KR20180077191A

KR20180077191A - 아미노벤조산 또는 아미노벤조산 유도체의 제조 방법

Info

Publication number: KR20180077191A
Application number: KR1020187013928A
Authority: KR
Inventors: 게르노트 예거; 볼프강 베크만; 암가드-잘라 모우사; 귄터 올프; 구이도 베커; 하잔 아퀴일디츠; 안드레아스 담; 토마스 하메딩거; 볼프 클뢰크너; 스반톄 벵켄
Original assignee: 코베스트로 도이칠란트 아게
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-07-06
Also published as: ES2939945T3; WO2017085170A1; BR112018010215A2; EP3377640A1; EP3377640B1; HUE061332T2; CA3004384A1; CN108291242A; US11168341B2; US20180334694A1

Abstract

본 발명은 적합한 미생물의 영향 하에서의 적합한 원료의 발효를 통해 아미노벤조산 또는 아미노벤조산 유도체를 제조하고 아미노벤조에이트 및/또는 아미노벤조산을 함유하는 발효 브로쓰를 수득하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 발효 브로쓰로부터 아미노벤조산을 수득하는 단계에 관한 것이며, 여기서 아미노벤조산의 결정화가 시드 결정의 존재하에 간단한 1-단계 산 처리를 통해 수행된다. 이러한 간단한 방식으로 결정화된 아미노벤조산은 모액으로부터 쉽게 분리되고, 필요한 경우 추가 세정되며, 이어서 여러 적용에 공급될 수 있다.

Description

아미노벤조산 또는 아미노벤조산 유도체의 제조 방법

본 발명은 적합한 미생물의 영향 하에서의 적합한 원료의 발효에 의해 아미노벤조산 또는 아미노벤조산 유도체를 제조하여 아미노벤조에이트- 및/또는 아미노벤조산-포함 발효 브로쓰를 수득하는 방법에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 발효 브로쓰로부터 아미노벤조산을 얻는 단계에 관한 것이며, 여기서 아미노벤조산의 결정화가 시드 결정의 존재 하에 단지 1-단계 산 처리에 의해 수행된다. 이와 같이 간단한 방식으로 결정화된 아미노벤조산은 모액으로부터 쉽게 제거되고, 필요한 경우 추가 정제되며, 이어서 매우 다양한 여러 의도하는 적용에 공급될 수 있다.

아미노벤조산 또는 아미노벤조산의 추가 화학적 전환에 의해 수득될 수 있는 생성물 (이하 아미노벤조산 유도체)의 발효적 제조는 문헌에 기재되어 있다. 아미노벤조산의 발효적 제조에 대해, 예를 들어 문헌 (Balderas-Hemandez, V. E. et al., "Metabolic engineering for improving anthranilate synthesis from glucose in Escherichia coli", Microb . Cell. Fact. 2009, 8, 19 (doi: 10.118611475-2859-8-19))을 참조할 수 있다. 특허 문헌에서, 또한, 이와 관련된 공개물이 있다; 예를 들어, WO 2015/124686 A1 및 WO 2015/124687 A1 및 또한 그 안에 각각 인용된 문헌 참조. 아미노벤조산의 추가 화학적 전환에 의해 수득될 수 있는 생성물은 위클런드 등(Wiklund et al.)에 의해 기재되었다 (Per Wiklund et al., Current Organic Synthesis, 2006, 3, 379 - 402).

다른 산, 예컨대 L-아미노산 또는 핵산 또한, EP 2 130 924 A1에 기재된 바와 같이 발효에 의해 이미 제조되었다. 그 안에 기재된 방법에서, 원하는 생성물은 이미 발효 브로쓰에서 침전되며, 이는 별도의 결정화 단계를 생략할 수 있다는 것을 의미한다. 임의로, 발효 동안에 시드 결정을 첨가한다.

문헌 (S. Gracin et al., Crystal Growth & Design, 2004, 4, 1013 - 1023)에서, 파라-아미노벤조산의 다형성 및 결정화가 논의되어 있다. 논문에서는 발효 브로쓰로부터 파라-아미노벤조산의 단리의 경우에 구체적으로 다루고 있지 않다. 그러나, 발효 브로쓰로부터 목표 화합물의 단리는 결코 사소하지 않다. 이는 추출, 여과, 흡착 또는 결정화와 같은 일련의 단계를 포함할 수 있다. 원하는 목표 화합물을 만족스러운 순도로 얻기 위해 심지어 이러한 모든 단계가 필요할 수도 있다. 그러나, 각각의 이러한 단계는 추가의 노력 및 이에 따른 비용을 불가피하게 초래한다. 게다가, 목표 화합물의 수율이 낮을수록, 그의 단리를 위해 필요한 단계가 많아진다. 따라서, 원하는 순도의 목표 화합물의 단리까지 단계의 수를 최소화하는 것이 일반적으로 바람직하다.

발효 방법은 일반적으로 수성 환경에서 진행된다. 따라서 상기 수성 환경으로부터 직접 발효-제조된 목표 화합물을 단리시킬 수 있고, 예를 들어 유기 용매를 사용한 제거를 생략할 수 있다는 것이 특히 바람직하다.

양쪽성 화합물로서 오르토-아미노벤조산의 용해도는 pH의 특정 설정에 의해 최소화될 수 있다는 것이 일반적으로 공지되어 있다. 2개의 pK_a 값은 2.2 및 4.9 이며 (cf. Zapala et al., Biophys . Chem ., 140 (1-3) (2009) 91 - 98), 약 3.5의 pH에서의 용해도 최저치에 상응한다.

따라서 발효 브로쓰로부터 오르토-아미노벤조산의 단리는 큰 노력 없이 가능해야 한다는 것이 실제로 예상될 것이다. 이와 완전히 대조적으로, JP04-330290A에서는 오르토-아미노벤조산을 단리시키기 위한 다단계 방법을 기재하며, 여기서

(1) 임의로 및 바람직하게는, pH 4에서 6으로의 발효 브로쓰의 pH 조절에 의해, 발효 브로쓰에 존재하는 단백질이 침전되고,

(2) 발효 브로쓰로부터 바이오매스가 제거되고 (따라서 이것은 "살균되고"), 이어서

(3) pH 5에서 10으로의 pH 조절 및 적합한 컬럼으로의 후속적 흡착에 의해, 탈색이 초래되고,

(4) 오르토-아미노벤조산-함유 용액이 농축되고, 이어서

(5) 심지어 오르토-아미노벤조산의 등전점에 상응하는 pH로의 pH 조절에 의해 오르토-아미노벤조산을 결정화하는 개시가 이루어질 수 있고, 그 결과 마지막으로

(6) 침전된 결정이 제거된다.

따라서 방법은 2 내지 3개 단계의 pH 조절을 포함하고, 따라서 결정화에 필요한 pH의 설정에 대하여 다단계이다. 또한, 5 내지 6개 단계의 복잡한 방식으로 단리된 오르토-아미노벤조산만 94%의 순도를 갖고, 또한 이론적으로 가능한 수율의 67%의 비교적 낮은 수율로만 수득된다. 방법은 복잡하고 2-회 내지 3-회 pH 변화를 필요로 하고, 이것은 자연적으로 폐수의 높아진 염 부하와 관련이 있다. 게다가, 오르토-아미노벤조산은 온도-감수성이고 탈카르복실화되어 아미노벤조산 유도체 아닐린을 형성할 수 있다. 후자는 아닐린이 합성 순서의 실제 목표 생성물인 경우 그 자체가 문제인데, 이 시점에서의 조기 탈카르복실화가 관련 pH 수준에서 아닐린의 비교적 높은 수-용해도의 결과로서 수율에서의 손실로 이어질 수 있기 때문이다. 따라서 가능한 최저 온도에서 오르토-아미노벤조산의 가능한 가장 빠른 단리가 바람직하다.

