BRPI0718994A2 - Processo para preparar de (met) acrilatos de alquila utilizando hidrólise enzimática de ciano-hidrina. - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PREPARAR (MET)ACRILATOS DE ALQUILA UTILIZANDO HIDRÓ- LISE ENZIMÁTICA DE CIANO-HIDRINA".
A presente invenção refere-se a processos para o preparo de (met)acrilatos de alquila com hidrólise enzimática de ciano-hidrina.
A principal área encontrada para uso de ésteres acrílicos e ésteres metacrílicos, referidos daqui por diante como (met)acrilatos de alquila, é no preparo de polímeros e copolímeros com outros compostos polimerizáveis.
Éster metacrílico, por exemplo, metacrilato de metila, é além do mais uma importante matéria-prima para vários ésteres especializados à base de ácido metacrílico (MAA) e que são preparados por transesterifica- ção com o álcool correspondente.
Atualmente, metacrilato de metila (MMA) e ácido metacrílico são preparados predominantemente a partir de ácido hidrociânico e acetona a- través da acetona-ciano-hidrina (ACH) que forma-se como produto interme- diário central.
Processos adicionais, que utilizam uma base diferente de ACH como matéria-prima, foram descritos na literatura pertinente a patentes, e alguns deles realizados em escala de produção. Nesse contexto, matérias- primas à base de C-4, como isobutileno ou terc-butanol, são utilizados atu- almente como reagentes e são convertidos para os derivados desejados de ácido metacrílico por meio de um processo com diversos estágios.
Além do mais, a investigação sobre o uso de propeno como ma- téria-prima básica tem sido intensa, o processo dando origem a ácido meta- crílico em rendimentos moderados através dos estágios de hidrocarbonila- ção (para ácido isobutírico) e de oxidação por desidrogenação.
É sabido que propanal ou ácido propiônico, que podem ser obti- dos em processos industriais a partir de etileno e unidades C-1, como monó- xido de carbono, podem ser utilizados como matéria-prima básica. Nestes processos, a reação é efetuada com formaldeído, em uma reação de aldoli- zação com desidratação do composto β-hidroxicarbonila formado in situ, pa- ra fornecer o composto correspondente α,β-não saturado. Uma visão geral dos processos comuns para preparo de ácido metacrílico e de seus ésteres pode ser encontrada na literatura, como em Weissermel1 Arpe "Industrielle organische Chemie", VCH1 Weinheim 1994, 4a edição, pág. 305 et seq., ou em Kirk Othmer"Encyclopedia of Chemical Technology", 3a edição, Vol. 15, página 357.
É de conhecimento comum que processos técnicos à base de ACH podem ser conduzidos com ácido sulfúrico altamente concentrado (em torno de aproximadamente 100% por peso de H2SO4) na primeira etapa da reação, a assim chamada amidação, em temperaturas entre 80°C e aproxi- madamente 110°C.
Um exemplo representativo tal processo é exposto na Patente US 4 529 816, no qual a amidação de ACH é realizada em temperaturas em torno de 100°C com razão molar de ACHiH2SO4 de aproximadamente 1:1,5 a 1:1,8. As etapas do procedimento pertintentes a este processo são: a) a- midação; b) conversão; e c) esterificação.
Além de os rendimentos globais deficientes do processo descrito acima, os quais, especialmente em escala de produção, são associados à ocorrência de quantidades consideráveis de resíduos e de gases excedentes (offgases), este processo apresenta a desvantagem de ser preciso utilizar quantidades muito acima das estequiométricas de ácido sulfúrico. Ademais, produtos de condensação sólida do tipo alcatrão, que impedem o livre trânsi- to do ácido do processo e que deverão ser retirados com dificuldade consi- derável, separam-se, em filtração, do ácido do processo contendo hidroge- nossulfato de amônio e ácido sulfúrico, o qual é regenerado em uma instala- ção de refino por contato com ácido sulfúrico.
Em decorrência às perdas drásticas de rendimento no processo descrito acima da Patente US 4 529 816, há algumas propostas de amida- ção e hidrólise de ACH na presença de água, a função hidroxila na molécula sendo mantida, pelo menos, nas primeiras etapas da reação. Dependendo se realizadas na presença ou ausência de metanol,
estas propostas para amidação alternativa na presença de água levou à for- mação de metil 2-hidróxi-isobutirato (= MHIB) ou a formação de ácido 2- hidróxi-isobutírico (= HIBA).
Ácido 2-hidróxi-isobutírico é um produto intermedário central no preparo de ácido metacrílico e de ésteres metacrílicos derivados deste, es- pecialmente metacrilato de metila.
Uma alternativa adicional para o preparo de ésteres do ácido 2-
hidróxi-isobutírico, especialmente metil 2-hidróxi-isobutirato, proveniente de ACH é descrito em JP Hei- 4-193845. Em JP Hei- 4-193845, ACH sofre ini- cialmente amidação com 0,8 a 1,25 equivalentes de ácido sulfúrico na pre- sença de menos de 0,8 equivalente de água abaixo de 60°C e, em seguida, é reagido em temperaturas superiores a 55°C com mais de 1,2 equivalentes de álcool, especialmente, metanol, para fornecer MHIB ou ésteres corres- pondentes. Não há discussão, nesse ponto, sobre a presença de meio redu- tor de viscosidade, estável frente à matriz da reação.
As desvantagens e problemas desse processo ocorrem em sua implementação em nível industrial pela viscosidade considerável resultante formada ao final da reação.
Algumas abordagens para a utilização e conversão de MHIB por desidratação para metacrilato de metila são descritas na literatura de paten- tes.
Sabe-se também que é possível preparar ácido 2-hidróxi-
isobutírico a partir de acetona-ciano-hidrina (ACH), por hidrólise da função nitrila na presença de ácidos minerais (consultar J. Brit. Chem. Soe. (1930); Chem. Ber. 72 (1939), 800).
Um exemplo representativo desse processo é a publicação da patente japonesa Sho 63-61932, no qual ACH é hidrolisado em um processo de dois estágios para fornecer ácido 2-hidróxi-isobutírco. Neste processo, ACH é convertido inicialmente na presença de 0,1-1,0 mol de água e 0,5-2 equivalentes de ácido sulfúrico para formar os sais de amida corresponden- tes. Mesmo nessa etapa, caso sejam utilizadas pequenas concentrações de água e de ácido sulfúrico, necessárias para obterem-se bons rendimentos, de tempos curtos de reação e pequenas quantidades de ácido residual do processo, há grande dificuldade em termos da capacidade de agitação da mistura da amidação, resultante da alta viscosidade destas misturas, espe- cialmente próximo ao final do tempo de reação.
Quando a quantidade molar de água é aumentada para garantir baixa viscosidade, a velocidade da reação diminui drasticamente e ocorrem reações colaterais, especialmente a fragmentação de ACH com formação dos reagentes acetona e ácido hidrociânico que reagem sob as condições da reação fornecendo produtos de conversão. Mesmo quando a temperatura é aumentada, de acordo com as especificações do problema na publicação da patente japonesa SHO 63-61932, é possível controlar a viscosidade da mistura da reação e, em resultado da viscosidade decrescente, as misturas correspendentes da reação conseguem ser agitadas, porém as reações co- laterais, nessa situação, aumentam também drasticamente, mesmo em tem- peraturas moderadas, o qual é manifestado em última instância em rendi- mentos apenas moderados (consultar exemplos comparativos). Quando trabalha-se em temperaturas baixas, inferiores a 50°C,
condição que permitiria uma reação seletiva, o aumento na concentração de sais de amida, fracamente solúveis sob as condições da reação existentes próximo ao seu final, o resultado inicial é a formação de uma suspensão difí- cil de ser agitada e, finalmente, a solidificação completa da mistura da rea- ção.
Na segunda etapa da publicação da patente japonesa SHO 63- 61932, água é adicionada à solução de amidação e a hidrólise é realizada em temperaturas mais altas do que a de amidação para formar ácido 2- hidróxi-isobutírico a partir dos sais de amida formados, após a amidação, com liberação de hidrogenossulfato de amônio.
Um fator essencial para a viabilidade econômica de um processo industrial é, não só o preparo seletivo do produto HIBA visado na reação, mas também o isolamento da matriz da reação e a retirada de HIBA do ácido que restar do processo. A patente JP Sho 57-131736, referente a um processo para iso-
lamento de ácido alfa-oxi-isobutírico (= HIBA), aborda esses problemas pelo tratamento da solução da reação, obtida por clivagem hidrolítica após a rea- ção entre acetona-ciano-hidrina, ácido sulfúrico e água e que compreende ácido alfa-hidróxi-isobutírico e hidrogenossulfato de amônio acídico, com um extraente, em que ocorre transferência do ácido 2-hidróxi-isobutírico para o extraente, restando o sulfato de amônio ácido na fase aquosa.
Neste processo, o ácido sulfúrico ainda livre no meio da reação
é neutralizado, antes que a extração, por tratamento com meio alcalino a fim de ser aumentado o grau extraído de HIBA na fase de extração orgânica. A neutralização necessária é associada a uso adicional considerável de base de amina ou mineral e, por conseguinte, a quantidades consideráveis de re- síduos de sais correspondentes, os quais não podem ser descartados de maneira ecológica ou economicamente viável.
