TW201141817A - Stabilizing method of amide compound having unsaturated bond - Google Patents

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TW201141817A
TW201141817A TW100117778A TW100117778A TW201141817A TW 201141817 A TW201141817 A TW 201141817A TW 100117778 A TW100117778 A TW 100117778A TW 100117778 A TW100117778 A TW 100117778A TW 201141817 A TW201141817 A TW 201141817A
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acrylamide
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TW100117778A
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Tsutomu Ishida
Arata Sato
Shigeo Watanabe
Teruo Arii
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Mitsui Chemicals Inc
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Description

201141817 js^yipif 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種具有不飽和鍵的醯胺化合物的安 定化方法。 【先前技術】 具有不飽和鍵的醯胺化合物是作為各種材料的原料單 體較重要的工業原料,其中,尤其(曱基)丙烯醯胺是廣泛 用作高分子凝聚劑、原油的二次.三次回收用藥劑、紙用藥 劑等的原料單體的重要的X業原料。但是,該醯胺化合物 極易聚合,因此於儲存或輸送等中成為大問題。 攻今為止,報告有藉由聚合抑制劑的添加的安定儲存 法(專利文獻1、專利文獻2)。另一方面,設想有經常 續授拌等的物理絲應方法等。但是,於前者巾,存在具 有不飽和麵_化合物的純度下降等對品質造成影響^ 問題,於後者中’存在需要專用狀置、設備費增加等問 另外於專利文獻3中揭示有如下的㈣醯胺水溶液 的精製方法:當對在含__存在下,使_腈與水於 液相下反應職得的丙騎财溶料行精糾,將該反 應液中的未反應_腈於實f上科 4 / 除,繼而與氧或含氧氣體接觸,將溶氧濃Si在至Ϊ 但是’必需藉_子交換樹縣去_作觸媒的金屬 3 201141817, 銅,此時,存在pH下降至丙烯腈容易聚合的3〜4為止的 問題。 而且於專利文獻4巾揭示有如下的丙烯醯胺水溶液 的精製方法:於使肖具有腈水合能的财物自丙烯猜直接 水合而獲得丙_胺的方法中,若提高__濃度,則 存在色素及微量的雜質被自微生物抽出至水溶液中的傾 向,因此當使用活性碳對丙烯醯胺水溶液進行精製時,使 活性碳接觸溶解有氧的水,將所獲得的接觸後的水中的溶 氧濃度提高至G.5 Ppm以上後,使該活性碳接觸丙稀酿胺 水溶液。 但疋,專利文獻4對微生物法中的自丙烯腈至丙烯醯 胺的反應的階段、或者精製後所獲得的丙稀醯胺的保存的 階段未進行任何記載或暗示,於實壯有可能產生問題。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特公昭39_1〇1〇9號公報 [專利文獻2]曰本專利專利第2548〇51號公報 [專利文獻3]日本專利特公昭52_91818號公報 [專利文獻4]日本專利特公平2_9〇22號公報 【發明内容】 本發明的目的在於提供一種於極易聚合且難以處理的 具有不飽和鍵的醯胺化合物中,不添加化學物質或者不追 加特殊的裝置或設計的具有不飽和的醯胺化合物的 保存法。 4 201141817 本發明者等為了解決上述課題而反覆努力研究的結 果’發現若於更容易聚合的高濃度的具有不飽和鍵的醯胺 化合物水溶液中,含有i重量ppm以上的氧,則不僅聚合 抑制效果增加,而且自具有不飽和鍵的醯胺化合物所獲得 的聚合物(聚醯胺化合物)的品質良好,從而完成本發明。 即,本發明如下。 [1] 一種具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法, 其特徵在於: 於使用包含可自腈化合物生成醯胺化合物的酶的觸 媒,自含有腈化合物的水溶液製造包含具有不飽和鍵的醯 胺化合物的反應液時、及/或於保存使用該觸媒自含有腈化 合物的水溶液所製造的包含具有不飽和鍵的醯胺化合物的 反應液時,將該反應液中的氧設定為i重量卯瓜以上、飽 和氧濃度以下。 [2]如[1]所述之安定化方法,其中於上述反應液中的 腈化合物未滿1重量%時’使氧以丨重量鹏以上、飽和 氧濃度以下溶存於該反應液中。 之安定化方法’其中於上述反應液 的PH為3以上、未滿7時,使氧 和氧漠度以下溶存。 夏里ppm以上飽 [4]如[1]至[3]中任一 腈化合物為(甲基)丙烯腈, 胺。 項所述之安定化方法,其中上述 上述醯胺化合物為(甲基)丙烯醯 [5]如[丨剛中任—項所述之安定切法,其中上述 201141817 反應液中所含有的多肽的濃度為〇.i重量ppm以上、5〇〇 重量ppm以下。 [6] 如[1]至[5]中任一項所述之安定化方法,其中上迷 酶為腈水合酶。 [7] 如[6]所述之安定化方法,其中上述腈水合酶源自 假諾卡氏菌屬。 [8] —種具有不飽和鍵的醯胺化合物,其特徵在於: 其是經由如[1]至[7]中任一項所述之安定化方法而獲得。 [9] 一種聚醯胺化合物,其特徵在於:其是使經由如 [1]至[7]中任一項所述之安定化方法所獲得的具有不飽和 鍵的醯胺化合物聚合而獲得。 再者,於本說明書中’將藉由使用包含可自腈化合物 生成醯胺化合物的酶的觸媒的水合反應,自含有腈化合物 的水溶液獲得包含具有不飽和鍵的醯胺化合物的反應液的 步驟設定為「反應步驟」,將藉由使用活性碳等對所獲得的 具有不飽和鍵的醯胺化合物的反應液進行精製來去除酶等 的步驟設定為「精製步驟」,將藉由經過上述兩個步驟而自 腈化合物獲得具有不飽和鍵的醯胺化合物稱為「製造」。 另外,於本說明書中,亦將「具有不飽和鍵的醯胺化 合物」簡稱為「醯胺化合物」或「不飽和醯胺化合物」。自 腈化合物生成醯胺化合物的反應途中的含有醯胺化合物的 反應液、反應後的含有醯胺化合物的反應液、精製後的含 有醯胺化合物的反應液、以及保存中·保存後的含有醯胺化 合物的反應液均至少含有醯胺化合物,因此亦稱為「含醯 6 201141817 J84yipif 胺化合物的溶液」或「醯胺化合物水溶液」。有時將作為氧 濃度的單位的「重量ppm」僅記作「ppm」,但只要未特別 載明,則全部表示「重量ppm」。以相同含義來使用「醯胺 化合物聚合物」與「聚醯胺化合物」的用語。 [發明的效果] 根據本發明的安定化方法,可實質上不增加具有不飽 和鍵的醯胺化合物的雜質含量、且不進行昂貴的設備的增 δ曼專而始終安定地製造·保存具有不飽和鍵的酿胺化合物。 進而’利用此種安定化方法使醯胺化合物聚合而獲得 的聚醯胺化合物的品質良好。 【實施方式】 本發明的具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法的 特徵在於:於使用包含可自腈化合物生成醯胺化合物的酶 的觸媒’實施下述步驟時’將含有該醯胺化合物的反應液 中的氧設定為1重量ppm以上、飽和氧濃度以下。 反應步驟:於含有腈化合物及該觸媒的水溶液中,藉 由觸媒反應而自腈化合物生成該醯胺化合物的步驟;以及 精製步驟:使用活性碳等,自藉由反應步驟所獲得的 反應液中去除源自觸媒(精製酶·粗精製酶、含有酶的微生 物或微生物的培養液)的蛋白質或多肽等的步驟(將以上 步驟總稱為製造步驟。);及/或、 保存步驟:保存藉由製造步驟所獲得的反應液的步驟。 於反應步驟中’在反應途中或反應後的反應液中含有 未反應或殘存腈化合物、所生成的醯胺化合物、以及觸媒。 201141817 另一方面,於反應前(亦包含反應〇小時)的水溶液中, 含有腈化合物與觸媒。 另外,本發明的具有不飽和鍵的醯胺化合物的特徵在 於:其是經由本發明的安定化方法而獲得,進而,本發明 的聚醯胺化合物的特徵在於:其是使本發明的具有不飽和 鍵的醢胺化合物聚合而獲得。 本發明中所應用的腈化合物只要是成為可自腈化合物 生成酿胺化合物的酶(較佳為腈水合酶)的受質,可生成 後述的具有不飽和鍵的醯胺化合物的腈化合物,則於本發 明中並無特別限定,但較佳為丙烯腈及曱基丙烯腈。再者χ, 於本說明書中,將丙烯腈及甲基丙烯腈一併稱為「(甲基) 丙烯腈」。 Α 本發明中所應用的具有不飽和鍵的酿胺化合物只要是^ 分子内含有不飽和雙鍵的醯胺化合物,則並無特別限定。 作為本發明中所應用的具有不飽和鍵的醯胺化合物,例如 可列舉:丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、巴豆醯胺'甘菊花醯 胺、2-戊烯醯胺、3-戊烯醯胺、4-戊烯醯胺、2-己稀醯胺、 己烯醯胺、5-己烯醯胺等單醯胺化合物,反丁烯二酿胺、 順丁烯二醯胺、甲基順丁烯二醯胺、曱基反丁烯二醯胺、 衣康二醯胺、2-戊烯二醯胺、3-己烯二醯胺等二醯胺化合 物等。較佳為可列舉單醯胺化合物,更佳為可列舉丙稀酿 胺或曱基丙烯醯胺。再者’於本說明書中,將丙烯醯胺及 曱基兩稀酿胺一併稱為「(曱基)丙稀醢胺」。本發明中所應 用的含有具有不飽和鍵的醯胺化合物的溶液並無特別限 8 201141817 j»4yipif 定,但較佳為應用於藉由該酿胺化合物所對應的腈化合物 的水合反應所獲得的生成液。另外,更佳為特別適宜地應 用於藉由丙稀腈的水合反應所獲得的含丙烯醯胺的溶液、 或者藉由曱基丙烯腈的水合反應所獲得的含甲基丙烯醯胺 的溶液。 生產具有不飽和鍵的驢胺化合物的方法並無特別限 定,例如可適宜地例示利用微生物的生產方法。作為產生 可適宜地使用的腈水合酶的微生物,可列舉屬於土壤絲菌 (Nocardia)屬、棒狀桿菌(Corynebacterium)屬、芽胞 桿菌(Bacillus)屬、嗜熱性的芽胞桿菌屬、假單孢菌 (Pseudomonas)屬、微球菌(Micrococcus)屬、以玫瑰 色(rhodochrous)種為代表的紅球菌(Rhodococcus)屬、 不動菌(Acinetobacter)屬、黃桿菌(Xanthobacter)屬、 鏈絲菌(Streptomyces)屬、根瘤菌(Rhizobium)屬、克 萊桿菌(Klebsiella)屬、腸桿菌(Enterobacter)屬、伊文 氏桿菌(Erwinia)屬、產氣單胞菌(Aeromonas)屬、檸 檬酸桿菌(Citrobacter)屬、無色桿菌(Achromobacter) 屬、土壌桿菌(Agrobacterium )屬或以嗜熱性(thermophila ) 種為代表的假諾卡氏菌(Pseudonocardia)屬、無芽孢桿菌 (Bacteridimn)屬、短桿菌(Brevibacterium)屬的微生物 等。另外,亦可列舉:使自該些微生物所選殖的腈水合酶 基因於任意的宿主中高度表達的形質轉換體;以及使用重 組去氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)技術,將 該腈水合酶的構成胺基酸的1個或2個以上以其他胺基酸 201141817 •ss^yipif ,,代、或者使其缺失、將其去除或插入,藉此使進一步 提昇醯胺化合物耐性或腈化合物耐性、溫度耐性的變異型 的腈水合酶表達的形質轉換體等。 再者,此處的任意的宿主如後述的實例般,可列舉大 腸桿菌(Escherichia coli)作為代表例,但並不特別限定於 大腸才干菌,亦包含枯草芽孢桿菌(Bac⑴us subtius)等芽 胞桿菌屬菌、酵母或放線g等其他微生物g ^的例子,可列舉MT_1G822(本菌株是根據關 ,上的微生物的寄託的國際承認的布達佩斯條約,於丨996 月7日以受託號FERMBp_5785寄託於茨城縣築波市 1 3的通商產業省工業技術院生命工學工業技術研究 =(現為茨城賴波市東丨心築波巾心、巾央第6獨立 行政法人產業技術綜合研究所專利生物寄託中心))。 ^忒些微生物之令,就具有高活性、高安定性的腈水合 ^的f點而言’較佳為屬於假諾卡氏菌(Pseud—a) 土的Μ生物、及使自該微生物所選殖的腈水合酶基因於任 佰主中兩度表達的形質轉換體、以及使變異型的腈水 二,表達的形質轉換體H上述形質轉換體就進一步 f高猜水合酶的安定性,每個菌體的活性更高的觀點而言 較佳。 +另外,可使腈水合酶於微生物内高度表達的玫瑰色紅 球菌(Rhodococcus rhodochrous) J-1、使自該微生物所選 殖的腈水合酶基因於任意的宿主中高度表達的形質轉換體 亦同樣車又佳。產生上述腈水合酶的微生物的菌體可藉由分 201141817 J54yipif 子生物學生物工程學·基因工裎 方法來製備。 h 員域中所公知的一般 本發明的重組載體是含有對浐 A、 的重組载體,可藉由將對腈水入二丨二酶進行編碼的基因 載體而獲得。載體並無特別限^進订編石馬的基因連結於 ΡΚΚ223·3、pUC19、pBlueseriptK^ 於以 _·叫⑴、 表的市售的表達質體巾導H pBR322等為代 藉此可構築該腈水合酶的表以合=行編碼的基因, 轉換的宿主生物,只要是重組載^\作為用於形質 進而外來的DNA的形質可表、可自我增殖, 列舉大腸桿菌作為較佳的例如可 由導入至枯草芽孢桿菌 '酵健士僅,於大腸㈣,可藉 生產能力的利轉換體/ 而獲得具有腈水合酶的 如上所述的生產腈水合_微生物亦可 培養並使其增殖,從而生產腈水合二:為: 及基’只要是含有適量碳源、氮源:心 :基,-者。例如,可藉由將微生物:成菌;培 -:=r〜:〇r培養基中後,當的=度 上。〕進行拉羞以但於唁熱菌的情況下亦可為耽以 體培養基二培養可於含有上述培養成分的液 加培養等通常的iiLxf。養、通_拌培養、連續培養、流 較佳為15t 養方法來進行。形質轉換體的培養溫度 … 〜37 c。培養條件只要根據培養的種類、培養 201141817 i«4yipif 可’只要菌株生長並可生產猜水合酶, 體與應為====:微生物的菌 回i的隼=培輕本身、將觀養_心分離後經分離· 等。集_、__生理鹽料清洗該㈣體而成者 並益述菌體破碎的裝置’只要可使菌體破碎,則 口( rench P麵)、顆粒破碎機(如地咖咖小均質 ^ 濕式研磨機(〜_)、冷糾磨機 規模。二:U磨碎裝置等。該些之中’就可廉價地擴大 賴的觀點而δ ’較佳為均質機。再者,所謂均質機,是 二裝置:藉由螺絲或油壓來調節設置於利用活塞進 Iΐί塞式高压栗的出口的均f _ _,使所導入 ^體_地產生剪切.碰撞·空料的相乘效應。三和機 :—F。。一 上'=碎更 ===下較佳— 12 201141817 J84yipif 為4 ΞΙ ’ To,破碎時的PH並無特別限制,較佳為PH 為4以上、1〇以下,更佳為PH為6以上、8以下。 的壓Ϊ用:Li使菌體破碎時的壓力只要是菌體被破碎 、、 、並',、、特別限制’較佳為10 MPa以上、3〇〇 MPa 以下’更佳為3〇]\^以上、1〇〇顺以下。 ^ ^的疋’藉由本發明者等人而使腈水合酶對不 飽和醯聽合物具絲合促賴果這—軸次變得明嫁。 含不飽和醯胺化合物的溶液的氧濃度只要是i重量 PPm至飽和溶解度之間,則並無特別限制,更佳為12重 量醉讀和溶解度,進而更佳為2重量ppm至飽和溶 解度就聚合抑_誠而讀佳。尤其,#含杨和酿胺 化合物的溶液中的腈化合物未滿丨重量%時,較佳為將含 不飽和醞胺化合物的溶液的氧濃度設定於上述範圍内。 另外,當含不飽和醯胺化合物的溶液的pH未滿7,尤 其pH為3以上、未滿7時,不飽和酿胺化合物的聚合得 到促進,因此較佳為將含不飽和醯胺化合物的溶液的氧濃 度設定於1重量ppm至飽和溶解度之間,更佳為2重量 至飽和溶解度之間。 只要含不飽和醯胺化合物的溶液的氧濃度被保持於j 重里ppm至飽和浴解度,則向含不飽和酿胺化合物的溶液 供給氧的方法並無特別限制,可為公知的方法。例如可例 示:藉由在含有氧的氣體的存在下攪拌含不飽和醯胺化合 物的溶液的供給方法、藉由將含有氡的氣體吹入至含不飽 和醯胺化合物的溶液中的供給方法等。尤其,就均勻地供 13 201141817 38491pif 給氧的觀點而言,較佳為藉由攪拌的供給方法。 另外’麟供給氧的氣體只要是含有氧的氣體,則並 無特別限制,可適宜使用氧氣、空氣等。 。不飽和醯胺化合物的保存溫度並無特別限制,較佳為 10C〜50C,更佳A 10C〜30C就安定性的觀點而言較 佳。 精製步驟前的含不飽和醯胺化合物的溶液中所含有的 多肽的濃度通常為約10 ppm〜500 ppm左右,較佳為約1〇 ppm〜1〇〇 ppm 左右。 另外,當使用含有酶的微生物作為觸媒時,藉由濾紙 等去除微生物後,使用活性碳等進行精製而成的含不飽和 醯胺化合物的溶液中所含有的殘存多肽的濃度較佳為約 0.1卯111〜3卯111左右,通常為約〇5卯111〜15卯111。 再者,作為多肽濃度分析,於實例中詳細說明其方法, 使用Bradford法。 [實例] 其次,具體地說明本發明的實例,但本發明並不限定 於該些實例。 [實例(1-1)] <含有腈水合酶的微生物觸媒的製備〉 根據日本專利特開2001-340091號公報的實例丨中記 載的方法,取得No.3純系菌體,同樣地藉由該實例丨的^ 法’即下述的方法進行培養而獲得含有腈水合酶的濕菌體。 於500 mL的帶有擋板的錐形瓶中製備下述組成的培 14 201141817 養基100 mL,然後利用高壓爸於121〇c下進行2〇分鐘的 殺菌。以使最終濃度達到50 μ§/ mL的方式向該培養^中 添加安比西林後,將上述Νο·3純系菌體植菌一白菌耳,然 後以37°C.130 i*pm培養20小時。藉由離心分離(15〇^ 濕菌體。 培養基組成酵母萃取物 5.0 g/L t蛋白腺 g/L 就1 5.0 g/L 氯化始·六水合物 H〇mg/:L 硫酸鐵·七水合物 mg/;L pH7.5 〇χ15分鐘)而自培養液中僅分離菌體,繼而,使該菌體 再懸浮於50 mL的生理鹽水後,再次進行離心分離而庐得 為了獲得水溶液中的丙烯醯胺濃度為50重量 品作為最終製品,於以下的條件下進行反應。 、 <自丙稀腈至丙埽醯胺的反應步驟> (使用第一反應器的第一反應步驟) 於用作第一反應器的具備攪拌器的1 L坡璃製掉瓶 中,預先裝入400 g的水。於第一反應器的氣相部中了瓶 空氣以1 L/min的流量通氣。 使 使藉由上述培養方法所獲得的濕菌體懸浮於純水中。 於第一反應器内一面進行攪拌,一面以11 g/h的逮户 連續地饋送該懸浮液。以32 g/h的速度連續地饋送 腈’另外,以37 g/h的速度連續地饋送純水。進而,以使 15 201141817 384yipxf 到7 5〜8·5的方式饋送o.1 M-Na0H水溶液。 ίιί!自各個儲存槽藉由單獨的線路來供給,且未與 其他原料接觸直至被饋送至反應器内為止。 故以將第—反應器的液位保持成固定的方式,自 ^-反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應液,將其連 '·.貝地饋送至第二反應器内,並於第二反應器内進-步進行 反應。 再者’濕菌體的添加量是以使第一反應器的丙烯腈轉 化率達到97%的方式進行調整。 (使用第二反應器的第二反應步驟) 作為第一反應器,使用内徑為5 mm的鐵氟龍(註冊 商標)製管20m。 第二反應步驟是將自第一反應器連續地抽出的反應液 連續地饋送至第二反應器内,並進一步進行反應的步驟。 再者,將第一反應器及第二反應器均浸潰於1(rc〜 20°C的溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15(5(: 的方式進行溫度控制。 (咼效液相層析法(High Performance Liquid Chromatography ’ HPLC)分析) 於開始反應步驟後第30日對各反應器的反應液進行 取樣,並進行HPLC分析,結果第一反應器出口處的朝丙 烯醯胺的轉化率為97%,第一反應器出口處的丙烯腈濃度 為1重量% ’且第二反應器出口處的丙烯腈濃度成為檢測 極限以下(100重量ppm以下),丙烯醯胺濃度成為53 5 16 201141817 重量%。此時,第一反應器出口的反應液的溶氧濃度為8 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度為7ppm。 (曱醇測試) 曱醇測試是如下的測試:當向反應液等1〇mL中添加 曱醇90 mL’測定360 nm下的透過率,結果透過率為99.9% 以上時,設定為未看見丙烯醯胺的聚合物的存在。 利用濾紙對自第一反應器内抽出的反應液進行過濾來 去除菌體。 對所獲得的濾液實施曱醇測試的結果,透過率為 99.9%以上’因此可知不存在丙烯醯胺聚合物。 再者’表1中,將實施曱醇測試的結果為存在丙烯醯 胺的聚合物的情況記作「X」,將不存在丙烯醯胺的聚合物 的情況記作「〇」。 此處,分析條件如下。 丙烯醯胺分析條件: 南速液相層析裝置:LC-10A系統(島津製作所股份 有限公司製作) (紫外線(Ultraviolet,UV)檢測器波長為250 nm, 管柱溫度為40。(:) 分離管柱:S CR-1 〇 1Η (島津製作所股份有限公司製作) 溶析液:0.05% (容積基準)·磷酸水溶液 丙稀腈分析條件: 高速液相層析裝置:LC-10A系統(島津製作所股份 有限公司製作) 17 201141817 (UV檢測器波長為2〇〇nm,管柱溫度為4〇〇c ) 分離管柱:Wakosil-II5C18HG (和光純藥製造) 溶析液:以各濃度含有7%(容積基準)·乙腈、01 mM_ 乙酸、0.2 mM-乙酸鈉的水溶液 丙烯醯胺濃度是以如下方式求出。將市售的丙烯醯胺 溶解於純水中,製備濃度已知的丙烯醯胺水溶液,並製成 HPLC中的丙烯醯胺濃度分析用校準曲線。使用該校準曲 線,將試驗溶液的HPLC分析時的面積值換算成丙烯醯胺 濃度(絕對校準曲線法)。另外’ HPLC測定中所使用的反 應液的量為5 μί。再者,各反應液的密度的影響幾乎不存 在,因此以上述方式獲得丙烯醯胺濃度(重量%)。 <丙烯醯胺的精製步驟> 於第30日對該反應實施分析後’進而繼續反應約4 日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。 向所獲得的反應液約7500 g中添加活性碳(Kuraray Chemical (股份)製造的粉狀活性碳PM_SX) 3〇 g,添加 0.5重量%-丙烯酸水溶液160g後’藉由1 M-NaOH水溶液 將pH調整成5。於使空氣以1 L/min的流量通氣的環境 下,將反應液於25°C下攪拌24小時。攪拌24小時後的處 理液的溶氧濃度為8 ppm。 其後’利用濾、紙進行過濾、來去除活性碳。為了回收附 著於活性碳上的丙稀醯胺,利用300 g的純水清洗活性 碳’然後與先前的活性碳處理液混合,藉由i M_Na〇H水 溶液進行中和而使pH變成7 ’獲得約7900 g的製品。該 201141817 3»4yipif 活性碳處理後的製品中的最終丙烯醯胺濃度為50.5重量 %。 另外,利用下述的分析法測定殘存多肽濃度,結果為 0.7 ppm 〇 再者,於實例及比較例中,精製步驟後的殘存多肽濃 度均為0.1 ppm至1.5 ppm的範圍。於本說明書中,「多肽」 是包含蛋白質、構成蛋白質的1個以上的多肽及該多肽的 片段的用語。 (多肽濃度分析法) 對精製步驟後的製品進行取樣,使用透析膜去除丙烯 醢胺’並使用顯色試劑進行多肽的顯色,且藉由分光光度 計測定595 nm的吸光度。 分析條件: 分光光度計:U_2〇0〇 (曰立製造) 透析膜:Spectra/PorCE (曰本 Genetics 製造) 顯色試劑:DYE試劑(Bi〇-Rad製造) (曱醇測試) 對所獲得的製品實施甲醇測試。即,向所獲得的製品 10 mL中添加曱醇90 mL,測定360 nm下的透過率。透過 率為99.9%以上,未看見聚合物的存在。 (丙婦酸胺聚合物的製造) 向以上述方式所獲得的丙烯醯胺水溶液中添加水,製 成濃度為20重量%的丙烯醯胺水溶液。將該2〇重量%的 丙烯醯胺水溶液500 g添加至1 l聚乙烯容器中,一面保 201141817 持於I8°c,—产 入至發泡笨乙稀ί的=:::中的溶氧,然後立刻放 胺基兩腈、Ϊ)、糊他6 ’的二甲基 水中,執% mpin的過硫酸銨分別溶解於少量的 先於該迅速地注入至 述聚乙埽’另Γ於注入及其前後,亦在上 若、、t °。 