KR19990037315A - 아미드 화합물의 제조방법 - Google Patents

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KR19990037315A
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가쓰오 이시이
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다구치 에이이치
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Abstract

니트릴 히드라타아제를 작용시킴으로써 니트릴 화합물로부터 상응하는 아미드 화합물이 제조되는, 니트릴 화합물을 함유하는 조성물 중의 시안화수소산의 농도를 화학공정으로 감소시키고, 그 후 니트릴 히드라타아제를 니트릴 화합물에 작용시킴을 특징으로 하는 아미드 화합물의 제조방법이 기재되어 있다. 본 발명에 따라, 니트릴 히드라타아제의 활성 감소가 효과적으로 억제되어 니트릴 화합물로부터 아미드 화합물이 효과적으로 제조될 수 있다.

Description

아미드 화합물의 제조방법
본 발명은 미생물로부터 유도된 효소인 니트릴 히드라타아제를 작용시켜 니트릴 화합물로부터 아미드 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
아미드 화합물은 공업적으로 중요한 물질로서 여러 분야에서 사용되어진다. 예를 들면, 아크릴아미드는 폐수처리용 응집제(flocculating agent), 종이강도 강화제(paper strength reinforcing agent), 석유회복제(petroleum recovering agent) 등에서 사용되었고, 메타크릴아미드는 페인트, 접착제 등에서 사용되었다.
종래에는 아미드 화합물은 환원 상태의 구리를 촉매로서 사용하여 상응 니트릴 화합물을 수화함으로서 공업적으로 제조되었다. 그러나, 최근에는 구리 촉매대신에 미생물 효소를 촉매로서 사용하는 방법이 개발되었고 그런 방법은 현재 부분적으로 실행되고 있다.
효소를 사용하는 방법에서는 반응 조건이 온화하고, 실질적으로 부산물이 생성되지 않는다. 그리하여 그런 방법은 아주 간단한 방법에 따라서 실행될 수 있다. 그러므로 효소 방법은 공업적 생산 방법으로 효과적이라고 생각되어진다. 지금까지 많은 미생물이 발견되었는데 이 미생물은 니트릴 화합물을 가수분해함으로써 아미드 화합물을 형성하는 능력을 가지고 있다.
그런 미생물로서 언급되어진 것은 예를 들면, 바실러스속(genus Bacillus), 박테리듐속(genus Bacteridium), 마이크로코커스속(genus Micrococcus) 및 브레비박테륨속(genus Brevibacterium)(미국 특허 4,001,081에 대응하는 JP-B-62-21519)(여기서 사용된 "JP-B"라는 용어는 일본 공고 공보(examined Japanese patent publication)를 의미한다); 코리네박테륨속(genus Corynebacterium) 및 노카르디아속(genus Nocardia)(미국 특허 4,248,968에 대응하는 JP-B-56-17918); 슈도모나스속(genus Pseudomonas)(미국 특허 4,637,982에 대응하는 JP-B-59-37951); 로도코커스속(genus Rhodococcus) 및 마이크로박테륨속(genus Microbacterium)(미국 특허 5,179,014에 대응하는 JP-B-4-4873); 로도코커스 로도크로스종(species Rhodococcus rhodochrous)(미국 특허 5,334,519에 대응하는 JP-B-6-55148); 및 균주 로도코커스속(genus Rhodococcus strain)(미국 특허 5,200,331에 대응하는 JP-B-7-40948)이다.
