PL185286B1 - Sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowego - Google Patents
Sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowegoInfo
- Publication number
- PL185286B1 PL185286B1 PL96316778A PL31677896A PL185286B1 PL 185286 B1 PL185286 B1 PL 185286B1 PL 96316778 A PL96316778 A PL 96316778A PL 31677896 A PL31677896 A PL 31677896A PL 185286 B1 PL185286 B1 PL 185286B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- catalyst
- picoline
- temperature
- microorganisms
- molar ratio
- Prior art date
Links
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 235000005152 nicotinamide Nutrition 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011570 nicotinamide Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 51
- ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 3-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CN=C1 ITQTTZVARXURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 94
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 84
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- GZPHSAQLYPIAIN-UHFFFAOYSA-N 3-pyridinecarbonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CN=C1 GZPHSAQLYPIAIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 10
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-1,5-diamine Chemical compound NCC(C)CCCN JZUHIOJYCPIVLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- JEGMWWXJUXDNJN-UHFFFAOYSA-N 3-methylpiperidine Chemical compound CC1CCCNC1 JEGMWWXJUXDNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 claims abstract description 6
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 241000187693 Rhodococcus rhodochrous Species 0.000 claims description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 13
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 12
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical class [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000003798 microbiological reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 claims 1
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 claims 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 229960003966 nicotinamide Drugs 0.000 description 7
- FFNVQNRYTPFDDP-UHFFFAOYSA-N 2-cyanopyridine Chemical compound N#CC1=CC=CC=N1 FFNVQNRYTPFDDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 6
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 5
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000158504 Rhodococcus hoagii Species 0.000 description 4
- 241000187562 Rhodococcus sp. Species 0.000 description 4
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NTSLROIKFLNUIJ-UHFFFAOYSA-N 5-Ethyl-2-methylpyridine Chemical compound CCC1=CC=C(C)N=C1 NTSLROIKFLNUIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 2
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- UHSVROPHFKRJIN-UHFFFAOYSA-N 2-methylcyclopentane-1,1-diamine Chemical class CC1CCCC1(N)N UHSVROPHFKRJIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- DFPAKSUCGFBDDF-ZQBYOMGUSA-N [14c]-nicotinamide Chemical compound N[14C](=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- JJQHTLAUSSTREE-UHFFFAOYSA-N hexane-3,3-diamine Chemical compound CCCC(N)(N)CC JJQHTLAUSSTREE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/10—Nitrogen as only ring hetero atom
- C12P17/12—Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowego, znamienny tym, ze w pierw- szym etapie a) 2-metylo-1,5-dwuaminopentan w fazie gazowej przeksztalca sie w temperaturze 300-400°C i przy róznicy cisnien 0-10 x 105 Pa w 3-metylopiperydyne przez przepuszczenie nad katalizatorem, który jako skladnik aktywny zawiera co naj- mniej jeden tlenek Al i/lub Si o stosunku centrów kwasnych do centrów zasa- dowych na powierzchni wiekszym od 2 oraz powierzchnia wlasciwa wieksza od 40 m2 /g, i bezposrednio potem otrzymana 3-metylopiperydyne przepuszcza sie w temperaturze 220-400°C nad katalizatorem odwodornienia i przeksztalca w 3-pikoline, po czym w drugim etapie b) otrzymana 3-pikoline, w obecnosci amoniaku i gazu zawierajacego tlen, prze- puszcza sie w temperaturze 280-400°C nad katalizatorem amonooksydacji, za- wierajacym tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V 2O5 do TiO2 do ZrO2 od 1:1:2 do 1:12:25, w którym zawartosc MoO3 stanowi od 0,54% do 2,6% wagowych w przeliczeniu na V2O5, i ostatecznie w trzecim etapie c) otrzymana 3-cyjanopirydyne przeksztalca sie we wskazany produkt koncowy przy pomocy mikroorganizmów rodzaju Rhodococcus. PL PL PL PL PL
Description
Obecny wynalazek dotyczy nowego sposobu wytwarzania amidu kwasu nikotynowego. Znane są liczne sposoby wytwarzania amidu kwasu nikotynowego, jednej z witamin grupy B o istotnym znaczeniu dla ludzi i zwierząt. Zasadniczo tylko dwa sposoby wytwarzania osiągnęły znaczenie przemysłowe, a mianowicie utlenianie alkilopirydyn kwasem azotowym lub amonooksydacja alkilopirydyn (patrz Ullmann's Encyklopaedie der technische Chemie, wyd. 4, T. 23 str. 708 i dalsze, lub T. 19 str. 602 i dalsze). Chociaż utlenianie kwasem azotowym, w szczególności 2-metylo-5-etylopirydyny, jest sposobem bardzo selektywnym, to jednak jego realizacja związana jest z dużym ryzykiem (zagrożeniem), dla minimalizacji którego wysoko kwalifikowany personel, optymalna infrastruktura i wysoki poziom know-how stanowią niezbędne warunki wstępne. Zatem wymieniony sposób nie nadaje się jako przedmiot transferu technologii, przykładowo do miejsc, gdzie przykładowo wspomniane wymagane warunki wstępne mogą być zrealizowane tylko częściowo.
Amonooksydacja, w szczególności 3-pikoliny, nie zyskała dotychczas takiego znaczenia przemysłowego, jak utlenianie kwasem azotowym, chociaż w licznych publikacjach opisuje się ilościowe konwersje z wydajnościami powyżej 90% (patrz Ullmann's Encyklopaedie der technische Chemie, wyd. 4, T. 19 str. 602 i dalsze). Istotnymi wymaganymi warunkami wstępnymi dla przemysłowo stosowanego katalizatora są nie tylko jego stopień konwersji oraz jego selektywność, ale również możliwa do osiągnięcia szybkość objętościowa przepływu nad katalizatorem (ilość materiału wyjściowego/objętość katalizatora/czas = kg l'1 h'1) i jego trwałość eksploatacyjna. Szczególnie w odniesieniu do dwóch ostatnich kryteriów, znane z dotychczasowego stanu techniki katalizatory amonooksydacji, nie są zadawalające.
Celem niniejszego wynalazku jest zatem opracowanie sposobu do stosowania przemysłowego, który z jednej strony byłby oparty na technologii stosunkowo prostej do opanowania, z drugiej zaś strony spełniałby wszystkie kryteria i wymagania ekonomiczne procesu.