WO 2015/124687 A1은 17면에서 일반적인 방식으로 산의 첨가에 의한 발효 브로쓰로부터 오르토-아미노벤조산 (안트라닐산)의 수득을 개시하지만, 이 단계의 정확한 구성에 관한 어떠한 세부사항도 교시하고 있지 않다.

따라서 아미노벤조산 또는 아미노벤조산 유도체의 발효적 제조에서, 구체적으로 특히 발효 브로쓰로부터의 아미노벤조산의 단리 단계에서 추가 개선에 대한 필요가 있었다.

이 필요를 충족시키기 위해, 본 발명은

(I) 적어도 하나의 발효성 탄소-함유 화합물을 포함하고, 바람직하게는 전분 가수분해물, 사탕수수 주스 및 사탕무 주스로 이루어진 군으로부터 선택된 원료를, 미생물을 사용하여 발효시키는 단계이며, 여기서 아미노벤조에이트- 및/또는 아미노벤조산-포함 발효 브로쓰가 수득되는 것인 단계;

(II) (1) 단계 (I)에서 수득된 발효 브로쓰로부터 pH 조절 없이 미생물을 제거하고, 여기서 미생물-고갈된 발효 브로쓰가 수득되는 것,

및/또는

(2) 단계 (I)에서 수득된 발효 브로쓰 또는, 단계 (II) (1)을 수행한 경우, 단계 (II) (1)에서 수득된 미생물-고갈된 발효 브로쓰를 pH 조절 없이 탈색시키는 것

을 포함하는, 단계 (I)에서 수득된 발효 브로쓰를 임의로 전처리하는 단계;

(III) 발효 브로쓰로부터 아미노벤조산이 침전되도록, 단계 (I) 또는 단계 (II) (1) 또는 단계 (II) (2)에서 수득된 발효 브로쓰를 반응기에서 산으로 1-단계 처리하는 단계;

(IV) 단계 (III)에서 침전된 아미노벤조산을 단리시키는 단계이며, 여기서 모액이 잔존하는 것인 단계;

(V) 단계 (IV)에서 얻은 아미노벤조산을, 바람직하게는 물로 세척하여, 임의로 추가로 정제하는 단계;

(VI) 아미노벤조산 유도체를 형성하기 위해, 단계 (IV) 또는 단계 (V)에서 수득된 아미노벤조산을 임의로 추가로 전환시키는 단계

를 포함하며; 여기서 단계 (III)은 아미노벤조산의 시드 결정의 존재 하에 수행되는 것인,

아미노벤조산, 특히 오르토-아미노벤조산, 또는 아미노벤조산 유도체, 특히 아미노벤조산의 오르토 이성질체의 유도체의 제조 방법을 제공한다.

이와 관련하여, 단계 (III)에서의 산 처리는 출발 pH (즉, 임의적인 단계 (II)가 수행되는지 여부 및, 수행된다면, 그것을 구성하는 하위단계에 따라, 단계 (I) 또는 단계 (II) (1) 또는 단계 (II) (2)에서 수득된 발효 브로쓰의 pH)와 목표 pH (즉, 단계 (III)에서 완료된 산 처리 후 뒤따르는 pH) 사이의 pH 수준에서 중간 단계 (예컨대, 여과, 원심분리, 컬럼-크로마토그래피 처리 등) 없이, 원하는 목표 pH가 산의 첨가에 의해 직접 설정된다는 의미에서 "1-단계"이다. 따라서, 기재된 1-단계 산 처리에 의한 원하는 목표 pH의 설정은 본 발명에 따른 방법의 단계 (III)에서만 수행된다. 따라서, 단계 (I)에서 수득된 발효 브로쓰에 본 발명에 따라, 단계 (III)을 바로 적용하거나 또는 단계 (II)를 바로 적용하고, 이어서 단계 (II)의 공정 생성물 (즉, 단계 (II) (1) 또는 단계 (II) (2)에서 수득된 공정 생성물)에 단계 (III)을 바로 적용한다. 이와 관련하여, "바로"는 "중간 단계 없이"를 의미한다. 다시 말해서: 단계 (II)는 단계 (II) (1) 및/또는 단계 (II) (2)로 이루어진다. 단계 (II) (1) 및 (II) (2)는, 본 발명에 따르면, "pH 조절 없이", 즉, 산 처리 없이 수행된다. 따라서, 선행 기술분야에 기재된 다수의 pH 조절 (산 처리)은, 본 발명에 따른 방법에서 단일 pH 조절 (산 처리)로 감소된다.

본 발명의 맥락에서 "시드 결정"은

(i) 단계 (III)에서 반응기에 초기에 충전된 아미노벤조산의 결정 (이것은 또한 외부 공급원에서 비롯된 것일 수 있고, 예를 들어 추가로 구입된 것일 수 있음) 및/또는

(ii) 하기에 추가로 보다 상세히 설명될 것인, 이 단계의 연속 수행 동안 단계 (III)으로부터 반응기에서 계내 형성되어 추가 아미노벤조산의 침전 (소위 이차 시드 형성)을 위해 시드 결정의 역할을 하는 아미노벤조산의 결정

을 의미하는 것으로 이해된다.

용어 "아미노벤조산 유도체"는, 본 발명의 맥락에서 아미노벤조산의 추가 화학적 전환에 의해 수득되는 생성물을 의미한다.

본 발명에 따른 방법은 간단한 방식으로 고순도로 아미노벤조산을 얻을 수 있게 한다. 얻어진 아미노벤조산은, 일반적으로, 그의 추가 사용 전에, 재결정화될 필요가 없고; 바람직하게는, 단계 (V)는, 수행된 경우, 따라서 임의의 재결정화를 포함하지 않는다. 본 발명에 따른 방법의 맥락에서 단계 (IV) 후 잔존하는 모액은 아미노벤조산을 적은 양으로만, 바람직하게는 열역학 용해도를 초과하지 않는 양으로만 함유한다. 그 결과, 폐수 오염이 최소화된다. 본 발명에 따른 방법은 이러한 결정 크기의 아미노벤조산의 수득을 추가로 가능하게 하고, 이것은 단계 (IV)에서 모액의 제거 후, 또는 수행된 경우, 단계 (V)에서 세척수의 제거 후, 잔류 수분 함량이 발생하고, 이것은 또한 복잡한 건조 공정 없이 아미노벤조산의 추가 사용을 가능하게 한다.

본 발명의 실시양태를 하기에 보다 상세히 기재할 것이다. 이와 관련하여, 일반적인 문맥이 통상의 기술자에게 반대를 나타내지 않는 한, 다양한 실시양태가 원하는 대로 서로 조합될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (I)는 선행 기술분야에 공지된 임의의 절차에 따라 수행될 수 있다. 미생물로서 박테리아를 사용하는 WO 2015/124686 A1 및 WO 2015/124687 A1에 기재된 바와 같은 방법이 특히 바람직하다. 이와 관련하여, 특히 WO 2015/124687 A1, (i) 15면, 8행 내지 16면, 30행, (ii) 실시예 1 (29면, 4 내지 26행), (iii) 실시예 3 (특히 34면, 10 내지 18행), (iv) 실시예 4 (특히 55면, 9 내지 31행)를 참조한다.