한편, 반응 중에 효소 활성을 개선시키고 효소 활성의 저하(불활성화)를 억제하기 위해, 종래에는 다음과 같은 다양한 연구가 수행되었다. 반응이 15℃의 낮은 어는점에서 수행되는 방법(미국 특허 4,248,968에 대응하는 JP-B-56-38118), 저농도의 기질을 복수의 공급통로를 통해 연속적으로 공급하는 방법(미국 특허 4,248,968에 대응하는 JP-B-57-1234), 미생물 또는 그것의 처리된 생성물을 유기 용매로 처리하는 방법(JP-A-5-308980)(여기서 사용된 "JP-A"라는 용어는 일본 공개 공보(unexamined published Japanese patent application)를 의미한다), 반응이 고급 불포화 지방산의 존재하에 수행되는 방법(JP-A-7-265090), 미생물 세포를 예를 들어 글루타르산 알데히드와 가교결합함으로써 처리하는 방법(JP-A-7-265091 및 8-154691)등이 있다.
상기한 상황하에서, 본 발명자들은 효소 방법에 따라서 아미드 화합물 제조의 개선에 대한 다양한 연구를 수행하였다. 그 결과, 종래의 방법에 의해 극복할 수 없었던 반응 시간의 경과에 따른 불활성화가 초래된다는 것을 발견하였다. 이 불활성화가 크면 클수록 반응에 더 많은 효소가 필요하다는 것은 당연하다. 따라서, 이 문제의 해결이 매우, 특히 공업적 규모의 생산에서 중요하다.
본 발명자들은 상기한 문제를 해결하기 위하여 광범위한 연구와 조사를 수행하였다. 그 결과 니트릴 화합물을 함유하는 조성물에 포함된 소량의 시안화수소산이 니트릴 히드라타아제 효소의 불활성화를 가속화한다는 것을 발견하였다. 또한, 저하된 양의 시안화수소산을 포함하는 조성물을 이용함으로서 효소의 불활성이 낮아지기에 아미드 화합물을 니트릴 화합물로부터 효과적으로 제조할 수 있다는 것, 즉, 더 적은 양의 효소를 사용하여 더 많은 양의 아미드 화합물을 제조할 수 있다는 것을 발견하였다. 그리하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명에 따라서, 니트릴 화합물로부터 상응하는 아미드 화합물이 니트릴 히드라타아제의 작용에 의해 제조되는, 니트릴 화합물을 함유하는 조성물 중의 시안화수소산의 농도를 화학공정으로 저하시키고 이어서 니트릴 히드라타아제를 니트릴 화합물에 작용시키는 것을 특징으로 하는 아미드 화합물의 제조방법이 제공된다.
니트릴 화합물, 예를 들어 아크릴로니트릴은 프로필렌의 암모 산화(ammoxydation)에 의해 공업적으로 제조된다. 시안화수소산은 반응 완료 후에 증류 정제에 의해 다른 부산물과 함께 제거되어진다. 그러나 이 과정에 의해 제거될 수 없는 시안화수소산은 일반적으로 공업적으로 생산된 생성물 중 0.1 내지 5ppm의 양으로 포함된다. 또한 생성물에 남아있는 시안히드린의 연이은 분해에 의해 얻어진 시안화수소산은 공업적으로 제조된 생성물에 포함된다고 생각되어진다. 불활성화에 대한 그런 소량의 시안화수소산의 영항은 이전에는 결코 예측되지 않았다.
본 발명에 사용된 니트릴 화합물(예; 아크릴로니트릴)은 니트릴 히드라타아제의 작용에 의해 상응 아미드 화합물로 전환되고 효소 불활성을 초래하는 농도의 시안화수소산을 포함하는 조성물에서 주요 성분인 한 특별히 제한되지 않는다. 조성물에서의 니트릴 화합물의 양은 약 90% 이상이다. 니트릴 화합물의 예는, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 숙시노니트릴 및 아디포니트릴과 같은 지방족 포화 니트릴; 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴과 같은 지방족 불포화 니트릴; 벤조니트릴, 프탈로디니트릴과 같은 방향족 니트릴; 및 니코티노니트릴과 같은 헤테로 고리 니트릴을 포함한다. 그것의 전형적인 예는, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, n-부티로니트릴 및 이소부티로니트릴과 같은 2 내지 4의 탄소 원자를 갖는 니트릴 화합물을 포함한다. 특히 아크릴로니트릴이 바람직하다.