Cel powyższy osiągnięto dzięki opracowaniu sposobu według obecnego wynalazku.
Sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowego według wynalazku polega na tym, że w pierwszym etapie
a) 2-metylo-l,5-dwuaminopentan w fazie gazowej przekształca się w temperaturze 300-400°C i przy nadciśnieniu 0-10x 10 ra w 3-metylopiperydynę przez przepuszczenie nad katalizatorem, który jako składnik aktywny zawiera co najmniej jeden
185 286 tlenek Al i/lub Si o stosunku centrów kwaśnych do centrów zasadowych na powierzchni większym od 2 oraz powierzchnią właściwą większą od 40 m2/g, i bezpośrednio potem otrzymaną 3-metylopiperydynę przepuszcza się w temperaturze 220-400°C nad katalizatorem odwodornienia i przekształca w 3-pikolinę, po czym w drugim etapie
b) otrzymaną 3-pikolinę, w obecności amoniaku i gazu zawierającego tlen, przepuszcza się w temperaturze 280-400°C nad katalizatorem amonooksydacji, zawierającym tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V2O5 do TiO2 do ZrO2 od 1:1:2 do 1:12:25, w którym zawartość MoO3 stanowi od 0,54% do 2,6% wagowych w przeliczeniu na V2O.5, i ostatecznie w trzecim etapie
c) otrzymaną 3-cyjanopirydynę przekształca się we wskazany produkt końcowy przy pomocy mikroorganizmów rodzaju Rhodococcus.
Zgodnie z wynalazkiem korzystnie, w pierwszym etapie jako katalizator odwodornienia stosuje się metal szlachetny na nośniku.
Korzystnie, jako katalizator amonooksydacji stosuje się kompozycję katalityczną obejmującą tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym do TiO2 do ZrO2 od 1:3:4 do 1:8:16, w której zawartość MoO3 stanowi od 0,54% do 1,2% wagowych w przeliczeniu na V2O5.
Zgodnie z wynalazkiem, w drugim etapie 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na O2), w stosunku molowym od 1:1:1,5 do 1:8,5:60, przepuszcza się nad katalizatorem w temperaturze 310-380°C. Korzystnie, 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na O2), w stosunku molowym od 1:1:10 do 1:4:60, przepuszcza się nad katalizatorem w temperaturze 310-380°C.
Zgodnie z wynalazkiem, reakcję mikrobiologiczną w trzecim etapie prowadzi się stosując mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous lub funkcjonalnie równoważne odmiany i mutanty tych mikroorganizmów. Korzystnie, stosuje się immobilizowane mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous.
Korzystnie, w sposobie według wynalazku reakcję mikrobiologiczną w trzecim etapie prowadzi się w zakresie pH od 6 do 10 i w temperaturze od 5 do 50°C.
Korzystnie, zgodnie z wynalazkiem reakcję mikrobiologiczną w trzecim etapie prowadzi się w kaskadzie obejmującej od 2 do 5 połączonych ze sobą reaktorów z mieszaniem.
Wynalazek obejmuje również sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowego polegający na tym, że 3-pikolinę, w obecności amoniaku i gazu zawierającego tlen, przepuszcza się w temperaturze 280-400°C nad katalizatorem amonooksydacji, zawierającym tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V2O.5 do TiO2 do Z1Ó2 od 1:1:2 do 1:12:25, w którym zawartość MoO3 wynosi od 0,54% do 2,6% wagowych w przeliczeniu na V2O5, a otrzymywaną 3-cyjanopirydynę przekształca się następnie przy pomocy mikroorganizmów z rodzaju Rhodococcus we wskazany, pożądany produkt końcowy.
Korzystnie, w tej odmianie sposobu według wynalazku, jako katalizator amonooksydacji stosuje się kompozycję katalityczną obejmującą tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V2O5 do TiO2 do Z1Ó2 od 1:3:4 do 1:8:16 i o zawartości MoO3 od 0,54% do 1,2% wagowych w przeliczeniu na V2O5.
Korzystnie, 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na 602), w stosunku molowym od 1:1:1,5 do 1:8,5:60, przepuszcza się nad katalizatorem w temperaturze 310-380°C. Szczególnie korzystnie nad katalizatorem przepuszcza się 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na O2) w stosunku molowym od 1:1:10 do 1:4:60
W tej odmianie sposobu według wynalazku, reakcję mikrobiologiczną prowadzi się przy pomocy mikroorganizmów gatunku Rhodococcus rhodochrous lub funkcjonalnie równoważnych odmian i mutantów tych mikroorganizmów.. Korzystnie stosuje się immobilizowane mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous, a reakcję mikrobiologiczną prowadzi się w zakresie pH od 6 do 10 i w temperaturze od 5 do 50°C.
Korzystnie, reakcję mikrobiologiczną prowadzi się w kaskadzie reaktorów obejmującej od 2 do 5 połączonych ze sobą reaktorów z mieszaniem.
185 286
Pierwszy etap procesu, a mianowicie otrzymywanie 3-pikoliny z 2-metylo-1,5-dwuaminopentanu, wyczerpująco opisano w zgłoszeniu PCT opublikowanym pod numerem WO 94/22824.
Otrzymaną 3-pikolinę można z pominięciem pośredniego oczyszczania wprowadzić bezpośrednio do etapu amonooksydacji. Jednakże, korzystnie poddaje się ją, przykładowo pośredniemu oczyszczeniu przez destylację, co wpływa dodatnio na okres eksploatacji (trwałość) katalizatora w następnym etapie.
Amonooksydacja w drugim etapie jest przedmiotem zgłoszenia międzynarodowego nr PCT/EP95/01945.
Korzystnie jako katalizator amonooksydacji stosuje się kompozycję tlenków wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V2O5 do TiO2 do ZrO2 od 1:3:4 do 1:8:16 i o zawartości MoO3 od 0,54% do 1,20% wagowych w przeliczeniu na V2O5.
Otrzymywanie takiego katalizatora opisano w wyczerpujący sposób we wspomnianym powyżej zgłoszeniu PCT/EP95/01945.
