SU419509A1

SU419509A1 - METHOD OF OBTAINING TEROFTHAL ACID

Info

Publication number: SU419509A1
Application number: SU1663271A
Authority: SU
Original assignee: Е. Л. Головлев, Л. А. Головлева, Г. К. Скр бин, В. Н. Кулаков, Л. В. Андреев, И. Финкельштейн , В. И. Круп нко; Институт биохимии , физиологии микроорганизмов СССР
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1974-03-15

Description

1one

Изобретение относитс к способам получени терефталевой кислоты микробиоло нческнм путем.This invention relates to methods for producing terephthalic acid by microbiological scrubbing.

Известен сиособ нолучепи терефталсво кислоты окислением п-ксилола хромовой кислотой , иделочным раствором пермапганата кали или киcлopoдo воздуха под давлением нри высокой температуре. Услови окислени жесткие и иередко нри окислении образуютс нобочные нродукты.The synthesis of p-xylene by chromic acid, an ionic solution of potassium permapganate or air oxygen under pressure at a high temperature is known for the synthesis of terephthalic acid. The oxidation conditions are tough and, sometimes, oxidation produces nocturnal products.

С целью унрон ени процесса предложен способ получени терефталевой кислоты путем микробиологической трансформации .г-ксилола с помощью активной культуры из рода Nocardia , котора проводит ир мое окислен е 71-ксилола в терефталевую кислоту.In order to process a process, a method is proposed for obtaining terephthalic acid by microbiological transformation of .g-xylene with the help of an active culture from the genus Nocardia, which irradiates 71-xylene to terephthalic acid.

Характеристика штамма Nocardia species 1 А.Characteristics of the strain Nocardia species 1 A.

Культуральпые свойства.Culture and properties.

На обычны.х нитательны.х On ordinary.x nit.n.

средах (м со - пептонный агар, сусло-агар, минеральна среда с глюкозой) дает колонии розово-охристого цвета, гладкие, блест п не. выпуклые.Mediums (ms - peptone agar, wort agar, mineral medium with glucose) give a colony of pink-ocher color, smooth, glitter. bulging.

Морфологические свойства.Morphological properties.

Размер клеток при росте па м со-пентонном бульопе у 24-часовой культуры 0,15-1X8- -10 I.L Клетки палочковидные, слегка искривленные , с неровными контурами, апгул рные формы рко выражены, ветвление редкое, но отчетливое. На 2-3 сутки культура распадаетс на кокковидпые фрагменты диаметром 0,5-1,0 L1.The size of the cells during growth on pa m co-pentone brooper in a 24-hour culture is 0.15-1X8- -10 I.L The cells are rod-shaped, slightly curved, with uneven contours, the angular forms are pronounced, branching is rare, but distinct. For 2-3 days, the culture decays into coccoid fragments with a diameter of 0.5-1.0 L1.

Физиолого-биохимические свойства.Physiological and biochemical properties.

Аэроб растет при температуре 15-37°С, оптимум около 28°С, в диапазоне рН 5-9.Aerobe grows at a temperature of 15-37 ° C, the optimum is about 28 ° C, in the range of pH 5-9.

Обладает активной каталазной активностью.It has active catalase activity.

Твии - 40 гидролизует.Tvii - 40 hydrolyzes.

Желатину не разжижает, крахмал, клетчатку , казеш iie гидролизует, нитраты редуцирует .Gelatin is not diluted, starch, fiber, iie caseh hydrolyzes, reduces nitrates.

Ассимилирует без кнслотообразовапн следующие углеводы: глюкозу, галактозу, ксилозу , аробинозу, сахарозу, мальтозу, трегалозу, лактозу, раффинозу, мапппт, сорбпт. .Ассимилирует глицерин, этанол, ацетат, нроииопат , бутират, сукципат, цитрат, н-алканы: с нопана по гептадекан, олефпн, додецен-1, изопарафин, сквалан.The following carbohydrates assimilate without carbohydrate formation: glucose, galactose, xylose, aerobinose, sucrose, maltose, trehalose, lactose, raffinose, mappt, sorbpt. . Assimilates glycerin, ethanol, acetate, nroyiopat, butyrate, succinate, citrate, n-alkanes: from nopane to heptadecane, olefpn, dodecene-1, isoparaffin, squalane.

Me ассимилирует пальмитат, бензоат, салицилат , инкот1П1ат. фенол, ппрокатехин, резорцин , нафтал1 п, метнл-ннридииы.Me assimilates palmitate, benzoate, salicylate, incot1P1at. phenol, pprokatehin, resorcinol, naphthal1 p, metnl-nnridiiy.

В качестве источников азота усваивает нитриты , иитраты, аммоиийные соли, мочевину, аснарагин, пеитон, гидролнзат казе1ша. На среде без нсточника азота не растет.As nitrogen sources, it assimilates nitrites, nitrates, ammonium salts, urea, asnaragin, peiton, and hydrolyzate. On a medium without a nitrogen source, it does not grow.