본 발명에 사용된 니트릴 화합물을 함유하는 조성물에 남아있는 시안화수소산의 환원은 화학공정에 따라 수행될 수 있다. 다양한 환원법이 사용될 수 있다. 그러나, 바람직한 방법은 니트릴 화합물의 변성 및 제조될 아미드 화합물의 질을 떨어뜨릴 수 있는 부산물 또는 불순물의 양을 증가시키지 않는다. 그런 방법으로는 다음의 방법들이 언급될 수 있다. 니트릴 화합물을 함유하는 조성물 중의 시안화수소산을 금속 착물로 전환시키는 방법; 이온 교환 수지를 사용하는 방법; 및 니트릴 화합물이 불포화 니트릴인 경우, 알칼리 조건하에서 시안화수소산을 니트릴 화합물에 첨가시키는 방법이다.
금속 착물로 전환시키는 방법은, 시안화수소산과 반응함으로써 금속 시안화 착물을 형성할 수 있는 금속(예; 바나듐, 크롬, 망간, 납, 구리, 은, 아연, 코발트 또는 니켈)을 니트레이트, 클로라이드, 술페이트 또는 카르복실레이트와 같은 금속염으로써 니트릴 화합물에 첨가하고, 시안화수소산을 금속 시아노 착물로 전화시키는 것을 포함하여 구성된다(JP-A-7-228563 참조). 또한, 금속염 대신에 금속 알콕사이드를 사용할 수 있다(미국 특허 5,519,162 참조). 첨가된 금속의 양은, 비록 니트릴을 함유하는 조성물 중의 시안화수소산의 농도에 따라 변할지라도 바람직하게는 약 0.00001 내지 0.01%이다.
이 경우에, 니트릴 화합물이 아미노 화합물로 전환하는데 있어서 효소가 금속 이온이나 금속 시아노 착물에 의해 영항을 받지 않는다면, 금속염은 제거될 필요가 없다. 그러나 더 많은 양의 시안화수소산을 제거하는 것을 고려하면, 금속 시아노 착물을 흡착제 등으로 제거하는 것이 바람직하다.
금속 시아노 착물의 제거는, 예를 들어 흡착제(예; 활성 탄소, 활성 알루미나, 제올라이트 또는 실리카겔) 또는 음이온 교환 수지로 달성될 수 있다.
이온 교환 수지를 사용하는 방법은 니트릴 화합물을 음이온 교환 수지와 접촉시켜 니트릴 화합물에서 시안화수소산을 제거하는 것을 포함하여 구성된다. 사용될 음이온 교환 수지로는, 매우 다공성(미세한 그물모양)이고 다공성 겔 타입의 음이온 교환 수지(예; 암베를리스트(Amberlyst) A-21(일본 유기주식회사 제조), 디아이온(Diaion) WA 20, 21, 30(미쓰비시 케미칼사등에서 제조)가 니트릴 화합물에서 충분히 이온 교환 능력을 나타낼 수 있기 때문에 바람직하다.
이온 교화 수지법은 고정상, 이동상 또는 유동상에서 수행될 수 있고, 또한 간헐법(batch method)이나 연속법(continuous method) 중의 어느 하나일 수 있다. 이 중에서 연속 고정상 방법(continuous fixed bed processing)이 비용 및 가동성을 고려하면 바람직하다. 이 경우에 이온 교환 수지를 통과하는 니트릴 용액의 통과율은, 비록 니트릴을 함유하는 조성물 중의 시안화수소산의 농도에 따라 달라질지라도 1시간당 충전된 수지 부피의 약 100배 이하가 바람직하다.
그러나, 제거를 위해 음이온 교환 수지를 사용하는 그런 방법은 니트릴 화합물의 변성을 수반하기 쉽다. 그리하여 접촉 시간, 접촉 방법 등에 관하여 충분한 연구가 요구되어진다.