Jako gaz zawierający tlen stosuje się korzystnie powietrze, ponieważ ma ono tę zaletę, że tlen jest już rozcieńczony gazem obojętnym. Jednakże, ciśnienie cząstkowe tlenu może być ponadto regulowane przez zmieszanie z gazem obojętnym, takim jak azot lub ze zużytymi, pozbawionymi tlenu gazami procesowymi zawracanymi do obiegu.
Reagenty: 3-pikolina, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na O2) korzystnie przepuszcza się w postaci gazu w stosunku molowym od 1:1:1,5 do 1:8,5:60 w temperaturze 280-400°C, korzystnie 310-380°C, nad wskazanym katalizatorem.
Korzystnie, gaz zasilający złożony z 3-pikoliny, amoniaku i gazu zawierającego tlen (w przeliczeniu na O2) ma stosunek molowy składników od 1:1:1,5 do 1:4:25.
Woda może wywierać korzystny wpływ na aktywność katalizatora i jest korzystnie przepuszczana nad katalizatorem w stosunku molowym do 3-pikoliny od 0 do 5, korzystnie 1,5.
W tym drugim etapie osiąga się wydajności 3-cyjanopirydyny aż do 99% przy szybkości objętościowej 3-pikoliny nad katalizatorem od 50 do 150 g uh . Czas eksploatacji (trwałość) katalizatora jest również nadzwyczaj wysoki i wynosi co najmniej jeden rok.
W porównaniu z dotychczasowym stanem techniki, obecny proces amonooksydacji, stanowiący etap sposobu według obecnego wynalazku, umożliwił opracowanie procesu, który spełnia wszystkie kryteria reakcji przemysłowej.
Otrzymywaną 3-cyjanopirydynę można podawać do etapu biohydrolizy w postaci roztworu wodnego, zarówno bezpośrednio jak i po etapie przetwarzania, przykładowo po krystalizacji, ekstrakcji lub destylacji. Korzystny sposób przetwarzania polega na ekstrakcji 3-cyjanopirydyny w przeciwprądzie, przykładowo toluenem, a następnie destylacji próżniowej. Zastosowany rozpuszczalnik, przykładowo toluen, może być całkowicie odzyskany.
Biohydrolizę 3-cyjanopirydyny jako substratu do wytwarzania amidu kwasu nikotynowego prowadzi się korzystnie przy pomocy mikroorganizmów gatunku Rhodococcus rhodochrous, Rhodococcus sp. S-6 lub Rhodococcus equi, korzystnie stosując mikroorganizmy gatunku Rhodococcus sp. S-6 (FERM BP-687 ), Rhodococcus rhodochrous J1 (FERM BP-1478) lub też stosując mikroorganizmy gatunku Rhodococcus equi TG328 (FERM BP-3791).W szczególności, reakcję prowadzi się stosując mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous (FERM BP-1478). Mikroorganizmy gatunku Rhodococcus sp. S-6, Rhodococcus rhodochrous J1 i Rhodococcus equi TG328 są opisane w literaturze. Rhodococcus rhodochrous J1 (FERM BP-1478) jest wyczerpująco opisany w patencie EP-B 307 926, Rhodococcus sp. S-6 (FERM BP-687) w patencie EP-A 0 188 316 a Rhodococcus equi TG328 (FERM BP-3791) w patencie USA 5 258 305.
Równie odpowiednimi dla procesu są także funkcjonalnie równoważne odmiany i mutanty tych mikroorganizmów. Dla celów niniejszego wynalazku określenie „funkcjonalnie równoważne odmiany i mutanty” oznacza mikroorganizmy, które mają zasadniczo te same właściwości i funkcje co oryginalne mikroorganizmy. Takie odmiany i mutanty mogą powstawać przypadkowo, na przykład po napromieniowaniu UV.
Mikroorganizmy są w zwykły sposób namnażane (hodowane), a efektywne enzymy indukowane są przed faktyczną biotransformacją, jak to opisano w patencie EP-B 307 926.
185 286
Biotransformację korzystnie prowadzi się stosując - zgodnie ze zwykłą znaną praktyką - zwykle immobilizowane komórki mikroorganizmów.
Biotransformację korzystnie prowadzi się w zakresie pH od 6 do 10, korzystnie od do 6. Wartość pH utrzymuje się korzystnie stosując odpowiedni bufor fosforanowy.
Biotransformację można prowadzić w temperaturze od 5 do 50°C, korzystnie od 15 do 30°C.
Korzystnie biohydrolizę 3-cyjanopirydyny, która korzystnie obecna jest w roztworze wodnym, w stężeniu od 5 do 30% wagowych, prowadzi się w kaskadzie obejmującej od 2 do połączonych ze sobą reaktorów z mieszaniem, z których każdy zawiera biokatalizator. Szczególnie korzystne jest stosowanie kaskad obejmujących od 3 do 4 naczyń z mieszaniem. Zawartość 3-cyjanopirydyny w roztworze wodnym waha się korzystnie w zakresie stężeń od 10 do 20% wagowych.
Po czasie przebywania (reakcji) wynoszącym od 5 do 30 godzin amid kwasu nikotynowego można wydzielić ze strumienia produktu przykładowo przez krystalizację. Korzystnie, roztwór reakcyjny oczyszcza się na aktywowanym węglu lub żywicy polistyrenowej (przykładowo Amberlite), a amid kwasu nikotynowego wydziela się z fazy wodnej w znany sposób.
Konwersja w etapie biohydrolizy jest właściwie ilościowa i daje w wyniku amid kwasu nikotynowego o czystości ponad 99,5%.
Wynalazek bliżej ilustrują poniższe przykłady wykonania:
Przykład Ia. Przekształcenie MPDA (metylodwuaminopentan) do 3-pikoliny:
Do reaktora (013 mm) załadowano 4 g katalizatora Pd (1% Pd/A^Os), a na katalizator - 3 g H-ZSM-5 [54,5% pentasil (Si/Al = 18) + 45.5% spoiwo] (materiał wyjściowy zawsze ładowano do reaktora od góry). Ustalono następujące warunki reakcji: temperatura 305-320°C, 15 ml/min N2, ciśnienie 5 x 105 Pa. W zakresie temperatur 305-320°C i przy MHSV (masowa szybkość objętościowa nad katalizatorem na godzinę) równej 0,6 g/(g-h) osiągnięto wydajności 3-pikoliny do 97%, a jedynym innym produktem - jak stwierdzono była MPI (merylopiperydyna) w ilości 2,9%. A zatem uzyskano całkowitą konwersję MPDA do pożądanych produktów. W ciągu 10 dni nie zaobserwowano dezaktywacji katalizatorów. Możliwe jest także zastosowanie H3jako gazu nośnego w miejsce N2.