里的氮氣,從而防止氧氣的混入。 容器的内分鐘的誘導期後,可看見聚乙婦 塊體中ί度上升,耻停止氮氣的供給。於保溫用 处果平在_錄態下將聚⑽容雜持約1GG分鐘, ^ =歸容器_部的溫度達_贼。然後,將聚乙 進^自保溫用塊體中取出,浸潰於9代的水中2小時而 作L ^進行聚合反應。其後’浸潰於冷水中進行冷卻,而 如止忒合反應。 將以上述方式所獲得的丙稀醯胺聚合物的含水凝膠自 ▲I乙烯容器中取出,分成小塊,然後利用絞肉機將其磨碎。 1用100°C的熱風將該經磨碎的丙烯醯胺聚合物的含水凝 $乾燥2小時,進而,利用高速旋轉刀粉碎器將其粉碎而 獲得乾燥粉末狀的丙烯醯胺聚合物。 (丙烯醯胺聚合物的水溶性測試) 水溶性測試是如下的測試:向1 L燒杯中添加水600 mL ’一面使用規定形狀的攪拌翼於25°C下進行攪拌,一 面添加丙烯醯胺聚合物0.6 g,過濾分離不溶解成分,根據 20 201141817 J84yiplf 其乾燥重量而求出不溶解成分的含有率。 再者,表1中,將實施水溶性測試的結果為不溶解成 分的含有率超過1%的情況記作「X」,將不溶解成分的含 有率為1%以下的情況記作「〇」。 將所獲得的乾燥粉末狀的丙烯醯胺聚合物置於篩子 上’分取32目〜42目的聚合物。藉由水溶性測試對該經 分取的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果不溶解成分的含有 率為0.3%,表現出良好的水溶性。 <丙烯醯胺的保存步驟> 針對精製步驟中所獲得的活性碳處理後的製品(丙稀 醯胺濃度為50.6%) 500 g,於20°C的恆溫槽中,使空氣以 1 m3/h的流量連續進行通氣處理1〇日,獲得保存處理液。 10曰後停止通氣並測定溶氧濃度,結果為8 ppm。向 所獲得的保存處理液10 mL中添加曱醇90 mL,測定36〇 nm下的透過率(甲醇測試)。透過率均為99.9%以上,未 看見聚合物的存在。 (丙烯醯胺聚合物的製造) 以與針對精製步驟後所獲得的丙烯醯胺的聚合物的製 造方法相同的方式’獲得乾燥粉末狀的丙烯醯胺的聚合物。 (丙烯醯胺聚合物的水溶性測試) 將所獲得的乾燥粉末狀的丙烯醯胺聚合物置於歸子 上,分取32目〜42目的聚合物。藉由水溶性測試對該經 分取的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果不溶解成分的含有 率均為0.7% ’表現出良好的水溶性。將所獲得的結果示於 21 201141817 3»4yipif 表1。 [實例(1-2)〜實例U-4)] 於實例U-1)中’將第一反應步驟的溶氧濃度自8 ppm 變更成 4 ppm(實例(i_2))、2 ppm(實例(1-3))或 1.2 ppm (實例(1-4)),除此以外’以與實例(Μ)相同的方式 製造丙烯醯胺,並供於各種測試。將所獲得的結果示於表 即,於實例(卜1)的反應步驟中,將朝第一反應器通 氣的氣體設定為氮氣與空氣的混合氣體來代替空氣,除此 以外’進行與實例(Μ)相同的操作。將該混合氣體中的 空氣的比例分別設定為50%、25%、15%。此時的第一反 應器出口的反應液的溶氧濃度分別為4 ppm、2 ppm、1.2 PPm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度分別為 PPm、1.8 ppm、1.0 ppm。 ’i用I紙對第-反應器的反應液進行·、來去除菌 下=所獲得的遽液1 〇虹中添加甲醇90 mL,測定姻nm ====過率於任何情況下均為_ 性碳
中添加甲醇90mL,測定36〇、。_獲传的製品1〇mL 透過率於任何情況下均為9〇9= 在。 上’未看見聚合物的存 進而 藉由水溶性測試對自所獲得的丙烯醢胺水溶液 22 201141817 384yipif 製造的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果不溶解成分的含有 率均為0.3°/〇,表現出良好的水溶性。 於保存步驟中,針對精製步驟中所獲得的活性碳處理 後的製品(丙烯醯胺濃度為50.6%) 500 g,於20〇C的恆溫 槽中,使空氣以1 m3/h的流量連續進行通氣處理1〇曰, 獲得保存處理液。10日後停止通氣並測定溶氧濃度,結果 為8 ppm。向所獲得的保存處理液1〇 mL中添加曱醇9〇 mL ’測定360 nm下的透過率(曱醇測試透過率均為 99.以上,未看見聚合物的存在。另外,以與實例(1-1) 相同的方式製造丙烯醯胺聚合物,並進行所獲得的丙烯醯 胺聚合物的水溶性測試,結果不溶解成分的含有率均為 0.7%,表現出良好的水溶性。 [實例(2-1)〜實例(2-3)] 於實例(M)中,將精製步驟的溶氧濃度自8ppm變 更成 4 ppm (實例(2-1 ))、2 ppm (實例(2-2))或 1 ppm (實例(2-3)),除此以外,以與實例相同的方式 製造丙烯醯胺,並供於各種測試。將所獲得的結果示於表 1 ° 即’於實例(1-1)的精製步驟中,將pH為5時的活 性碳處理時的通氣設定為空氣與氮氣的混合氣體來代替空 氣’除此以外,進行與實例相同的操作。將該混合 氣體中的空氣的比例分別設定為5〇%、25%、12%。其結 果,攪拌24小時後的處理液的溶氧濃度分別為 4 ppm、2 ppm、1.0 ppm。向所獲得的製品1〇 mL中添加甲醇90 mL, 23 201141817 j»4yipif 測定360⑽下的透過♦(甲醇測試)。透 下均為99.9%以上,未看見聚合物的存在。、任竹障況 另外,於該精製步驟中,藉由水溶性測 的丙烯醯胺水溶液製造的丙_胺聚合物進 斤2 不溶解成分的含㈣均為G.3%,表現出良好的^性。。果 於保存步驟中,針對精製步驟中所獲得 後的製品(丙烯醯胺濃廑Λ 『玍兔處理 样中,# m Λ t ) §,於耽的值溫 二保的流量連續進行通氣處理10曰, =保存處理液。丨〇日後停錢氣並測定溶氧濃度, 所獲得的保存處理液10mL中添加甲…。 Γ9 9^1 = Γ目下的透過率(f醇測試)。透過率均為 _ 0上,未看見聚合物的存在。另外,以與實例 式製造__聚合物,並進行所獲得的丙稀酿 ^口物的水溶性測試,結果不溶解成分的含有率均為 〇.7% ’表現出良好的水溶性。 ‘”、 [實例(3-1)] ,除於實例(1-1)中,在第一反應步驟的丙烯腈濃度達 」0.4重量%的時間點使氧溶存這一點、及以使第一反應 =的丙歸腈轉化率達到99%的方式調整濕菌體的添加量這 一點以外’以與實例(M)相同的方式製造丙烯醯胺,並 供於各種》則試。將所獲得的結果示於表1。 〇〇 即’於反應步驟中,準備作為第一反應器的具備攪拌 裔,1 1坡螭製燒瓶,作為第二反應器的内徑為5 mm的 鐵氣龍(註冊商標)製管20 m。於第一反應器内,預先裝 24 201141817 js^yipif ’使空氣以1 L/min 入400 g的水。於第一反應器的氣相部令 的流量通氣。 使藉由與實例(M)中記載的方 的濕菌體懸浮於純水中。於第-反應器内==付 ^ 16 g/h的速度連續地饋送該懸浮液。以% g/h的速 :連/貝地饋送丙婦腈,另外’以32g/h的速度連續地饋送 純水。進而’以使反應pH達到7.5〜8 5的方式饋送〇」 Μ,ΟΗ水溶液。該些原料是自錢儲存槽藉由單獨的線 路來供給’且未與其他原料接觸直至被饋送至反應器内為 止。進而,以將第一反應器的液位保持成固定的方式,自 ,一反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應液,將其連 績地饋送至第二反應㈣,並於第二反應器岐—步進行 反應。再者,濕菌體的添加量是以使第一反應器的丙烯腈 轉化率達到99%的方式進行調整。 將第一反應器及第二反應器均浸潰於1(rc〜2〇t:的 溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15〇c的方式 進行溫度控制。 於開始運轉後第30日對各反應器的反應液進行取 樣,並進行HPLC分析,結果第一反應器出口處的朝丙烯 醯胺的轉化率為99°/〇’第一反應器出口處的丙烯腈濃度為 〇·4重量%,且第二反應器出口處的丙烯腈濃度成為檢測極 限以下(100重量ppm以下),丙烯醯胺濃度成為53 3重 量%。此時,第一反應器出口的反應液的溶氧濃度為8 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度為7 ppm。 25 201141817 利用濾紙對第一反應器的反應液進行過濾來去除菌 體。向所獲得的濾液中添加曱醇90mL,測定360 nm 下的透過率。透過率為99.9%以上,未看見聚合物的存在。 於第30日對該反應實施分析後,進而繼續反應約4 日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。於精製步驟中, 向所獲得的反應液約7500 g中添加活性碳(Kuraray Chemical (股份)製造的粉狀活性碳PM-SX) 30 g,添加 0.5重量%-丙烯酸水溶液160g後,藉由1 M-NaOH永溶液 將pH調整成5。於使空氣以1 L/min的流量通氣的環境 下’將反應液於25t:下攪拌24小時。攪拌24小時後的處 理液的溶氧濃度為8 ppm。 其後’利用濾紙進行過濾來去除活性碳。其後,為了 回收附著於活性碳上的丙烯醯胺,利用300 g的純水清洗
活性碳’然後與先前的活性碳處理液混合,藉由1 M-NaOH 水溶液進行中和而使pH變成7 ’獲得約7900 g的製品。 該活性碳處理後的製品中的最終丙烯醯胺濃度為50.4重 置%。向所獲得的製品10 mL中添加曱醇90 mL,測定360 nm下的透過率。透過率為99.9%以上,未看見聚合物的存 在。 利用與上述相同的製造方法,自所獲得的丙烯醯胺水 /谷液‘&乾燥粉末狀的丙烯醯胺聚合物。將該丙烯醯胺聚 合物^於篩子上’分取32目〜42目的聚合物。藉由水溶 性測5式對該經分取的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果不溶 解成77的&有率為0.5%,表現出良好的水溶性。 26 201141817 384yipif 後^保存步射’針㈣製步财所轉岐性#理 师二度為 50·6%) 5〇〇g : t屮,使空氣以1 m3/h的流量連續淮许福々点 10 :8 p:向所獲得的保存處理液〜中添加甲醇9〇 ,上’未看見聚合物的存在。另外」與 =f =的方式製造丙雜胺聚合物,並進行所獲得的⑽酿 月女聚合物的水溶性測試,結果不溶解成分的含有率為 〇·7%,表現出良好的水溶性。 [實例(3-2)〜實例(3-4)] 除於實例(1-2)〜貫例(1-4)的各實例中,在第一 反應步驟的丙稀腈濃度達到0.4重量%的時間點使氧溶存 &一點、及以使第一反應器的丙稀腈轉化率達到99%的方 式調整濕菌體的添加量這一點以外,以與實例(1_2)〜實 例(1-4)相同的方式製造丙烤醢胺’並供於各種測試(實 例(3-2)〜實例(3-4))。將所獲得的結果示於表i。 或者,亦可以說於實例(3-1)中,將朝第一反應器通 氣的氣體設定為氮氣與空氣的混合氣體來代替空氣,除此 以外,進行與實例(3-1)相同的操作。將該混合氣體中的 空氣的比例分別設定為50%、25%、15%。此時,第一反 應器出口的反應液的溶氧濃度分別為4 ppm、2 ppm、1.2 PPm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度分別為3.5
Ppm、1·8 ppm、1·0 ppm。 27 201141817 :=:存,於任何情況下均為:=36°: 相同的驟中’亦包括通氣條件在内藉由與實例(3-1) ^^?〇rL^sr'"79〇〇gwt^^ 透過率。透過率於任“、兄,測定360 nm下的 合物的存在。⑽况下均為99.9%以上,未看見聚 製造由水雜職對自賴得的科醯胺水溶液 表^的丙烯酿胺聚合物進行士又 率均為咖,纽出良好的切性°。果不轉成刀的含有 德的制ST步驟中’針對精製步驟中所獲得的活性碳處理 丙稀醯胺濃度為5〇·6%) 5⑻g,於抓雜溫