아미노벤조산의 발효적 제조는 탄소 공급원뿐만 아니라, 질소 공급원을 필요로 한다는 것이 자명하다. 단계 (I)에서 사용되는 발효성 탄소-함유 화합물이 이미 질소 공급원으로서 적합한 질소-함유 화합물을 함유하지 않는 경우, 이러한 화합물을 첨가해야 한다. 이 목적을 위해, 암모니아 가스, 암모니아수, 암모늄 염 (특히 암모늄 술페이트 및 암모늄 클로라이드) 및 우레아로 이루어진 군으로부터 선택된 질소-함유 화합물이 바람직하다.

바람직하게는, 단계 (I)에서 사용된 미생물은 에스케리키아 콜라이 (Escherichia coli), 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) 및 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)으로 이루어진 군으로부터 선택된 종을 포함한다. 특히 바람직하게는, 미생물은 이러한 종 중 정확히 하나의 대표종으로만 이루어진다. 이와 관련하여 코리네박테리움 글루타미쿰 ATTC 13032가 특히 바람직하다.

발효시 관측되는 pH는 사용된 미생물에 의해 결정된다. 단계 (I)에서의 발효는 특히 발효 브로쓰에서만큼 조기에 아미노벤조산의 자발적 침전이 대체로 완전히 회피되는 그러한 pH에서 수행되며, 즉, 단계 (I)는 특히 ≥ 6.5의 pH에서 수행된다. 미생물, 예컨대 코리네박테리움 글루타미쿰, 슈도모나스 푸티다 또는 에스케리키아 콜라이는 바람직하게는 실질적으로 중성 pH 수준에서 (즉, 바람직하게는 6.5 내지 8.0 범위의 pH에서) 배양된다.

임의의 경우에, 단계 (I)로부터 미생물은 바람직하게는 발효시, 아미노벤조산 및/또는 아미노벤조에이트의 오르토 이성질체가 (선택적으로) 형성되도록 선택된다. 이와 관련하여, "선택적으로"는 다른 이성질체가 형성되지 않거나 또는 기껏해야 저-수준 비율로 (즉, - 고성능 액체 크로마토그래피, HPLC에 의해 결정된 바와 같이 - 각 경우에 모든 아미노벤조산 이성질체의 전체를 기준으로, 총 0.50 % 이하, 바람직하게는 0.25% 이하, 매우 특히 바람직하게는 0.10% 이하, 극히 바람직하게는 0.05% 이하의 비율로) 형성된다는 것을 의미한다. 특히 에스케리키아 콜라이, 슈도모나스 푸티다 및 코리네박테리움 글루타미쿰으로 이루어진 군으로부터 선택된 종의 미생물이 이러한 목적에 적합하다.

적합한 박테리아를 수득하기 위해, 근본적으로 이용가능한 두 경로가 있고, 이것은 또한 바람직한 구성으로 조합될 수 있다:

(i) 박테리아 세포에서 아미노벤조산 대사 경로의 효소 반응은 아미노벤조산이 소비되는 것보다 빠르게 생성되도록 상승될 수 있다.

(ii) 아미노벤조산이 추가 대사물질 또는 생성물 (예를 들어, 트립토판)로 전달되는 후속 반응은 감소되거나 또는 차단될 수 있고, 이는 야생형 균주에서의 아미노벤조산 형성 속도조차도 세포에서 아미노벤조산의 축적을 초래하기에 충분하다는 것을 의미한다.

전술한 특성을 갖는 박테리아를 얻는 방법은 선행 기술분야에 공지되어 있다. 적합한 박테리아는, 예를 들어 아미노벤조산을 주변 매질로 방출시키는 돌연변이체를 스크리닝함으로써 식별될 수 있다. 그러나, 유전자-기술 방법에 의한 주요 효소의 표적화 변형이 바람직하다. 통상적인 유전자-기술 방법을 사용하여, 유전자 발현 및 효소 활성을 원하는 대로 향상, 감소 또는 심지어 완전히 막을 수 있다. 결과는 재조합 균주이다.

특히 바람직하게는, 단계 (I)에서 사용되는 박테리아는 안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성의 변형을 포함하고, 이 변형은 상기 효소 활성을 감소시킨다. 상기 변형의 결과로서, 오르토-아미노벤조에이트의 N-(5-포스포-D-리보실)안트라닐레이트로의 전환은 감소되거나 또는 완전히 방지된다. 이것은 세포에서 아미노벤조산의 축적을 초래한다. 이와 관련하여, 용어 "안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성"은 오르토-아미노벤조에이트에서 N-(5-포스포-D-리보실)안트라닐레이트로의 전환이 촉매되는 효소 활성을 지칭한다.

박테리아 코리네박테리움 글루타미쿰에서, 안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성은 trpD 유전자 (cg3361, Cgl3032, NCgl2929)에 의해 인코딩된다. 슈도모나스 푸티다의 경우에, 인코딩은 trpDC 오페론 내에서 trpD 유전자 (PP_0421)를 통해 달성된다.

안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성에서 기재된 감소는 근본적으로 세 가지 방식으로 달성될 수 있다:

(i) 안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성에 대한 유전자 발현의 조절은 유전자의 전사 또는 후속 변환이 감소되거나 또는 방지되도록 변형될 수 있다.

(ii) 안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성을 위한 유전자의 핵산 서열은 변형된 유전자에 의해 인코딩된 효소가 더 낮은 특정 활성을 갖도록 변형될 수 있다.

(iii) 안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성을 위한 천연 유전자는 상이한 유기체에서 비롯되고 전술한 천연 유전자 (예를 들어, trpD 또는 trpDC)의 것보다 낮은 특정 안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제 활성을 갖는 효소를 인코딩하는 또 다른 유전자로 대체될 수 있다.

미생물이 사용된 것과 상관 없이, 단계 (I)의 발효의 시작시 발효 브로쓰는 사용된 미생물의 재조합 세포 및 적어도 하나의 발효성 탄소-함유 화합물 (및 또한 탄소-함유 화합물의 구성성분으로서 또는 첨가된 질소 공급원으로서 적어도 하나의 질소-함유 화합물)을 포함한다. 바람직하게는, 발효 브로쓰는 재조합 세포의 성장 또는 하우스키핑 대사에 필요한 완충 시스템, 무기 영양소, 아미노산, 비타민 및 추가 유기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 또 다른 구성성분을 추가로 함유한다. 발효 브로쓰는 수계이다. 발효 방법의 사용 후, 발효 브로쓰는 또한 아미노벤조산 및/또는 아미노벤조에이트 (발효가 수행되는 pH에 따라), 목적하는 발효 생성물을 포함한다.

본 발명의 맥락에서 발효성 탄소-함유 화합물은 아미노벤조산을 생성하기 위해 사용된 미생물의 재조합 세포에 의해 사용될 수 있는 임의의 유기 화합물 또는 유기 화합물의 혼합물을 의미하는 것으로 이해된다. 이와 관련하여, 아미노벤조산의 생성은 산소의 존재 또는 부재하에 일어날 수 있다.