Przykład ib. Otrzymywanie 3-pikoliny przy zastosowaniu dwóch oddzielnych reaktorów i handlowego MPDA (przekształcenie MPDA w 3-pikolinę, w dwóch etapach z oddzielaniem MPI):
etap: Do reaktora (0513 mm) załadowano 3 g ZSM-5 w postaci amonowej (wielkość cząstek: 0,5-1 mm). MPDA w stanie pary wraz ze strumieniem azotu jako gazu nośnego o szybkości przepływu 15 ml N2/'min przepuszczono nad katalizatorem w temperaturze 335°C i przy ciśnieniu 5 x 105 Pa. Wartość MHSV wynosiła 4,2 g MPDA na jedną godzinę i jeden gram katalizatora. Zastosowany MPDA był produktem handlowym o nazwie Dytek A firmy Du Pont de Nemours. Doświadczenie prowadzono przez 280 godzin. Nie zaobserwowano w tym czasie dezaktywacji katalizatora. Produkt poddano kondensacji, a wytworzony amoniak ulatniał się. Wydajności MPI były rzeczywiście ilościowe (> 99,5%).
etap: Do reaktora (013 mm) załadowano 10 g katalizatora odwodornienia Pd-MgCU/Al2O3. MPI z pierwszego etapu przepuszczono w stanie pary wraz ze strumieniem azotu jako gazu nośnego o szybkości przepływu 15 ml N2/min nad katalizatorem w temperaturze 280°C i przy ciśnieniu 1 x 105 Pa. Wartość MHSV wyniosła 0,23 g MPI na jedną godzinę i jeden gram katalizatora. Doświadczenie prowadzono przez 190 godzin. Nie zaobserwowano w tym czasie dezaktywacji katalizatora. Po 190 godzinach oznaczony metodą chromatografii gazowej skład produktu był następujący: 99,3% 3-pikolina, 0,4% MPI.
Przykład Ic. Otrzymywanie 3-pikoliny przy zastosowaniu dwóch oddzielnych reaktorów i handlowego MPDA (przekształcenie MPDA w 3-pikolinę w dwóch etapach bez wydzielania MPI):
Do reaktora (013 mm) załadowano 3 g NE4ZSM-5 (wielkość cząstek: 0,5-1 mm). MPDA przeprowadzono w stan pary i wraz ze strumieniem azotu jako gazu nośnego o szybkości przepływu 15 ml N2/min przepuszczono nad katalizatorem w temperaturze 320°C i przy ciśnieniu około 1 x 105 Pa. Wartość MHSV wynosiła od 1 do 2 g MPDA na jedną godzinę
185 286 i jeden gram ZSM-5. Zastosowany MPDA był produktem handlowym o nazwie Dytek A firmy Du Pont de Nemours. Produkt z reaktora cyklizacji utrzymywano w fazie gazowej i bezpośrednio kierowano do drugiego reaktora. W reaktorze tym znajdowało się 12 g katalizatora odwodornienia złożonego z Pd + MgCh na nośniku AhOs (wielkość cząstek: 0,32-1 mm). Ustalono następujące warunki reakcji: temperatura 280°C, ciśnienie około 1 x 105 Pa. Po czasie reakcji wynoszącym 220 godzin kondensat z reaktora odwodornienia zawierał: 99,1% 3-pikoliny oraz 0,9% MPI (chromatografia gazowa). Nie zaobserwowano w tym czasie dezaktywacji dwóch zastosowanych katalizatorów'.
Przykład id. Przekształcenie 2-metylo-1,5-dwuaminopentanu (MPDA) w 3-pikolinę metodą ciągłą w dwóch etapach:
Do reaktora (013 mm) załadowano 3 g granulek SiO2/Al2O3 (Si-HP-87-069 T firmy Engelhard) o wielkości cząstek 0,315-1 mm. MPDA przeprowadzono w stan pary i wraz ze strumieniem wodoru jako gazu nośnego o szybkości przepływu 15 ml H2/min przepuszczono nad katalizatorem w temperaturze 320°C i przy ciśnieniu około 1 x 105 Pa, otrzymując w reakcji cyklizacji MPI. Zastosowany MPDA był produktem handlowym o nazwie Dytek A firmy Du Pont de Nemours. Produkt z reaktora cyklizacji utrzymywano w fazie gazowej i kierowano bezpośrednio do drugiego reaktora. W reaktorze tym umieszczono 3 g katalizatora odwodornienia według przykładu 18 z publikacji WO 94/22 824 (wielkość cząstek 0,32-1 mm). Ustalono następujące warunki reakcji: temperatura 280°C, ciśnienie około 1 x 105 Pa. W doświadczeniu tym materiał wyjściowy MPDA przekształcono w MPI, a następnie w produkt surowy (surowy 3-MP) stanowiący mieszaninę o następującym składzie: 74,9% MPI, 13,9% MPDA, 5,1% zanieczyszczenia organiczne (głównie metylocyklopentano-dwuaminy) i 6,1% woda. Wyniki oraz odpowiadające im wartości MHSV (MHSV na podstawie pierwszego reaktora) przedstawiono w poniższej tabeli 1.
