[发明专利]一种利用赤红球菌制备2,6-二氟苯甲酰胺的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其是一种利用赤红球菌制备2,6-二氟苯甲酰胺的方法。 

背景技术

2,6-二氟苯甲酰胺外观为白色针状结晶性粉末，是合成苯甲酰脲类杀虫剂的关键中间体，这类杀虫剂通过改变保幼激素、蜕皮激素或抑制几丁质的合成，来阻断昆虫的成长、发育和繁殖，其杀虫机理独特、高效、广谱、低毒、对人畜安全、与其他杀虫剂没有交互抗药性，是对环境友好的杀虫剂新品种。近十几年来，国际上苯甲酰脲类农药得到迅速发展，开发出除虫脲、氟铃脲、伏虫隆、定虫隆、氟虫脲、杀虫隆、啶蜱脲、氟酰脲等产品，而2,6-二氟苯甲酰胺是合成这些产品的关键中间体，同时2,6-二氟苯甲酰胺还是加工生产其它农药、医药、液晶材料的重要化工中间体。 

目前工业上主要采用化学方法合成2,6-二氟苯甲酰胺，包括2,6-二氟苯甲腈的酸催化水解、强碱水解以及二氟苯甲酸及其衍生物的氨解，这几种工艺水解后的产物都需要中和，消耗大量的酸碱，产生大量的废盐，环境污染严重。中国专利ZL200610050626.9公开了一种近临界水介质中2,6-二氟苯腈无催化水解制备2,6-二氟苯甲酰胺的方法，该方法在高压反应釜中加入去离子水和2,6-二氟苯腈，升温至200-350℃水解1-10h得到产品2,6-二氟苯甲酰胺。该方法虽然解决了酸碱催化对环境造成的污染，但是高温高压对设备的要求较高，需要耗费大量能源。某公司申请的专利CN101462980A公开了一种2,6-二氟苯甲酰胺的工业化生产方法，以2,6-二氟苯甲腈和过氧化氢为原料，氢氧化钠为催化剂，收率较高，但是水解完成后需要水洗至pH为7-8，产生大量废水。 

国际壳牌公司申请的中国专利ZL87104545.1提供了一种利用红球菌CCTCC.87060或其突变体，在光照条件下水解2,6-二氟苄腈得到2,6-二氟苯甲酰胺的方法，该方法环保无污染，但是由于需要连续光照限制了该方法的工业应用。Jacques Mauger等人1989年发表于期刊Tetrahedron上的文章“Synthesis of various aromatic amide derivatives using nitrile hydratase of Rhodococcus rhodochrous J1”报道了R.rhodochrous J1催化苯甲腈、2,6-二氟苯甲腈、3-吲哚乙腈等生成相应酰胺的研究，对R.rhodochrous J1菌体的培养，培养基用蒸馏水配制，加入0.01g/L的CoCl_2.6H₂O和2g/L的巴豆酰胺作为诱导剂，在发酵30h和60h是再补加2g/L 的巴豆酰胺，80h后结束发酵收集菌体制备静息细胞；对于2,6-二氟苯甲腈的转化，底物分5次分批加入使最终浓度达到2.5mol/L，由于氟原子空间位阻的作用仅收集到306g/L的2,6-二氟苯甲酰胺。Otto Meth-Cohn等人1995年发表于期刊Tetrahedron Letters上的文章“A powerful new nitrile hydratase for organic synthesis aromatic and heteroaromatic nitrile hydrolyses-a rationalisation”介绍了Rhodococcus rhodocrous AJ270对邻间对位取代苯甲腈及芳香腈杂环腈的转化，对于2,6-二氟苯甲腈的转化，酰胺转化率达到80%，有副产物羧酸的生成，增加产物纯化的难度，不利于工业化生产。 

综上所述，目前2,6-二氟苯甲酰胺的生产存在以下不足：1、部分生产工艺反应条件苛刻，对生产设备及生产条件要求较高，增加生产成本；2、部分方法转化率以及选择性较低，分离纯化步骤复杂，不适合工业生产。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用赤红球菌制备2,6-二氟苯甲酰胺的方法，利用赤红球菌催化2,6-二氟苯甲腈水解生成2,6-二氟苯甲酰胺，本方法具有反应条件温和、目标产物产率高、分离纯化过程简单的优点。 

本发明实现目的的技术方案如下： 

一种利用赤红球菌制备2,6-二氟苯甲酰胺的方法，方法如下 

⑴转化：在pH6-9的KH₂PO₄-NaOH缓冲液体系中，投入底物2,6-二氟苯甲腈，赤红球菌（Rhodococcusruber）CGMCC3090细胞浓度0.66-3.30g/L，转化条件为转速110-220r/min，转化温度为20-40℃，转化时间3-28h；