Si早氣以1 A的流量連續進行通氣處理10曰, =保存處理液,曰後停切氣並測定溶氧漢度 為8啊。向所獲得的保存處理液10 mL中添加甲醇9〇 =,測定36〇 nm下的透過率(甲醇測試)。透過率均為 ._。以上’未看見聚合物的存在。另外,以與實例 相,的方式製造㈣醯胺聚合物,並進行所獲得的丙歸隨 胺“物的水溶性賴,結果不溶料分的含有率均為 0.7% ’表現出良好的水溶性。 [實例(4-1)〜實例(4-3)] 於實例(3-1)中,將精製步驟的溶氧濃度自8鹏變 28 201141817 lpif 更成 4 ppm (實例(4-1 ))、2 ppm (實例(4-2))或 1 ppm (實例(4-3)),除此以外’以與實例(3-1)相同的方式 製造丙烯醯胺。將所獲得的結果示於表1。 或者,亦可以說於實例(3-1)的精製步驟中,將PH 為5時的活性碳處理時的通氣設定為氮氣與空氣的混合氣 體來代替空氣,除此以外,進行與實例(3-1 )相同的操作。 將該混合氣體中的空氣的比例設定為50%、25%、12%。 攪拌24小時後的處理液的溶氧濃度分別為4ppm、2ppm、 1.0 ppm。攪拌24小時後的處理液的溶氧濃度分別為4 ppm、2ppm、1 ppm。向所獲得的製品1〇mL中添加甲醇 90 mL,測疋3 60 nm下的透過率。透過率於任何情況下均 為99_9°/〇以上,未看見聚合物的存在。 另外,藉由水溶性測試對自所獲得的丙烯醯胺水溶液 製造的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果不溶解成分的含有 率均為0.3%,表現出良好的水溶性。 於保存步驟中’針對精製步驟中所獲得的活性碳處理 後的製品(丙烯醯胺濃度為5〇 6% ) g,於抓的值溫 槽中’使空氣以1 m3/h的流量連續進行通氣處理1〇日, 獲得保存處理液。1G日後停止通氣並測定溶氧濃度,結果 為8 pp二向所獲得的保存處理液紅中添加子醇9〇 mL,測定360 nm下的透過率(甲醇測試)。透過 99.9%以上,未看見聚合物的存在。另外,以與實 為 相同的方式製造丙_胺聚合物,並進行 胺聚合物的雜_試,結果秘解成分时有率= 29 201141817 0.7%,表現出良好的水溶性。 [比較例1] 於實例(1-1)中,將第一反應步驟的溶氧濃度自8 ppm 變更成未滿1 PPm,除此以外’以與實例(M )相同的方 式製造丙烯醯胺,並供於各種測試。將所獲得的結果示於 表1。 即,於實例(1-1)的反應步驟中,將朝第一反應器通 氣的氣體設定為氮氣與空氣的混合氣體來代替空氣,除此 以外,進行與實例(1-1)相同的操作。調整氮氣與空氣的 比例’以使第一反應器出口的反應液的溶氧濃度未滿1.0 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度未滿ί ο ppm。 再者,將該操作重複實施多次。 利用濾紙對第一反應器及第二反應器的反應液進行過 慮來去除菌體。向所獲得的濾液mL中添加曱醇9〇 mL,測定360nm下的透過率(甲醇測試來自第一反應 器的反應液的透過率為99.9%以上,未看見聚合物的^ 在另方面,來自第二反應器的反應液的透過率通常為 99.9%以上,但以1〇次中有1次左右的比例成為 有時看見聚合物的存在。 符田兴貫例CM)相同的操作進行活性 =約7_g的製品。向所獲得的製品㈣中和 ’測定360 nm下的透過率(甲醇測試)。於〈 看見聚合物的丙稀醒胺溶液的透過, .。未看見聚合物,但當對在第二反應器内看見】 30 201141817 物的存在的丙烯醯胺溶液進行了活性碳處理時,透過率 98.0%,看見聚合物的存在。 ^於精製步驟中,藉由水溶性測試對自所獲得的丙烯釅 胺水溶液製造的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果於第二反 應器内未看見聚合物的丙烯醯胺溶液的不溶解成分的含有 率為0.3%,但於來自在第二反應器内看見聚合物的存在時 的丙烯醯胺水溶液的聚合物的情況下,不溶解成分的 率為5%。 ’ ^於保存步驟中,針對精製步驟中所獲得的活性碳處理 後的製品(丙烯醯胺濃度為5〇6%) 5〇〇g,於2〇t的恆溫 槽中’使空氣以1 m3/h的流量連續進行通氣處理1〇曰, 獲知保存處理液。10日後停止通氣並測定溶氧濃度,妹果 為8 ppm。向所獲得的保存處理液1〇 mL中添加曱醇 mL’測定360 nm下的透過率(曱醇測試)。若為來自在第 二反應器内未看見聚合物的存在時的丙烯酿胺水溶液的丙 烯醯胺,則透過率為99.9%,未看見聚合物。另一方面, 若為來自在第二反應H内看見聚合物的存在時的丙稀醯胺 水溶液的丙烯醯胺,則透過率為98%,看見聚合物的存在。 另外,藉由水溶性測試對自此_丙騎胺水溶液製造的 丙婦醯胺聚合物進行評價,結果*溶解成分的含有率為 4%,品質產生了問題。 [比較例2] 除於實例(3-1)中,將第—反應步驟的溶氧濃度自8 ppm變更成未滿lpPm這-點、及以使第—反應器的丙稀 31 201141817 腈轉化率達到99%的方式調整濕菌體的添加量這一點以 外’以與實例(3-1)相同的方式對丙烯醯胺進行精製。再 者,將δ亥操作重複實施多次。將所獲得的結果示於表1。 即’於反應步驟中,準備作為第一反應器的具備攪拌 器的1 L玻璃製燒瓶’作為第二反應器的内徑為5 mm的 鐵氟龍(註冊商標)製管2〇 m。於第一反應器内,預先裝 入400 g的水。於第一反應器内使氮氣以1 L/min的流量通 氣。 使藉由與實例(M)中記載的方法相同的方法所獲得 的濕菌體懸浮於純水中。於第一反應器内一面進行攪拌, 一面以16g/h的速度連續地饋送該懸浮液。以32g/h的速 度連續地饋送丙烯腈,另外,以32g/h的速度連續地饋送 純水。進而,以使反應pH達到7 5〜8 5的方式饋送〇3 M-NaOH水溶液。該些原料是自各雜存槽藉由單獨 路來供給’且未與其他原料接觸直至被饋送至反應器内為 進而,以將第一反應器的液位保持成固定的方式 第-反應II内以80 g/h的速度連續地抽出反應液、自 續地饋送至第二反應㈣,並於第二反應器⑽進連 =J者’濕菌體的添加量是以使第—反應器= 轉化率達到99。/。的方式進行調整。 碲腈 將第-反應11及第二反絲均浸潰於听 溫度的水浴巾,以使各反應㈣部的液 2 進行溫度控制。 的方式 32 201141817^ 於開始運轉後第30日對各反應器的反應液進行取 樣,並進行HPLC分析’結果第—反應器出口處的朝丙稀 醯胺的轉化率為99%,第-反應器出口處的丙烯腈濃度為 0.4重量%’且第二反應器出口處的丙烯腈濃度成為檢測極 限以下(100重量ppm以下),丙烯醯胺濃度成為53 3重 直%。此的第一反應益出口及第二反應器出口的反應液 的溶氧濃度均未滿1 ppm。 利用濾紙對第一反應器的反應液進行過濾來去除菌 體。向所獲得的濾液10 mL中添加曱醇90 mL,測定360 nm 下的透過率。通常為99.9%以上,但以1〇次中有1次左右 的比例成為98.5%,有時看見聚合物的存在。 於第30日對該反應實施分析後,進而繼續反應約4 日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。於精製步驟中, 向所獲得的反應液約7500 g中添加活性碳(Kuraray Chemical (股份)製造的粉狀活性碳PM-SX) 30 g,添加 0.5重量%-丙烯酸水溶液160 g後,藉由1 M-NaOH水溶液 將pH調整成5。於使空氣以1 L/min的流量通氣的環境 下,將反應液於25°C下攪拌24小時。攪拌24小時後的處 理液的溶氧濃度為8 ppm。 其後,利用渡紙進行過遽來去除活性碳。其後,為了 回收附著於活性碳上的丙烯醯胺,利用300 g的純水清洗 活性碳,然後與先前的活性碳處理液混合,藉由1 M-NaOH 水溶液進行中和而使pH變成7,獲得約7900 g的製品。 該活性碳處理後的製品中的最終丙烯醯胺濃度為50.5重 33 201141817 量%。向所獲得的製品10 mL中添加甲醇90 mL,測定360 nm下的透過率。若為來自在第一反應器内未看見聚合物的 存在時的丙烯醯胺水溶液的丙埽酿胺,則透過率為99.9% 以上’但若為來自在第一反應器内看見聚合物的存在時的 丙烯醯胺水溶液的丙烯醯胺,則透過率為98%,看見聚合 物的存在。 另外,藉由水溶性測試對自所獲得的丙烯醯胺水溶液 製造的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果若為來自在第一反 應器内未看見聚合物的存在時的丙烯醯胺水溶液的丙烯醯 胺聚合物,則不溶解成分的含有率為〇 3%,若為來自在第 一反應器内看見聚合物的存在時的丙烯醯胺水溶液的丙烯 醯胺聚合物,則不溶解成分的含有率為5〇/〇。 [比較例3] 除於實例(3-1)中’將精製步驟的溶氧濃度自8 ppm 變更成未滿1 ppm這一點、及以使第一反應器的丙烯腈轉 化率達到99%的方式調整濕菌體的添加量這一點以外,以 與實例(3-1)相同的方式對丙烯醯胺進行精製。將所獲得 的結果示於表1。 & 〇即,於反應步驟中,準備作為第一反應器的具備攪拌 器的1 L玻璃製燒瓶,作為第二反應器的内徑為5 mm的 鐵氟龍(註冊商標)製管2〇111。於第一反應器内,預先裝 ^4〇0g的水。於第一反應器内使空氣以1L/min的流量通 氣。 使藉由與貫例(1 _ 1 )中5己載的方法相同的方法所獲得 34 201141817, 的濕菌體懸浮於純水中。於第— -面以16轉度連續地饋送該;;=== 度連續地饋送丙烯腈,另外,以 從以32 g/h的速 純水。進而,以使反應pH達到7 s的速度連續地馈送 M-NaOH水錄。該㈣^自卩^ :來:給,且未f他原料接觸直至被饋送 f進而:將第—反應器的液位保持成固㈣^ ^ ^反應益内以8G g/h的速度連續地抽出反應液,將 、,地饋送至第二反應器内’並於第二反應器内進_步進行 ^應。再者,濕®體的添加量是以使第—反應器的 轉化率達到99%的方式進行調整。 將第一反應器及第二反應器均浸潰於1(rc〜2〇它的 溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15艽的方式 進行溫度控制。 於開始運轉後第30日對各反應器的反應液進行取 樣,並藉由上述HPLC條件進行分析,結果第一反應器出 口處的朝丙烯醯胺的轉化率為99%,第一反應器出口處的 =烯腈濃度為0.4重量%,且第二反應器出口處的丙烯腈 》辰度成為檢測極限以下(100重量ppm以下),丙浠醯胺濃 度成為53.3重量%。此時,第一反應器出口的反應液的溶 氧濃度為8 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度為 7 ppm。 利用濾紙對第一反應器的反應液進行過濾來去除菌 向所獲得的濾液10 mL中添加甲醇90 mL,測定360 nm 35 201141817, l ^il 下的透過率。透過率為99.9%以上,未看見聚合物的存在。 於第30日對該反應實施分析後,進而繼續反應約4 日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。於精製步驟中, 向所獲得的反應液約7500 g中添加活性碳(KUraray Chemical (股份)製造的粉狀活性碳pM_sx) 3〇 g,添加 0.5重量%-丙烯酸水溶液160g後,藉由! M-NaOH水溶液 將pH δ周整成5。於使氮氣以1 L/min的流量通氣的環境 下,將反應液於25。(:下攪拌12小時,結果看見白色的不 ;谷解性的聚合物的生成,而難以繼續進行進一步的作業。 攪拌12小時後的處理液的溶氧濃度未滿1 ppm。 [比較例4] 於實例(3_1)巾,將保存轉的溶氧濃度自8_變 更成未滿1 ppm’除此以外,以與實例⑴)相同的方式 製造丙烯醯胺。將所獲得的結果示於表1。 (丙I酿^所獲得的活性碳處理後的製品 (丙烯醯,度為5〇.6%) g,於2叱的虹槽中,使 J m/h的流量連續進行通氣處理10日,獲得保存 处理液。1G日後停止通氣並測定溶氧滚度, 滿 向所獲得的保存處理液1〇扯中添加曱“虹, f叫的透過率。透過率為95%,看見聚合物的 [實例5] ’以使第一反應器的 菌體的添加量,代替 於貫例(1-1)的第一反應步驟中 丙烯腈轉化率麵90%的方式調整濕 36 201141817t\ ^ L· *· 以使該轉化率達到97%的方式調整濕菌體縣加量,除此 以外’以與實例(W)相同的方式製造丙烯醯胺,並供於 各種測武。將所獲得的結果示於表1。 即’作為實例5的反應步驟,準備作為第一反應器的 具備攪拌H的1 L玻璃製燒瓶,作為第二反應㈣内徑為 5麵的鐵氟龍(註冊商標)製管2〇m。