이와 관련하여 사용된 미생물의 재조합 세포의 성장을 위한 에너지 및 탄소 공급원의 역할을 추가로 할 수 있는 그러한 발효성 탄소-함유 화합물이 바람직하다. 전분 가수분해물, 사탕수수 주스, 사탕무 주스 및 리그노셀룰로스-함유 원료로부터의 가수분해물이 특히 적합하다. 글리세롤 및 C1 화합물, 특히 일산화탄소가 마찬가지로 적합하다.

한 바람직한 실시양태에서, 단계 (I)는 연속적으로 수행되는데, 즉, 반응물은 발효 반응기에 연속적으로 공급되고 생성물은 발효 반응기로부터 연속적으로 인출된다. 연속 절차에서, 미생물은, 필요한 경우, 생성물 스트림과 함께 배출된다; 그러나, 미생물은 일반적으로 자체를 재생하며, 이는 새 미생물의 공급이 일반적으로 필요하지 않음을 의미한다 (그러나 필요한 경우 당연히 수행될 수 있다). 미생물의 배출을 피하기 위해 세포의 보유가 마찬가지로 가능하다.

또 다른 바람직한 실시양태에서, 단계 (I)는 불연속 절차로 수행된다 (소위 "배치 모드"). 불연속 모드의 한 변형 (소위 "유가식 모드")에서, 반응물은 반응기 부피에 의해 허용되는 한, 연속 방식으로 또는 간격을 두고, 바람직하게는 연속 방식으로 발효 반응기에 공급되며, 여기서 생성물은 반응기로부터 인출되지 않는다. 최대 가능한 양의 반응물의 첨가 후 반응은 중단되고 생성물 혼합물은 발효 반응기로부터 인출된다.

정확한 모드와 상관 없이, 단계 (I)가 수행되는 반응 장치 (이하 발효 반응기)는 바람직하게는 중요한 공정 파라미터, 예컨대 온도, 발효 브로쓰의 pH, 기질 및 생성물의 농도, 용해된 산소의 수준, 발효 브로쓰의 세포 밀도의 측정을 위한 장치를 포함한다. 특히 바람직하게는, 발효 반응기는 적어도 하나의 (바람직하게는 모든) 전술한 공정 파라미터를 조절하기 위한 장치를 포함한다.

적합한 발효 반응기는 교반기 탱크, 멤브레인 반응기, 플러그 유동 반응기 또는 루프 반응기이다 (예를 들어, 문헌 (Bioprozesstechnik [Bioprocess technology], Horst Chmiel, ISBN-10: 3827424763, Spektrum Akademischer Verlag) 참조). 교반기-탱크 반응기 및 루프 반응기 (특히 에어리프트형 반응기, 여기서 반응기 내의 액체의 순환은 가스의 공급에 의해 달성됨)가 호기성 발효 및 혐기성 발효 모두를 위해 특히 바람직하다.

임의적인 단계 (II) (1), 발효 브로쓰로부터의 미생물의 제거는 선행 기술분야에 그 자체가 공지되어 있고, 본 발명의 맥락에서 특히 여과 또는 원심분리에 의해 달성된다. 바람직하게는, 상기 단계는, 수행된 경우, WO 2015/124686 A1 및 WO 2015/124687 A1에 기재된 바와 같이 수행된다. 이와 관련하여, 특히 WO 2015/124687 A1, 15면, 8행 내지 15면, 17행을 참조한다.

수행된 경우, 단계 (I) 또는 단계 (II) (2)를 따르는 임의적인 단계 (II) (2)는 바람직하게는 발효 브로쓰 또는 미생물-고갈된 발효 브로쓰를 타이트한 패킹을 가진 컬럼 전체에 걸쳐 안내하여 흡착에 의해 염료를 제거하도록 수행된다. 가능한 고체 상으로서, 예를 들어 규조토 또는 이온-교환 패킹 물질을 사용할 수 있다. 단계 (II) (2)는 단계 (I) 또는 (II) (1)로부터의 발효 브로쓰가 후속 결정화를 방해할 수 있는 그러한 착색된 물질을 함유하는 경우에 바람직하게 수행된다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (III)에서, pH는 아미노벤조산이 결정화되도록 발효 브로쓰로의 산의 첨가에 의해 설정된다. 이러한 유형의 결정화는 또한 반응성 결정화로 지칭된다. 이것은 생성되는 혼합물의 pH가 아미노벤조산의 침전되는 이성질체의 등전점의 pH에 상응하거나, 또는 적어도 그것에 근접하도록 바람직하게 수행된다. 원하는 생성물로서 오르토-아미노벤조산의 경우에, 따라서 pH는 바람직하게는 3.0 내지 4.7 범위의 수준, 특히 바람직하게는 3.2 내지 3.7 범위의 수준, 매우 특히 바람직하게는 3.4 내지 3.6 범위의 수준으로 설정되며, 즉, pH 3.5에서 등전점에 근접하거나 또는 이에 상응한다. 상기 등전점은, 아미노벤조산의 2개 다른 이성질체에 대해, 각 경우에 약 pH 3.7이다.

산으로서 가능한 것은 원하는 아미노벤조산 이성질체의 등전점에 상응하거나 또는 적어도 그것에 근접하는 pH를 설정할 수 있는 모든 산이다. 이 목적을 위해, 강한 무기산, 더욱 특히 염산, 황산 및/또는 인산을 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 단계 (III)에서 사용된 산은 염산, 특히 바람직하게는 15 질량% 내지 37 질량% 농도의 염산, 매우 특히 바람직하게는 18 질량% 내지 25 질량% 농도의 염산을 포함한다. 산은, 임의로 첨가되는 단계 (IV)로부터 재순환된 모액을 제외하고는, 상기 염산 외에, 임의의 추가의 산 (즉, 추가의 산은 외부 공급원으로부터 첨가되지 않음)을 포함하지 않는 것이 특히 바람직하다. 단계 (III)에서 사용되는 산으로서 염산과 단계 (IV)에서 수득된 모액의 일부의 혼합물을 사용한 경우, 단계 (IV)에서 총 수득된 모액의 1.0 질량% 내지 50 질량%를 염산과 혼합하는 것이 바람직하다.

단계 (III)에서 반응기로서 가능한 것은 통상의 기술자에게 익숙한 화학 반응기의 통상적인 구성이다. 예를 들면, 교반기 탱크 또는 강제 순환 결정기, 예컨대 "오슬로(Oslo) 유형"의 결정기를 언급할 수 있다. 단계 (III)에 가능한 반응기 (또한 "결정기"로도 불림)는 첨부된 도면에 도시되어 있다:

도 1은 피팅 없이 강제 순환 결정화를 갖는 결정기를 나타낸다. 기호의 의미: (1) 발효 브로쓰 또는 산을 위한 가능한 공급 장치, (2) 펌프 또는 파쇄기, (3) 열교환기, (4) 고체/액체 분리 시스템 (예를 들어, 여과).
도 2는 강제 순환 결정화 및 피팅을 갖는 결정기를 나타내며, 여기서 펌핑 루프는 엘루트리에이터의 측면에서 사용된다. 기호의 의미: (1) 발효 브로쓰 또는 산을 위한 가능한 공급 장치, (2) 펌프 또는 파쇄기, (3) 열교환기, (4) 고체/액체 분리 시스템 (예를 들어, 여과), (5) 엘루트리에이터, (6) 카밍(calming) 구역.
도 3은 강제 순환 결정화 및 피팅을 갖는 결정기를 나타내며, 여기서 펌핑 루프는 훨링을 위해 엘루트리에이터 기저에서 사용된다. 기호의 의미: (1) 발효 브로쓰 또는 산을 위한 가능한 공급 장치, (2) 펌프 또는 파쇄기, (3) 열교환기, (4) 고체/액체 분리 시스템 (예를 들어, 여과), (5) 엘루트리에이터, (6) 카밍 구역.