As desvantagens do processo da patente JP Sho 57-131736 para o preparo de MMA através de hidrogenossulfato de metacrilamida (se- qüência da reação: amidação - conversão - esterificação hidrolítica) podem ser resumidas da forma como segue:
a) Uso de ácido sulfúrico em quantidade molar alta em excesso, com base na de ACH (no processo industrial, aproximadamente 1,5-2 equi- valentes de ácido sulfúrico por equivalente de ACH).
b) Perdas altas de rendimento na etapa de amidação (aproxima- damente 3-4%) e na etapa de conversão (aproximadamente 5-6%), as quais
se manifestam em última instância em rendimento máximo de sulfato de me- tacrilamida de aproximadamente 91%.
c) Correntes volumosas de resíduos na forma de ácido sulfúrico aquoso nas quais hidrogenossulfato de amônio e subprodutos orgânicos es-
tão dissolvidos. Deposição de resíduos de alcatrão não-definidos, provenien- tes de resíduos ácidos deste processo, requerendo tratamento posterior ou cujo descarte é complicado.
As desvantagens do processo da patente JP Sho 57-131736 para o preparo de MMA através de ácido hidroxi-isobutírico como o interme- diário central (seqüência da reação: amidação - hidrólise - síntese de HIB- síntese de MAA- esterificação hidrolítica) podem ser resumidas da forma como segue: a) Uso de ácido sulfúrico em pequena quantidade molar em ex- cesso, com base na de ACH (aproximadamemente apenas 1,0 equivalente de ácido sulfúrico por equivalente de ACH), porém grandes problemas em viscosidade e capacidade de agitação do meio da amidação, até solidifica-
ção completa das misturas da reação; a diluição proposta da amidação com alcóois (metanol) ou com vários ésteres leva, sob as condições da reação, à conversão incompleta de ACH, aumento considerável nas reações colaterais ou a decomposição química dos diluentes.
b) Perdas altas de rendimento na etapa de amidação (aproxima- damente 5-6%) e extração complicada com um solvente orgânico para for- mar uma fase extraente compreendendo água e HIBA, a qual necessita ser tratada por destilação com alto suprimento de energia para o isolamento de HIBA. Por kg de HIBA, são gerados em torno de 2 kg de resíduos ácidos do processo, os quais contêm aproximadamente 34% por peso de água, além
de 66% por peso de hidrogenossulfato de amônio (consultar a publicação japonesa SHO-57-131736, Exemplo 4). A regeneração de solução ácida re- sidual com altos teores hídricos em instalação de contato com ácido sulfúrico (= instalação de SC) está associada a suprimento considerável de energia que limita significativamente a capacidade desta instalação de SC. Um fator comum a todos esses processos é a grande dificuldade
em isolar-se HIBA da matriz aquosa da reação contendo hidrogenossulfato de amônio. Teor hídrico muito alto na fase de extração contendo HIBA causa também carreamento de hidrogenossulfato de amônio na fase subsequente de MAA, impedindo a sua operação em escala industrial por período aceitá- vel. O alto suprimento de energia na regeneração de ácido aquoso altamen- te concentrado do processo e também de correntes extraídas torna, adicio- nalmente, os procedimentos propostos não-econônicos e não oferece qual- quer alternativa real ao procedimento estabelecido, o qual pode não ser se- letivo, mas é apropriado à finalidade em decorrência ao número pequeno de operações simples do processo.
EP 0 487 853 descreve o preparo de ácido metacrílico a partir de acetona-ciano-hidrina (ACH), caracterizado pelo fato de que, na primeira etapa, ACH é reagido com água em temperaturas moderadas na presença de um catalisador heterogênio de hidrólise, na segunda etapa, 2-hidróxi- isobutiramida é reagida com formiato de metila ou metanol/monóxido de car- bono para formar formamida e hidróxi-isobutirato de metila, na terceira eta- pa, MHIB é hidrolisado na presença de íons heterogêneos para troca iônica com água para fornecer ácido hidroxi-isobutírico, e, na quarta etapa, HIBA é desidratado quando permitida a sua reação na fase líquida em temperaturas altas, na presença de um sal solúvel de metal alcalino. O preparo de ácido metacrílico sem HIBA é descrito com altas taxas de conversão, em torno de 99% com seletividades mais ou menos quantitativas. As múltiplas etapas necessárias da reação e a necessidade de isolamento de cada intermediá- rio, incluindo especialmente o desempenho de etapas individuais do proces- so em pressão elevada, tornam o processo difícil e, portanto, em última aná- lise, não-econômíco.
Na literatura de patentes, foram descritas algumas abordagens
para a utilização e conversão de MHIB por desidratação para produção de metacrilato de metila.
Por exemplo, em EP 0 429 800, MHIB ou uma mistura de MHIB e de um éster alfa ou beta-alcóxi correspondente na fase gasosa, na pre- sença de metanol alimentado concomitantemente, é convertido sobre um catalisador heterogêneo constituído por silicato de alumínio cristalino e um dopante misto composto inicialmente por um elemento de metal alcalino e, em segundo lugar, por um metal nobre.
Uma abordagem similar é seguida por EP 0 941 984, em que a desidratação da fase gasosa de MHIB é descrita como etapa secundária de síntese de MMA na presença de catalizador heterogêneo, constituído por sal de metal alcalino de ácido fosfórico em SiO2. No entanto, esse processo de múltiplos estágios é complicado no todo, requer pressões elevadas e, por conseguinte, equipamento caro em algumas etapas, além de produz somen- te rendimentos insatisfatórios.
Uma etapa central no preparo de (met)acrilatos de alquila, de acordo com os processos dos documentos EP 0 429 800, EP 0 487 853 e EP O 941 984, é a hidrólise da ciano-hidrina para a carboxamida. Em geral, catalisadores compreendendo dióxido de manganês podem ser utilizados para essa finalidade. A título de exemplo para muitos documentos, referên- cia é feita à publicação DE 1593320. DE 1593320 descreve um processo de hidrólise de nitrilas para amidas com ajuda de dióxido de manganês, em que rendimentos de até mais de 90% foram obtidos com nitrilas alifáticas. Este processo gera bons rendimentos com taxa alta. No entanto, uma desvanta- gem é o tempo curto de vida do catalisador. Em processos contínuos, a pro- dução necessita ser, portanto, interrompida após um período curto de tempo para troca do catalisador. Essa operação é associada a custos muito altos. Embora tenham sido efetuadas muitas tentativas para melhorá-lo, o tempo de vida limitado do catalisador constitui um fator de alto custo na produção de (met)acrilatos de alquila nos processos detalhados acima.
Adicionalmente, o uso de enzimas para preparar carboxamidas a partir de ciano-hidrinas é conhecido. As enzimas adequadas incluem nitrila hidratases. Essa reação é descrita a título de exemplo em "Screening, Cha- racterization and Application of Cyanide-resistant Nitrila Hydratases" Eng. Life. Sei. 2004, 4, No. 6. No entanto, a produtividade desta reação é muito baixa, de modo que essa maneira de preparar as carboxamidas não recebeu até esta data significância industrial para a produção de (met)acrilatos de alquila.
Em vista da técnica anterior, é, portanto, objetivo da presente invenção prover processos para o preparo de (met)acrilatos de alquila que possam ser realizados em maneira especialmente simples e barata e com alto rendimento. Um problema especial consiste em prover um processo que garanta um tempo de vida especialmente longo do catalisador utilizado com taxa alta, baixo suprimento de energia e perdas baixas de rendimento.
Este e outros objetivos que não são declarados explicitamente, porém que podem ser derivados ou discernidos imediatamente a partir das conexões discutidas no presente a título de introdução, são atingidos por um processo com todas as características da reivindicação 1. Modificações a- propriadas aos processos de acordo com a invenção são protegidas em rei- vindicações secundárias.
Em virtude processo de preparo de (met)acrilatos de alquila com uma etapa na qual uma ciano-hidrina é hidrolisada por uma enzima cuja ati- vidade residual após a conversão de metacrilonitrila na presença de ions cianeto a 20 mM a 20°C após 30 min é, pelo menos, 90% da atividade resi- dual da enzima que foi utilizada sob condições de outra forma idênticas na ausência de ions cianeto, é possível prover um processo para o preparo de (met)acrilatos de alquila que pode ser realizado em maneira especialmente simples e barata e com alto rendimento. Ao mesmo tempo, os processos de acordo com a invenção po-
dem oferecer uma série de vantagens adicionais. Uma delas é que o tempo de vida do catalisador pode ser surpreendentemente prolongado pelo pro- cesso de acordo com a invenção. Isso torna a realização do processo espe- cialmente eficiente e pouco dispendiosa, uma vez que a interrupção da ope- ração para troca do catalisador somente é necessária raramente, no caso de operação contínua da instalação industrial. Além do mais, o catalisador a ser utilizado de acordo com a invenção pode ser obtido em maneira muito sim- ples e barata. Ademais, enzimas preferidas a serem utilizadas para a hidróli- se da ciano-hidrina exibem produtividade surpreendentemente alta. O processo evita o uso de ácido sulfúrico em quantidades altas,
como reagente. De acordo com o mesmo, não são obtidas quantidades grandes de hidrogenossulfato de amônio no processo de acordo com a in- venção.
Nesse contexto, a formação de subprodutos é excepcionalmente baixa. Além disso, levando se especialmente em conta a alta seletividade, são alcançadas altas conversões. O processo da presente invenção exibe baixo grau de formação de subprodutos.