시안화수소산을 불포화 니트릴 화합물에 첨가하는 방법은 알칼리성 조건하에서 포화 디니트릴 화합물을 형성하기 때문에 수용액을 니트릴에 첨가(미국 특허 2,481,580 참조)하는 방법이 사용될 수 있고 니트릴을 알칼리 촉매로서 음이온 교환 수지와 접촉시키는 방법(JP-B-46-41290)이 사용될 수 있다.
본 발명에 사용하기 위한 알칼리 수용액은, 특별히 제한되지는 않으나 아미드의 질 및 효소 활성에 영향을 미치지 않는 알칼리 중에서 선택되어져야 한다. 적합한 알칼리 수용액의 예는, 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리토금속 수산화물 및 암모니아 또는 아민들의 수용액이다. 이 중에서 알칼리 금속 수산화물 및 알칼리토금속 수산화물 및 암모니아의 수용액이 바람직하고, 수산화나트륨 및 수산화칼륨의 수용액이 특히 바람직하다.
본 발명에 사용하기 위한 알칼리 수용액의 농도는, 특별히 제한되지는 않으나 아미드의 질 및 효소 활성에 영향을 미치지 않는 범위로 선택되어야 한다. 0.00001 내지 5N의 알칼리 수용액이 바람직하고, 0.00001 내지 0.5N의 알칼리 수용액이 특히 바람직하다. 본 발명에 사용하기 위한 알칼리 수용액의 양은 특별하게 제한되지 않는다. 약 0.0001 내지 10중량%가 알맞다.
많은 양의 시안화수소산이 제거되는 것이 바람직하다. 일반적으로 니트릴 화합물 중의 시안화수소산의 농도가 3ppm 이하, 바람직하게는 1ppm 이하, 및 더욱 바람직하게는 0.5ppm이하인 양으로 저하된다.
니트릴 히드라타아제는 그것의 활성 중심이 철, 코발트 또는 이와 같은 것으로 이루어져 있는 금속 효소이다. 효소의 불활성화는 활성 중심에 있는 철 또는 코발트가 시안화물과 배위됨으로써 일어나는 것으로 추정된다. 따라서 본 발명의 니트릴 히드라타아제는 얼마간의 미생물 속으로부터 유도될 수 있다.
니트릴 히드라타아제를 제조할 수 있는 미생물은 아래에서 언급되어진다. 이 미생물로부터 제조된 니트릴 히드라타아제는 모두 본 발명에 적용될 수 있다. 이 중에서 코리네박테륨속(genus Corynebacterium), 슈도모나스속, 로도코커스속, 노카르디아속, 고르도나속(genus Gordona)에 속하는 미생물, 특히 효소 활성이 큰 로도코커스속이 바람직하다. 최근에는, 이 미생물로부터 유도된 니트릴 히드라타아제 효소가 인위적으로 변경되어지고, 니트릴 히드라타아제가 다른 미생물을 사용하여 제조될 수 있다는 연구가 수행되었다. 또한 유전자 재배열 기술에 따라 니트릴 히드라타아제 활성을 발달시키는 미생물이 사용될 수 있다.
위에서 언급된 공보의 각각에서 기재된 것과 같이 니트릴 히드라타아제와 니트릴 화합물과의 상호작용은, 니트릴 화합물을 수성 배지에서 배양에 의해 얻은 미생물 세포 또는 그것의 처리된 생성물과 접촉함으로써 행해진다. 생성물이 처리된 미생물 세포는 파열된(ruptured) 미생물 세포, 미생물 세포 추출물, 미생물 세포로부터 추출된 조 또는 정제 효소이고, 이 미생물 세포 및 효소는 폴리아크릴아미드, 알긴산, 및 카라게난등과 함께 있다.
본 발명은 다음 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 나타낼 것이다. 그러나 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다. 다른 지시가 없는 한 다음 실시예 및 비교예의 모든 퍼센트는중량으로 나타낸다.