Tabela 1
| Materiał wyjściowy | MHSV [1h] | PIC | MPI | Czas trwania [h] | Dezaktywacja [PIC %/h] |
| CG % pow | wierzchni | ||||
| DytekA | 2,1 | 99,7 | - | 71 | 0 |
| DytekA | 3,15 | 99,6 | 0,2 | 25 | 0 |
| DytekA | 4,2 | 98,6 | 1,4 | 48 | 0 |
| MPI | 4,1 | 95,2 | 3,8 | 3 | - |
| MPI | 3,52 | 98,6 | 0,6 | 92 | 0 |
| surowy 3-MP | 4,2 | 93,9 | 1,5 | 170 | 0,0172 |
Przykład IIa. Amonooksydacja 3-pikoliny do 3-cyjanopirydyny:
36,4 g pięciotlenku wanadu, ńa,0 g dwutier^u tytanu, 10)7,2 g 7wutlenku cyrkonu oran,
0,42 g trójtlenku molibdenu zmielono w młynie kulowym. Stosunek molowy V2O5:TiO2:ZrO2 wynosił 1:3:8, a zawartość MoO3 wynosiła 1,15% wagowych w przeliczeniu na V2O5. Z mieszaniny przygotowano granulki o wymiarach 5x5 mm, które następnie poddano obróbce cieplnej w temperaturze 100-120°C wciągu 6 h, w strumieniu powietrza. 60 cm3 (82 g) tak przygotowanego katalizatora umieszczono w reaktorze rurowym (stal nierdzewna, średnica wewnętrzna 20 mm, długość 1000 mm). Przy ustalonej temperaturze złoża katalizatora, wynoszącej 330°C przepuszczano nad katalizatorem mieszaninę powietrza i amoniaku przy szybkościach zasilania (w g/l katalizatora x 1 godzina = gf1h'’) 84 gt'1g' 1 3-piaoliny, 2000 l powietrza i 9,92 gf’h'1 amoniaku. Skład molowy gazu zasilającego wynosił: 3-pikolina:O2:NH3 = 1:40:1,3. W ciągu 10 godzin nad katalizatorem przepuszczono zatem
185 286
25,5 g 3-pikoliny. Konwersja wyniosła 100%. Uzyskano 26,8 g 3-cyjanopirydyny, co odpowiadało wydajności 95,0%.
Przykład IIb. Amonooksydacja 3-pikoliny do 3-cyjanopirydyny (w reaktorze wielorurowym bez dodatkowej termicznej obróbki katalizatora)
11,67 kg pięciotlenku wanadu, 25,12 kg dwutlenku tytanu w postaci kwasu metatytanowego, 63,22 kg dwutlenku cyrkonu oraz 1124 g trójtlenku molibdenu (jako paramolibdenianu amonu) zmielono w młynie kulowym. Stosunek molowy V2Os:TiO2:ZrO2 wynosił 1:4:8, a zawartość MoO3 wynosiła 1,13% wagowych w przeliczeniu na V2O2. Z mieszaniny przygotowano granulki o wymiarach 6x6 mm, które następnie poddano obróbce cieplnej (temperatura 100-120°C w ciągu 6 h, w strumieniu powietrza).
Katalizator (72 kg, 53 litry) umieszczono w reaktorze rurowym (stal nierdzewna, średnica wewnętrzna 21 mm, długość 3000 mm, liczba rur 51).
Przy ustalonej temperaturze złoża katalizatora wynoszącej 340°C przepuszczono nad katalizatorem mieszaninę 3-pikoliny, powietrza, zużytego gazu procesowego, zawracanego do obiegu i amoniaku z szybkościami zasilania (w g/l katalizatora x 1 godzina = gl^h'1) 3,1 kgh^ 3-pikoliny (60 gl-h-), 7,6 kgh- powietrza, 67,0 kgh- zużytego gazu i 0,84 kgh^ amoniaku. Skład molowy gazu zasilającego wynosił: 3-pikolina:O2:NH3 = 1:1,9:1,5. W ciągu 600 godzin nad katalizatorem przepuszczono zatem 1860 kg 3-pikoliny. Uzyskano 1880 kg 3-cyjanopirydyny, co odpowiadało wydajności 90,4%.
Przykład Ilc. Amonooksydacja 3-pikoliny do 3-cyjanopirydyny (w reaktorze jednorurowym z dodatkową termiczną obróbką katalizatora)
Katalizator uzyskany w sposób opisany w przykładzie IIb (135 cm3, 160 g) poddano obróbce termicznej w temperaturze 620°C w ciągu 6 godzin w strumieniu powietrza. Następnie umieszczono tak przygotowany katalizator w reaktorze rurowym (średnica wewnętrzna 21 mm, długość 1000 mm). Przy temperaturze złoża katalizatora wynoszącej 375°C przepuszczono nad katalizatorem mieszaninę 3-pikoliny, powietrza, azotu i amoniaku. Szybkość zasilania reaktora wynosiła 11 gh- 3-pikoliny (81 g pikoliny na 1 litr katalizatora w ciągu 1 godziny), 30 lhpowietrza, 285 lh- azotu, 4 gh- amoniaku, co odpowiadało stosunkowi molowemu 3-pikolina:O2:NH3 = 1:2:2,6. W ciągu 24 godzin nad katalizatorem przepuszczono zatem 264 g pikoliny. Konwersja wyniosła 99%. Uzyskano 261 g 3-cyjanopirydyny, co odpowiadało wydajności 89%. Uzysk 3-cyjanopirydyny wyniósł 80 gr1łiI.
Przykład IId. Amonooksydacja 3-pikoliny do 3-cyjanopirydyny (w reaktorze jednorurowym z mniejszymi granulkami katalizatora i większą zdolnością produkcyjną pikoliny)
Z katalizatora uzyskanego w sposób opisany w przykładzie IIb wytworzono granulki o wymiarach 3-4 mm. Następnie katalizator - w ilości 1 litr, 1,5 kg - umieszczono w reaktorze rurowym (stal nierdzewna, średnica wewnętrzna 21 mm, długość 3000 mm). Przy temperaturze złoża katalizatora wynoszącej 353°C przepuszczono nad katalizatorem mieszaninę 3-pikoliny, powietrza, azotu i amoniaku. Szybkość zasilania reaktora wynosiła 96 gh- 3-pikoliny (co odpowiada 96 g pikoliny na 1 litr katalizatora w ciągu 1 godziny), 210 lh- powietrza, 1340 lh- azotu oraz 60 gh- amoniaku. W ciągu 24 godzin nad katalizatorem przepuszczono zatem 2305 g pikoliny. Uzyskano 2380 g 3-cyjanopirydyny, co odpowiadało wydajności 90%. Konwersja 3-pikoliny wyniosła 97,5%.
Warunki prowadzenia amonooksydacji pikoliny zebrano w poniższej tabeli 2.