O processo de acordo com a invenção permite o preparo eficien- te de (met)acrilatos de alquila. (met)acrilatos de alquila são ésteres deriva- dos dos ácidos (met)acrílicos. O termo ácido (met)acrílico refere-se a ácido metacrílico, ácido acrílico e misturas dos dois. Além de ácido acrílico (ácido propenoico) e ácido metacrílico (ácido 2-metil-propenoico), incluem, em par- ticular, derivados que compreendem substituintes. Os substituintes adequa- dos incluem, em particular, halogêneos, como cloro, flúor e bromo, e grupos alquila que podem compreender, de preferência, de 1 a 10, mais preferivel- mente de 1 a 4 átomos de carbono. Estes incluem ácido β-metilacrílico (áci- do butenoico), ácido a, β-dimetilacrílico, ácido β-etilacrílico e ácido β,β- dimetilacrílico. É dada preferência a ácido acrílico (ácido propenoico) e ácido metacrílico (ácido 2-metilpropenóico), sendo dada preferência especial a ácido metacrílico. O radical álcool de (met)acrilatos de alquila preferidos compreende de 1 a 20 átomos de carbono, em especial, de 1 a 10 átomos de carbono e mais preferivelmente de 1 a 5 átomos de carbono. Radicais preferidos de álcool derivam especialmente de metanol, etanol, propanol, butanol, em especial, n-butanol e 2-metil-1 -propanol, pentanol, hexanol e 2- etil-hexanol, sendo dada preferência especial a metanol e etanol. Os (met)acrilatos de alquila preferidos incluem, em especial, metacrilato de me- tila, metil acrilato, etil metacrilato e etil acrilato.
O processo de acordo com a invenção possui uma etapa na qual uma ciano-hidrina é hidrolisada com uma enzima cuja atividade residual a- pós a conversão de metacrilonitrila, na presença de íons cianeto a 20 mM a 20°C após 30 min, é pelo menos 90% da atividade residual da enzima que foi utilizada sob condições de outra forma idênticas na ausência de íons cia- neto. Em uma característica preferida da presente invenção, a atividade re- sidual após a conversão na presença de íons cianeto a 50 mM pode ser de, pelo menos, 60%.
A forma na qual a enzima é utilizada não é geralmente crítica. Por exemplo, a enzima utilizada pode estar presente em micro-organismos que compreendam a enzima. Nesse contexto, é possível também utilizar um Iisado destes micro-organismos. Para essa finalidade, é dada preferência ao uso de micro-organismos que produzem a enzima. Em uma característica especial da presente invenção, células em repouso destes micro-organismos podem ser utilizadas. Nesse contexto, é possível utilizar micro-organismos naturais ou micro-organismos que foram isolados e purificados. "Micro- organismos isolados e purificados" referem-se a micro-organismos presentes em concentração mais alta do que seriam encontrados em natureza, além do mais, a enzima, que pode ser referida como nitrila hidratase, pode ser utilizada também em forma purificada.
Em uma concretização preferida da presente invenção, a enzima pode derivar de micro-organismos do gênero Pseudomonas. Os micro- organismos especialmente preferidos do gênero Pseudomonas incluem Pseudomonas marginalis ou Pseudomonas putida. Micro-organismos espe- cialmente preferidos do gênero Pseudomonas, dos quais derivam enzimas que podem ser utilizadas de acordo com a invenção, foram depositados sob o número DSM 16275 e DSM 16276. O depósito foi efetuado em 09.03.2004 no DSMZ, Deutsche Sammlung fur Mikroorganismen und Zellkulturen [Cole- ção alemã de culturas de micro-organismos e de células] em Brunswick, sob o Acordo de Budapeste. Essas cepas são especialmente adequadas para produzirem as enzimas da invenção. Os micro-organismos ou enzimas podem ser obtidos, por exem-
plo, por um processo no qual:
a) um micro-organismo que produz esta nitrila hidratase, especi- almente do genero Pseudomonas marginalis ou Pseudomonas putida, é fermentado sob condições tais que a enzima forma-se no micro-organismo, b) as células são colhidas o mais precocemente possível depois
que ultrapassam a fase de crescimento logarítmico, e
c) o micro-organismo compreendendo a enzima, se apropriado após aumentar a permeabilidade da membrana celular, ou
d) o Iisado das células ou
e) a enzima presente nas células do micro-organismo podem ser
isolados por medidas conhecidas. O micro-organismo pode ser isolado, de preferência, em forma de célula em repouso.
O meio de cultura a ser utilizado deve satisfazer adequadamente as necessidades das cepas em particular. Existem descrições de meios de cultura de vários micro-organismos no livro "Manual of Methods for General Bacteriology" of the American Society for Bacteriology (Washington D.C., EUA, 1981). As fontes de carbono utilizadas podem ser açúcares e carboidra- tos, por exemplo, glicose, sacarose, lactose, maltose, melaço, amido e celu- lose, óleos e gorduras, por exemplo, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de amendoim e gordura de coco, ácidos graxos, por exemplo, ácido palmítico, ácido esteárico e ácido linoleico, alcóois, por exemplo, glicerol e etanol, e ácidos orgânicos, por exemplo, ácido acético. Essas substâncias podem ser utilizadas individualmente ou em mistura.
As fontes de nitrogênio utilizadas podem vantajosamente ser nitrilas orgânicas ou amidas ácidas como acetonitrila, acetamida, metacrilo- nitrilas, metacrilamida, isobutironitrila, isobutiramida ou uréia, também em combinação com outros compostos de nitrogênio, como peptonas, extrato de leveduras, extrato de carne, extrato de malte, água de maceração de milho, farinha de soja, e/ou compostos inorgânicos, como sulfato de amônio, clore- to de amônio, fosfato de amônio, carbonato de amônio e nitrato de amônio. As fontes de nitrogênio podem ser utilizadas individualmente ou em mistura.
A fonte de fósforo utilizada pode ser ácido fosfórico, di- hidrogenofosfato de potássio ou hidrogenofosfato dipotássico, ou os sais correspondentes de sódio.
O meio de cultura compreende ainda geralmente sais de metais, por exemplo, sulfato de magnésio ou sulfato de ferro, necessários para o crescimento. Finalmente, é possível utilizar substâncias essenciais ao cres- cimento como aminoácidos e vitaminas, além das substâncias supramencio- nadas. As matérias de alimentação mencionadas podem ser adicionadas à cultura em batelada ou ser alimentadas em maneira adequada durante a cultura.
O pH da cultura é controlado com uso de compostos básicos, como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, amônia ou amônia aquosa, ou compostos ácidos como ácido fosfórico ou ácido sulfúrico, em maneira adequada.
A fim de controlar o desenvolvimento de espuma, antiespuman-
tes, por exemplo, ésteres poliglicol de ácidos graxos, são utilizados. A fim de manter condições aeróbicas, são introduzidos oxigênio ou misturas gasosas contendo oxigênio, por exemplo, ar na cultura.
A temperatura da cultura é normalmente de 10 a 40°C e, de pre- ferência, de 10 a 30°C. A cultura pode prosseguir, de preferência, até que a fase de crescimento logarítmico tenha sido ultrapassada. Essa meta é atin- gida normalmente em 10 horas a 70 horas. Posteriormente, de preferência, as células são colhidas, lavadas, adicionadas e suspendidas em tampão com pH de 6-9, em particular, de 6,8 a 7,9. A concentração de células é de 1-25%, em particular, de 1,5 a 15% (peso úmido/volume). A permeabilidade pode ser aumentada por métodos físicos e químicos, por exemplo, com tolu- eno conforme descrito em Wilms et al., J. Biotechnol., Vol. 86 (2001), 19-30, de modo que a ciano-hidrina a ser convertida possa penetrar a parede celu- lar e a carboxamida possa sair.
De acordo com a invenção, são utilizadas ciano-hidrinas (a- hidróxi-carbonitrilas). Esses compostos são por si mesmo conhecidos e es- tão descritos, por exemplo, em Rõmpp Chemie Lexikon, 2a edição em CD- ROM. As ciano-hidrinas preferidas incluem hidroxiacetonitrila, 2-hidróxí-4- metiltiobutironitrila, α-hidróxi-Y-metiltiobutironitrila (4-metiltio-2-hidróxi- butironitrila), 2-hidróxi-propionitrila (IactonitriIa) e 2-hidróxi-2-metil- propionitrila (acetona cianohidrina), sendo dada preferência especial à ace- tona-cianohidrina.
A concentração das ciano-hidrinas a serem convertidas na solu- ção da reação não está restrita a faixas específicas.
A fim de prevenir inibição da atividade enzimática pelo substrato, a concentração da ciano-hidrina é mantida geralmente em 0,02 a 10 p/p%, em especial, 0,1 a 2 p/w%, de acordo com o biocatalizador, em forma de massa celular seca. O substrato pode ser adicionado todo no início da rea- ção, ou continuamente ou em lote durante a reação.
O peso em seco é determinado com o analisador MA 45 de umi- dade (Sartorius).
A água necessária para hidrolisar a ciano-hidrina pode ser utili-
zada, em muitos casos, como o solvente.
A água utilizada para a hidrólise pode ser de alta pureza. No en- tanto, essa propriedade não é obrigatória. Dessa forma, além de água potá- vel, é possível utilizar água corrente ou água processada com quantidades maiores ou menores de impurezas. De acordo com o mesmo, é possível uti- lizar também água reciclada para a hidrólise.
Quando a solubilidade da ciano-hidrina no sistema aquosa da
reação é baixa demais, um solubilizante pode ser adicionado. No entanto, a reação pode ser também realizada em sistema bifásico de água/solvente orgânico.
