用于通过N-酰基或N-胍基保护的1,4-丁二胺前体制备1,4-丁二胺的方法技术

本发明专利技术涉及用于通过N-酰基或N-胍基保护的1,4-丁二胺前体制备1,4-丁二胺的方法。根据本发明专利技术的方法涉及至少一个生物催化步骤，其包括以生物催化的方式生产至少一种DAB的N-保护的前体。本发明专利技术还涉及用于制备DAB的方法，所述方法涉及至少一个生物催化步骤，并且包括步骤a)以生物催化的方式制备DAB的N-保护的前体，得到含有DAB的N-保护的前体的生物催化反应混合物，b)从生物催化反应混合物中回收N-保护的前体，和c)将N-保护的前体转化成DAB。更特别地，本发明专利技术涉及用于制备DAB的方法，其中至少DAB的N-保护的前体选自由N5-保护的鸟氨酸、N-保护的DAB和N-保护的4-氨基丁醛组成的组。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于通过N-酿基或N-胍基保护的1,4- 丁二胺前体制备 1,4-丁二胺的方法 本申请是申请号为201080032668. 4的中国专利申请的分案申请，原申请是国际 申请PCT/EP2010/060480的中国国家阶段申请。
本专利技术涉及用于制备1，4-二氨基丁烷的方法，所述方法涉及至少一个生物 催化步骤。
技术介绍
化合物DAB是一种重要的原材料，用于生产一些主要的工程塑料：聚酰胺-4, 6， 所述聚酰胺_4,6是均聚物的形式，或是共聚物，例如与约5wt. %的聚酰胺-6单体 (己内酰胺）的共聚物。均聚物聚酰胺-4, 6(尼龙_4,6)早在1938年已被描述过 (US-A-2, 130, 948,Carothers)。其为单体DAB和己二酸的缩聚产物。目前，特别地，聚酰 胺-4, 6化合物被荷兰的DSM生产并以商品名STANYX?出售。 对DAB的合成而言，已知大量化学途径。这些化学途径受累于下述缺点：起始材料 必须得自被认为是不可更新的来源。然而，存在提供从可更新的碳源开始并使用生物化学 方法（也称作"生物转化"）合成DAB的新的可行途径的重大需要。 涉及至少一个发酵步骤的用于制备DAB的方法已描述于作为W02006/005603和 W02006/00504公开的PCT申请中。两个文件均描述了在具有提高的鸟氨酸脱羧酶活性水平 的微生物中发酵生产DAB。 本专利技术的方法涉及用于制备DAB的替代性方法。根据本专利技术的方法涉及至少一个 生物催化步骤，所述生物催化步骤包括生物催化生产至少一种DAB的N-保护的前体，随后 将所述N-保护的前体体外转化成DAB。 已经发现在生物催化生产后回收DAB遇到了相当大的困难。在W02007/079944中 描述了对有机胺（例如DAB)的回收。在本文所述的一个特别的实施方案中，将含有胺的硫 酸盐或磷酸盐（因此例如为DAB-重硫酸盐）的无细胞发酵液浓缩，并添加碱（例如氨）。 根据条件形成两层体系。可以从主要含有有机化合物的层中回收想要的胺。
技术实现思路
根据一个实施方案，用于制备DAB的方法涉及至少一个生物催化步骤，并且包括 以下步骤：(a)以生物催化的方式制备DAB的N-保护的前体，得到含有DAB的N-保护的前 体的生物催化反应混合物，b)从生物催化反应混合物中回收N-保护的前体，和c)将N-保 护的前体转化成DAB。 根据一个特别的实施方案，用于生产DAB的本专利技术涉及至少一个生物催化步骤， 所述生物催化步骤包括以生物催化的方式生产至少一种DAB的N-保护的前体，所述DAB的 N-保护的前体选自由N5-保护的鸟氨酸、N-保护的DAB和N-保护的4-氨基丁醛组成的组， 随后将所述N-保护的前体体外转化成DAB。 "体外转化"在本文中表示在细胞外的介质中将DAB的N-保护的前体转化成DAB。 体外转化可以是至少一种生物催化剂催化的转化，或者可以是涉及至少一个化学步骤的化 学转化，或者可以是至少一个生物催化步骤和至少一个化学步骤的组合。 "DAB的N-保护的前体"在本文中表示下述化合物，所述化合物含有保护的氨基， 并且可以通过至少一个化学反应或生物催化反应或通过化学反应与生物催化反应的组合 被转化成DAB。 "N5-保护的鸟氨酸"在本文中表示在其N5原子上具有保护基的鸟氨酸分子； "N-保护的DAB"在本文中表示在其一个氨基上具有保护基团的DAB分子；"N-保护的4-氨 基丁醛"在本文中表示在氨基上具有保护基的4-氨基丁醛。 