실시예 1 및 비교예 1
(1) 미생물 세포의 준비
니트릴 히드라타아제 활성을 갖는 로도코커스 로도크로스 J-1(FERM BP-1478)(JP-B-6-55148)을 글루코스 2%, 우레아 1%, 펩톤 0.5%, 이스트 추출물 0.3% 및 염화코발트 0.05%를 포함하는 배양 배지(pH 7.0)에서 호기적으로 배양하였다. 얻어진 배양 생성물을 50mM 포스페이트 완충액(pH 7.0)으로 씻어 미생물 세포 부유액(건조 세포로 환산하면 20%)을 얻었다. 부유액 500g에 아크릴아미드 20%, 메틸렌비스 아크릴아미드 2% 및 2-디메틸아미노 프로필메타크릴아미드 2%를 포함하는 혼합 모노머 용액 500g을 첨가하였고, 그런 다음 얻어진 혼합물을 충분히 부유시켰다. 계속적으로 5%의 암모늄 퍼술페이트 2g 및 50%의 테트라메틸 에틸렌디아민 2g을 첨가하여 중합화 및 겔화하였다. 얻어진 겔은 1㎣으로 잘라서 0.5%의 황산나트륨 1 리터로 다섯 번 씻었다. 그리하여 고정화 미생물 세포 입자, 즉 아크릴아미드 생성 촉매를 얻었다.
(2) 시안화수소산 환원 처리
공업적으로 사용하기 위한 아크릴로니트릴 10 리터에(시안화수소산 5ppm 포함) 0.1N 수산화나트륨 100g을 첨가하였고, 얻어진 혼합물을 충분히 교반하여 녹였으며, 그런 다음 얻어진 용액을 30분 동안 방치하였다(알칼리 처리). 그 후 1 몰/리터의 농도인 아크릴산 수용액 20g을 첨가하여 중화하였다. 이 처리에 의하여, 아크릴로니트릴 조성물 중의 시안화수소산 농도는 1.0ppm으로 감소하였다.
(3) 아미드 형성 반응
내부부피 5리터의 분리 플라스크에 0.2g/리터 농도의 아크릴산 나트륨 수용액 3200g을 첨가하였다. 그런 다음 상기 고정화 미생물 세포 3g을 첨가하였고, pH 7.0으로 조절하면서 10℃에서 교반하였다.
그런 다음 아크릴로니트릴을 연속적으로 공급하여 아크릴로니트릴 농도를 2%로 일정하게 하고 아크릴아미드 농도가 48%에 도달할 때까지 축적 반응을 계속하였다.
비교를 위해, 알칼리 처리를 하지 않은 아크릴로니트릴을 사용하여 아크릴아미드의 농도가 48%에 도달할 때까지 축적 반응(accumulation reaction)을 비슷하게 계속하였다.
그 결과, 초기 반응율은 양쪽이 동일한 반면에, 알칼리 처리를 한 아크릴로니트릴에서는 불활성화가 억제되었고 알칼리 처리를 하지 않은 아크릴로니트릴을 사용하는 경우와 비교하여 아크릴아미드를 생성하는 시간이 약 절반으로 줄어들었다.
그 결과는 표 1에 나타낸다.
실행번호 알칼리 처리 아크릴로니트릴중의시안화수소산 농도 반응시간
실시예 1 + 1.0ppm 120시간
비교예 1 - 5.0ppm 220시간
실시예 2 내지 4 및 비교예 2
50%의 아크릴아미드 수용액 200g에 실시예 1에서 준비한 고정화 미생물 세포 0.1g을 첨가하고 15℃에서 교반하였다. 공업적으로 사용하기 위한 실시예 1에서의 것과 같은 아크릴로니트릴에 시안화수소산을 제거하기 위해 표 2에 나타낸 금속염을 첨가하여 금속의 농도가 10ppm이 되게 하였고, 그런 다음 형성된 금속 시아노 착물을 활성 알루미나로 제거하였다. 얻어진 각각의 아크릴로니트릴을 앞에서 얻은 아크릴아미드용액에 4g의 양으로 첨가하였다. 반응 시작 60시간 후에 아크릴로니트릴의 농도를 결정하였다.