185 286 (N c3
O
X) c3
H
U >—I
Ph
185 286
Przykład Ilia. Otrzymywanie NA (amid kwasu nikotynowego) z 3- cyjanopirydyny
3-cyjanopirydynę w postaci 10% roztworu przekształcono w NA w kaskadzie reaktorów obejmującej jeden reaktor o pojemności 1,125 l i dwa reaktory o pojemności 0,375 l każdy. Cyjanopirydynę przekształcono ilościowo w NA przy szybkości podawania roztworu materiału wyjściowego 300 ml/h. Pierwszy reaktor zawierał 45 g immobilizowanych mikroorganizmów (suchej masy), a dalsze dwa reaktory zawierały po 7,5 g (suchej masy) immobilizowanych mikroorganizmów-·. Biokatalizator pozostawał w wymienionych reaktorach przez cały czas trwania procesu. Biokatalizator stanowiły immobilizowane mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous Jl.
Reakcja przebiegała w temperaturze 25±1° C przy pH od 8 do 8,5. Wartość pH ustalono za pomocą kwasu fosforowego i roztworu wodorotlenku sodu. W tym doświadczeniu reakcję cyjanopirydyny prowadzono przez 2400 godzin, przy czym strumień produktu zawierał nie więcej niż 0,05% cyjanopirydyny co odpowiadało konwersji > 99,5%. Po tym czasie aktywność katalizatora została wyczerpana.
Roztwór produktu zawierający od 14 do 15% NA przesączono przez 0,2 pm filtr sterylizujący, a następnie klarowny roztwór produktu odparowano do sucha. Uzyskany produkt zawierał > 99,7% NA (miareczkowanie), co odpowiada jakości wymaganej dla produktów farmaceutycznych.
Przykład Illb. Otrzymywanie NA z 3-cyjanopirydyny
3-cyjanopirydynę w postaci 15% roztworu przekształcono w NA w kaskadzie reaktorów obejmującej jeden reaktor o pojemności 150 l i dwa reaktory o pojemności 45 l każdy. Cyjanopirydynę przekształcono ilościowo w NA przy szybkości podawania roztworu materiału wyjściowego 25 l/h. Pierwszy reaktor zawierał 6 kg mobilizowanych mikroorganizmów (suchej masy), a dalsze dwa reaktory zawierały po 0,9 kg (suchej masy) immobilizowanych mikroorganizmów. Biokatalizator pozostawał w odpowiednich reaktorach przez cały czas trwania doświadczenia. Biokatalizator stanowiły immobilizowane mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous Jl.
Reakcja przebiegała w temperaturze 24±2°C przy pH od 7 do 8,5. Wartość pH ustalono za pomocą kwasu fosforowego i roztworu wodorotlenku sodu, przy czym do buforowania użyto również dwukwaśnego fosforanu potasu (1-3 mg/l).
W tym doświadczeniu reakcję cyjanopirydyny prowadzono przez 1800 godzin, przy czym strumień produktu zawierał nie więcej niż 0,1% cyjanopirydyny, co odpowiadało konwersji > 99,0%. Po tym czasie aktywność katalizatora została wyczerpana.
Roztwór produktu zawierający od 18 do 20% NA oczyszczono następnie w sposób ciągły w adsorberach ze stałym złożem (każdy o objętości 15,7 l) stosując od 0,5 do 4% aktywowanego węgla (w przeliczeniu na ilość produktu) i od 0,5 do 2% Amberlite XAD2.
Roztwór dodatkowo oczyszczonego NA sączono następnie w sposób ciągły. Używano trzystopniowego układu filtracyjnego: najpierw roztwór produktu skierowano na filtr GAF (wielkość porów 10-30 pm), następnie do filtra sterylizującego (wielkość porów 0,2 pm) i ostatecznie poddano ultrafiltracji (wielkość porów od 10 000 do 30 000 daltonów).
Przesączony roztwór produktu zatężono na wyparce warstewkowej do stężenia NA od 60 do 80%. Woda usunięta z produktu może być zawracana do biohydrolizy. Produkt wydzielono w suszarce rozpyłowej z wbudowanym złożem fluidyzacyjnym (fluidyzacyjna suszarka rozpyłowa).
Uzyskany produkt zawierał > 99,7% NA (miareczkowanie) i odpowiadał jakością wymaganiom stawianym produktom farmaceutycznym.
Claims (17)
1. Sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowego, znamienny tym, że w pierwszym etapie
a) 2-metylo-l,5-dwuaminopentan w fazie gazowej przekształca się w temperaturze 300-400°C i przy różnicy ciśnień 0-10 x 105 Pa w 3-metylopiperydynę przez przepuszczenie nad katalizatorem, który jako składnik aktywny zawiera co najmniej jeden tlenek Al i/lub Si o stosunku centrów kwaśnych do centrów zasadowych na powierzchni większym od 2 oraz powierzchnią właściwą większą od 40 m2/g, i bezpośrednio potem otrzymaną 3-metylopiperydynę przepuszcza się w temperaturze 220-400°C nad katalizatorem odwodomienia i przekształca w 3-pikolinę, po czym w drugim etapie
b) otrzymaną 3-pikolinę, w obecności amoniaku i gazu zawierającego tlen, przepuszcza się w temperaturze 280-400°C nad katalizatorem amonooksydacji, zawierającym tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V2C>5 do TiC>2 do ZrC>2 od 1:1:2 do 1:12:25, w którym zawartość M0O3 stanowi od 0,54% do 2,6% wagowych w przeliczeniu na V20s, i ostatecznie w trzecim etapie
c) otrzymaną 3-cyjanopirydynę przekształca się we wskazany produkt końcowy przy pomocy mikroorganizmów rodzaju Rhodococcus.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w pierwszym etapie jako katalizator odwodomienia stosuje się metal szlachetny na nośniku.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizator amonooksydacji stosuje się kompozycję katalityczną obejmującą tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V20s do T1O2 do ZrÓ2 od 1:3:4 do 1:8:16, w której zawartość M0O3 stanowi od 0,54% do 1,2% wagowych w przeliczeniu na V20s.
4. Sposób według jednego z zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że w drugim etapie 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na O2), w stosunku molowym od 1:1:1,5 do 1:8,5:60, przepuszcza się nad katalizatorem w temperaturze 310-380°C.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na O2), w stosunku molowym od 1:1:10 do 1:4:60, przepuszcza się nad katalizatorem w temperaturze 310-380°C.