於第一反應器内, 預先裝入400以勺水。於該第—反應器的氣相部中,使空 乳以1 L/min的流量通氣。 使藉由與貫例(1_1)中記載的方法相同的方法所獲得 的濕菌體懸浮於純水中。於第—反應器内—面進行视摔, -面以iig/h的速度__送賴浮液。以32g/h的速 度連續地饋送喊腈,糾,以37g/h的速度連續地饋送 純水。進而’以使反應pH達到7 5〜8 5的方式饋送〇] M-NaOH水溶液。該些原料是自各個儲存槽藉由單獨的線 路來供給,且未與其他騎接敏錄舰至反應器内為 止。進而,以將第-反絲的液位簡成固定的方式,自 第一反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應液,將其連 續地饋送至第二反應ϋ内,胁第二反應器内進—步進行 反應。再者’濕菌體的添加量是以使第_反應器的丙稀猜 轉化率達到90%的方式進行調整。 將第一反應态及第二反應器均浸潰於1〇。〇〜2〇。〇的 溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15。匸的方式 進行溫度控制。 於開始運轉後第2日對各反應器的反應液進行取樣, 37 201141817 * 1 並藉由上述HPLC條件進行分析,結果第一反應器出口處 的朝丙烯醯胺的轉化率為9〇%,且第二反應器出口處的丙 烯腈濃度成為檢測極限以下(1〇〇重量ppm以下),丙婦醯 胺濃度成為53.5重量%。此時,第一反應器出口的反應液 的溶氧濃度為8 ppm ’第二反應器出口的反應液的溶氧濃 度為7 ppm。 於精製步驟中,在第2曰對該反應實施分析後,進而 繼續反應約4日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。 向該反應液中添加活性碳(Kuraray Chemical (股份)製粉 狀活性碳PM-SX)30 g’添加0.5重量%·丙烯酸水溶液 g後’藉由1 M-NaOH水溶液將pH調整成5。於使空氣以 1 L/min的流量通氣的環境下,將反應液於25〇c下攪拌5 小時後’利用濾紙進行過濾來去除活性碳。攪拌5小時後 的處理液的溶氧濃度為8 ppm。其後,為了回收附著於活 性碳上的丙稀醯胺,利用300 g的純水清洗活性碳,然後 與先前的活性碳處理液混合’藉由1 M-NaOH水溶液進行 中和而使pH變成7,獲得約7900 g的製品。該活性碳處 理後的製品中的最終丙烯醢胺濃度為50.6重量0/〇。 向所獲得的丙烯醯胺水溶液10 mL中添加曱醇9〇 mL,測定360 nm下的透過率。透過率於任何情況下均為 99.9%以上,未看見聚合物的存在。 另外,藉由水溶性測試對自所獲得的丙烯醯胺水溶液 製造的丙稀醯胺聚合物進行评價’結果不溶解成分的含有 率均為0.3%,表現出良好的水溶性。 38 201141817 於保存步驟中, 針對該丙烯醯胺水溶液100 g ’ 於 20¾ 結果為8 ppm。即 90 mL ’亦不產生 的恆溫槽中,使空氣以i 日。30日後停止通氣並 #向所猶ί呈AA A __ 1 m3/h的流量連續進行通氣處理 ^測定溶氧濃度,結果為 8 Λ 曰° 30
接* J貫例5的保存驟巾,使用純度為99·9%的氣氣代 、工,除此以外,進行與實例5相同的處理而獲得處理 液《•亥處理液的溶氧〉農度為〇 〇8卯m。向所獲得的處理液 10 mL中添加甲醇9〇 mL ’結果產生白色渾濁看見聚合 物的存在。 [實例6] 除於實例(卜1)中,在第一反應步驟的丙烯腈濃度達 到0.8重量%的時間點使氧溶存這一點、及將溶氧濃度自8 ppm變更成1.2 ppm這一點以外,以與實例(M)相同的 方式製造丙烯醯胺。此時,第二反應步驟中的溶氧濃度為 1.0 ppm。進而將實例6實施多次。 [比較例6] 除於實例(卜1)中’在第一反應步驟的丙烯腈濃度達 到0.8重量%的時間點使氧溶存這一點、及將溶氧濃度自8 ppm變更成未滿1 ppm這一點以外,以與實例(卜丨)相同 39 201141817, 的方式製造丙烯醯胺。此時,第二反應步驟中的溶氧濃度 未滿1.0 ppm。進而將比較例6實施多次。 即’上述實例6及比較例6除於實例(1-1 )的第—反 應步驟中,使第一反應器出口處的朝丙烯醯胺的轉化率變 成98%、使第一反應器出口處的丙烯腈濃度變成〇 8重量 0/〇这一點,及將朝第一反應器通氣的氣體設定為氮氣與空 氣的混合氣體來代替空氣這一點以外,進行與實例(1_1) 相同的操作。將該混合氣體中的空氣的比例分別設定為 15%及5%。此時,第一反應器出口的反應液的溶氧濃度分 別為1.2??111及未滿1.0卯111。 ^此處’ _遽紙對第―反應H的反應液進行過遽來去 除菌體向所獲得的濾液1〇mL中添加甲醇9〇紅,測 360 nm T的透過率(甲醇測試)。透過率於溶氧濃度為2 PP:的情,(實例6)下為99 9%以上,未看見聚合物的 二,於>谷氧濃度未滿1〇 ppm的情 常為鶴以上,但以1〇次中有 98.5%’有時看見聚合物的存在。 U Μ為 弋摔ί i卜-1tt:性測試對自以與實例(1-1)相同的方 製仏的丙烯酿胺聚合物進行評價,結果透過率於在第, 應步驟中溶氧_ U ppm _ 第3 解成分的含有率為〇.3%,表現出良 不办 比例成為4%,品質產生了問題。將所獲得的m的 201141817 J-aI6178e <贺客军«^^f#{k: ΐ<【1<】 「保存」 保存步驟 水溶性 測試 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 o 〇 〇 〇 〇 o 1 X 1 曱醇 測試 〇 〇 〇 〇 o 〇 〇 o o o o 〇 o o o X ^ ^ α, 琺 ^ 00 00 oo 00 oo CO 「製造」 精製步驟 水溶性 測試 〇 Ο 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 o 〇 o 〇 〇 〇 O X X 曱醇 測試 〇 ο Ο o 〇 〇 〇 〇 o o 〇 〇 〇 〇 〇 1 X X 钱 ^ 00 寸 CN oo 寸 CN oo OO 00 丙烯腈濃 度 (重量%) 〇 o o o o 〇 o 反應步驟 第二反應步驟 甲醇 測試 1 1 I 1 1 1 X 1 爽 9 «ί㈣a 效 - r- CO 00 — 卜 卜 ro oo 卜 卜 V 丙烯腈濃 度 (重量%) ο o o o o o O 第一反應步驟 曱醇 測試 〇 〇 Ο 〇 1 〇 0 o o < 1 o o X 5 1 钱 3 00 CN CN 00 00 (N oo 00 CN V 金哮 一 Jfhll « c; 寸 o 寸 o 00 o 寸 o / 丨(1-1) 丨(1-2) Id-3) 丨(⑷1 丨(2-1) 1 | (2-2) I | (2-3) I 1 (3-1) 1 丨(3-2) | (3-3) | (3-4) | (4-1) (4-2) (4-3) IT) (N £ 201141817
JaI6178e 1 1 1 X X 1 V | 0.08 | X 0 〇 X X 〇 〇 1 V 00 00 00 〇 〇 1 1 1 卜 卜 V 〇 ο 0 0 1 X 0 〇 00 V 寸 d 00 ο ΓΛ 寸 νο 201141817 jonyi plf 【圖式簡單說明】 無。 【主要元件符號說明】 無。

Claims (1)

  1. 201141817 七、申請專利範圍: 1. 一種具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法,其 特徵在於: 於使用包含可自腈化合物生成醯胺化合物的酶的觸 媒’自含有腈化合物的水溶液製造包含具有不飽和鍵的醯 胺化合物的反應液時、及/或於保存使用該觸媒自含有腈化 合物的水溶液所製造的包含具有不飽和鍵的醯胺化合物的 反應液時’將該反應液中的氧設定為1重量ppm以上、飽 和氧濃度以下。 2·如申請專利範圍第1項所述之具有不飽和鍵的醯胺 化合物的安定化方法,其中於上述反應液中的腈化合物未 滿1重量%時,使氧以1重量ppm以上、飽和氧濃度以下 溶存於該反應液中。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之具有不飽和 鍵的酿胺化合物的安定化方法,其中於上述反應液的pH 為3以上、未滿7時,使氧以1重量ppm以上、飽和氧濃 度以下溶存。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之具 有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法,其中上述腈化合 物為(甲基)丙烯腈’上述醯胺化合物為(甲基)丙烯醯胺。 5 ·如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之具 有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法,其中上述反應液 中所含有的多肽的浪度為0.1重量ppm以上、500重量ppm 以下。 44 201141817 6·如申清專利範圍第1項至第$項中任·~項所述之具 有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法’其中上述酶為腈 水合酶。 7. 如申請專利範圍第6項所述之具有不飽和鍵的醯胺 化合物的安定化方法,其中上述腈水合酶源自假諾卡氏菌 屬。 8. —種具有不飽和鍵的醯胺化合物,其特徵在於:其 是經由如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之具 有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法而獲得。 9. 一種聚醯胺化合物,其特徵在於:其是使經由如申 請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之具有不飽和鍵 的醯胺化合物的安定化方法所獲得的具有不飽和鍵的醯胺 化合物聚合而獲得。 45 201141817 j〇^y ι and in the amide compound having unsaturated bond, no chemical substance is added and no additional specific device or design is needed. A stabilizing method of amide compound having unsaturated bond is provided by controlling an oxygen concentration of solution including the amide compound having unsaturated bond, wherein the amide compound having unsaturated bond is very important in industry and very easy to polymerize and hard to handle. 四、 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 益。 五、 本案若有化學式時’請揭不最能顯不發明特徵 的化學式: 益Ο 2 201141817 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:丨00年8月17日 發明專利說明書 (本說明書格式、順序’請勿任意更動,※記號部分請勿填寫) ※申請案號: ※申請日: 分類: 一、發明名稱:(中文/英文) 具有不飽和鍵的酿胺化合物的安定化方法 STABILIZING METHOD OF AMIDE COMPOUND a HAVING UNSATURATED BOND 二、 中文發明摘要: 本發明提供一種於具有不飽和鍵的醯胺化合物中,不 添加化學物質或者不追加特殊的裝置或設計的具有不飽和 鍵的醯胺化合物的安定保存法,其中具有不飽和鍵的醯胺 化合物在工業上非常重要,並且極易聚合且難以處理。藉 由控制含有具有不飽和鍵的醯胺化合物的溶液的氧濃度, 而提供具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法,其中具 〇 有不飽和鍵的醯胺化合物在工業上非常重要,並且極易聚 合且難以處理。 三、 英文發明摘要: This invention provides a stable storage method of amide compound having unsaturated bond, wherein the amide compound having unsaturated bond is very important in industry and very easy to polymerize and hard to handle, 201141817fl 修正日期:100年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種具有不飽和鍵的醯胺化合物的安 定化方法。 【先前技術】