비교를 위하여, 금속염이 첨가되지 않은 아크릴로니트릴에 동일한 처리를 하였다.
그 결과, 초기 반응률은 동일하였다. 그러나, 금속염이 첨가되지 않은 아크릴로니트릴에서는 효소의 불활성화로 인하여 아크릴로니트릴의 양에서의 감소가 낮은 비율로 관찰되었다.
그 결과는 표 2에 나타낸다.
실행번호 금속염 아크릴로니트릴 중의시안화수소산 농도(ppm) 아크릴로니트릴 농도(60시간 후)(%)
실시예 2 염화아연 1.0 0.03
실시예 3 염화니켈 0.7 0.02
실시예 4 아세트산코발트 1.9 0.2
비교예 2 - 3.1 0.7
실시예 5 내지 7 및 비교예 3
(1) 시안화수소산 환원 처리
공업적으로 사용하기 위한 실시예 1의 것과 동일한 아크릴로니트릴을 세 개의 플라스틱 용기에 각각 5리터씩 넣었다. 그런 다음 0.1N 수산화나트륨 수용액 50㎖를 각 용기에 첨가하고 충분히 혼합하였다. 수산화나트륨 첨가 2분 후에 1몰/리터의 아크릴산 수용액을 하나의 용기에 첨가하였고, 첨가 10분 후에 1몰/리터의 아크릴산 수용액을 다른 용기에 첨가하였으며, 첨가 20분 후에 1몰/리터의 아크릴산 수용액을 또 다른 하나의 용기에 첨가하였다. 각각 첨가된 1몰/리터의 아크릴산 수용액의 양은 5㎖이었다. 그리하여 모두 다 중화하였다.
(2) 아미드 형성 반응
상기한 아크릴로니트릴과 물을 온도 20℃에서 pH를 8로 조절하면서 실시예 1에서 준비된 고정화 미생물 세포 10g을 포함하는 1리터의 분리 플라스크에 첨가하였다. 상기한 아크릴로니트릴과 증류수를 아크릴아미드 농도를 50%로 아크릴니트릴 농도를 2%로 조절하기 위해 공급하였다. 반응률은 아크릴로니트릴의 소모율로부터 알 수 있었고 불활성화율은 반응률의 변화로부터 알 수 있었다. 이 수치를 기초로 하여 아크릴아미드 생산성을 계산하였다.
비교를 위하여, 동일한 방법을 알칼리를 처리하지 않은 아크릴로니트릴에 적용하였다.
그 결과, 아크릴로니트릴 중의 시안화수소산의 농도가 낮으면 낮을수록 불활성화률이 더 낮아졌다. 처리된 아크릴로니트릴을 사용하는 미생물 세포 1g당 아크릴아미드의 생산은 반응되지 않은 아크릴로니트릴의 것보다 두 배정도 높았다.
결과는 표 3에 나타낸다.
실행번호 알칼리 처리(분) 아크릴로니트릴 중의시안화수소산의 농도(ppm) 미생물 세포당 아크릴아미드 생산(g/g)
실시예 5 2 3 1200
실시예 6 10 1 1800
실시예 7 20 0.5 2000
비교예 3 － 5 1000
본 발명에 따라서, 니트릴 히드라타아제 효소의 활성 감소는 효과적으로 억제될 수 있어 아미드 화합물은 니트릴 화합물로부터 효과적으로 제조될 수 있다.
본 발명은 특정 실시예를 참조하여 상세히 기술되었지만 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들에게 여러 가지 변경 및 수정이 그것의 성질이나 범위를 벗어나지 않고 가능하다는 것은 명백할 것이다.