6. Sposób według jednego z zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję mikrobiologiczną w trzecim etapie prowadzi się stosując mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous lub funkcjonalnie równoważne odmiany i mutanty tych mikroorganizmów.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się immobilizowane mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous.
8. Sposób według jednego z zastrz. 1 albo 6, albo 7, znamienny tym, że reakcję mikrobiologiczną w trzecim etapie prowadzi się w zakresie pH od 6 do 10 i w temperaturze od 5 do 50°C.
9. Sposób według jednego z zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję mikrobiologiczną w trzecim etapie prowadzi się w kaskadzie obejmującej od 2 do 5 połączonych ze sobą reaktorów z mieszaniem.
10. Sposób wytwarzania zmidu kwdsu nikotynowego znamienny tym, że 3-pikolinę, w obecności amoniaku i gazu zawierającego tlen, przepuszcza się w temperaturze 280-400°C nad katalizatorem amonooksydacji, zawierającym tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V2O5 do TiCb do ZrC2 od 1:1:2 do 1:12:25, w którym zawartość M0O3 wynosi od 0,54% do 2,6% wagowych w przeliczeniu na V2C>5, a otrzymywaną 3-cyjano-pirydynę przekształca się następnie przy pomocy mikroorganizmów z rodzaju Rhodococcus we wskazany, pożądany produkt końcowy'.
185 286
11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że jako katalizator amonooksydacji stosuje się kompozycję katalityczną obejmującą tlenki wanadu, tytanu, cyrkonu i molibdenu, o stosunku molowym V205 do TiO2 do Z1O2 od 1:3:4 do 1:8:16 i o zawartości MOO3 od 0,54% do 1,2% wagowych w przeliczeniu na V2O5.
12. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na 02), w stosunku molowym od 1:1:1,5 do 1:8,5:60, przepuszcza się nad katalizatorem w temperaturze 310-380°C.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że nad katalizatorem przepuszcza się 3-pikolinę, amoniak i gaz zawierający tlen (przeliczony na 02) w stosunku molowym od 1:1:10 do 1:4:60.
14. Sposób według jednego z zastrz. 10, znamienny tym, że reakcję mikrobiologiczną prowadzi się przy pomocy mikroorganizmów gatunku Rhodococcus rhodóchrous lub funkcjonalnie równoważnych odmian i mutantów tych mikroorganizmów.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że stosuje się immobilizowane mikroorganizmy gatunku Rhodococcus rhodochrous.
16. Sposób według jednego z zastrz. 10 albo 14, albol5, znamienny tym, że reakcję mikrobiologiczną prowadzi się w zakresie pH od 6 do 10 i w temperaturze od 5 do 50°C.
17. Sposób według jednego z zastrz. 10, znamienny tym, że reakcję mikrobiologiczną prowadzi się w kaskadzie reaktorów obejmującej od 2 do 5 połączonych ze sobą reaktorów z mieszaniem.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH309095 | 1995-11-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL316778A1 PL316778A1 (en) | 1997-05-12 |
| PL185286B1 true PL185286B1 (pl) | 2003-04-30 |
Family
ID=4248403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL96316778A PL185286B1 (pl) | 1995-11-01 | 1996-10-31 | Sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowego |
Country Status (28)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5719045A (pl) |
| EP (1) | EP0770687B1 (pl) |
| JP (1) | JP3911734B2 (pl) |
| CN (1) | CN1149199C (pl) |
| AR (1) | AR004260A1 (pl) |
| AT (1) | ATE212380T1 (pl) |
| AU (1) | AU700409B2 (pl) |
| BG (1) | BG63314B1 (pl) |
| BR (1) | BR9605410A (pl) |
| CA (1) | CA2187979C (pl) |
| CZ (1) | CZ290836B6 (pl) |
| DE (1) | DE59608641D1 (pl) |
| DK (1) | DK0770687T3 (pl) |
| EE (1) | EE03573B1 (pl) |
| ES (1) | ES2167503T3 (pl) |
| HU (1) | HU217689B (pl) |
| IL (1) | IL119402A (pl) |
| MX (1) | MX9605272A (pl) |
| MY (1) | MY119113A (pl) |
| NO (1) | NO318584B1 (pl) |
| PL (1) | PL185286B1 (pl) |
| PT (1) | PT770687E (pl) |
| RU (1) | RU2177474C2 (pl) |
| SI (1) | SI0770687T1 (pl) |
| SK (1) | SK283653B6 (pl) |
| TR (1) | TR199600857A2 (pl) |
| TW (1) | TW409148B (pl) |
| ZA (1) | ZA968485B (pl) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863750A (en) * | 1996-12-18 | 1999-01-26 | Cytec Tech Corp | Methods for the detoxification of nitrile and/or amide compounds |
| JP4476390B2 (ja) * | 1998-09-04 | 2010-06-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US20050089987A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-04-28 | Lonza Ltd. | Polyacryamide beads containing encapsulated cells |
| WO2007093533A2 (de) * | 2006-02-15 | 2007-08-23 | Basf Se | Verfahren zur dehydrierung |
| EP2049492B1 (en) * | 2006-08-08 | 2010-01-27 | Dow AgroSciences LLC | Method of making cyanopyridines |
| EP2305377A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-06 | Lonza Ltd. | Catalysts for the preparation of cyanopyridines and their use |
| EP2319833A1 (en) * | 2009-10-16 | 2011-05-11 | Lonza Ltd. | Methods and devices for the production of aqueous solutions of cyanopyridines |
| EP2322273A1 (en) | 2009-10-16 | 2011-05-18 | Lonza Ltd. | Catalysts for the preparation of methylpyridine |
| EP2319834A1 (en) * | 2009-10-16 | 2011-05-11 | Lonza Ltd. | Methods and devices for the production of aqueous solutions of cyanopyridines |
| US8530664B2 (en) | 2009-10-16 | 2013-09-10 | Lonza Ltd. | Catalysts for the preparation of methylpyridine |
| CN102219734B (zh) * | 2011-05-10 | 2013-08-07 | 浙江爱迪亚营养科技开发有限公司 | 一种烟酰胺的制备方法 |