Quando células do micro-organismo são utilizadas como o mate- rial enzimaticamente ativo, a quantidade utilizada das células, em relação à quantidade de substrato, é de preferência 0,02 a 10 p/p% em massa celular seca.
É possível também imobilizar a enzima isolada por técnicas co- mumente conhecidas e, em seguida, utilizá-la sob essa forma. Além do mais, outros constituintes podem estar presentes na
mistura da reação para a hidrólise da carbonitrila. Estes incluem compostos carbonila, como aldeídos e cetonas, especialmente aqueles que foram usa- dos para preparar as ciano-hidrinas a serem utilizadas, como, de preferên- cia, a carbonitrila. Por exemplo, acetona e/ou acetaldeído podem estar pre- sentes na mistura da reação. O mesmo é descrito, por exemplo, em US 4018829-A. A pureza dos aldeídos e/ou cetonas adicionados não é, de modo geral, especialmente fundamental. De acordo com o mesmo, essas substân- cias podem compreender impurezas, especialmente alcóois, por exemplo, metanol, água e/ou metil α-hidróxi-isobutirato (MHIB). A quantidade utilizada de compostos carbonila, especialmente acetona e/ou acetaldeído, na mistu- ra da reação pode variar em intervalos amplos. O composto carbonila é utili- zado, de preferência, em quantidade no intervalo de 0,1-6 mol, preferivel- mente, de 0,1-2 mol por mol de carbonitrila.
Em uma característica especial da presente invenção, a hidrólise da ciano-hidrina pode ser realizada na presença de ácido hidrociânico ou de um sal de ácido hidrociânico. Nesse contexto, a concentração inicial de cia- neto varia, de preferência, de 0,1 mol% a 3 mol%, mais preferivelmente, de 0,5 a 3 mol% de cianeto, de acordo com a ciano-hidrina utilizada.
A temperatura na qual a reação de hidrólise da ciano-hidrina é efetuada pode variar, de modo geral, de -5 a 50°C, de preferência, de 0 a 40°C e mais preferivelmente de 10 a 30°C.
Dependendo de sua temperatura, a reação de hidrólise pode ser
realizada em pressão reduzida ou elevada. É dada preferência a realizar esta reação no intervalo de pressão de 0,01 -1,0 KPa (0,1-10 bar), mais pre- ferivelmente, de 0,05 - 0,5 KPa(0,5-5 bar).
O tempo para a reação de hidrólise depende de fatores, incluin- do, as carbonitrilas utilizadas, a atividade do catalisador e a temperatura da reação, podendo esse parâmetro variar em intervalos amplos. O tempo para a reação de hidrólise varia de 5 minutos a 200 horas, mais preferivelmente, de 30 minutos a 100 horas e, o mais preferível, de 2 horas a 50 horas.
Em processos contínuos, o tempo de permanência é, de prefe- rência, de 5 minutos a 100 horas, mais preferivelmente, de 30 minutos a 50 horas e, o mais preferível, de 2 horas a 10 horas.
A reação pode ser realizada, por exemplo, em reator de leito fixo ou em reator de suspensão.
A mistura da reação assim obtida pode compreender geralmen- te, além da carboxamida desejada, outros constituites, especialmente ciano- hidrina não-convertida e qualquer acetona e/ou acetaldeído utilizado. De a- cordo com o mesmo, a mistura da reação pode ser purificada, durante o qual, ciano-hidrina não-convertida pode ser clivada em acetona e ácido hi- drociânico para que sejam novamente utilizados no preparo da ciano-hidrina. O mesmo aplica-se à acetona e/ou acetaldeído removidos.
Adicionalmente, a mistura da reação, compreendendo a carbo- xamida purificada, pode ser purificada, para remover constituintes adicionais por meio de colunas de troca iônica.
Para tanto, é possível utilizar trocadores catiônicos e trocadores aniônicos, em particular. Trocadores iônicos adequados para essa finalidade são por si mesmo conhecidos. Por exemplo, trocadores catiônicos adequa- dos podem ser obtidos por sulfonação de copolímeros de estireno- divinilbenzeno. Trocadores aniônicos básicos incluem grupos de amônio quaternário, unidos em ligação covalente a copolímeros de estireno- divinilbenzeno.
A purificação de α-hidróxi-carboxamidas é descrita detalhamen- te, entre outros, em EP-A-0686623.
A ciano-hidrina utilizada para a hidrólise pode ser obtida em qualquer maneira. No processo de acordo com a invenção, o grau de pureza da carbonitrila, por exemplo, da ciano-hidrina, não é, de modo geral, funda- mental. De acordo com o mesmo, pode-se utilizar carbonitrila purificada ou não-purificada para a reação de hidrólise. Por exemplo, é possível reagir, por exemplo, uma cetona, especialmente acetona, ou um aldeído, por exemplo, acetaldeído, propanal, butanol, com ácido hidrociânico para produzira ciano- hidrina correspondente. Nesse contexto, é dada preferência especial à con- versão de acetona e/ou de acetaldeído em maneira típica, utilizando uma quantidade pequena de alcalino ou de amina como o catalisador.
A reação de hidrólise descrita acima serve de etapa intermediá- ria em processos para o preparo de (met)acrilatos de alquila. Processos que podem compreender uma etapa de hidrólise de ciano-hidrinas para o prepa- ro de ácido met(acrílico) e/ou (met)acrilatos de alquila são detalhados, entre outros, em EP-A-O 406 676, EP-A-O 407 811, EP-A-O 686 623 e EP-A-O 941 984.
Prosseguindo a partir de ciano-hidrinas, a a-hidroxicarboxamida resultante pode ser convertida, por exemplo, em (met)acrilamida, a qual po- de ser convertida, em seguida, em formiato de alquila, por exemplo, formiato de metila, ou em álcool para (met)acrilato de alquila, especialmente metacri- Iato de metila. As etapas da reação exposta acima são descritas detalhada- mente em EP-A-O 406 676 e EP-A-O 686 623.
O preparo de (met)acrilatos de alquila, provenientes de ciano- hidrinas, pode ser efetuado também por meio de desidratação de alquil a- hidróxi-carboxilatos, obtidos de antemão a partir de a-hidróxi-carboxamidas por alcoólise ou transesterificação. Cada etapa do caminho da reação é des- crita detalhadamente, por exemplo, em EP-A-O 407 811 ou EP-A-O 941 984. Em uma concretização especialmente preferida, (met)acrilatos de alquila podem ser obtidos em maneira simples e barata a partir de com- postos carbonilas, ácido hidrociânico e alcóois por processos que compre- endem as seguintes etapas: A) formação de, pelo menos, uma ciano-hidrina por reação de,
pelo menos, um composto carbonila com ácido hidrociânico;
B) hidrólise da ciano-hidrina ou das ciano-hidrinas para formar, pelo menos uma a-hidróxi-carboxamida;
C) alcoólise da α-hidróxi-carboxamida ou das a-hidróxi- carboxamidas para obter, pelo menos, um alquil a-hidróxi-carboxilato;
D) transesterificação do alquil α-hidróxi-carboxilato de alquila a- hidróxi-carboxilatos com ácido (met)acrílico para formar, pelo menos, um (met)acrilato de alquila e, pelo menos, um ácido a-hidróxi-carboxílico;
E) desidratação do ácido α-hidróxi-carboxílico ou dos ácidos a- hidróxi-carboxílicos para formar ácido (met)acrílico.
Processos que compreendem uma etapa D, em particular, po- dem oferecer vantagens especiais. Por exemplo, processos com uma etapa de transesterificação podem dar origem a (met)acrilatos de alquila em altos rendimentos. Esse fato é especialmente verdadeiro em comparação com os processos descritos em EP-A-0941984, no qual os alquil a-hidróxi- carboxilatos são desidratados diretamente para os (met)acrilatos de alquila. Surpreendentemente, foi constatado que a etapa adicional da reação de transesterificação do alquil α-hidróxi-carboxilato com ácido (met)acrílico pos- sibilita, no geral, que sejam atingidas seletividades mais altas. Nesse caso, a formação de subprodutos é excepcionalmente baixa. Demais a mais, pode- se atingir alto nível de conversões, quando leva-se em conta especialmente a alta seletividade. O processo de acordo com a invenção pode ser conduzi- do de modo barato, especialmente com baixa demanda de energia. Os cata- lisadores para a desidratação e transesterificação, neste processo, podem ser utilizados por período prolongado sem que a seletividade ou a atividade diminuam.
As etapas AeB foram descritas detalhadamente acima. Na eta- pa C seguinte, a α-hidróxi-carboxamida assim obtida pode ser convertida no α-hidróxi-carboxilato de alquila. Essa conversão pode ser realizada, por e- xemplo, pelo uso de formiato de alquilas. São especialmente adequados formiato de metila ou uma mistura de metanol e monóxido de carbono, sen- do essa reação descrita a título de exemplo em EP-A-0407811.
É dada preferência à conversão da α-hidroxicarboxamida por alcoólise com um álcool que compreenda, preferivelmente, de 1 a 10 átomos de carbono, mais preferivelmente, de 1 a 5 átomos de carbono. Alcóois pre- feridos incluem metanol, etanol, propanol, butanol, especialmente n-butanol e 2-metil-1 -propanol, pentanol, hexanol, heptanol, 2-etil-hexanol, octanol, nonanol e decanol. O álcool utilizado é mais preferivelmente metanol e/ou etanol, sendo dada preferência muito especial a metanol. A reação de car- boxamidas com alcóois para obter ésteres carboxílicos é de conhecimento comum.