본 발명에 따라서 저하된 양의 시안화수소산을 포함하는 조성물을 이용함으로서 니트릴 히드라타아제 효소의 불활성이 낮아지기에 아미드 화합물을 니트릴 화합물로부터 효과적으로, 즉 더 적은 양의 효소를 사용하여 더 많은 양의 아미드 화합물을 제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. 니트릴 화합물을 함유하는 조성물 중의 시안화수소산의 농도를 화학공정으로 저하시키고, 이어서 당해 니트릴 화합물을 니트릴 히드라타아제로 처리함을 포함하여, 니트릴 히드라타아제를 작용시켜 니트릴 화합물로부터 아미드 화합물을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 니트릴 화합물을 함유하는 조성물 중의 시안화수소산의 농도가 3ppm 이하로 저하되는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 시안화수소산의 농도가 1ppm 이하로 저하되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 시안화수소산의 농도가 0.5ppm 이하로 저하되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 니트릴 화합물이 아크릴로니트릴인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 화학공정이 시안화수소산과 불포화 니트릴 화합물을 알칼리성 조건하에서 포화 디니트릴 화합물로 전환시키는 공정인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 불포화 니트릴 화합물이 아크릴로니트릴인 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10160982B2 (en) 2012-12-10 2018-12-25 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing acrylamide

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60133691T2 (de) * 2000-01-17 2009-05-28 Mitsui Chemicals, Inc. Verfahren zur reinigung von amiden
JP2002325587A (ja) * 2001-03-02 2002-11-12 Daicel Chem Ind Ltd ニトリルヒドラターゼ、およびアミドの製造方法
JP4668444B2 (ja) * 2001-03-27 2011-04-13 ダイヤニトリックス株式会社 アクリル酸水溶液で洗浄した微生物触媒によるアクリルアミドの製造方法。
JP4672914B2 (ja) 2001-06-15 2011-04-20 ダイセル化学工業株式会社 アミド化合物の製造方法
WO2003033716A1 (fr) * 2001-10-12 2003-04-24 Dia-Nitrix Co., Ltd. Procede de production d'acrylamide et/ou de methacrylamide au moyen d'un catalyseur de micro-organismes
JP2003277416A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Daiyanitorikkusu Kk 糖類を含むアクリルアミド水溶液
EP1616962B1 (en) * 2003-04-10 2019-02-06 Mitsubishi Chemical Corporation Enzymatic process for producing high-quality acrylamide polymer
DE10347888A1 (de) * 2003-10-10 2005-06-30 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von enantiomerenangereicherten alpha-Hydroxycarbonsäuren bzw. -amide
US7816106B2 (en) * 2003-12-02 2010-10-19 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd. Manufacture of amides
GB0327906D0 (en) * 2003-12-02 2004-01-07 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Biocatalyst composition
JP4970276B2 (ja) * 2005-10-07 2012-07-04 三井化学株式会社 アミド化合物の製造方法
AU2011239258B2 (en) * 2005-10-07 2012-09-27 Mitsui Chemicals, Inc. Method for producing amide compound
JP4975735B2 (ja) 2006-04-06 2012-07-11 三井化学株式会社 アクリルアミドの製造方法
JP2008067626A (ja) * 2006-09-13 2008-03-27 Mitsubishi Rayon Co Ltd ４−ハロ−３−ヒドロキシブチルアミドの製造方法
JP2008148637A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd ４−ハロ−３−ヒドロキシブチルアミドの製造方法
JP2009000097A (ja) * 2007-05-23 2009-01-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd ４−ハロ−３−ヒドロキシブチルアミドおよびその誘導体の製造方法
JP2009142199A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光学活性４−ハロ−３−ヒドロキシブチルアミド及び光学活性４−ハロ−３−ヒドロキシブチロニトリル、並びに光学活性カルニチンアミドの製造方法
JP2009233653A (ja) 2008-03-06 2009-10-15 Daicel Chem Ind Ltd 表面銀固定化ハイドロキシアパタイト