단계 (III)에서, (가능한 한) 이격된 공급 장치를 통해 발효 브로쓰 및 산을 반응기에 공급하는 것이 효과적인 것으로 밝혀졌다. 결과로서 달성된 것은 산-염기 반응이 일어나기 전에 반응물이 반응기 내용물과 가능한 한 완전히 혼합된다는 것이다 (예를 들어, 문헌 (Beckmann, Crystallization, Wiley 2013, pages 175 to 176) 비교). 공급 장치로서 가능한 것은, 예를 들어, 바람직하게는 스톱 밸브를 갖는 파이프라인이다. 한 실시양태에서, 발효 브로쓰를 위한 공급 장치 및 산을 위한 공급 장치는 반응기 벽의 반대 지점에 (실질적으로) 그것에 직각으로 배열된다. 또 다른 실시양태에서, 발효 브로쓰를 위한 공급 장치 및 산을 위한 공급 장치는 (실질적으로) 반응기 벽에 평행하게 배열되고, 여기서 공급 장치는 서로 마주보고 반응기 벽에 매우 근접하게, 더욱 특히 반응기 벽에 바로 놓여 있다.

단계 (III)에서 사용된 반응기는 적합한 피팅에 의해 챔버로 분할될 수 있다. 가능한 생성된 챔버는 도 2 및 도 3에 도시된 카밍 구역(6) 또는 엘루트리에이터(5)이다. 교반기 기하구조 및 교반기 작동 모드의 선택을 통해, 유동 방향을 설정할 수 있다. 마찬가지로 반응기에 외부 펌핑 루프를 제공할 수 있고, 이 경우에, 2개 반응물 - 발효 브로쓰 또는 산 - 중 하나는 펌핑 루프에 첨가하고 다른 하나는 반응기에 직접 첨가한다 (도면 비교). 반응기가 엘루트리에이터 및 펌핑 루프로 작동되는 경우, 펌핑 루프는 훨링을 위해 엘루트리에이터 기저에서 또는 엘루트리에이터의 측면에서 사용된다.

단계 (III)에서, 상기 단계의 연속 수행으로,

반응기 내 현탁액의 체류 시간이 ¼ h 내지 10 h, 바람직하게는 ¼ h 내지 2 h되도록,

ㆍ 그러한 계량투입 속도로 산 및

ㆍ 그러한 계량투입 속도로 발효 브로쓰

를 반응기에 공급하고 반응기로부터 간격을 두고 또는 연속 방식으로, 바람직하게는 연속 방식으로 생성물의 현탁액 (즉, 산성화된 발효 브로쓰 [= 모액] 중에 현탁된 아미노벤조산)을 인출하는 것이 효과적인 것으로 추가로 밝혀졌다. 단계 (III)의 연속 수행은, 본 발명의 맥락에서 산 및 발효 브로쓰를 단계 (III)로부터 반응기에 연속적으로 첨가하고 생성물 (즉, 산성화된 발효 브로쓰 [= 모액] 중에 현탁된 아미노벤조산)을 반응기로부터 적어도 간격을 두고 (반연속 모드) 또는 바람직하게는 마찬가지로 연속 방식으로 (완전 연속 모드) 인출하는 모드를 의미하는 것으로 이해된다.

단계 (III)의 불연속 수행에서, 단계 (III)의 산 처리를 ¼ h 내지 10 h, 바람직하게는 ¼ h 내지 2 h 기간에 걸쳐 수행하는 것이 바람직하다. 단계 (III)의 불연속 수행은, 본 발명의 맥락에서 모든 반응물을 반응기에 첨가하고 원하는 기간 동안 그 안에서 반응시키는 모드를 의미하는 것으로 이해된다. 단계 (III)의 완료 후, 이어서 침전된 아미노벤조산을 수득된 반응 혼합물로부터 단리시킨다 (단계 (IV); 세부사항에 대해 하기 참조). 아미노벤조산은 이와 같이 배치식 방식으로 이 실시양태에서 얻어진다.

모드 (연속 또는 불연속)와 상관 없이, 정확한 작동 파라미터는 (특히) 원하는 결정 크기에 의해 결정되며, 이것은 체류 시간/반응 시간 및 과포화도에 의해 설정될 수 있다 (큰 결정 크기는 긴 체류 시간/긴 반응 시간 및 낮은 과포화도에 의해 선호된다).

단계 (III)의 산 처리 동안 아미노벤조산의 시드 결정의 존재는 다음과 같이 실현될 수 있다:

본 발명의 한 실시양태에서, 단계 (III)에서의 아미노벤조산의 시드 결정의 존재는, 반응기에 초기에 충전된 시드 결정의 현탁액에 발효 브로쓰 및 산을 첨가하는 것에 의해 달성된다. 상기 시드 결정은 이전의 생산 배치 또는 외부 공급원에서 비롯될 수 있다. 상기 실시양태는 단계 (III)이 불연속적으로 수행되고 있는 경우에 특히 적합하다. 그러나, 이는 본 발명에 따른 방법의 단계 (III)에서 아미노벤조산의 연속 수행되는 침전의 개시시에 또한 적용될 수 있다. 바람직하게는, 두 경우 모두, 단계 (I) 또는 단계 (II) (1) 또는 단계 (II) (2)에서 수득된 발효 브로쓰의 일부 중의 시드 결정의 현탁액을, 바람직하게는 단계 (III)에서 총 사용되는 발효 브로쓰의 1.0 질량% 내지 20 질량% 중에 현탁된 시드 결정을 갖는 현탁액으로서 사용한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 방법의 단계 (III)은, 상기 정의한 바와 같이 연속적으로 수행한다. 이러한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법의 단계 (III)에서 산 처리에 의한 아미노벤조산의 연속 수행되는 침전의 개시를 위해, 시드 결정의 현탁액을 반응기에 초기에 충전시키고, 이어서 이것에 발효 브로쓰 및 산을 연속 첨가하는 것이 바람직하다. 그 후에, 아미노벤조산은 침전되기 시작하고, pH는 침전 속도에 대한 제어 변수의 역할을 할 수 있다. 일단 단계 (III)으로부터 반응기에서 아미노벤조산의 침전이 시작되면, 아미노벤조산의 계내 침전된 결정은 추가 아미노벤조산의 침전을 위한 시드 결정으로서 작용한다. 본 발명의 이러한 실시양태에서, 단계 (III)에서 - 개시를 위해 아마도 초기에 충전된 시드 결정에 더하여 - 아미노벤조산의 시드 결정의 존재는 따라서 바람직하게는 반응기에 발효 브로쓰 및 산을 연속 첨가하는 것 및 반응기로부터 간격을 두고 또는 연속 방식으로, 바람직하게는 연속 방식으로 아미노벤조산의 현탁액을 인출하는 것에 의해 달성되며, 여기서 발효 브로쓰 및 산의 공급 및 또한 현탁액의 인출은 반응기에 존재하는 반응 혼합물 부분에 (즉, 현재 인출되지 않은 반응 혼합물 부분에), 시드 결정으로서 작용하는 아미노벤조산의 결정이 항상 존재하도록 설정된다. 바람직하게는, 발효 브로쓰 및 산의 공급 및 또한 현탁액의 인출은 한 기간 내에 배출된 현탁액을 통해 인출된 아미노벤조산의 양이 동일한 기간 내에 새로 침전된 아미노벤조산의 양에 상응하도록 설정된다. 연속 절차에 필요한 이차 시드 형성에 의한 결정화 시드의 연속 발생은 통상의 기술자에게 익숙한 임의의 공지된 방법; 예를 들어, 교반기를 사용한 충돌 또는 펌핑 (또한 문헌 (Beckmann, Crystallization, Wiley 2013, pages 203 to 233) 비교)에 의해 달성될 수 있다. 세부사항은 단계 (III)으로부터의 반응기 ("결정기")의 실제 디자인 및 원하는 결정 크기에 좌우되고; 아마도, 일루트리에이션이 필요하다. 일루트리에이션은 엘루트리에이터 또는 히드로사이클론의 도움으로 달성될 수 있다. 연속 절차의 경우에, 추가로 구매된 또는 이전의 생산 배치로부터의 - 외부 공급원으로부터 시드 결정의 초기 충전은 - 따라서 개시 동안에 가장 필요하며; 아미노벤조산의 연속 수행되는 침전 동안, 이러한 외부 공급원으로부터 시드 결정을 영구적으로 공급하는 것은 필요하지 않고 바람직하지 않다. 개시를 위한 시드 결정의 초기 충전이 생략된 경우, 정상 작동 상태의 도달까지 필요한 시간은 증가하고; 게다가, 작동의 안정성에 악영향을 미칠 수 있다. 바람직하진 않지만, 그러나 이러한 절차는 배제되지 않는다.