    具有不飽和鍵的酸胺化合物是作為各種材料的原料單 體較重要的工業原料,其中,尤其(曱基)丙烯醯胺是廣泛 用作高分子凝聚劑、原油的二次.三次回收用藥劑、紙用藥 劑等的原料單體的重要的工㈣料。但是,該醯胺化合物 極易聚合,因此於儲存或輸送等中成為大問題。 込今為止,報告有藉由聚合抑制劑的添加的安定儲存 法(專利文獻卜專利文獻2)。另—方面,設想有經常持 續撥拌等的物理式對應方法等。但是,於前者中,存在具 有不飽和鍵的醯胺化合物的純度下降等對品質造成影響的 ,題,於後者中,存在需要專用的裝置、設備費增加等問 力外,於專利文獻 T揭不有如下的丙烯醯胺水溶液 ^装方法:^在含銅觸媒的存在下,使丙烯腈與水於 ^相下反朗獲得的丙刺胺水溶液進行精料,將該反 ί液:的ί反應丙烯腈於實質上不存在氧的狀態下餾去去 示’繼而與减含氧氣難觸,贿氧濃度储在至少* PPm以上而進行氧處理後,進行強酸性陽籬早六拖掛日t s / 或強驗性陰離子交換樹脂處理。_子又換树月曰及/ 但是,必需藉由離子交換樹月旨來去除用作觸媒的金屬 3 201141817 X^;li 1 修正日期:1〇〇年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 銅,此時,存在pH下降至丙烯腈容易聚合的3〜4為止的 問題。 而且,於專利文獻4中揭示有如下的丙烯醯胺水溶液 的精製方法.於使用具有腈水合能的微生物自丙烯腈直接 水合而獲得丙烯醯胺的方法中,若提高丙烯醯胺濃度,則 存在色素及微量的雜質被自微生物抽出至水溶液中的傾 向,因此當使用活性碳對丙烯酿胺水溶液進行精製時,使 活性碳接觸溶解有氧的水,將所獲得的接觸後的水中的溶 氧濃度提高至0.5 ppm以上後,使該活性碳接觸丙烯醯胺 水溶液。 但是,專利文獻4對微生物法中的自丙烯腈至丙烯醯 胺的反應的階段、或者精製後所獲得的丙烯醯胺的保存的 階段未進行任何記載或暗示,於實用上有可能產生問題。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特公昭39-10109號公報 [專利文獻2]日本專利專利第2548〇51號公報 [專利文獻3]日本專利特公昭52_91818號公報 [專利文獻4]日本專利特公平2_9〇22號公報 【發明内容】 本發明的目的在於提供一種於極易聚合且難以處理的 具有不飽和鍵的醯胺化合物中,不添加化學物質或者不追 加特殊的裝置或設計的具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定 保存法。 201141817 w i pit 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年X月17日 本發明者等為了解決上述課題而反覆努力研究的結 果’發現若於更容易聚合的高濃度的具有不飽和鍵的醯胺 化合物水溶液中’含有1重量ppm以上的氧,則不僅聚合 抑制效果增加,而且自具有不飽和鍵的醯胺化合物所獲得 的聚合物(聚醯胺化合物)的品質良好,從而完成本發明。 即’本發明如下。 o Π] —種具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法, 其特徵在於: 於使用包含可自腈化合物生成醯胺化合物的酶的觸 媒,自含有腈化合物的水溶液製造包含具有不飽和鍵的醯 胺化合物的反應液時、及/或於保存使用該觸媒自含有腈化 合物的水溶液所製造的包含具有不飽和鍵的醯胺化合物的 反應液時,將該反應液中的氧設定為1重量ppm以上、飽 和氧濃度以下。 [2]如Π]所述之安定化方法,其中於上述反應液中的 o 物未滿1重量%時,使氧以1重量PPm以上、飽和 氧浪度以下溶存於該反應液中。 上3]如[1]或[2]所述之安定化方法其中於上述反應液 ==滿7時,使氧以1重量,以上、飽 腈化&項所述之安定化方法,其中上述 胺。%甲基)丙埽腈,上述醯胺化合物為(曱基)丙烯醯 [5]如[1]至[4]中任—項所述之安定化方法,其中上述 5 201141817 IjJil 1 為第__號中文說明書無劃線修正本 修正日期溯㈣17日 反應液中所含有的多肽的濃度為0.1重量ppm以上、5〇〇 重量ppm以下。 [6] 如[1]至[5]中任一項所述之安定化方法,其 酶為腈水合酶。 ~ [7] 如[6]所述之安定化方法’其中上述腈水合酶源自 假諾卡氏菌屬。 [8] —種具有不飽和鍵的醯胺化合物,其特徵在於: 其疋經由如[1]至[7]中任一項所述之安定化方法而獲得。 [9] 一種聚醯胺化合物,其特徵在於:其是使^由如 [1]至[7]中任一項所述之安定化方法所獲得的具有不飽和 鍵的醯胺化合物聚合而獲得。 再者,於本說明書中,將藉由使用包含可自腈化合物 生成醯胺化合物的酶的觸媒的水合反應,自含有猜化合物 的水溶液獲得包含具有不飽和鍵的醯胺化合物的反應液的 步驟設定為「反應步驟」’將藉由使用活性碳等對所獲得的 具有不飽和鍵的醯胺化合物的反應液進行精製來去除酶等 的步驟設定為「精製步驟」’將藉由經過上述兩個步驟而自 猜化合物獲得具有不飽和鍵的酿胺化合物稱為「擊造」。 另外,於本說明書中,亦將「具有不飽和鍵的醯胺化 合物」簡稱為「醯胺化合物」或「不飽和醯胺化合物」。自 腈化合物生成酿胺化合物的反應途中的含有酿胺化合物的 反應液、反應後的含有醯胺化合物的反應液、精製後的含 有醯胺化合物的反應液、以及保存中.保存後的含有醯胺化 合物的反應液均至少含有醯胺化合物,因此亦稱為「含酿 201141817 ipii. 1 修正日期:100年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 胺化合物的溶液」或「醯胺化合物水溶液」。有時將作為氧 濃度的單位的「重量ppm」僅記作「ppm作要夫 載明,則全部表示「重量ppm」。以相同含義== 化合物聚合物」與「聚醯胺化合物」的用語。 [發明的效果] 根據本發明的安定化方法,可實質上不增加具有不飽 和鍵的醯胺化合物的雜質含量、且不進行昂貴的設備的增 0 设等而始終女疋地製造.保存具有不飽和鍵的醯胺化合物。 進而,利用此種安定化方法使醯胺化合物聚合而獲得 的聚醯胺化合物的品質良好。 【實施方式】 本發明的具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法的 特徵在於:於使用包含可自腈化合物生成醯胺化合物的酶 的觸媒,實施下述步驟時,將含有該醯胺化合物的反應液 中的氧設定為1重量ppm以上、飽和氧濃度以下。 反應步驟:於含有腈化合物及該觸媒的水溶液中,藉 Ο 由觸媒反應而自腈化合物生成該醯胺化合物的步驟;以及 精製步驟:使用活性碳等,自藉由反應步驟所獲得的 反應液中去除源自觸媒(精製酶.粗精製酶、含有酶的微生 物或微生物的培養液)的蛋白質或多肽等的步驟(將以上 步驟總稱為製造步驟。);及/或、 保存步驟:保存藉由製造步驟所獲得的反應液的步驟。 於反應步驟中’在反應途中或反應後的反應液中含有 未反應或殘存腈化合物、所生成的醯胺化合物、以及觸媒。 201141817 JO^t^ipii 1 為第100117778號中文說明書無麵修正本 修正日期·年8月丨7日 另一方面,於反應前(亦包含反應0小時)的水溶液中, 含有腈化合物與觸媒。 另外’本發明的具有不飽和鍵的醯胺化合物的特徵在 於:其是經由本發明的安定化方法而獲得,進而,本發明 的聚醯胺化合物的特徵在於:其是使本發明的具有不飽和 鍵的醯胺化合物聚合而獲得。 本發明中所應用的腈化合物只要是成為可自腈化合物 生成酿胺化合物的轉(較佳為猜水合酶)的受質,可生成 後述的具有不飽和鍵的醯胺化合物的腈化合物,則於本發 月中並無特別限疋,但較佳為丙細腈及曱基丙稀腈。再者, 於本說明書中,將丙烯腈及甲基丙烯腈一併稱為 丙烯腈」。 本發明中所應用的具有不飽和鍵的醯胺化合物只要是 分子内含有不飽和雙鍵的醯胺化合物,則並無特別限定疋 作為本發明中所應用的具有不飽和鍵的醯胺化合物,例如 :列舉:丙烯醯胺、曱基丙烯醯胺、巴豆醯胺、甘菊花醯 胺、2-戊烯醯胺、3-戊烯醯胺、4_戊烯醯胺、2_己烯醯胺、 已歸酸胺、5-己晞醯胺等單醯胺化合物,反丁稀二酸胺、 順丁烯二醯胺、甲基順丁烯二醯胺、曱基反丁烯二醯胺、 =康二醯胺、2_戊烯二醢胺、3_己烯二醯胺等二醯胺化合 等。較佳為可列舉單軸化合物,更佳為可列舉丙稀醯 ^甲基丙烯醯胺。再者,於本說明書中,將丙埽醯胺及 用土 =烯醯胺一併稱為「(甲基)丙烯醯胺」。本發明中所應 的含有具有不飽和鍵的醯胺化合物的溶液並無特別限 201141817 it. 1 修正日期:1〇〇年8月17日 為第1^0117778號中文說明書無劃線修正本 定,但較佳為應用於藉由該醯胺化合物所對應的猜化合物 的水合反應所獲得的生成液。另外,更佳為特別適宜二應 用於藉由丙稀腈的水合反應所獲得的含丙烯酿胺的溶液、 或者藉由甲基丙稀腈的水合反應所獲得的含甲基兩稀隨胺 的溶液。 生產具有不飽和鍵的酸胺化合物的方法並無特別限 定,例如可適宜地例示利用微生物的生產方法。作為產生 可適宜地使用的腈水合酶的微生物,可列舉屬於土壤絲菌 (Nocardia)屬、棒狀桿菌(Corynebacterium)屬、芽胞 桿菌(Bacillus )屬、嗜熱性的芽胞桿菌屬、假單孢菌 (Pseudomonas)屬、微球菌(Micrococcus)屬、以玫瑰 色(rhodochrous)種為代表的紅球菌(Rhodococcus)屬、 不動菌(Acinetobacter)屬、黃桿菌(Xanth〇bacter)屬、 鏈絲菌(Streptomyces)屬、根瘤菌(Rhizobium)屬、克 萊桿菌(Klebsiella)屬、腸桿菌(Enterobacter)屬、伊文 氏桿菌(Erwinia)屬、產氣單胞菌(Aeromonas)屬、檸 檬酸桿菌(Citrobacter)屬、無色桿菌(Achromobacter) 屬、土壤桿菌(Agrobacterium)屬或以嗜熱性(thermophila) 種為代表的假諾卡氏菌(Pseudonocardia)屬、無芽孢桿菌 (Bacteridhim)屬、短桿菌(Brevibacterium)屬的微生物 等。另外’亦可列舉:使自該些微生物所選殖的腈水合酶 基因於任意的宿主中高度表達的形質轉換體;以及使用重 組去氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)技術,將 該腈水合酶的構成胺基酸的1個或2個以上以其他胺基酸 201141817 J^yipu 1 修正日期:1〇〇年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 或者使其缺失、將其絲或插人,藉此使進 “酿胺化合物耐性或腈化合物耐性、溫度耐性的變異型 的腈水合酶表達的形質轉換體等。 再者,此處的任意的宿主如後述的實例般,可列舉大 腸桿菌(Escherichia coli)作為代表例,但並不特別限定於 大^早菌,亦包含枯草芽孢桿菌(Bacillus s咖iis)等芽 ,桿菌屬g、酵母或放線㈣其他微生物_株。作為此種 j株的例子,可列舉鮮1〇822(本菌株是根據關於專利手 、、只上的微生物的寄託的國際承認的布達佩斯條約,於a% 年2月7日以受託號FERMBp_5785寄託於茨城縣築波市 東1-1-3的通商產業省工業技術院生命工學工業技術研究 所(現為茨城縣築波市東築波中心中央第6獨立 行政法人產業技術综合研究所專利生物寄託中心))。 