JP2010119357A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光学活性４−ハロ−３−ヒドロキシブチルアミド及び光学活性カルニチンアミドの製造方法
WO2011078184A1 (ja) 2009-12-25 2011-06-30 ダイヤニトリックス株式会社 微生物触媒を用いたアクリルアミドの製造方法
WO2012039407A1 (ja) * 2010-09-24 2012-03-29 三井化学株式会社 アミド化合物の製造方法およびアミド化合物の製造装置
WO2013128477A1 (en) 2012-03-02 2013-09-06 Council Of Scientific & Industrial Research Process for producing amide compounds
CN105008545A (zh) * 2013-02-19 2015-10-28 三菱丽阳株式会社 酰胺化合物的制造方法
CN110157751A (zh) * 2019-06-05 2019-08-23 英德市云超聚合材料有限公司 一种低电导率酰胺化合物水溶液的合成方法
KR20230128527A (ko) 2021-02-10 2023-09-05 미쯔비시 케미컬 주식회사 알데히드에 의한 니트릴히드라타아제의 반응성 향상
FR3125064A1 (fr) 2021-07-09 2023-01-13 Snf Sa Procédé biologique d’obtention de monomères comprenant une insaturation éthylénique par bioconversion d’un composé biosourcé comprenant au moins une fonction nitrile

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09131195A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Nitto Chem Ind Co Ltd 微生物によるα−ヒドロキシ酸またはα−ヒドロキシアミドの製造法
KR0169215B1 (ko) * 1996-04-23 1999-01-15 조상진 아크릴아미드에 대한 니트릴 히드라타제의 내성을 증가시키는 방법
KR20040103327A (ko) * 2003-05-28 2004-12-08 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 니트릴히드라타제 활성을 유지 또는 향상시키는 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2481580A (en) * 1944-06-07 1949-09-13 Claude Bonard Manufacture of aliphatic dinitriles
GB714385A (en) * 1951-07-20 1954-08-25 Monsanto Chemicals Purification of acrylonitrile
DD274631A5 (de) * 1987-09-18 1989-12-27 Kk Verfahren zur biologischen herstellung von amiden
JPH07228563A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Wako Pure Chem Ind Ltd 高純度アセトニトリルの製造法
US5519162A (en) * 1994-08-23 1996-05-21 Rohm And Haas Company Method for removing a hydrogen cyanide contaminant from an organic liquid
JP3119468B2 (ja) * 1994-11-09 2000-12-18 三菱レイヨン株式会社 光学活性なα−ヒドロキシ酸またはα−ヒドロキシアミドの製造法
US5866379A (en) * 1997-01-28 1999-02-02 Novus International Enzymatic conversion of α-hydroxynitriles to the corresponding .alpha.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09131195A (ja) * 1995-11-10 1997-05-20 Nitto Chem Ind Co Ltd 微生物によるα−ヒドロキシ酸またはα−ヒドロキシアミドの製造法
KR0169215B1 (ko) * 1996-04-23 1999-01-15 조상진 아크릴아미드에 대한 니트릴 히드라타제의 내성을 증가시키는 방법
KR20040103327A (ko) * 2003-05-28 2004-12-08 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 니트릴히드라타제 활성을 유지 또는 향상시키는 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10160982B2 (en) 2012-12-10 2018-12-25 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing acrylamide

Also Published As

Publication number Publication date
RU2232193C2 (ru) 2004-07-10
US6043061A (en) 2000-03-28
CN1218834A (zh) 1999-06-09
AU757319B2 (en) 2003-02-13
JPH11123098A (ja) 1999-05-11
CN1125182C (zh) 2003-10-22
JP3428404B2 (ja) 2003-07-22
TW533234B (en) 2003-05-21
AU8948398A (en) 1999-05-13
FR2770840B1 (fr) 2001-06-15
FR2770840A1 (fr) 1999-05-14

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