本发明专利技术涉及由异丁烯经由对二甲苯生产对苯二甲酸衍生物的方法。所述异丁烯是发酵制备的异丁烯，高纯度的异丁烯使该方法和产生的对二甲苯和由其衍生的对苯二甲酸的性质得到改进。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及由异丁烯经由对二甲苯生产对苯二甲酸衍生物的方法。所述异丁烯是发酵制备的异丁烯，高纯度的异丁烯使该方法和产生的对二甲苯和由其衍生的对苯二甲酸的性质得到改进。【专利说明】 本专利技术涉及优选从可再生原料来源生产对苯二甲酸和对苯二甲酸衍生物的方法。 对苯二甲酸及其衍生物是在化学中有大量应用的重要工业化合物。一种重要应用 为例如用作增塑剂，其也可以作为邻苯二甲酸衍生物的替代物。对于生产例如作为邻苯二 甲酸酯的替代品的对苯二甲酸酯，需要对苯二甲酸成分具有高异构纯度。在转化为相应的 酯类后，尤其是相关的邻苯二甲酸酯污染（relevante Phthalat-Verunreinigung)将不会 被终端用户接受。 已知用于生产对苯二甲酸及其衍生物的方法已有一段时间，且尤其描述于Baerns et.al. Technische Chemie (工业化学），1st edition, Wiley-VCH, Weinheim, 2006。通常是 以对二甲苯开始，然后氧化为对苯二甲酸并任选地进行进一步转化。二甲苯本身例如在精 炼厂中由石油生产，然而在精炼过程中通常会形成同分异构体，需要花精力将其分离。作为 替代，可以考虑以二异丁烯开始的二聚化工艺，在该工艺中重要的是二异丁烯的高异构纯 度，因为否则的话也会形成二甲苯的同分异构体。由于对苯二甲酸及其衍生物对工业化学 有极为重要的作用，因此持续寻找对用于生产对苯二甲酸及其衍生物的替代方法和替代原 料来源的进一步改进。 使用可再生原料作为工业规模生产有机化学制品的起始物料变得越来越重要。一 方面，应保留基于石油、天然气和煤炭的资源，另一方面，使用可再生原料，可将二氧化碳归 于工业可用碳源，其主要在于便宜并可大量提供。使用可再生原料进行有机化学制品工业 生产的例子包括生产柠檬酸、1，3-丙二醇、L-赖氨酸、丁二酸、乳酸和亚甲基丁二酸。 可再生资源还没有被用于生产对苯二甲酸衍生物。因此，本专利技术的任务是提供优 选从可再生原料资源生产对苯二甲酸衍生物的可替代的改进方法。本文中对于生产和使用 对苯二甲酸衍生物尤其重要的是，优选使用无同分异构体的异丁烯来生产对苯二甲酸衍生 物。 通过生产对苯二甲酸及衍生物的方法来实现该目的，所述方法包括以下步骤： a)发酵制备异丁烯； b)将异丁烯转化为对二甲苯； c)将对二甲苯氧化为对苯二甲酸；以及 d)将对苯二甲酸转化为对苯二甲酸衍生物。 意外地发现，发酵生成的异丁烯具有高纯度的线型丁烯同分异构体，这使得之后 转化得到高纯度和高收率的对二甲苯。这进而使得步骤c)中也获得高纯度的对苯二甲酸， 由此最终可以得到高异构纯度的对苯二甲酸衍生物。 在现有技术方法中，已知在实验室规模上通过生化方法形成高纯度异丁烯。因 此，Gogerty，D.S.和 Bobik，T.A. (Gogerty，D.S.and Bobik，T.A·，2010，Applied and Environmental Microbiology, pages8004_8010)，探究从直接前驱体 3-轻基异戊酸酯 (3-羟基-3- 丁酸甲酯）开始通过发酵酶法合成异丁烯，其中根据GC，在有价值的产物中显 示没有大量正丁烯同分异构体。 发酵过程中形成的副产物二氧化碳和其它任选的惰性气体可以通过常规方式用 适当的分离技术任选地除去。在本专利技术的大部分实施方案中，甚至在先前没有进一步纯化 异丁烯的情况下进行异丁烯到对二甲苯的转化，因而这代表了本专利技术的优选实施方案。在 本专利技术的该实施方案中，本专利技术的发酵过程利用了对作为C 4-烯烃的异丁烯的高选择性。另 一方面，二氧化碳和其它惰性气体不会干扰作为从异丁烯合成对二甲苯的中间步骤的异丁 烯到二异丁烯的二聚化。