| CN103804284B (zh) * | 2013-01-07 | 2015-12-02 | 清华大学 | 用于制备3-甲基吡啶的系统 |
| CN104844539B (zh) * | 2014-02-17 | 2018-08-24 | 上海凯赛生物技术研发中心有限公司 | 一种哌啶的制备方法 |
| CN104762340A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-07-08 | 安徽瑞邦生物科技有限公司 | 一种利用固定化细胞将烟腈转化为烟酰胺的方法 |
| US11185545B2 (en) | 2017-03-31 | 2021-11-30 | Merck Patent Gmbh | Crystalline monosodium salt of 5-methyl-(6S)-tetrahydrofolic acid |
| CN110461845B (zh) | 2017-03-31 | 2023-05-12 | 默克专利股份有限公司 | 5-甲基-（6s）-四氢叶酸的结晶钠盐 |
| CN112010802B (zh) * | 2020-08-13 | 2022-03-29 | 浙江新和成股份有限公司 | 3-甲基吡啶的连续制备方法 |
| CN111995572A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-27 | 广州黛诗莎化妆品有限公司 | 一种美白祛斑加强型的烟酰胺结晶提取工艺 |
| CN117942976B (zh) * | 2024-03-27 | 2024-06-14 | 北京弗莱明科技有限公司 | 一种氨氧化反应催化剂及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028713A (en) * | 1983-12-08 | 1991-07-02 | The Standard Oil Company | Ammoxidation of methyl substituted heteroaromatics to make heteroaromatic nitriles |
| US5179014A (en) * | 1985-01-08 | 1993-01-12 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for the preparation of amides using microorganisms |
| JPS61162193A (ja) * | 1985-01-08 | 1986-07-22 | Nitto Chem Ind Co Ltd | 微生物によるアミド類の製造法 |
| DD274631A5 (de) * | 1987-09-18 | 1989-12-27 | Kk | Verfahren zur biologischen herstellung von amiden |
| US5258305A (en) * | 1991-09-13 | 1993-11-02 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Manufacture of optically active 2-phenylpropionic acid and 2-phenylpropionamide from the nitrile using Rhodococcus equi |
| GEP20012441B (en) * | 1993-04-02 | 2001-05-25 | Lonza Ag | Process for Preparing 3-Methylpiperidine and 3-Methylpyridine |
| CZ338596A3 (en) * | 1994-05-23 | 1997-07-16 | Lonza Ag | Catalytic mixture for oxidative amonolysis of alkyl pyridines, process of its preparation and use |
-
1996
- 1996-10-08 ZA ZA968485A patent/ZA968485B/xx unknown
- 1996-10-10 IL IL11940296A patent/IL119402A/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-10-16 CA CA002187979A patent/CA2187979C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-22 AU AU70348/96A patent/AU700409B2/en not_active Ceased
- 1996-10-24 JP JP28214696A patent/JP3911734B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-25 TR TR96/00857A patent/TR199600857A2/xx unknown
- 1996-10-28 ES ES96117280T patent/ES2167503T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-28 DK DK96117280T patent/DK0770687T3/da active
- 1996-10-28 PT PT96117280T patent/PT770687E/pt unknown
- 1996-10-28 SI SI9630438T patent/SI0770687T1/xx unknown
- 1996-10-28 DE DE59608641T patent/DE59608641D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-28 EP EP96117280A patent/EP0770687B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-28 AT AT96117280T patent/ATE212380T1/de active
- 1996-10-29 CZ CZ19963173A patent/CZ290836B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-10-29 BG BG100942A patent/BG63314B1/bg unknown
- 1996-10-30 MY MYPI96004522A patent/MY119113A/en unknown
- 1996-10-30 SK SK1405-96A patent/SK283653B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1996-10-31 MX MX9605272A patent/MX9605272A/es not_active IP Right Cessation
- 1996-10-31 US US08/741,806 patent/US5719045A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-31 RU RU96121285/04A patent/RU2177474C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-10-31 EE EE9600153A patent/EE03573B1/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-10-31 NO NO19964611A patent/NO318584B1/no not_active IP Right Cessation
- 1996-10-31 PL PL96316778A patent/PL185286B1/pl unknown
- 1996-11-01 HU HU9603029A patent/HU217689B/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-11-01 AR ARP960105004A patent/AR004260A1/es active IP Right Grant
- 1996-11-01 CN CNB961228946A patent/CN1149199C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-01 BR BR9605410A patent/BR9605410A/pt not_active Application Discontinuation
- 1996-11-08 TW TW085113648A patent/TW409148B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL185286B1 (pl) | Sposób wytwarzania amidu kwasu nikotynowego | |
| KR100296162B1 (ko) | 니코틴아미드의제조방법 | |
| EP1466971B1 (en) | Preparation of lactams from aliphatic alpha,omega dinitriles | |
| US20190233365A1 (en) | Method for producing aniline or an aniline conversion product | |
| AU599656B2 (en) | Novel compound having hypoxanthine base, its use and process for producing it | |
| CN107557412B (zh) | 一种固定化酶催化合成nadph的方法 | |
| US20030013897A1 (en) | Process for preparing piperonal | |
| JPH0353879A (ja) | セファロスポリンｃのグルタリル―７―アミノ―セファロスポラン酸への酵素酸化の改良法 | |
| JPH0928390A (ja) | グリコール酸の微生物学的製造法 | |
| CN115340481A (zh) | 一种采用固载镍催化工业化生产氘代医药中间体的方法 | |
| US3987101A (en) | Process for preparing cycloalkanones and cycloalkanols | |
| JPH09508379A (ja) | ニコチン酸の調製法 | |
| EP3947336B1 (en) | Process for preparing 3-hydroxy-3-methylbutyrate (hmb) and salts thereof | |
| Martin et al. | DERIVATIZATION AND PURIFICATION OF ACIVICIN (AT-125, U-42, 126) | |
| JP2003026634A (ja) | プラバスタチンナトリウム塩の製造方法 | |
| WO2004009829A1 (ja) | メチオニンの製造法 | |
| CN112522336A (zh) | 一种l-2-氨基丁酸的制备方法 | |
| DE10032076A1 (de) | Verfahren zur enzymatischen Synthese von L-Carnitin | |
| JPS582958B2 (ja) | 新規なピリドキサミン化合物及びその製造法 | |
| DE19850426A1 (de) | gamma-Butyrobetainyl-Coenzym A und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| JP2000217591A (ja) | ５−ヒドロキシ−２，３−ピラジンジカルボン酸誘導体の製造方法 |