Esta reação pode ser acelerada, por exemplo, por catalisadores
básicos. Estes incluem catalisadores homogêneos e catalisadores heterogê- neos.
Os catalisadores homogêneos incluem alcóxidos de metais alca- Iinos e compostos organometálicos de titânio, níquel e alumínio. É dada pre- ferência a uso de alcóxido de titânio ou alcóxido de níquel, por exemplo, te- traisopróxido de titânio ou tetrabutóxido de níquel. Os catalisadores hetero- gêneos incluem oxido de magnésio, oxido de cálcio e trocadores iônicos bá- sicos, conforme foi descrito acima.
A razão molar de α-hidróxi-carboxamida para álcool, por exem- pio, α-hidróxi-isobutiramida para metanol, não é por si mesma fundamental, variando, de preferência, de 2:1 a 1:20.
Da mesma forma, a temperatura da reação pode estar incluída em intervalos amplos, a taxa da reação aumentando à medida que a tempe- ratura é elevada. O limite superior da temperatura corresponde, geralmente, ao ponto de ebulição do álcool utilizado. A temperatura da reação varia, de preferência, de 40 a 300°C, mais preferivelmente, de 160 a 240°C. A reação pode, dependendo de sua temperatura, ser realizada em pressão reduzida ou elevada. Esta reação é realizada, de preferência, em um intervalo de pressão de 0004 a 3,5 KPa(0,5 a 35 bar), mais preferivelmente, de 0,5 a 3,0 KPa (5 a 30 bar).
Tipicamente, a amônia formada é descartada do sistema da rea- ção, a reação em muitos casos sendo realizada no ponto de ebulição.
A amônia liberada na alcoólise pode ser reciclada facilmente pa- ra o processo global. Por exemplo, amônia pode ser reagida com metanol para produzir ácido hidrociânico. Esse processo é detalhado, por exemplo, em EP-A-0941984. Além do mais, ácido hidrociânico pode ser obtido a partir de amônia e metano pelo processo de BMA ou de Andrusso, estes proces- sos sendo descritos em Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5a edição em CD-ROM, sob "inogarnic cyano compounds".
Em uma etapa D seguinte, o alquil α-hidróxi-carboxilato é reagi- do com ácido (met)acrílico para ser obtido (met)acrilato de alquila e ácido a- hidróxi-carboxílico.
Em uma outra característica da presente invenção, alquil a- hidróxi-carboxilatos podem ser reagidos com ácido (met)acrílico. Os ácidos (met)acrílicos que podem ser utilizados para essa finalidade são por si mes- mo conhecidos e podem ser obtidos comercialmente. Além de ácido acrílico (ácido propenoico) e ácido metacrílico (ácido 2-metilpropenoico) estes inclu- em em particular derivados que compreendem substituintes. Os substituintes adequados incluem halogêneos, como cloro, flúor e bromo, e grupos alquila que podem compreender, de preferência, de 1 a 10, mais preferivelmente, de 1 a 4 átomos de carbono. Estes incluem ácido β-metilacrílico (ácido bute- noico), ácido α,β-dimetilacrílico, ácido β-etilacrílico e ácido β,β-dimetilacrílico. É dada preferência ao ácido acrílico (ácido propenoico) e ácido metacrílico (ácido 2-metilpropenóico), sendo dada preferência em particular a ácido me- tacrílico.
Os α-hidróxi-carboxilatos de alquila utilizados para essa finalida- de são por si mesmo conhecidos, o radical álcool do éster compreendendo, de preferência, de 1 a 20 átomos de carbono, em particular, de 1 a 10 áto- mos de carbono e, mais preferivelmente, de 1 a 5 átomos de carbono. Radi- cais alcóois preferidos derivam de metanol, etanol, propanol, butanol, espe- cialmente n-butanol e 2-metil-1 -propanol, pentanol, hexanol e 2-etil-hexanol, sendo dada preferência especial a metanol e etanol.
O radical ácido dos α-hidróxi-carboxilatos de alquila utilizados para a transesterificação deriva, de preferência, do ácido (met)acrílico, os quais podem ser obtidos por desidratação do ácido a-hidróxi-carboxílico. Quando, por exemplo, ácido metacrílico é utilizado, éster a-hidróxi- isobutírico é utilizado. Quando, por exemplo, ácido acrílico é utilizado, é da- da preferência ao uso de ácido a-hidróxi-isopropiônico. a-hidróxi-carboxilatos de alquila utilizados com preferência são
metil a-hidróxi-propionato, α-hidróxi-propionato de etila, a-hidróxi-isobutirato de metila e α-hidróxi-isobutirato de etila.
Além dos reagentes, a mistura da reação pode compreender outros constituintes, por exemplo, solventes, catalisadores, inibidores de po- limerização e água.
A reação do éster alquil hidroxi-carboxílico com ácido (met)acrílico pode ser catalisada por, pelo menos, um ácido ou por, pelo menos, uma base. Nesse contexto, é possível utilizar catalisadores homogê- neos ou heterogêneos. Catalisadores ácidos especialmente adequados são em particular ácidos inorgânicos, por exemplo, ácido sulfúrico ou ácido clorí- drico, e ácidos orgânicos, por exemplo, ácidos sulfônicos, em particular, áci- do p-tolueno-sulfônico, é trocadores catiônicos ácidos.
As resinas especialmente adequadas de troca catiônica incluem, em particular, polímeros de estireno-divinilbenzeno contendo ácido sulfônico. Resinas especialmente adequadas de troca catiônica podem ser obtidas comercialmente da Rohm&Haas sob o nome comercial de Amberlyst® e da Bayer sob o nome comercial de Lewatit®.
A concentração do catalisador varia, de preferência, de 1 a 30% por peso, mais preferivelmente de 5 a 15% por peso, com base na soma do alquil α-hidróxi-carboxilato e do ácido (met)acrílico utilizados.
Os inibidores de polimerização que podem ser utilizados com preferência incluem fenotiazina, terc-butilcatecol, hidroquinona monometil éter, hidroquinona, 4-hidróxi-2,2,6,6-tetrametilpipericlino-oxila (TEMPOL) ou misturas destes; a eficácia destes inibidores pode ser melhorada, em alguns casos, por uso de oxigênio. Os inibidores de polimerização podem ser utili- zados em concentração no intervalo de 0,001 a 2,0% por peso, mais preferi- velmente, no intervalo de 0,01 a 0,2% por peso, com base na soma do a- hidróxi-carboxilato de alquila e do ácido (met)acrílico utilizados.
A reação é realizada, de preferência, em temperaturas no inter- valo de 50°C a 200°C, mais preferivelmente, de 70°C a 130°C, em particular, de 80°C a 120°C e, o mais preferível, de 90°C a 110°C. A reação pode ser realizada em pressão reduzida ou elevada,
dependendo da temperatura da reação. É dada preferência a realizar esta reação no intervalo de pressão de 0,002 a 0,5 KPa (0,02 a 5 bar), em parti- cular, de 0,02 a 0,3 KPa (0,2 a 3 bar) e mais preferivelmente de 0,03 a 0,05 KPa (0,3 a 0,5 bar).
A razão molar de ácido (met)acrílico para o alquil a-hidróxi-
carboxilato varia, de preferência, de 4:1 a 1:4, em particular, de 3:1 a 1:3 e, mais preferivelmente, no intervalo de 2:1-1:2.
A seletividade é de preferência, pelo menos, 90%, mais preferi- velmente 98%. A seletividade é definida como a razão da soma das quanti- dades de (met)acrilatos de alquila e ácidos α-hidróxi-carboxílicos formados, com base na soma das quantidades de α-hidróxi-carboxilato de alquila e á- cido (met)acrílico convertidos.
Em uma característica especial da presente invenção, a transes- terificação pode ser efetuada na presença de água. O teor hídrico varia, de preferência, de 0,1 a 50% por peso, mais preferivelmente, de 0,5 a 20% por peso e, o mais preferível, de 1 a 10% por peso, com base no peso do a- hidróxi-carboxilato de alquila utilizado.
A adição de quantidades pequenas de água posibilita surpreen- dentemente que a seletividade da reação aumente. Apesar da adição de água, a formação de metanol pode ser mantida surpreendentemente baixa. Em concentração hídrica de 10 a 15% por peso, com base no peso do a- hidróxi-carboxilato de alquila utilizado, forma-se, de preferência, menos de 5% por peso de metanol em temperatura da reação de 120°C e tempo de reação ou de permanência de 5 a 180 min.
A transesterificação pode ser realizada em lotes ou continua- mente, sendo dada preferência a processos contínuos.
O tempo de reação da transesterificação depende das massas
molares utilizadas e da temperatura da ração, e esse parâmetro pode estar incluído em intervalos amplos. O tempo de reação da transesterificação do α-hidróxi-carboxilato de alquila com ácido (met)acrílico varia, de preferência, de 30 segundos a 15 horas, mais preferivelmente, de 5 minutos a 5 horas e, o mais preferível, de 15 minutos a 3 horas.
Em processos contínuos, o tempo de permanência é, de prefe- rência, de 30 segundos a 15 horas, mais preferivelmente, de 5 minutos a 5 horas e, o mais preferível, de 15 minutos a 3 horas.