上文所述的保护基可选自由具有1-6个碳原子的酰基种类组成的组，或者可以是 胍基。应当选择这样的保护基，以允许至少以下之一：生物催化生产，易于从生物催化反应 混合物（例如发酵液）中回收N-保护的前体，和随后进行生物催化反应和/或反应，以最 终生产DAB。 可以通过例如4-氨基丁醛或鸟氨酸的酰化来制备DAB的N-保护的前体。例如， 通过在甲酸中用乙酸酐酰化以引入甲基保护基，或通过C2-C6羧酸酐或酰氯的反应以分别 引入N-乙酰基、N-丙酰基、N- 丁酰基、N-戊酰基或N-己酰基。N-胍基保护的前体是例如生成蛋白质的精氨酸或N-胍基-氨基丁醛或N-胍 基-DAB。发酵途径描述于例如EP1260588,所述文献描述了在精氨酸脱羧酶的影响下从精 氨酸以生物化学方式生产胍丁胺（agmatine)。胍丁胺是N-胍基-保护的DAB。胍丁胺 (N-胍基-保护的DAB)可以通过酸水解，例如通过在水性浓矿物酸溶液（例如浓盐酸或浓 硫酸）中回流胍丁胺而被顺利地去保护成DAB。这产生了DAB二酸盐和副产物二氧化碳和 氨（后者是其使用的矿物酸的铵盐形式）。为了获得游离胺形式的DAB，应当将形成的二酸 盐分离、再溶解并用碱中和。 根据又一个特别的实施方案，本专利技术涉及用于制备DAB的方法，其中生产至少一 种DAB的N-保护的前体，所述N-保护的前体选自由N5-乙酰基鸟氨酸、N-乙酰基DAB和N-乙酰基4-氨基丁醛组成的组。 根据一个特别的实施方案，涉及至少一个生物催化步骤的用于制备DAB的方法包 括以下步骤：(a)以生物催化的方式制备N5-乙酰基鸟氨酸，得到含有N5-乙酰基鸟氨酸的 生物催化反应混合物，（b)从生物催化反应混合物中回收N5-乙酰基鸟氨酸，和（c)将N5-乙 酰基鸟氨酸转化成DAB。 根据一个特别的实施方案，涉及至少一个生物催化步骤的用于制备DAB的方法包 括以下步骤：(a)以生物催化的方式制备N-乙酰基DAB，得到含有N-乙酰基DAB的生物催 化反应混合物，（b)从生物催化反应混合物中回收N-乙酰基DAB，和（c)将N-乙酰基DAB 转化成DAB。 根据一个特别的实施方案，涉及至少一个生物催化步骤的用于制备DAB的方法包 括以下步骤：(a)以生物催化的方式制备N-乙酰基4-氨基丁醛，得到含有N-乙酰基4-氨 基丁醛的生物催化反应混合物，（b)从生物催化反应混合物中回收N-乙酰基4-氨基丁醛， 和（c)将N-乙酰基4-氨基丁醛转化成DAB。 在本文中明确或暗示地涉及胺或N-保护的胺（例如N-保护的DAB)时，这些术语 旨在包括中性氨基、相应的带电荷的质子化胺及其盐。 除非另有说明，在本文中使用时，术语"或"被定义为"和/或"。 除非另有说明，在本文中使用时，术语"一个"（"a"或"an"）被定义为"至少一 个"。 提及单数名词（例如化合物、添加剂等）时，复数旨在被包括在内。 提及存在立体异构体的化合物时，化合物可以是所述立体异构体中的任何或其组 合。因此，提及例如存在对映异构体的氨基酸时，氨基酸可以是L-对映异构体或D-对映异 构体或其组合。存在天然立体异构体时，化合物优选地是天然立体异构体。 参考括号中的酶种类（EC)提及酶时，酶种类是以NomenclatureCommitteeof theInternationalUnionofBiochemistryandMolecularBiology(NC-IUBMB)所提供 的酶命名法（EnzymeNomenclature)为基础将酶分类或可以分类的种类，所述命名法可在 http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/.得至lJ〇 (尚）未归入特定种类但是可以如 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备1,4‑二氨基丁烷[DAB]的方法，所述方法涉及至少一个生物催化步骤，所述生物催化步骤包括：以生物催化的方式生产至少一种DAB的N‑保护的前体，以及随后将所述DAB的N‑保护的前体体外转化成DAB。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴亮，彼托纳拉·凯瑟琳娜·拉伊马克斯弗兰肯，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL