求得到实施方案。

第一方面通过从水溶液中除去具有一个或多个正电荷的有机化合物的方法解决作为本发明的基础的问题，所述方法包括下列步骤

a) 提供含有有机化合物的水溶液和包含液体阳离子交换剂的疏水性有机溶液，

其中所述液体阳离子交换剂是疏水性的，

b) 使所述水溶液和所述有机溶液接触，和