然而在特殊情况下，首先将二氧化碳和其它惰性气体与异丁烯分 离是有利的。 术语"发酵制备"异丁烯特别指异丁烯来源于： -借助于微生物，优选来源于可再生原料；和/或 -通过无细胞酶法，也优选来源于可再生原料。 据我们所知，异丁烯不是自然产物，从某种意义上说，它是生物体代谢过程中形成 的，这样的生产量使其似乎适用于工业用途。然而，从天然存在的微生物中产生的异丁烯 的量非常小（US4698304;Fukuda，H.et al·，1984, From Agricultural and Biological C hemistry (1984)，48 (6)，pp. 1679-82)。因此在本专利技术先前已知的实施方案中，分别通过借 助于修饰的非天然微生物和相应的修饰酶来进行异丁烯的发酵制备。这样的微生物公开 于US2011165644 (Al)，其中在实施例13中讨论了在合适的微生物中由葡萄糖合成异丁烯。 W02012052427和W02011032934中描述了其他的酶促反应，其描述了作为以下一系列顺序 酶促合成来形成异丁烯 I)从丙酮到3-羟基异戊酸酯；以及 II)从3-羟基异戊酸酯到异丁烯和二氧化碳。 将3-羟基异戊酸酯酶促催化分解为异丁烯和二氧化碳也在Gogerty，D. S.和 Bobik, T.A·，2010, Applied and Environmental Microbiology (应用和环境微生物学）， 第8004-8010页中论及。这里，根据GC，在有价值的产物中显示没有大量的正丁烯异构体。 甚至在含水的非酶促催化体系中，观察到在形成异丁烯时二氧化碳从3-羟基异戊酸酯自 发分离，异丁烯进一步与存在的水在平衡反应中生成叔丁醇（Pressman, D. and Lucas, H. J.,1940, Journal of the American Chemical Society, pages2069_2081)〇 如果在合适的微生物宿主生物体内包括I和II中描述的该顺序的酶促合成，该微 生物宿主生物体能够从代谢前驱体合成丙酮，或者通过借助于被动或主动转运将外部提供 的丙酮经由细胞壁运送到细胞内，则借助于以这种方式获得的非天然微生物通过发酵工艺 可以以良好收率生产异丁烯。早就已知从不同碳水化合物合成丙酮的微生物，并且尤其描 述于 Jones, T. D. and Woods, D. R.，1986, Microb. Reviews，pages484_524。Taylor, D. G. et al·，1980, Journal of General Microbiology, 118，pagesl59_170 描述了利用丙丽作为唯 一碳源的微生物，因此其能够将丙酮经由细胞壁运送向细胞内。 通过以下反应顺序进行另一种可能的代谢途径： I)丙酮酸酯到2-乙酰乳酸酯； II) 2-乙酰乳酸酯到2, 3-二羟基异戊酸酯； III) 2, 3-二羟基异戊酸酯到2-氧代异戊酸酯； IV) 2-氧代异戊酸酯到异丁醛； V)异丁醛到异丁醇；以及 VI)异丁醇到异丁烯； 其特别描述于 W02011076689 和 W02011076691 中。 根据本专利技术的优选实施方案，在步骤a)和b)之间不进行异丁烯的纯化，尤其是不 进行去除线型丁烯异构体和可能的惰性气体如二氧化碳和/或氮气的纯化。本文中"纯化" 特别指（但不限制于）以下方法： -蒸馏方法（然而本文档来自技高网...
【技术保护点】
生产对苯二甲酸及衍生物的方法，包括以下步骤：a)发酵制备异丁烯；b)将异丁烯转化为对二甲苯；c)氧化成对苯二甲酸；以及d)转化为对苯二甲酸衍生物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·克拉邦德，海因茨·施特鲁茨，吉多·D·弗雷，
申请(专利权)人：Oxea有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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