No preparo de metacrilato de metila a partir de a-hidróxi- isobutirato de metila, a temperatura é de preferência de 60 a 130°C, mais preferivelmente, de 80 a 120°C e, o mais preferível, de 90 a 110°C. A pres- são varia, de preferência, de 5 a 100 KPa (50 a 1000 mbar), mais preferi- velmente, de 30 a 80 KPa (300 a 800 mbar). A razão molar de ácido metacrí- Iico para α-hidróxi-isobutirato de metila está incluída no intervalo, de prefe- rência, de 2:1-1:2, em particular, de 1,5:1-1:1,5.
Por exemplo, a transesterificação pode ser efetuada no sistema detalhado na Figura 1. O éster hidroxi-carboxílico, por exemplo, hidróxi- isobutirato de metila, é alimentado por meio do tubo (1) para um reator de leito fixo (3) que compreende uma resina de troca catiônica. Ácido (met)acrílico, por exemplo, ácido 2-metilpropenóico, é adicionado ao reator de leito fixo (3) por meio do tubo (2) ou tubo (17). O tubo (2) pode estar co- nectado a outros tubos, por exemplo, tubo (9) e tubo (13), para reduzir, des- sa forma, o número de tubos de alimentação para o reator. No entanto, os tubos (9), (13) e/ou (17) podem dirigir-se também diretamente para o reator de leito fixo. Sob as condições de reação mencionadas acima, é formada uma mistura da reação compreendendo, além de metanol e hidróxi- isobutirato de metila e ácido metacrílico, não-convertidos, o ácido hidroxi- isobutírico e metacrilato de metila produzidos pela reação. Esta mistura da reação percorre o tubo (4) e penetra em uma destilaria (5). No destilaria (5), água, metacrilato de metila e metanol são obtidos como o destilado, o qual é alimentado por meio do tubo (7), como o produto na camada superior, para um separador de fases (8). Ácido metacrílico e metanol ficam coletados na fase superior, a qual é retirada do sistema por meio do tubo (10). A água fica coletada, principalmente, na fase inferior do separados de fases (8) e é reti- rada do sistema por meio do tubo (11) ou pode ser alimentada para o reator de leito fixo (3) por meio do tubo (9). Hidróxi-isobutirato de metila, ácido hidroxi-isobutírico e ácido
metacrílico podem ser obtidos das camadas inferiores e transportados, por meio do tubo (6), para uma segunda destilaria (12). Nesta destilaria, hidróxi- isobutirato de metila e ácido metacrílico são separados por destilação e reci- clados, por meio do tubo (13), para a transesterificação. O ácido hidroxi- isobutírico, presente nas camadas inferiores da destilação, é transportado, por meio do tubo (14), para um reator para serem submetidos à desidratação (15). O ácido metacrílico obtido nessa maneira pode ser alimentado, por meio do tubo (17), para a transesterificação detalhada acima ou retirados do sistema por meio do tubo (16). Em uma concretização especialmente preferida, a transesterifi-
cação pode ser efetuada em destilaria. Nesse caso, o catalisador pode ser adicionado em qualquer região da destilaria. Por exemplo, o catalisador po- de ser fornecido na região do fundo ou na da coluna. No entanto, os reagen- tes, nesse caso, devem ser postos em contato com o catalisador. Além dis- so, o catalisador pode ser fornecido em uma região separada da destilaria e, nesse caso, esta região é conectada às outras regiões da destilaria, por e- xemplo, o fundo e/ou a coluna. Esse arranjo separado da região do catalisa- dor é preferido.
Esta concretização preferida surpreendentemente consegue aumentar a seletividade da reação. Nesse contexto, deve ser realçado que a pressão da reação pode ser ajustada independentemente da pressão no interior das colunas de destilação. Isso permite que a temperatura de ebuli- ção seja mantida baixa sem que tenha que ser aumentado o tempo da rea- ção e o de permanência correspondentemente. Além disso, a temperatura da reação pode ser variada em uma ampla faixa. Isso permite que o tempo da reação seja encurtado. Além disso, o volume de catalisador pode ser es- colhido conforme desejado sem que seja preciso levar em conta a geometria da coluna. Ademais, é possível, por exemplo, adicionar um outro reagente. Todas essas medidas podem contribuir para aumentar a seletividade e a produtividade, sendo obtidos efeitos sinergísticos surpreendentes.
O α-hidróxi-carboxilato de alquila, por exemplo, a-hidróxi-isobu- tirato de metila, é alimentado à destilaria. Além disso, ácido (met)acrílico, por exemplo, ácido metacrílico, é introduzido na destilaria. As condições da des- tilação são configuradas, de preferência, de modo que exatamente um pro- duto seja liberado da destilaria por destilação, o segundo produto permane- cendo no fundo e sendo retirado continuamente do mesmo. Quando alcóois com número baixo de carbonos são utilizados, especialmente etanol ou me- tanol, é dada preferência à retirada do (met)acrilato de alquila da mistura da reação por destilação. Os reagentes percorrem em ciclos através da região do catalisador. Esse processo forma (met)acrilato de alquila e ácido a- hidróxi-carboxílico continuamente. Uma concretização preferida da destilação da reação é exibida
esquematicamente na Figura 2. Os reagentes podem ser introduzidos na coluna de destilação (3) por meio de um tubo comum (1) ou, separadamen- te, por meio dos tubos (1) e (2). Os reagentes são adicionados preferivel- mente por meio de tubos separados. Podem ser alimentados no mesmo es- tágio ou em qualquer posição na coluna.
A temperatura dos reagentes pode ser ajustada por intermédio de um permutador de calor na alimentação, as unidades necessárias para essa finalidade não são apresentadas na Figura 1. Em uma variante preferi- da, os reagentes são introduzidos em distâncias separadas na coluna, os componentes com ponto mais baixo de ebulição sendo introduzidos em po- sição abaixo da alimentação dos componentes com ponto mais alto de ebu- lição. Nesse caso, o componente com ponto mais baixo de ebulição é adi- cionado, de preferência, em forma de vapor.
Para a presente invenção, qualquer coluna de destilação de mul- tiestágio (3), que compreenda dois ou mais estágios separados, pode ser utilizada. O número de estágios separados utilizado na presente invenção é o número de bandejas em uma coluna de bandeja ou o número de pratos teóricos no caso de coluna com enchimento estruturado ou coluna com en- chimentos randômicos.
Exemplos de coluna de destilação de multiestágio com bande- jas incluem aquelas como bandejas com borbulhadores, bandejas perfura- das, bandejas com calota em túnel, bandejas valvuladas, bandejas com ex- pansores, bandejas perfuradas com expansores, bandejas perfuradas com borbulhadores, bandejas com descargas, bandejas centrífugas; para uma coluna de destilação de multiestágio com enchimentos randômicos, aquelas como anéis de Raschig, anéis de Lessing, anéis de Pall, selas de Berl, selas de Intalox; e para coluna de destilação de multiestágio com enchimentos estruturados, aquelas como Mellapak (Sulzer), Rombopak (Kuhni), Montz- Pak (Montz) e enchimentos estruturados com suportes para catalisador, por exemplo, Kata-Pak.
Uma coluna de destilação com combinações de regiões de ban- dejas, regiões de enchimentos randômicos ou de regiões de enchimentos estruturados pode ser igualmente utilizada.
A coluna (3) pode ser equipada com componentes internos. A coluna possui, de preferência, um condensador (12) para condensação do vapor, e um evaporadorde fundo (18). O equipamento de destilação possui, de preferência, pelo menos
uma região, referida a seguir como reator, no qual pelo menos um catalisa- dor é fornecido. Este reator pode estar no interior da coluna de destilação. No entanto, este reator é montado, de preferência, fora da coluna (3) em uma região separada, uma destas concretizações sendo explicada detalha- damente na Figura 2.
Para realizar a transesterificação em um reator separado (8), é possível coletar, no interior da coluna, uma parte da fase líquida, fazendo com que escoe para baixo por intermédio de um coletor e que atravesse e deixe a coluna como uma corrente secundária (4). A posição do coletor é determinada pelo perfil de concentração na coluna de cada componente. O perfil de concentração pode ser regulado por meio da temperatura e/ou do refluxo. O coletor é posicionado, de preferência, de modo que a corrente conduzida para fora da coluna contenha ambos os reagentes, de preferên- cia, os reagentes em concentração suficientemente alta e, mais preferivel- mente, em razão molar ácido:éster = 1,5:1 a 1:1,5. Além disso, pode ser provida uma pluralidade de coletores em vários pontos na coluna de destila- ção, em cujo caso, a quantidade de reagentes retirada pode ser utilizada para ajustar as razões molares.
É adicionalmente possível introduzir um outro reagente, por e- xemplo, água, na corrente conduzida para fora da coluna, a fim de ajustar a razão entre ácido/éster produzidos na reação cruzada de transesterificação ou para aumentar a seletividade. A água pode ser alimentada de fora por meio de um tubo (não-mostrado na Figura 1) ou vinda de um separador de fases (13). A pressão da corrente (5) enriquecida com água pode ser au- mentada, em seguida, por exemplo, com uma bomba que aumente a pres- são (6).
Um aumento na pressão pode reduzir ou prevenir a formação de
vapor no reator, por exemplo, um reator de leito fixo. Isso permite que o fluxo através do reator seja uniforme e umidificar partículas do catalisador. A cor- rente pode ser conduzida através de um permutador de calor (7) e a tempe- ratura da reação, ajustada. A corrente pode ser aquecida ou resfriada, con- forme requerido. É adicionalmente possível ajustar a razão do éster para ácido produzido por meio da temperatura da reação.