선택된 실시양태와 상관 없이, 존재하는 경우, 본 발명에 따른 방법의 단계 (III)에서의, 현탁액으로 초기에 충전되는 시드 결정의 비율은, 바람직하게는 단계 (III)에서 침전되는 아미노벤조산의 총 질량을 기준으로, 0.50 질량% 내지 30 질량%의 값으로 설정된다. 이는 아미노벤조산의 모든 이성질체에도 적용된다. 단계 (III)에서 석출되는 아미노벤조산의 총 질량으로서, 단순화를 위해 100% 석출에서의 아미노벤조산의 질량을 이 목적을 위한 기준으로서 취한다. 이것은 공지된 사용 농도 및 사용량으로부터 간단한 방식으로 나타난다.

본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 오르토-아미노벤조산 또는 상응하는 아미노벤조산 유도체의 제조를 위해 사용된다. 존재하는 경우, 현탁액으로 초기에 충전된, 단계 (III)에서의 시드 결정은, 현탁액으로 초기에 충전된 모든 시드 결정의 총 질량을 기준으로 적어도 90% 정도, 바람직하게는 적어도 95% 정도가, 문헌 (Ojala, W. H.; Etter, M. C., J. Am. Chem . Soc . 1992, 114, 10288 - 10293)에 기재된 명명법에 따른 형태 I 변형으로 이루어진 것이 특히 바람직하다. 이것은 이 변형의 바람직한 결정화를 초래하고, 수율에서의 증가를 야기한다.

단계 (IV), 단계 (III)에서 침전된 아미노벤조산의 단리는 선행 기술분야에 그 자체가 공지되어 있고, 바람직하게는 여과 또는 원심분리에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 바람직하게는, 상기 단계는 WO 2015/124687 A1에 기재된 바와 같이 수행된다. 이와 관련하여, 특히 WO 2015/124687 A1, 17면, 13행 내지 17면, 16행을 참조한다. 여과는 감압, 주변 압력 또는 승압에서 수행될 수 있다. 단계 (III)의 연속 수행의 경우에, 단계 (IV)는 또한 바람직하게는 연속적으로 수행되며, 즉, 단계 (III)에서 간격을 두고 또는 연속 방식으로 인출된 현탁액은 단계 (III) 이후에 간격을 두고 또는 연속 방식으로 직접 단리된다.

임의적인 단계 (V), 단계 (IV)에서 얻은 아미노벤조산의 추가 정제는 선행 기술분야 (특히 WO 2015/124687 A1, 구체적으로는 WO 2015/124687 A1, 18면, 4행 내지 18면, 6행 참조)에 그 자체가 공지되어 있고, 본 발명에 따라 바람직하게는 수성 세척 매질, 더욱 특히 물을 사용한 1회 이상의 세척에 의해 달성된다. 수율에서의 손실을 피하기 위해, 수성 세척 매질의 pH는 산의 완전한 첨가 후 단계 (III)에서와 같은 동일한 수준으로 설정될 수 있고; 즉, 이러한 실시양태에서, 세척은 물이 아니라, 희석된 산, 더욱 특히 단계 (III)에서 사용된 바와 같은 동일한 산으로 수행된다. 아마도 감압 또는 승압의 적용에 의해 지지되는, 여과에 의한 수성 세척 매질의 제거 후 잔존하는 생성물은, 일반적으로 큰 결정 크기의 결과로서, 추가 사용 전에 복잡한 추가 건조 단계를 생략할 수 있도록 낮은 잔류 수분을 갖는다. 단계 (V)가 생략된 경우, 단계 (IV) 후 수득된 생성물에도 동일하게 적용된다.

본 발명에 따라 얻은 아미노벤조산은 바람직하게는 아미노벤조산 유도체로 추가 전환되며, 즉, 단계 (VI)이 바람직하게 수행된다. 단계 (VI)에서 수득된 아미노벤조산의 선택된 추가 전환은:

(VI-1) 아닐린을 형성하는 탈카르복실화;

(VI-2) 탈카르복실화 이후, 디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리아민을 형성하는 포름알데히드와의 산-촉매된 반응;

(VI-3) 탈카르복실화 이후, 포름알데히드와의 산-촉매된 반응, 이후 디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리이소시아네이트를 형성하는 포스겐과의 반응;

(VI-4) 아조 화합물, 더욱 특히 아조 염료로의 전환;

(VI-5) 아미드로의 전환;

(VI-6) 전도성 중합체, 예컨대, 특히 폴리안트라닐산으로의 전환

이다.

아닐린을 형성하는 아미노벤조산, 더욱 특히 오르토 이성질체의 탈카르복실화 (VI-1)는 그 자체가 공지되어 있고, 문헌에 기재된 바와 같이 본 발명의 맥락에서 수행될 수 있다. 적합한 절차는, 예를 들어 WO 2015/124686 A1 및 WO 2015/124687 A1에 기재되어 있다. 탈카르복실화는 바람직하게는 150℃ 내지 250℃ 범위, 특히 바람직하게는 160℃ 내지 220℃ 범위, 매우 특히 바람직하게는 180℃ 내지 200℃ 범위의 온도에서 수행된다. 탈카르복실화는 완전히 열적으로 실시될 수 있지만, 또한 촉매적으로 실시될 수도 있다. 적합한 촉매는, 예를 들어 제올라이트이다.

디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리아민을 형성하는, 상기 수득된 아닐린과 포름알데히드와의 추가 반응 (VI-2)은 마찬가지로 그 자체가 공지되어 있고 선행 기술의 임의의 방법에 따라 수행될 수 있다. 아닐린 및 포름알데히드로부터 디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리아민의 연속 제조, 또는 일부 경우에는, 불연속 제조는, 예를 들어 EP 1 616 890 A1, US-A-5286760, EP-A-451442 및 WO-A-99/40059에 개시되어 있다. 반응은 산 촉매작용하에 일어난다. 적합한 산 촉매는 바람직하게는 염산이다.

