用于得自微生物的烯烃的稳定和氢化方法技术

技术编号:7337793 阅读:193 留言:0更新日期:2012-05-12 07:49
公开了不混溶的烯烃的稳定以及随后氢化的方法和系统。在某些实施方式中,所述氢化在氢化催化剂的存在下于固定床反应器中进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在这里提供用于得自微生物的烯烃的稳定和随后氢化的方法和系统。技术背景在从塑料到家庭清洁以及燃料的大量产品中发现得自石油的化合物和组合物。考虑这些组合物的环境影响,对更多可更新和持续的替代物有增加的需求。代谢工程的最新进展,生物学对得自石油的化合物和组合物正提供可行的选择。 例如,类异戊二烯包括具有超过50,000成员的不同种类的化合物,并且具有包括作为专业化学品、药物和甚至燃料多种用途。大多数类异戊二烯化合物通常从石油资源中合成或者从植物资源中萃取。现在,存在第三种选择,能够用微生物细胞得到所需的类异戊二烯。 用于制造得自石油的化合物和组合物的系统已经公开,例如,在U. S.专利号7,399,323 ; U. S.专利申请号 2008/0274523 ;和 PCT 公开号 W02007/140339,W02008/140492, W02008/133658,和 W02009/014636 中。但是,为了使得自微生物的化合物具有竞争性,应当使其比得自天然产生的对比化合物具有更有利的成本。因此,需要以最佳产率获得所需产物的方法。这里提供这样的方法。专利技术概述在这里提供一种稳定得自微生物的烯烃的方法,包括从含有一种水溶液、微生物细胞和不混溶的烯烃的混合物中分离不混溶的烯烃从而形成一种粗的烯烃组合物;纯化所述粗的烯烃组合物从而形成纯化的烯烃组合物;并且向纯化的烯烃组合物中加入酚抗氧剂以形成一种稳定的纯化的得自微生物的烯烃组合物。在某些实施方式中,所述纯化步骤选自分馏、闪蒸、吸附、液相色谱、溶剂萃取以及它们的组合。在某些实施方式中,所述不混溶的烯烃包括法尼烯。在另一个方面,在这里提供包括一种是组合物重量的至少约93%数量的不混溶的烯烃;以及以组合物重量的至少约0. 0001%的量的一种酚抗氧剂的稳定的微生物的烯烃组合物。在一个实施方式中,稳定的微生物烯烃组合物包括一种以组合物重量的至少约 93%的量的不混溶的烯烃;和一种为组合物重量的约0. 0001-0. 5%的酚抗氧剂。在一个实施方式中,稳定的微生物的烯烃组合物包括一种为组合物重量的至少约93%数量的不混溶的烯烃;以及一种为组合物重量的至少约0. 0001-0. 1%,0. 0005-0. 1%,0. 0005-0. 01%, 0. 0005-0. 05或者0. 001-0. 01%的量的酚抗氧剂。在另一个方面,此处提供稳定的微生物的烯烃组合物其包括一种为组合物重量的至少约93%的量的不混溶的烯烃;和一种为组合物重量的约0. 001%的酚抗氧剂。6在某些实施方式中,本文提供一种用于氢化不混合烯烃的方法,其包括在氢化催化剂的存在下使不混溶的烯烃与氢气反应使得氢气饱和在不混溶的烯烃中的至少一个双键并且其中此处提供的所述氢化反应在室温或者更高的温度下发生。在某些实施方式中, 此处提供的氢化反应在20°c或更高的温度下发生。在某些实施方式中,此处提供的氢化反应在约 20°C、30°C、40°C、50°C、60°C、70°C、80°C、90°C、100°C或更高的温度下发生。在某些实施方式中,此处提供的氢化反应在约20-100°C、40-100°C、50-10(rC、75-10(rC、 90-125°C、80-125°C或者更高的温度下发生。在某些实施方式中,此处提供的是一种不混溶的烯烃氢化的方法,包括在氢化催化剂的存在下使不混溶的烯烃与氢反应使得氢饱和不混溶的烯烃中的至少一个双键并且其中所述氢化反应在高于约100°C的温度下发生。在某些实施方式,所述氢化反应在固定床反应器中进行。在一个方面,此处提供的是氢化不混溶的烯烃的方法,其包括a)向固定床反应器的进口提供进料流,其中所述进料流包括一种不混溶的烯烃和一种稀释剂组合物;b)在氢化催化剂存在下,在高于约100°c的温度下,使进料流与氢气反应从而生成流出物;C)分离流出物,其包括进入含有氢化的不混溶的烯烃的产物流中与含有氢化的不混溶的烯烃的再循环流的氢化不混溶烯烃;d)向包括不混溶的烯烃的流中加入作为稀释剂组合物部分的再循环流,以形成包括再循环的氢化不混溶的烯烃的进料流;e)向固定床的进口提供再循环的氢化的不混溶的烯烃的进料流;和f)重复步骤b)_e)至少一次。