A reação de transesterificação ocorre sobre o catalisador no rea- tor de leito fixo (8). O fluxo através do reator pode ser em sentido descen- dente ou ascendente. A corrente de saída do reator (9), compreendendo os produtos e os reagentes não-convertidos até certo grau, o conteúdo dos componentes na corrente residual do reator, dependente do tempo de per- manência, a massa do catalisador, a temperatura da reação e a razão dos reagentes e a quantidade de água adicionada, é inicialmente passada atra- vés de um permutador de calor (10) e ajustada a uma temperatura que traga vantagens à introdução na coluna de destilação. É dada preferência a fixar a temperatura em uma que corresponda àquela na coluna de destilação no ponto em que a corrente é introduzida.
A posição de entrada, no reator, da corrente de retorno para a coluna pode ser acima ou abaixo daquela utilizada para a retirada de alimen- tação do reator, porém será preferivelmente acima da mesma. Antes de re- tornar para a coluna, a corrente pode ser descomprimida por meio de uma válvula (11), a qual estabelece, de preferência, o mesmo nível de pressão conforme na coluna. Nesse contexto, a coluna de destilação possui, de pre- ferência, uma pressão mais baixa. Essa configuração oferece a vantagem de que os pontos de ebulição dos componentes a serem separados são mais baixos, e como resultado a destilação pode ser conduzida em temperatura mais baixa, resultando em menor gasto de energia e impacto térmico.
Na coluna de destilação (3), a mistura produzida é separada em seguida. O componente de ponto mais baixo de ebulição, de preferência, o éster formado na transesterificação é retirado pelo topo. A coluna de destila- ção é operada, de preferência, de modo que a água adicionada no sentido ascendente ao reator de leito fixo é igualmente retirada como o produto da camada superior. A corrente em vapor retirada do topo é condensada em um condensador (12) e separada, em seguida, em um decantador (13) na fase aquosa e na fase contendo o éster produzido. A fase aquosa pode ser des- cartada para trabalho posterior por meio de um tubo (15) ou retornada inte- gral ou parcialmente na reação por meio de um tubo (17) na forma de cor- rente. A corrente da fase contendo o éster pode ser conduzida por um tubo (14) parcialmente como refluxo (16) para a coluna ou ser parcialmente des- carregada da destilaria. Os componentes de ponto mais alto de ebulição, de preferência, o ácido formado na transesterificação cruzada é descarregado da coluna (19) sob a forma de corrente do fundo.
Esta concretização preferida conseguiu surpreendentemente aumentar a seletividade da reação. Nesse contexto, deve ser realçado que a pressão da reação pode ser ajustada independemente daquela existente no interior das colunas de destilação. Isso permite que a temperatura de ebuli- ção seja mantida baixa sem que aumente o tempo de reação e o de perma- nência correspondentemente. Além disso, a temperatura da reação pode ser variada em uma ampla faixa. Isso permite que o tempo de reação seja en- curtado. Adicionalmente, o volume do catalisador pode ser escolhido con- forme desejado sem necessidade de levar em conta a geometria da coluna. Ademais, é possível adicionar, por exemplo, um outro reagente.
Ácido α-hidróxi-carboxílico, por exemplo, ácido hidroxi-isobutí- rico, proveniente da reação pode ser desidratado da maneira identificada na etapa E adicional. Em geral, o ácido α-hidróxi-carboxílico, por exemplo, o ácido α-ácido hidroxi-isobutírico, é aquecido na presença de um sal de me- tal, por exemplo, sais de metal alcalino e/ou de metal alcalino terroso, até temperaturas no intervalo de 160-300°C, mais preferivelmente, no intervalo de 200 a 240°C, geralmente para obter o ácido (met)acrílico e água. Os sais adequados de metal incluem hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hi- dróxido de cálcio, hidróxido de bário, hidróxido de magnésio, sulfito de sódio, carbonato de cálcio, carbonato de potássio, carbonato de estrôncio, carbo- nato de magnésio, bicarbonato de sódio, acetato de sódio, acetato de potás- sio e dihidrogenofosfato de sódio.
A desidratação do ácido α-hidróxi-carboxílico pode ser realizada, de preferência, em pressão no intervalo de 0,005 a 0,25 KPa (0,05 a 2,5 bar), mais preferivelmente, no intervalo de 0,01 KPa (0,1 bar) a 0,1 KPa (1 bar).
A desidratação de ácidos α-hidróxi-carboxílicos é descrita, por exemplo, em DE-A-176 82 53.
O ácido (met)acrílico assim obtido pode ser utilizado, por seu turno, para preparar (met)acrilatos de alquila. Além disso, ácido (met)acrílico é um produto commercial. Surpreendentemente, o processo para o preparo de (met)acrilatos de alquila pode de acordo com o mesmo servir igualmente para preparar ácido (met)acrílico, em cujo caso a razão de (met)acrilatos de alquila para ácido (met)acrílico produzidos pode ser regulada facilmente pela concentração de água na transesterificação do α-hidróxi-carboxilato de alqui- Ia e/ou pela temperatura da reação.
A presente invenção será ilustrada em detalhes a seguir com referência aos exemplos. Exemplo 1 Condições de Cultura
As pré-culturas foram cultivadas em volume de 5 ml em tubos de vidro, agitando a 30°C por um ciclo de 24 h. 100 ml da cultura principal foram inoculados com 1 ml da pré-cultura e agitados em tubo de Erlenmeyer com volume total de 1000 ml a 25°C por 42 h.
Meio para a pré-cultura (pH 7,0) K2HPO4 7g KH2PO4 3g Citrato de sódio 0,5 g glicerol 2g FeSO4 · 7 H2O 0,004 g MgSO4 · 7 H2O 0,1 g acetamida 2g Solução de traço de sal 0,1 ml Água desmineralizada Ad. 1000 ml Meio para cultura principal (pH 7,0) K2HPO4 7g KH2PO4 3g Citrato de sódio 0,5 g glicerol 2g FeSO4 · 7 H2O 0,004 g MgSO4 · 7 H2O 0,1 g acetamida 10 g Solução de traço de sal 0,1 ml Água desmineralizada Ad. 1000 ml Solução de traço de sal EDTA1 Na2 · 2 H2O 158 mg Na2MoO4 · 2 H2O 4,7 mg ZnSO4 · 7 H2O 70 mg MnSO4 · 4 H2O 18 mg FeSO4 · 7 H2O 16 mg CuSO4 · 5 H2O 4,7 mg CoSO4 · 6 H2O 5,2 mg Água desmineralizada Ad. 1000 ml Exemplo 2 Isolamento e identificação dos micro-orqanismos
As duas cepas MA32 e MA113 foram escolhdias por determina- ção da atividade de nitrila hidratase das células em repouso na presença de cianeto de potássio a 2 mM.
Propriedades de MA32: Forma de células bastonetes Largura 0,6-0,8 μιτι Comprimento 1,5-3,0 μιη Motilidade + Flagelo polar > 1 Reação-gram - Lise por KOH a 3% + Aminopeptidase (Cerny) + Oxidase + Catalase + Crescimento em 410C - Utilização de substrato adi pato - citrato + malato + fenilacetato - D-glicose + maltose _ manitol + arabinose + manose + tre-halose + sorbitol + eritrol + citraconato + inositol + ADH + Urease - Hidrólise de gelatina + Hidrólise de esculina + Levana de sacarose + Desnitrificação + Lecitinase + Fluorescência + Piocianina _
O perfil dos ácidos graxos celulares é típico de Pseudomonas do
Grupo I.
A análise de segmento com 484 pb de extensão do 16S rRNA
revelou 100% de concordância com a seqüência de Pseudomonas marginalis.
Foi possível, levando em conta todos os dados, identificar MA32 como Pseudomonas marginalis. Propriedades de MA113:
Forma de células bastonetes
Largura 0,6-0,8 μηι
Comprimento 1,5-3,0 μιη
Motilidade +
Flagelo polar >1 Reação-gram
Lise por KOH a 3% +
Aminopeptidase (Cerny) + Oxidase + Catalase + Crescimento em 410C - Utilização de substrato adipato - citrato + malato + feni Iacetato + D-glicose + maltose - manitol - arabinose - manose - tre-halose - inositol - β-alanina + a-cetoglutarato + benzilamina + hipurato + azelato + D-mandelato + ADH + Urease - Hidrólise de gelatina - Hidrólise de esculina - Levana de sacarose - Desnitrificação - Lecitinase - Fluorescência + Piocianina -
O perfil dos ácidos graxos celulares é típico de Pseudomonas do
Grupo I. A análise de um segmento de 476 pb em extensão do 16S rRNA revelou 100% de concordância com a seqüência de Pseudomonas putida.
Foi possível, levando em conta todos os dados, identificar MA32 como Pseudomonas putida.
Exemplo 3
Influência de cianeto sobre a atividade da nitrila hidratase
As células foram cultivadas conforme descrito no Exemplo 1, removidas do meio de cultura por centrifugação e ressuspendidas em tam- pão padrão (Tampão fosfato de potássio a 50 mM de pH 7,5). 50 μΙ dessa suspensão celular foram adicionados a 700 μΙ do tampão padrão o qual con- tinha cianeto de potássio a 0, 21,4, 53,6 e 107,1 mM (concentração final cia- neto a 0, 20, 50, 100 m). A reação foi iniciada pela adição de 200 μΙ de uma solução a 200 mM da nitrila em tampão-padrão, a qual em cada caso, apre- sentava a mesma concentração de cianeto da solução restante da reação. A concentração das células, na suspensão celular, era, nesse caso, tal que a nitrila fosse 16% convertida na mistura sem cianeto após 10 min a 20°C. A- pós 10 min a 20°C, a reação foi interrompida pela adição de 20 μΙ de ácido fosfórico semiconcentrado, e as células foram removidas por centrifugação.