디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리이소시아네이트를 형성하는, 상기 수득된 디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리아민과 포스겐과의 추가 반응 (VI-3)은 마찬가지로 그 자체가 공지되어 있고 선행 기술의 임의의 방법에 따라 수행될 수 있다. 적합한 방법은, 예를 들어 EP 2 077 150 B1, EP 1 616 857 A1, EP 1 873 142 A1, 및 EP 0 314 985 B1에 기재되어 있다.

본 발명에 따라 수득된 아미노벤조산의 아조 화합물, 더욱 특히 아조 염료로의 전환 (VI-4)은 선행 기술의 임의의 방법에 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 메틸 레드 또는 인디고의 공지된 제조를 참조할 수 있다 (Per Wiklund et al., Current Organic Synthesis, 2006, 3, 379 - 402).

본 발명에 따라 수득된 아미노벤조산의 아미드로의 전환 (VI-5)은 마찬가지로 선행 기술의 임의의 방법에 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 안트라닐산의 일차 아민 (2-아미노벤질아미드)을 언급할 수 있고, 이것은 특히 제약의 제조를 위한 출발 물질로서 사용된다 (Per Wiklund et al., Current Organic Synthesis, 2006, 3, 379 - 402).

전도성 중합체, 예컨대, 특히 폴리안트라닐산으로의 전환은, 예를 들어 문헌 (Bhavana Guptaa et al., Polymers Advanced Technologies, 2011, 22, 1982-1988)에 기재되어 있다.

실시예

모든 실시예에서, 각 경우에 사용된 발효 브로쓰는 WO 2015/124687 A1에서, 특히 6면, 8 내지 28행 및 실시예 3 (본 발명에 따른 방법의 단계 (I)에 상응함)에 기재된 바와 같이 - 안트라닐레이트 포스포리보실트랜스퍼라제를 인코딩하는, trpD 유전자의 결실 또는 감소된 발현을 갖는 재조합체 코리네박테리움 글루타미쿰 ATTC 13032 균주의 발효에 의해 제조되었다. 사용된 미생물을 감소시키기 위해, 발효 브로쓰를 여과하였다 (본 발명에 따른 방법의 단계 (II)).

실시예 1 (비교: 산 처리의 불연속 수행 - 시드 결정 없이 초기에 충전된 발효 브로쓰에의 염산의 첨가)

91 g/L의 오르토-아미노벤조산의 함량 및 6.9의 pH를 갖는 발효 브로쓰 100 g을 평면-지상 조인트가 있는 용기에 초기에 충전시키고, 10 질량%의 비율을 갖는 염산을 사용하여 1 h에 걸쳐 3.6의 pH로 설정하였다. 이 목적을 위해, 1.1의 당량비에 상응하는, 29.2 g의 염산이 필요하였다 (없어진 시드 결정과는 별도로, 본 발명에 따른 방법의 단계 (III)에 상응함).

1 h의 교반 시간 후, 여과에 의해 결정체를 단리시키고 (본 발명에 따른 방법의 단계 (IV)), 물로 세척하였다 (본 발명에 따른 방법의 단계 (V)).

필터 저항은 α = 5.3 10⁺¹⁰ 1/㎡였고, 케이크 내의 잔류 수분은 30.7%였고, 단리된 수율은 88%였다. 결정 크기는 현미경 이미지를 기준으로 200 ㎛로 추정되었다.

결정체는 변형 II로 존재하였고, 이것은 변형 I과 비교하여 그의 더 높은 용해도 때문에 불리하였다. 오르토-아미노벤조산의 결정체 함량은 93%였다.

실시예 2 (비교: 산 처리의 불연속 수행 - 시드 결정 없이 초기에 충전된 발효 브로쓰에의 염산의 첨가)

실시예 1의 한 변형에서, 37% 농도 염산을 사용하였다.

필터 저항은 α = 5.0 10⁺¹⁰ 1/㎡에서 결정되었고, 케이크 내의 잔류 수분은 61%였고 단리된 수율은 85%였다. 결정 크기는 현미경 이미지를 기준으로 100 ㎛로 추정되었다.

결정체는 변형 II로 존재하였다. 오르토-아미노벤조산의 결정체 함량은 94%였고; 회분 함량은 0.55%였다.

실시예 3 (비교: 산 처리의 불연속 수행 - 시드 결정 없이 초기에 충전된 발효 브로쓰에의 염산의 첨가)

실시예 1의 또 다른 변형에서, 5 min에 걸쳐 염산을 첨가하였다.

필터 저항은 α = 4.9 10⁺¹⁰ 1/㎡에서 결정되었고, 케이크 내의 잔류 수분은 46.7%였고 단리된 수율은 93%였다. 결정 크기는 현미경 이미지를 기준으로 150 ㎛로 추정되었다.

결정체는 변형 II로 존재하였다.

실시예 4 (본 발명: 산 처리의 불연속 수행 - 시드 결정 현탁액에의 염산 및 발효 브로쓰의 연속 공급)

소위 유가식 방법으로, 염산 및 발효 브로쓰를 3.5의 pH를 갖는 발효 브로쓰 중 변형 I의 시드 결정의 초기에 충전된 현탁액에 연속적으로 계량투입하였다. 발효 브로쓰는 (초기에 충전된 브로쓰 및 공급된 브로쓰 모두) 91 g/L의 오르토-아미노벤조산의 함량을 가졌고, 염산은 17 질량%의 함량을 가졌다. 계량투입은 2 h에 걸쳐 수행되었고, 여기서 pH는 (간략히 계량투입의 시작시) 2.3 내지 (전체 나머지의 계량투입 시간에 걸쳐) 3.5였다 (본 발명에 따른 방법의 단계 (III)).

1 h의 교반 시간 후, 여과에 의해 결정체를 단리시켰고 (본 발명에 따른 방법의 단계 (IV)) 물로 세척하였다 (본 발명에 따른 방법의 단계 (V)).

필터 저항은 α = 6 10⁺¹⁰ 1/㎡에서 결정되었고, 케이크 내의 잔류 수분은 30.5%였고 단리된 수율은 89%였다. 결정 크기는 현미경 이미지를 기준으로 400 ㎛로 추정되었다.

결정체는 변형 I로 존재하였다. 오르토-아미노벤조산의 결정체 함량은 98.5%였고; 회분 함량은 0.03%였다.

실시예 5 (단계 (III)의 반연속 수행 - 시드 결정의 현탁액에의 염산 및 발효 브로쓰의 연속 공급, 간격을 둔 현탁액의 인출)

반응물 발효 브로쓰 및 염산을 연속 계량투입했을 뿐만 아니라, 현탁액을 간격을 두고 인출했다는 차이점을 가지고 실시예 4처럼 실시예 5를 수행하였고, 이것은 완전 연속 모드에 근접하였다. 반응기에서 결정의 체류 시간이 약 45 min이 되도록 반응물 염산 및 발효 브로쓰를 계량투입하였다. pH는 3.2 내지 3.5에서 달라졌다. 15 min마다, 현탁액을 인출하고 (각 경우에, 200 ㎖ 총 배치 크기에 대해 60 ㎖), 특징분석을 수행했다.