该些微生物之中,就具有高活性、高安定性的腈水合 酶的觀㈣言,較佳域於假諾卡氏g (pseud。臟 f的微生物、及使自該微生物所選殖的腈水合酶基因於任 思的伯主中尚度表達的形質轉換體、以及使變異型的腈水 表達的形質轉換體。再者,上述形質轉換體就進一步 提尚腈水合酶的安定性,每個菌體的活性更高的觀點而言 較佳。 另外,可使腈水合酶於微生物内高度表達的玫瑰色紅 球菌(Rhodococcus rhodochrous) J-1、使自該微生物所選 殖的腈水合酶基因於任意的宿主中高度表達的形質轉換體 亦同樣較佳。產生上述腈水合酶的微生物的菌體可藉由分 201141817, x . i 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月丨7日 子生物學.生物工料.如碎學_域 方法來製備。 力的叙 本發明的重組載體是含有對腈水合酶進行編 的重組載體,可藉由將對腈水合酶進行編石馬的基因連3 載體而獲得。載體並無特別限定,例如於以ρΕΤ_21 α ΡΚΚ223-3、PUC19、PBluescriptKS ( + )及 pBR32 表的市售的表達質體中導入對腈水合酶 闲戈 ❹ 藉此可構築該腈水合酶的表達質體。另外,作為=:質 轉換的宿主生物,只要是重組載體安定,且可自^ =夕卜來的難的形質可表達的宿主生物即可,;如可 列牛大腸;f干囷作為較佳例,但並不僅限於大腸桿菌, ,二至枯草芽孢桿菌、酵母等中而獲得具有腈水^ 生產能力的形質轉換體。 、 如上所述的生產腈水合酶的微生物亦可藉 法來適宜培養並使其增殖,從而生產腈水合酶。 〇 用的培養基’只要是含有適量碳源、氮源、:‘ 他^分的培養基’則可使用合成培養基或天然培 脣暴的任一者。例如,可藉由將微生物植菌於LB培養美、 Μ9培養基等通常的液體培養基中後,以適當的培°; (-般為20°C〜50。〇但於嗜熱菌的情況下亦可為5〇= =。)進行培養來製備。培養可於含有上述培養成 體培養基中利用振盪培養、通氣攪拌培養、連續培’泣 加培養等通常的培養方法來進行。形質轉換體的块 較佳為15°C〜37°C。培養條件只要根據培養的種類二二 11 201141817 384yipit 1 修正日期:[〇〇年8月17日 為第卿117778號巾文獅魏麵修正本 只要菌株生長並可生產腈水合酶 方法而適宜選擇即可, 則並無特別限制。 ^本發明巾,為了使上述生產腈水合酶的微生物的菌 5、腈化合物聽,可進行藉由如分料來錢、或者 加以破碎來製作菌體破碎物等各種處理,將實施了該些處 理的某一處理的菌體總稱為菌體處理物。 1為被破碎的微生物的菌體的形態,只要包含產生腈 水。酶的微生物的菌體,則並無特別限制,例如可列舉: 包含該菌體的培養液本身、將該培養液離心分離後經分離· 回收的集菌體、進而利用生理鹽水等清洗該集菌體而成者 作為使上述菌體破碎的裝置,只要可使菌體破碎,則 並無特別限制,例如可列舉·超音波破碎機、法式細胞破 卒器(French Press)、顆粒破碎機(Beads Shocker)、均質 機(homogenizer)、濕式研磨機(Dynomill)、冷;東研磨機 (Cool miu)等磨碎裝置等。該些之中,就可廉價地擴大 規模的觀點而言,較佳為均質機。再者,所謂均質機,是 指如下的裝置:藉由螺絲或油壓來調節設置於利用活塞進 行送液的柱塞式高压泵的出口的均質閥的間隙,使所導入 的流體瞬間地產生剪切·碰撞.空蝕等的相乘效應。三和機 械股份有限公司、Izumi Food Machinery股份有限公司等 市售有該均質機。 使菌體破碎時的溫度並無特別限制,較佳為〇。匸以 上、50°C以下,更佳為〇。(:以上、25°C以下。 12 201141817rl ϋ /"00117778號中文說明書無劃線修正本 修正曰期:1〇〇年8月17日 另外,使菌體破碎時的ΡΗ並無特別限制,較佳為 為4以上、1〇以下,更佳為ρΗ為6以上、8以下。 使用均質機來使菌體破碎時的壓力只要是菌體被破碎 的壓力,則並無特別限制,較佳為l〇MPa以上、3〇〇Mpa 以下,更佳為30 MPa以上、1〇〇 MPa以下。 令人震驚的是’藉由本發明者等人而使腈水合酶對不 飽和驢胺化合物具有聚合促紐果這—點初次變得明破。 含不飽和醯胺化合物的溶液的氧濃度只要是i重量 1 至飽和溶解度之間,則並無特別限制,更佳為i 2 = 量ppm至飽和溶解度,進而更佳為2重量ppm至飽和溶 解度就聚合抑制的觀點而言較佳。尤其,當含不飽和酿胺 化合物的溶液中的腈化合物未滿〗重量%時,較佳為將含 不飽和醯胺化合物的溶液的氧濃度設定於上述範圍内。 另外,當含不飽和醯胺化合物的溶液的pH未滿7,尤 其pH為3以上、未滿7時,不飽和醯胺化合物的聚合得 到促進,因此較佳為將含不飽和醯胺化合物的溶液的氧濃 〇 度設定於1重量PPm至飽和溶解度之間,更佳為2重量ppm 至飽和溶解度之間。 曰只要含不飽和醯胺化合物的溶液的氧濃度被保持於i 重量ppm至飽和溶解度,則向含不飽和醯胺化合物的溶液 供給氧的方法並無特別限制,可為公知的方法。例如可例 不.藉由在含有氧的氣體的存在下攪拌含不飽和醯胺化合 物的溶液的供給方法、藉由將含有氧的氣體吹入至含不飽 和醯胺化合物的溶液中的供給方法等。尤其,就均勻地供 13 201141817 384yiplt 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月 17 給氧的觀點而a ’較佳為稭由揽样的供給方法。 另外,用於供給氧的氣體只要是含有氧的氣體, 無特別限制,可適宜使用氧氣、空氣等。 ' 亚 不飽和醯胺化合物的保存溫度並無特別限制,耖 〜MTC,更佳為1(rc〜3(rc就安定性的觀點 精製步驟Μ的含不飽和醯胺化合物的溶液中人 多肽的濃度通常為約ioppm〜500 ppm左右 =的 ppm〜1〇〇 ppm 左右。 '力 1〇 另外,當使用含有酶的微生物作為觸媒時 等去除微生物後’制活性料進行精製而氏 ,化合物的溶液中所含有的殘存多肽的濃度較, .1啊〜3啊左右,通常為約〇·5 PPm〜1>5 ppm Γ為約 ㈣Ϊ者’作為多肽濃度分析,於實例中詳細說明复H 使用Bradford法。 ,、方法, [實例] ^次’具舰糾本發日㈣實例,但 [實例(1-1 )] 〈含有腈水合酶的微生物觸媒的製備〉 根據日本專利特開2〇〇1_34〇〇91 載的方法,取得No.3純系菌體,同樣的實例1中記 法’即下述的方法進行培養而獲有曰^貫例1的方 於500 mL·的帶有& 有腈水δ酶的濕菌體。 的咖反的錐形瓶中製備下述組成的培 201141817 JOH^ipif 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期M0年8月17日 養基100 mL,然後利用高壓釜於121。(:下進行20分鐘的 殺菌。以使最終濃度達到5〇 pg/ mL的方式向該培養基中 添加安比西林後,將上述Νο·3純系菌體植菌一白金耳,然 後以37°C,130 rpm培養20小時。藉由離心分離(15000 Gxl5分鐘)而自培養液中僅分離菌體,繼而,使該菌體 再懸浮於50 mL的生理鹽水後,再次進行離心分離而獲得 濕菌體。 〇 培養基組成酵母萃取物 5.0 g/L 聚蛋白脒 10.0 g/L NaCl 5.0 g/L 氯化銘·六水合物 10.0 mg/L 碳酸鐵·七水合物 40.〇 mg/L PH7.5 口 為了獲得水溶液中的丙烯醯胺濃度為50重量%的製 品作為最終製品,於以下的條件下進行反應。 <自丙烯腈至丙稀醯胺的反應步驟> (使用第一反應器的第一反應步驟) 於用作第一反應器的具備攪拌器的丨L破璃製燒瓶 =二預先裝入400 g的水。於第一反應器的氣相部中,使 二氣以1 L/min的流量通氣。 使藉由上述培養方法所獲得的濕菌體懸浮於純水中。 連捧!反應器内—面進行雜,—面以11 _的速度 地饋送該懸浮液。卩32 g/h的速度連續地饋送丙婦 月另外,以37 g/h的速度連續地饋送純水。進而,以使 15 201141817 38491pit 1 為第1001177%號中文說明書無fij線修正本 修正日期:議年8月丨7日 反應pH達到7.5〜8.5的方式饋送〇·ι M-NaOH水溶液。 該些原料是自各個儲存槽藉由單獨的線路來供給,且未與 其他原料接觸直至被饋送至反應器内為止。 進而,以將第一反應器的液位保持成固定的方式,自 第一反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應液,將其連 續地饋送至弟一反應器内,並於第二反應器内進一步進行 反應。 再者,濕菌體的添加量是以使第一反應器的丙烯腈轉 化率達到97%的方式進行調整。 (使用第二反應器的第二反應步驟) 作為弟二反應器’使用内徑為5 mm的鐵氟龍(註冊 商標)製管20 m。 第一反應步驟是將自第一反應器連續地抽出的反應液 連繽地饋送至第二反應器内,並進一步進行反應的步驟。 再者,將第一反應器及第二反應器均浸潰於1〇。〇〜 20 C的溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15。〇 的方式進行溫度控制。 (向效液相層析法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分析) 於開始反應步驟後第30日對各反應器的反應液進行 取樣’並進行HPLC分析,結果第一反應器出口處的朝丙 烯醯胺的轉化率為97%,第一反應器出口處的丙烯腈濃度 為1重量%,且第二反應器出口處的丙稀腈濃度成為檢測 極限以下(1〇〇重量ppm以下),丙烯醯胺濃度成為53 5 16 201141817 分yipii 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期_·!00年8月丨7日 重量%。此時,第一反應器出口的反應液的溶氧濃度為8 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度為7 ppm。 (甲醇測試) 甲醇測試是如下的測試:當向反應液等10niL中添加 甲醇90 mL’測定360 nm下的透過率,結果透過率為99.9% 以上時,設定為未看見丙烯醯胺的聚合物的存在。
    利用遽紙對自第一反應器内抽出的反應液進行過遽來 去除菌體。 對所獲得的濾液實施曱醇測試的結果,透過率為 99.9%以上,因此可知不存在丙烯醯胺聚合物。 再者,表1中,將實施曱醇測試的結果為存在丙烯醯 胺的聚合物的情況記作「x」,將不存在丙_胺的聚合物 的情況記作「〇」。 此處,分析條件如下。 丙稀胺分析條件: 系統(島津製作所股份 高速液相層析裝置:LC-10A 有限公司製作) —(紫外、線(uitraviolet,uv)檢測器波長為25〇 _, 管柱溫度為40°C ) 刀離g柱.SCR-i〇iH(島津製作所股份有限公司製 溶mG5% (容積基準)屬酸水溶液 丙坤腈分析條件: 有限析裝置:LC··系統(島津製作所股份 17 201141817 cr r A A 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年S月17日 (UV檢測器波長為200 nm,管柱溫度為40°C ) 分離管柱:Wakosil-II5C18HG (和光純藥製造) 溶析液:以各濃度含有7%(容積基準)_乙腈、0.1 mM-乙酸、0.2 mM-乙酸鈉的水溶液 丙稀^胺》農度是以如下方式求出。將市售的丙稀隨胺 溶解於純水中,製備濃度已知的丙烯醯胺水溶液,並製成 HPLC中的丙烯醯胺濃度分析用校準曲線。使用該校準曲 線’將試驗溶液的HPLC分析時的面積值換算成丙烯醯胺 濃度(絕對校準曲線法)。另外,HPLC測定中所使用的反 應液的量為5 gL。再者’各反應液的密度的影響幾乎不存 在,因此以上述方式獲得丙烯醯胺濃度(重量%)。 <丙烯醯胺的精製步驟> 於第30日對該反應實施分析後,進而繼續反應約4 曰。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。 向所獲得的反應液約7500 g中添加活性碳(Kuraray Chemical (股份)製造的粉狀活性碳PM-SX) 30 g,添加 0.5重量%-丙烯酸水溶液160 g後,藉由1 M-NaOH水溶液 將pH調整成5。於使空氣以1 L/min的流量通氣的環境 下,將反應液於25°C下攪拌24小時。攪拌24小時後的處 理液的溶氧濃度為8 ppm。 其後,利用濾紙進行過濾來去除活性碳。為了回收附 者於活性碳上的丙細私’利用300 g的純水清洗活性 碳’然後與先前的活性碳處理液混合,藉由1 M-NaOH水 溶液進行中和而使pH變成7,獲得約7900 g的製品。該 18 1 201141817 為第1001Π778號中文說明書無劃線修正本 修正日期·1〇〇生 月 17Ε 活性碳處理後的製品中的最終丙烯醯胺濃度為5〇5 %。 ι 利用下述的分析法測定殘存多肽濃度,結果為 另外 0.7 ppm。 再者,於實例及比較例中,精製步驟後的殘存多狀、* 度均為0.1 ppm至1.5 ppm的範圍。於本說明書中,「多