在一些实施方式中,此处提供的是一种纯化的法尼烯组合物,包括一种含有等于或者大于约93%重量的法尼烯的得自微生物的混合物和约0. 的重量的下面化合物的每一个没药烯、姜烯、法尼烯、法尼烯环氧化物,和一种至少约0. 001%重量的酚抗氧剂。在某些实施方式中,此处提供的是用于催化氢化法尼烯制备法尼烷的方法和系统。在一个方面,此处提供的是在催化剂下使法尼烯进料与氢气接触的法尼烯的氢化的方法。附图的简要说明图1是在商购的反式- β -法尼烯(Bedoukian Research)的氢化反应中的氢化速率对氢气当量的图。在该图中,分别地,对于含有α-维生素E的反式-β-法尼烯的氢化数据用 表示,不含有α -维生素E的反式-β -法尼烯的氢化数据用▲表示,以及不含有 α-维生素E的反式-β-法尼烯的氢化加上额外的用二氧化硅过滤移除杂质的纯化的数据用X和·表示。观察到作为氢气当量函数的氢化速率表现出被Bedoukian加入的稳定法尼烯的α-维生素E所限制。图2是比较速率对氢气当量的图,用于两份商购的法尼烯,其用二氧化硅过滤以移除α-维生素Ε,在图中用 和·代表,连同商业获得的一份法尼烯其用二氧化硅过滤移除α -维生素Ε,在20°C下储存10天,然后氢化,以▲表示。所述氢化反应以10. 7士 1. 9分钟每氢气当量的平均值进行(分别地,9. 3分钟每氢气当量,数据在图中以 表示,并且12. 1 分钟每氢气当量,数据在图中以■代表)。市售的已经移除α-维生素E的法尼烯,在20°C 下储存10天,然后氢化(数据在图中以▲表示)是14.9分钟每氢气当量。所述氢化条件是 5% Pd/C,于 60psia 和 100°C下。图3A和;3B分别是在得自微生物的法尼烯和商购法尼烯(已移除α-维生素E) 的氢化反应中,在同样的反应条件下(5% (1/(,于60 ^£1和100°C下),速率和温度对氢气当量的图。在该图中,速率的数据以 表示,温度的数据以·表示。图4是表示氢化时间/氢气当量对储存时间的图,对于各种得自微生物的法尼烯, 在4°C下。氢化条件是5% Pd/C于60psia和100°C下。在该图中,粗的法尼烯组合物的数据以 表示,二氧化硅过滤的法尼烯组合物以■代表,而含有IOOppm 4-叔丁基儿茶酚的粗的法尼烯组合物以▲表示。图5是表示于4°C下、对于各种得自微生物的法尼烯的过氧化物浓度和氢化时间/ 氢气当量对储存时间的图。氢化条件是5% (1/(于60 8化和100°C下。在该图中,虚线表示氢化速率并且实线代表过氧化物浓度。粗的法尼烯组合物的数据以 表示,二氧化硅过滤的法尼烯组合物以■代表,并且含有IOOppm 4-叔丁基儿茶酚的粗的法尼烯组合物以灰表不。图6是于100°C下和负载50mg催化剂下,在0. 5、1. 2和3当量的氢气下,表观的氢化速率的图。图7示出各种纯化的烯烃组合物在一段时间内的氢化摄入率以测量在12ml的烯加料的进程LHSV (液时空速)的催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.02 US 61/166,185;2009.10.08 US 61/249,9001.一种稳定得自微生物的烯烃的方法,包括a)从包括一种水溶液、微生物细胞和不混溶的烯烃的混合物中分离不混溶的烯烃从而形成粗的烯烃组合物;b)纯化所述粗的烯烃组合物从而形成纯化的烯烃组合物;和c)向纯化的烯烃组合物中加入一种酚抗氧剂以形成稳定的纯化的得自微生物的烯烃组合物。2.权利要求1所述的方法,进一步包括向粗的烯烃组合物中加入一种酚抗氧化剂。3.权利要求1所述的方法,其中所述纯化步骤选自分馏、闪蒸、吸附、液相色谱、溶剂萃取以及它们的组合。4.权利要求1所述的方法,其中所述纯化步骤移除或者减少在粗的烯烃组合物中的甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯。5.权利要求1所述的方法,其中所述纯化步骤移除或者减少在粗的烯烃组合物中的麦角固醇或者鲨烯。6.