필터 케이크 내의 잔류 수분은 1%였고 단리된 수율은 91%였다. 결정 크기는 현미경 이미지를 기준으로 400 ㎛로 추정되었다.

결정체는 변형 I로 존재하였다. 오르토-아미노벤조산의 결정체 함량은 99%였고; 회분 함량은 0.02%였다.

Claims

(I) 적어도 하나의 발효성 탄소-함유 화합물을 포함하고, 바람직하게는 전분 가수분해물, 사탕수수 주스 및 사탕무 주스로 이루어진 군으로부터 선택된 원료를, 미생물을 사용하여 발효시키는 단계이며, 여기서 아미노벤조에이트- 및/또는 아미노벤조산-포함 발효 브로쓰가 수득되는 것인 단계;
(II) (1) 단계 (I)에서 수득된 발효 브로쓰로부터 pH 조절 없이 미생물을 제거하고, 여기서 미생물-고갈된 발효 브로쓰가 수득되는 것,
및/또는
(2) 단계 (I)에서 수득된 발효 브로쓰 또는, 단계 (II) (1)을 수행한 경우, 단계 (II) (1)에서 수득된 미생물-고갈된 발효 브로쓰를 pH 조절 없이 탈색시키는 것
을 포함하는, 단계 (I)에서 수득된 발효 브로쓰를 임의로 전처리하는 단계;
(III) 발효 브로쓰로부터 아미노벤조산이 침전되도록, 단계 (I) 또는 단계 (II) (1) 또는 단계 (II) (2)에서 수득된 발효 브로쓰를 반응기에서 산으로 1-단계 처리하는 단계이며, 여기서 생성되는 혼합물의 pH는 바람직하게는 3.0 내지 4.7 범위의 수준으로 설정되는 것인 단계;
(IV) 단계 (III)에서 침전된 아미노벤조산을 단리시키는 단계이며, 여기서 모액이 잔존하는 것인 단계;
(V) 단계 (IV)에서 얻은 아미노벤조산을, 바람직하게는 물로 세척하여, 임의로 추가로 정제하는 단계;
(VI) 아미노벤조산 유도체를 형성하기 위해, 단계 (IV) 또는 단계 (V)에서 수득된 아미노벤조산을 임의로 추가로 전환시키는 단계
를 포함하며; 여기서 단계 (III)은 아미노벤조산의 시드 결정의 존재 하에 수행되는 것인,
아미노벤조산 또는 아미노벤조산 유도체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 단계 (III)에서의 산 처리가, 생성되는 혼합물의 pH가 침전되는 아미노벤조산 이성질체의 등전점의 pH에 상응하도록 수행되는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 (III)에서 사용되는 산이 염산, 황산 및/또는 인산을 포함하고, 단계 (III)에서 사용되는 산이 바람직하게는 15 질량% 내지 37 질량% 농도의 염산을 포함하고, 특히 바람직하게는, 임의로 첨가되는 단계 (IV)로부터 재순환된 모액을 제외하고는, 상기 염산 외에, 임의의 추가의 산을 포함하지 않는 것인 방법.
제3항에 있어서, 단계 (III)에서 사용되는 산이, 염산과 단계 (IV)에서 수득된 모액의 일부의 혼합물이고, 여기서 단계 (IV)에서 수득된 전체 모액의 1.0 질량% 내지 50 질량%를 염산과 혼합하는 것이 바람직한 것인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (III)에서, 발효 브로쓰 및 산이, 이격된 공급 장치를 통해 반응기에 공급되는 것인 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (III)에서,
단계 (III)의 연속 수행으로,
반응기 내 현탁액의 체류 시간이 ¼ h 내지 10 h, 바람직하게는 ¼ h 내지 2 h이 되도록,
ㆍ 그러한 계량투입 속도로 산, 및
ㆍ 그러한 계량투입 속도로 발효 브로쓰
를 반응기에 공급하고 반응기로부터 간격을 두고 또는 연속 방식으로, 바람직하게는 연속 방식으로 모액 중 아미노벤조산의 현탁액을 인출하거나,
또는
단계 (III)의 불연속 수행으로, 1-단계 산 처리를 ¼ h 내지 10 h, 바람직하게는 ¼ h 내지 2 h 기간에 걸쳐 실시하는 것인 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (I)에서 사용되는 미생물이 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli), 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) 및 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)으로 이루어진 군으로부터 선택된 종을 포함하고, 바람직하게는 이러한 종 중 정확히 하나의 대표종으로만 이루어진 것인 방법.
제7항에 있어서, 단계 (I)에서 사용되는 미생물이 코리네박테리움 글루타미쿰 ATTC 13032를 포함하고, 바람직하게는 그것으로만 이루어진 것인 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노벤조에이트 및/또는 아미노벤조산의 오르토 이성질체가 단계 (I)에서 형성되고, 단계 (III)에서의 산 처리가 바람직하게는, 생성되는 혼합물의 pH가 3.0 내지 4.7의 범위, 바람직하게는 3.2 내지 3.7의 범위, 특히 바람직하게는 3.4 내지 3.6의 범위에 있도록 수행되는 것인 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (III)에서의 아미노벤조산의 시드 결정의 존재가, 반응기에 초기에 충전된 시드 결정의 현탁액에 발효 브로쓰 및 산을 첨가함으로써 달성되는 것인 방법.
제10항에 있어서, 아미노벤조에이트 및/또는 아미노벤조산의 오르토 이성질체가 단계 (I)에서 형성되고, 단계 (III)에서의, 현탁액으로 초기에 충전된 시드 결정은, 현탁액으로 초기에 충전된 모든 시드 결정의 총 질량을 기준으로 적어도 90% 정도, 바람직하게는 적어도 95% 정도가 오르토-아미노벤조산의 형태 I 변형으로 이루어진 것인 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 시드 결정의 현탁액이 단계 (I) 또는 단계 (II)에서 수득된 발효 브로쓰의 일부 중의 시드 결정의 현탁액이고, 여기서 시드 결정은 바람직하게는 단계 (III)에서 사용되는 전체 발효 브로쓰의 1.0 질량% 내지 20 질량% 중에 현탁된 것인 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (III)이 불연속적으로 수행되는 것인 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (III)이 연속적으로 수행되고, 단계 (III)에서 아미노벤조산의 시드 결정의 존재가, 발효 브로쓰 및 산이 반응기에 연속적으로 첨가되고 모액 중 아미노벤조산의 현탁액이 반응기로부터 연속적으로 인출되게 하여 달성되며, 여기서 발효 브로쓰 및 산의 공급 및 또한 현탁액의 인출이, 반응기에 존재하는 반응 혼합물 부분에 아미노벤조산의 결정이 항상 존재하도록 설정되는 것인 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (VI)이 수행되고, 하기 전환:
(VI-1) 아닐린을 형성하는 탈카르복실화;
(VI-2) 탈카르복실화 이후, 디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리아민을 형성하는 포름알데히드와의 산-촉매된 반응;
(VI-3) 탈카르복실화 이후, 포름알데히드와의 산-촉매된 반응, 이후 디페닐메탄 시리즈의 디- 및 폴리이소시아네이트를 형성하는 포스겐과의 반응;
(VI-4) 아조 화합물로의 전환;
(VI-5) 아미드로의 전환;
(VI-6) 전도성 중합체, 예컨대, 특히 폴리안트라닐산으로의 전환
중 하나를 포함하는 것인 방법.