Но своим морфологическим и физнологобиохрличеекнм признакам культура близка к виду Kocardia globerula (Gray 1928), но отличаетс те.м, что колонии не слизистые, клетки несколько : 1ельче, растет нри 37°, фенол не использует, трансформирует л-ксилол в соокислительных услови х до терефталевой кислоты . Данную культуру выращивают на средах, содержащих источники углерода (углеводороды ), азота и минеральные соли. Процесс осуществл етс нри атмосферном давлении, нри темнературе 28-30°. Окисление идет строго специфически и без образовани побочных продуктов. Пример 1. Культуру Nocardia sp. щт. 1 А поддерживают на сусло-агаре, выращивают в течение двух суток и суспензию выросшей культуры засевают в конические колбы на 800 мл с жидкой средой А, разлитой по 150мл. Состав среды (г/л): NHiNOs2,0 КП2РО40,1 К2НРО41.0 MgS04-7H200,5 NaCl0,1 Вода дистиллированна до 1 л, гексадекан добавл етс дробно 3 дн в количестве 10 г/л. Через 24 час после инокулировани в среду внос т 0,6 г п-ксилола, через сутки еще 0,6 г и через сутки еще раз 0,6 г п-ксилола. Процесс трансформации нрослеживают с помощью хроматографии. Окисление прекращают на п тые сутки. Дл выделени терефталевой кислоты культуральную жидкость, освобожденную от клеток, подкисл ют сол ной кислотой, упаривают досуха в вакууме на роторном испарителе. Сухой остаток промывают смесью эфира в холодного метанола дл удалени парафина и других эфиро- и спирторастворимых веществ и метилируют диазометаном в смеси эфир : метанол (1 : 1). Образовавшийс метиловый эфир терефталевой кислоты экстрагируют эфиром и гидролизуют кип чением в I н. растворе NaOn. Гидролизат подкисл ют концентрированной сол ной кислотой до кислой реакции на бумагу конго. Выделившуюс терефталевую кислоту отсасывают на зиронке Бюхнера и сублимируют. Терефталева кислота была идентифицирована как непосредственно в культуральной жидкости, так и после ее выделени . Пдентифнкацию проводили методом газовой хроматографии , а также тонкослойной хроматографией на силикагеле и окиси алюмини . УФ-спектры выделенной кислоты и чистого продажного препарата были полностью идентичны (.тах 240-241 тц в растворителе: аммиак- ИЗОПрОПИЛОВЫЙ спирт 6: 1, Ятах 242- 243 тц в диоксане). Предмет изобретени Способ получени терефталевой кислоты окислением л-ксилола, отличающийс тем, что с целью упроп;ени нроцесса, окисление ведут с помощью микроорганизмов рода Nocardia.But its morphological and physiological and biological characteristics feature a culture similar to that of Kocardia globerula (Gray 1928), but it differs in that the colonies are not mucous, there are several cells: it is smaller, grows at 37 °, does not use phenol, transforms l-xylene in co-oxidative conditions to terephthalic acid. This culture is grown on media containing carbon sources (hydrocarbons), nitrogen and mineral salts. The process is carried out at atmospheric pressure, at a temperature of 28-30 °. Oxidation is strictly specific and without the formation of by-products. Example 1. Culture Nocardia sp. smt 1 A is maintained on wort agar, grown for two days, and the suspension of the grown culture is seeded into 800 ml conical flasks with liquid medium A spilled in 150 ml each. The composition of the medium (g / l): NHiNOs2.0 KP2PO40.1 K2HPO41.0 MgS04-7H200.5 NaCl0.1 Water distilled to 1 l, hexadecane is added fractionally 3 days at 10 g / l. Twenty-four hours after inoculation, 0.6 g of p-xylene is added to the medium, another 0.6 g after one day and 0.6 g of p-xylene again once a day. The transformation process is monitored by chromatography. The oxidation is stopped on the fifth day. To isolate terephthalic acid, the culture fluid, freed from the cells, is acidified with hydrochloric acid, evaporated to dryness under vacuum on a rotary evaporator. The dry residue is washed with a mixture of ether in cold methanol to remove paraffin and other ether-and alcohol-soluble substances and methylated with diazomethane in an ether: methanol mixture (1: 1). The resulting terephthalic acid methyl ester is extracted with ether and hydrolyzed by boiling in 1N. NaOn solution. The hydrolyzate is acidified with concentrated hydrochloric acid until acidic to Congo paper. The excreted terephthalic acid is sucked off on a Buchner iron and sublimated. Terephthalic acid was identified both directly in the culture fluid and after its separation. Identification was performed by gas chromatography, as well as thin-layer chromatography on silica gel and alumina. The UV spectra of the isolated acid and of the pure sales preparation were completely identical (. 240-241 tts in solvent: ammonia 6: 1 isopropyl alcohol, Yats 242-243 ts in dioxane). The subject of the invention is a method for producing terephthalic acid by the oxidation of l-xylene, characterized in that the oxidation is carried out with the help of microorganisms of the genus Nocardia to prevent the process.