A atividade de um U é definida como a quantidade de enzima que converte 1 μιτιοΙ de metacrilonitrila para a amida em um minuto. Se hou- vesse formação do ácido além de a amida, um U foi definido como a quanti- dade de enzima que converte 1 μιηοΙ de metacrilonitrila para a amida e ácido em um minuto.
A conversão foi determinada por análise de HPLC. Para tanto, uma coluna com Intersil ODS-3V (GL Sciences Inc.) foi utilizada, e a fase líquida utilizada foi uma mistura de tampão fosfato de potássio a 10 mM de pH 2,3 e acetonitrila em razão de 85:15. A vazão foi de 1 ml/min. A detecção foi efetuada por meio de UV em 200 nm.
As atividades relatives para a conversão de metacrilonitrila em função da concentração de cianeto são apresentadas na Figura 3 e Figura 4. Exemplo 4
Conversão de acetona-ciano-hidrina com células em repouso de Pseudomonas margínalis MA32 e Pseudomonas putida MA113
Células de Pseudomonas margínalis MA32 e de Pseudomonas putida MA113 foram cultivadas e centrifugadas conforme descrito no Exem- plo 1. Uma quantidade das células que continha 1,19 g de biomassa seca foi diluída com tampão fosfato de potássio a 50 mM de pH 8,0 até um volume final de 50 ml. Adicionalmente, ácido 2-metil-propanoborônico a 0,2 mM foi adicionado à mistura da reação. Acetona-ciano-hidrina recém-destilada foi adicionada continuamente a 4°C sob agitação vigorosa, em uma taxa na qual a concentração não excedeu 5 g/l em qualquer ponto durante a reação. O pH foi mantido constante em 7,5. A reação foi monitorada por HPLC, con- forme descrito no Exemplo 3. Após 140 min, 10,0 g da nitrila haviam sido completamente convertidos para 10,7 g de amida e 1,4 g de ácido.
O perfil de reação contra tempo atingido com as cepas MA113 e MA31 é apresentado na Figura 5 e Figura 6. Exemplo 5
Em uma destilaria de reação, mostrado na Figura 2, 4619 g de α-hidróxi-isobutirato de metila (MHIB) e 3516 g de ácido metacrílico (MAA) foram supridos por um período de 48 horas. A reação foi realizada em tem- peratura de 120°C e pressão de 25 KPa (250 mbar). O ácido a-hidróxi- isobutírico formado foi removido do fundo. Metacrilato de metila (MMA) foi retirado por destilação. A reação foi realizada na presença de 16% por peso de água, com base no peso de α-hidróxi-isobutirato de metila, e com um ca- talisador ácido (trocador catiônico; Lewatit® K2431 da Bayer).
A seletividade, definida como a razão entre as quantidades de metacrilato de metila (MMA) e de ácido α-hidróxi-isobutírico (HIBA) formadas e as quantidades de MHIB e MMA convertidas, foi de 99%.
O ácido α-hidróxi-isobutírico obtido do processo foi desidratado de acordo com DE-A 17 68 253.
A seletividade global foi de 98,5%, definida como a razão entre quantidade de MMA formada e a quantidade de MHIB convertida. Exemplo 6
Metacrilato de metila foi preparado por desidratação de a- hidróxi-isobutirato de metila. Essa reação foi realizada de acordo com EP-A- 0941984. Uma mistura de 20 g de di-hidrogenatofosfato de sódio e 80 g de água foi adicionada a 60 g de silica-gel. A água foi removida da mistura sob pressão negativa. O resíduo foi secado a 150°C durante a noite para ser ob- tido um catalisador. 10 g do catalisador obtido foram introduzidos em um tubo de quartzo equipado com um evaporador. O tubo de quartzo foi aqueci- do em uma estufa, e a camada catalisadora atingiu em torno de 400°C. Uma mistura de metanol e α-hidróxi-isobutirato de metila (2:1) foi evaporada con- tinuamente em uma taxa de 10 g por hora e passada através da camada catalisadora. A seletividade da reação, definida como a razão entre a quanti- dade de MMA formada e a quantidade de MHIB convertida, foi de 88%. Exemplos 7 a 23
O Exemplo 1 foi essencialmente repetido, exceto que nenhuma água foi adicionada à mistura da reação. A reação foi efetuada sob as condi- ções especificadas na Tabela 1, mais especialmente no que tange a tempe- ratura, tempo de permanência e razão molar dos reagentes. A seletividade das reações, definidas como a razão entre as quantidades de MMA e HIBA formadas e quantidades de MHIB e MAA convertidas, é igualmente apresen- tada na Tabela 1. Tabela 1
Exemplo Temperatura Razão molar Tempo de permanência Seletividade da reação MHIB/MAA [min] [%] [°C] ratio 7 120 1,00 28,33 93,21 8 90 1,00 42,50 95,06 9 100 1,00 42,50 94,81 110 1,00 42,50 94,64 11 120 1,00 42,50 90,67 12 90 1,00 85,00 95,53 13 100 1,00 85,00 94,95 14 110 1,00 85,00 93,55 120 1,00 85,00 91,78 Exemplo Temperatura da reação [°ci Razão molar MHIB/MAA ratio Tempo de permanência [min] Seletividade [%] 16 90 1,00 170,00 94,83 17 100 1,00 170,00 94,06 18 90 2,0 42,50 91,61 19 100 2,0 42,50 91,73 90 2,0 85,00 90,63 21 100 2,0 85,00 90,30 22 120 0,50 28,33 92,05 23 120 0,50 42,50 92,62
Claims (18)
1. Processo para o preparo de (met)acrilatos de alquila, caracte- rizado pelo fato de que o processo possui uma etapa em que uma ciano- hidrina é hidrolisada com uma enzima cuja atividade residual, após a con- versão de metacrilonitrila na presença de íons cianeto a 20 mM a 20°C após 30 min, é pelo menos 90% da atividade residual da enzima que foi utilizada sob condições de outra forma idênticas na ausência de íons cianeto.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a atividade residual após a conversão na presença de íons cia- neto a 50 mM é, pelo menos, 60%.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que são utilizados micro-organismos, ou o Iisado dos mesmos, que produzem e compreendem a enzima.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que são utilizadas células em repouso do micro-organismo.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que é utilizada a enzima purificada.
6. Processo de acordo com, pelo menos, uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a enzima deriva de micro-organismos do gênero Pseudomona.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a enzima deriva de micro-organismos do gênero Pseudomona, depositados sob o número DSM 16275 e DSM 16276.
8. Processo de acordo com pelo menos, uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a hidrólise da ciano-hidrina é realizada na presença de ácido hidrociânico ou de um sal de ácido hidrociânico.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a hidrólise da ciano-hidrina é realizada na presença de uma con- centração inicial de mais de 0,5 mol% de cianeto a 3 mols% de cianeto, com base na ciano-hidrina utilizada.
10. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a ciano-hidrina é 2-hidróxi-2-metilpropi- onitrila ou 2-hidróxi-propionitrila.
11. Processo de acordo com pelo menos, uma das reivindica- ções 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a reação de hidrólise é realizada na presença de um composto de carbonila.
12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a concentração do composto carbonila varia de 0,1 a 6 mois por mol de ciano-hidrina.
13. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações1 a 12, caracterizado pelo fato de que a concentração da ciano-hidrina varia de 0,02 a 10 p/p%, com base na quantidade do biocatalisador, sob a forma de massa celular seca.
14. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações1 a 13, caracterizado pelo fato de que a reação de hidrólise é realizada em temperatura no intervalo de -5 a 50°C.
15. Processo de acordo com pelo menos, uma das reivindica- ções 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a reação de hidrólise é realizada em pressão no intervalo de 0,01 KPa a 1,0 KPa (0,1 bar a 10 bar).
16. Processo de acordo com pelo menos, uma das reivindica- ções 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a ciano-hidrina é obtida por rea- ção de uma cetona ou aldeído com ácido hidrociânico na presença de um catalisador básico.
17. Processo de acordo com pelo menos, uma das reivindica- ções 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o processo compreende as se- guintes etapas: A) formação de, pelo menos, uma ciano-hidrina por reação de pelo menos um composto carbonila com ácido hidrociânico; B) hidrólise da ciano-hidrina ou das ciano-hidrinas para formar, pelo menos, uma a-hidroxicarboxamida; C) alcoólise da α-hidróxi-carboxamida ou das a-hidróxi- carboxamidas para obter, pelo menos, um alquil α-hidróxi-carboxilato de al- quila; D) transesterificação do α-hidróxi-carboxílico de alquila ou a- hidróxi-carboxilatos de alquilas com ácido (met)acrílico para formar, pelo menos, um (met)acrilato de alquila e pelo menos um ácido a-hidróxi- carboxílico; E) desidratação do ácido α-hidróxi-carboxílico ou dos ácidos a- hidróxi-carboxílicos para formar ácido (met)acrílico.
18. Processo de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que metacrilato de metila é preparado.
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