JP2015531236A - 脂肪酸エステルの酵素的合成のための3段階法 - Google Patents
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Abstract
Description
・反応平衡に達するまでの、酵素存在下30〜50℃の範囲の温度における、式R1−OHの脂肪アルコール[式中、R1は6〜22の炭素原子を有する直鎖状または分岐状脂肪族炭化水素基]と、式R2−COOHの脂肪酸[式中、R2は6〜22の炭素原子を有する直鎖状または分岐状脂肪族炭化水素基である]との反応工程
・反応の間に生成された水の除去工程および
・減圧下の、50〜80℃の温度における反応の完了工程
を含む、プロセスに関する。
R1−OH
[式中、R1は6〜22の炭素原子を有する直鎖状または分岐状脂肪族炭化水素基であり、少なくとも1つの二重結合を有する不飽和炭化水素基を含む。]の第1級脂肪族アルコールを意味するものと解される。一般的な例は、カプロイルアルコール、カプリルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、カプリンアルコール、ラウリルアルコール、イソトリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、パルモレイルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エライジルアルコール、ペトロセリニルアルコール、リノレイルアルコール、リノレニルアルコール、エレオステアリアルコール、アラキルアルコール、ガドレイルアルコール、ベヘニルアルコール、エルシルアルコール、ブラシジルアルコール、およびこれらの混合物である。8〜18の炭素原子を有する脂肪アルコールが好ましい。
R2COOH
[式中、R2は6〜22の炭素原子を有する直鎖状または分岐状脂肪族炭化水素基であり、少なくとも1つの二重結合を有する不飽和炭化水素基を含む。]の脂肪族カルボン酸を意味するものと解される。一般的な例は、カプロン酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、カプリン酸、ラウリン酸、イソトリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトオレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキジン酸、ガドレン酸、ベヘン酸、エルカ酸、およびこれらの混合物である。8〜18の炭素原子を有する工業用脂肪酸が好ましい。
1:1比率のLewatit VPOC 1600(Lanxess)および市販のリパーゼB ex Candida antarctica(NovozymesのLipozme CalB L)を、20倍量の水の中で、室温で一晩撹拌した。固定化酵素を濾取し、合成に直接使用した。
10m3容の反応器にパドルスターラー、加熱ジャケット、反応器底部の窒素スパージャーおよびジェット真空システムを備え付けた。加えて、触媒を保持するために底部出口にメッシュを取り付けた。酵素の固定化と反応は同じ反応器で実施した。
実施例2の生成物を蒸留および臭気除去によりさらに精製した。そのため、直列状につながれた3つのカラムから成る生成物蒸留に、生成物を導入した。2000kg/時の流量で生成物を計量添加し、第1カラムにおいて、未転化反応体から成る初留分を90kg/時の割合で取り除いた。第2カラムにおいて、色を改善するためにエステルを塔頂留出物として取り出し、第3カラムにおいて、匂いを改善するためにエステルを120℃で、10%水蒸気を用いて臭気除去した。
1:1比率のLewatit VPOC 1600(Lanxess)および市販のリパーゼB ex Candida antarctica(NovozymesのLipozme CalB L)を、20倍量の水の中で、室温で一晩撹拌した。固定化酵素を濾取して、合成に直接使用した。
Accurel MP 1000(Membrana)を、10倍過剰のエタノール中で1時間保温し、それから濾過した。1:1比率の、エタノールで湿潤した(ethanol-moist)Accurel MP 1000および市販のリパーゼB ex Candida antarctica(NovozymesのLipozme CalB L)を、20倍量の水の中で、室温で一晩撹拌した。固定化酵素を濾取して、合成に直接使用した。
実施例2に記載したように、固定化および反応を同じ反応器で実施した。固定化を例2の記載と同じように実施し、反応体混合物、および生体触媒と反応体との比を同一にした。
Claims (15)
- 脂肪アルコールおよび脂肪酸からエステルを製造するためのプロセスであって、工程:
・反応平衡に達するまでの、酵素存在下30〜50℃の範囲の温度における、式R1−OHの脂肪アルコール[式中、R1は6〜22の炭素原子を有する直鎖状または分岐状脂肪族炭化水素基である。]と、式R2−COOHの脂肪酸[式中、R2は6〜22の炭素原子を有する直鎖状または分岐状脂肪族炭化水素基である。]との反応工程
・反応の間に生成された水の除去工程および
・減圧下の、50〜80℃の温度における反応の完了工程
を含む、プロセス。 - 反応の完了工程をストリッピングガス雰囲気中で実施する、請求項1に記載のプロセス。
- 使用されるストリッピングガスが窒素、大気、二酸化炭素、またはアルゴンである、請求項2に記載のプロセス。
- 反応の完了工程の間に100〜10000Paの圧力を印加する、請求項1〜3のいずれかに記載のプロセス。
- 反応の完了工程の間に1500〜4500Paの圧力を印加する、請求項4に記載のプロセス。
- 35〜45℃の範囲の温度で反応工程を実施する、請求項1〜5のいずれかに記載のプロセス。
- 55〜65℃の範囲の温度で反応の完了工程を実施する、請求項1〜6のいずれかに記載のプロセス。
- リパーゼを酵素として使用する、請求項1〜7のいずれかに記載のプロセス。
- 酵素を固定化形態で使用する、請求項8に記載のプロセス。
- 固定化酵素を0.5〜5.0重量%の量で使用する、請求項1〜7のいずれかに記載のプロセス。
- 使用される脂肪アルコールの、直鎖状または分岐状のアルキル基またはアルケニル基が8〜18の炭素原子を有する、請求項1〜10のいずれかに記載のプロセス。
- 使用される脂肪酸の、直鎖状または分岐状のアルキル基またはアルケニル基が8〜18の炭素原子を有する、請求項1〜11のいずれかに記載のプロセス。
- エステルの製造をワンポットプロセスで実施する、請求項1〜12のいずれかに記載のプロセス。
- 精製および貯蔵工程をさらに実施する、請求項1〜13のいずれかに記載のプロセス。
- 先行蒸留、色を改善するための生成物蒸留、匂いの最適化のための臭気除去、および/または抗酸化物質の添加を実施する、請求項14に記載のプロセス。
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