权利要求1所述的方法,其中所述不混溶的烯烃是法尼烯并且其以不混溶的烯烃的重量计以至少约50%、60%、70%、80%、90%、93%、95%、97%、99%或者更多的量存在。7.权利要求6所述的方法,其中所述不混溶的烯烃进一步包括姜烯、没药烯、10,11-二氢-10,11-环氧法尼烯、法尼烯二聚体、法尼醇或者它们的组合。8.权利要求1所述的方法,其中所述酚抗氧化剂是多酚。9.权利要求1所述的方法,其中所述酚抗氧化剂是单酚。10.权利要求1所述的方法,其中所述酚抗氧剂选自3-叔丁基-4-羟基苯甲醚;2-叔丁基-4-羟基苯甲醚;2,4- 二甲基-6-叔丁基苯酚;以及2,6- 二-叔丁基-4-甲基苯酚。11.权利要求1所述的方法,其中所述酚抗氧剂是儿茶酚。12.权利要求11所述的方法,其中所述酚抗氧剂是4-叔丁基儿茶酚。13.权利要求1所述的方法,其中所述酚抗氧剂以稳定的得自微生物的烯烃组合物重量的至少约0. 0001%的量存在。14.权利要求1所述的方法,其中所述酚抗氧剂以稳定的得自微生物的烯烃组合物重量的至少约0. 001%的量存在。15.权利要求2所述的方法,其中所述酚抗氧剂以生成的粗的烯烃组合物重量的至少约0. 005%的量存在。16.权利要求1所述的方法进一步包括在氢化催化剂存在下使所述纯化的烯烃组合物与氢气反应,使得氢气饱和烯烃中的至少一个双键。17.权利要求16所述的方法,其中所述氢化反应在高于室温的温度发生。18.权利要求16所述的方法,其中所述氢化反应在高于约100°C的温度发生。19.一种稳定的微生物的烯烃组合物,包括a)一种至少93%组合物重量的不混溶的烯烃;和b)一种至少0. 0001%组合物重量的酚抗氧剂。20.权利要求19所述的稳定的微生物的烯烃组合物,其中所述酚抗氧剂占组合物重量的至少约0. 001%。21.权利要求19所述的稳定的微生物的烯烃组合物,其中所述酚抗氧剂是组合物重量的至少约0. 005% ο22.权利要求19所述的稳定的微生物烯烃组合物,其中不混溶的烯烃包括法尼烯。23.权利要求22所述的稳定的微生物的烯烃组合物,其中所述法尼烯是组合物重量的至少约 50%、60%、70%、80%、90%、93%、95%、97%、99%或者更多。24.权利要求19所述的稳定的微生物的烯烃组合物,其中所述不混溶的烯烃包括选自姜烯、没药烯、10,11- 二氢-10,11-环氧法尼烯、法尼烯二聚体、法尼醇或者它们的组合的杂质。25.权利要求对所述的稳定的微生物的烯烃组合物,其中所述杂质以至少约0.05%组合物重量的量存在。26.权利要求19所述的稳定的微生物的烯烃组合物,其中所述酚抗氧剂选自白藜芦醇;3-叔丁基-4-羟基苯甲醚;2-叔丁基-4-羟基苯甲醚;2,4- 二甲基-6-叔丁基苯酚;以及2,6- 二-叔丁基-4-甲基苯酚以及4-叔丁基儿茶酚。27.权利要求19所述的稳定的微生物烯烃组合物,其中所述酚抗氧剂数量是组合物重量的至少约0. 005%。28.一种用于氢化不混溶的烯烃的方法,包括在氢化催化剂存在下使不混溶的烯烃与氢反应,使得氢饱和不混溶的烯烃中的至少一个双键并且其中氢化反应在高于约100°C的温度下发生。29.权利要求观所述的方法,其中所述不混溶的烯烃是粗的烯烃组合物的一部分。30.权利要求观所述的方法,其中所述不混溶的烯烃是纯化的烯烃组合物的一部分。31.权利要求观所述的方法,其中所述不混溶的烯烃是稳定的纯化的烯烃组合物的一部分。32.权利要求观所述的方法,其中所述不混溶的烯烃包括法尼烯。33.权利要求观所述的方法,其中所述不混溶的烯烃进一步包括一种酚抗氧剂。34.权利要求33所述的方法,其中所述抗氧剂选自白藜芦醇;3-叔丁基-4-羟基苯甲醚;2-叔丁基-4-羟基苯甲醚;2,4- 二甲基-6-叔丁基苯酚;和2,6- 二-叔丁基-4-甲基苯酚以及4-叔丁基儿茶酚。35.一种用于氢化不混溶的烯烃的方法,包括a)向固定床反应器的进口提供进料流,其中所述进料流包括不混溶的烯烃和稀释剂组合物;b)在氢化催化剂存在下,在约20°C或更高的温度下,使进料流与氢气接触...

【专利技术属性】
技术研发人员:尼古拉斯·L·奥勒罗伯托·瓦斯克斯
申请(专利权)人:阿迈瑞斯公司
类型:发明
国别省市:

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