    是包含蛋白質、構成蛋白質的1個以上的多肽及該多狀」 片段的用語。 @ (多肽濃度分析法) 對精製步驟後的製品進行取樣,使用透析膜去除内 醯胺,並使用顯色試劑進行多肽的顯色,且藉由分光声 計測定595 nm的吸光度。 人 分析條件: 分光光度計:U-2000 (日立製造) 透析膜.Spectra/Por CE (日本 Genetics 製造) 顯色試劑:DYE試劑(Bio-Rad製造) (甲醇測試) 對所獲得的製品實施甲醇測試。即,向所獲得的製品 10 mL中添加甲醇9〇 mL,測定360 nm下的透過率。透過 率為99.9%以上,未看見聚合物的存在。 (丙烯醯胺聚合物的製造) 向以上述方式所獲得的丙烯酸胺水溶液中添加水,製 成濃度為20重量%的丙烯醯胺水溶液。將該20重量%的 丙烯醯胺水溶液5〇〇 g添加炱1 L聚乙烯容器中,一面保 19 201141817 3«4yipit 1 修正日期:1〇〇年8月丨7日 為第IOGII7778號中文I觸魏_修正本 通氮氣來去除溶液中的溶氧,然後立刻放 入至杳泡本乙稀製的保溫用塊體中。 繼而:將200χ 1 〇·6 mpm (相對於丙烯酿胺的莫耳比 的》4,-偶氮雙(4_氰基轉酸納)、勝1().6 ’的兵 , 8〇X10·6,的過硫酸銨分別溶解“ 水中,然後以該順序迅速地注入幻 j 另外,於注入及其以在: it承乙沐μ中通少1的氮氣,從而防止 _若注入試劑,則於幾分鐘的誘導期後, 内部的溫度上升,因此停止氮氣的供給。於保溫用 =$持該狀態下將聚乙婦容器保持約Η)〇分鐘, π果來乙烯谷器的内部的溫度達到約7〇它。妙 保溫用塊體中取出’浸潰於%的; 合反應。其後’浸―卻,而 將以上述方式所獲得的丙烯酿胺聚合物的含水凝 聚乙烯容器中取出,分成小塊,然後利用絞肉機將直磨碎。 利用WC的熱風將該經磨碎的丙_胺聚合物的含水凝 2燥2小時,進而,利用高速旋轉刀粉碎器將其粉碎而 獲得乾燥粉末狀的丙烯醯胺聚合物。 (丙浠酸胺聚合物的水溶性測試) 水洛性測試是如下的測咸:向1 L燒杯中添加水6〇〇 mL ’ 一面使用規定形狀的攪拌翼於25。(:下進行擾掉,一 面添加丙烯醯胺聚合物0.6 g,過濾分離不溶解成分,根據 20 201141817 JO^yipif 1 修正日期:丨00年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 其乾燥重量而求出不溶解成分的含有率。 再者,表1中,將實施水溶性測試的結果為不溶解成 分的含有率超過1%的情況記作Γχ」,將不溶解成分的含 有率為1%以下的情況記作「〇」。 將所獲得的乾燥粉末狀的丙烯醯胺聚合物置於篩子 上,分取32目〜42目的聚合物。藉由水溶性測試對該經 分取的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果不溶解成分的含有 率為0.3% ’表現出良好的水溶性。 <丙烯隨胺的保存步驟> 針對精製步驟中所獲得的活性碳處理後的製品(丙烯 醯胺濃度為50.6%) 500 g,於2〇。〇的恆溫槽中,使空氣以 1 m3/h的流量連續進行通氣處理1〇日,獲得保存處理液。 10曰後停止通氣並測定溶氧濃度,結果為8 ppm。向 所獲得的保存處理液10 mL中添加曱醇9〇 mL,測定360 nm下的透過率(曱醇測試)。透過率均為99 9%以上,未 看見聚合物的存在。 〇 (丙烯醢胺聚合物的製造) 以與針對精製步驟後所獲得的丙烯醯胺的聚合物的製 造方法相同的方式,獲得乾燥粉末狀的丙稀醢胺的聚合物^ (丙稀醯胺聚合物的水溶性測試) 將所獲得的乾燥粉末狀的丙烯醯胺聚合物置於篩子 上,分取32目〜42目的聚合物。藉由水溶性測試對該經 分取的丙烯臨胺聚合物進行評價,結果不溶解成分的含有 率均為0.7% ’表現出良好的水溶性。將所獲得的結果示於 21 201141817 38491ριί 1 修正日期:1〇〇年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 表1 〇 [實例(1-2)〜實例(Μ)] 於實例d-ι)中,將第一反應步驟的溶氧濃度自8ppm 變更成4卯111(實例(1_2))、2卯111(實例(1_3))或1.2卯瓜 (實例(1-4)),除此以外,以與實例(M)相同的方式 製造丙烯醯胺,並供於各種測試。將所獲得的結果示於丄 尽即,於實例(M)的反應步驟中,將朝第一反應器通 氣的軋體設定為氮氣與空氣的混合氣體來代替空氣,除此 以外,進行與實例(M)相同的操作。將該體二 ,的比例分別設定為5G%、25%、15%。此時的;反 應器出口的反應液的溶氧濃度分別為4 ppm、2卯爪、工2 ppm ’第二反應器出口的反應液的溶氧濃度分:為3】 ppm、1.8 ppm、1.0 ppm。 利用濾紙對第-反應ϋ的反缝崎過 體。向所獲得的濾液10 mL中添加甲醇9〇 mL, :菌 下的透過率(甲醇測試)。透過率於任 下沾疋 以上,未看見聚合物的存在。 ’:為99.9% 於精製步驟中,藉由與實例(^) 性碳處理而獲得約7_g的製品 :*作進行活 中添加甲醇9〇 mL,測定· nm下斤^的製品1〇扯 透過率於任何情況下均為99_9% j(曱醇測試)。 在。 ,未看見聚合物的存 進而,藉由水溶性測試對自所獲 卞的丙烯醯胺水溶液 22 201141817 修正日期:1〇〇年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 製造的丙稀酿胺聚合物進行評價’結果不溶解成分的含有 率均為0.3% ’表現出良好的水溶性。 於保存步驟中,針對精製步驟中所獲得的活性碳處理 後的製品(丙烯酿胺濃度為50.6%) 5〇〇 g,於201的恆溫 才曰中使空氣以1 m3/h的流量連續進行通氣處理日, 獲得保存處理液。10曰後停止通氣並測定溶氧濃度,結果 為8 ppm。向所獲得的保存處理液1〇 mL中添加曱醇 Ο 〇 mL’測定360 nm下的透過率(曱醇測試)。透過率均為 99.9%以上’未看見聚合物的存在。另外,㈣ ⑷ 丙烯酿胺聚合物,並進行所獲得的丙烯醯 月女物的水洛性測試,結果不溶解成分 0.7% ’表現出良好的水溶性。 h有半均马 [實例(2-1)〜實例(2_3)] 更成,例it二’將精製步驟的溶氧濃度自8 PP-變 更成4PPm (貫例(實例( = (實例(2·3)),除此以外,以與實( ppm ,造丙烯醯胺’並供於各種測試。將所獲得的= 即’於實例(1_1)的精製步驟中,將 空氣與氮氣的'合心= 孔除此以外進仃與實例(丨^) 氣體中的线的比例分別設定為罵、执^該= 果,擾拌24小時後的處理液的溶氧濃度分°講了 _、L。㈣。向所獲得的製品1〇 mL中添4醇= 23 201141817 201141817 J84yipit 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月丨7日 測定3 60 n m下的透過率(甲醇測試)。 下均為"愚X上,未看見聚合_存^。° +於任何情況 另外,於該精製步驟中,藉由水溶性 的丙烯_水溶液製造的丙烯酸 自所獲得 不溶解成分的含有率均為G.3%物;價,結果 於保存步驟中,針對精製牛驟φ&良子的水溶性。 =製品(丙稀酿胺濃度為;0二) ==rm3/h的流量連續進行通氣 匕仔保存處理液。1G日後停止通氣 為8 _。向所獲得的保存處理液1〇二二度?果 mL,測定360 mn下的透過率(甲 ζ 口甲酵90 99.9%以上,未看男嘮人榀知測试)。透過率均為 相同的方式製造丙義胺聚合^ =|行(⑷ r7rr水溶性測試,邮溶解有= 〇·7/。,表現出良好的水雜。 ’丰均為 [實例(3-1)] 到(Μ 中’在第一反應步驟的丙稀腈濃度達 _ 氧溶存這—點、及以使第^應 -¾以休轉羊達的方式調整濕菌體的添加量這 供:=二德相同的方式製造丙稀酿胺,並 、於各種職。將所彳Ϊ得的結果純表i。 ^ ’於反齡驟巾,準備作為帛—反應器的具備 ^二立L破璃製燒瓶,作為第二反應 器的^查為5 mm的 鐵鼠遽(註冊商標)製管2〇m。於第—反應器内,預先褒 24 201141817 1 JJlf 1 修正日期:100年8月17日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 入400 g的水。於第一反應器的氣相部中,使空氣以1L/min 的流量通氣。 使藉由與實例(1·1)中記載的方法相同的方法所獲得 的濕菌體懸浮於純水中。於第一反應器内一面進行擾拌, 一面以16 g/h的速度連續地饋送該懸浮液。以32 的速 度連續地饋送丙烯腈,另外,以32 g/h的速度連續地馈送 純水。進而,以使反應pH達到7.5〜8.5的方式饋送〇·1 〇 M-NaOH水溶液。該些原料是自各個儲存槽藉由單獨的線 路來供給,且未與其他原料接觸直至被饋送至反應器内為 止。進而,以將第一反應器的液位保持成固定的方式,自 第一反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應液,將其連 續地饋送至第二反應器内,並於第二反應器内進一步進行 反應。再者,濕菌體的添加量是以使第一反應器的丙浠腈 轉化率達到99%的方式進行調整。 將第一反應器及第二反應器均浸潰於10〇c〜2(rc的 溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15t:的方式 〇 進行溫度控制。 於開始運轉後第30日對各反應器的反應液進行取 樣,並進行HPLC分析,結果第一反應器出口處的朝丙烯 酿胺的轉化率為99%,第一反應器出口處的丙烯腈濃度為 0.4重量%,且第二反應器出口處的丙烯腈濃度成為檢測極 限以下(100重量ppm以下),丙烯醯胺濃度成為53.3重 量%。此時,第一反應器出口的反應液的溶氧濃度為8 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度為7ppm。 25 201141817 j«4yipir I 修正日期:100年8月丨7日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 利用濾紙對第一反應器的反應液進行過濾來去除菌 體。向所獲得的濾液10 mL中添加甲醇90 mL,測定360 nm 下的透過率。透過率為99.9%以上,未看見聚合物的存在。 於弟30日對§亥反應實施分析後,進而繼續反應約4 日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。於精製步驟中, 向所獲付的反應液約7500 g中添加活性礙(Kuraray Chemical (股份)製造的粉狀活性碳pM_sx) 3〇 g,添加 0.5重量%-丙烯酸水溶液16〇§後,藉由1 M_Na〇H水溶液 將pH調整成5。於使空氣以丄L/min的流量通氣的環境 下,將反應液於25t下攪拌24小時。攪拌24小時後的處 理液的溶氧濃度為8 ppm。 其後,利用濾紙進行過濾來去除活性碳。其後,為了 回收附著於活性碳上的丙烯醯胺,利用3〇〇 g的純水清洗 活性碳,然後與先前的活性碳處理液混合,藉由i M_Na〇H 水溶液進行中和而使pH變成7,獲得約79〇〇 g的製品。 性碳處理後的製品中的最終丙烯醯胺濃度為5〇4重 里/〇。向所獲得的製品1〇mL中添加甲醇9〇mL,測定 下的透過率。透過率為99·9%以上,未看見聚合物的存 的製造方法,自所獲得的丙烯_水 粉末狀的丙烯醢胺聚合物。將該丙烯釀胺聚 二物置於師子上,分取32目〜42目的聚合物。藉 十測式對該經分取的丙烯醯胺聚合物進 ; 解成分的含有率為α5%,表現出良好的^^果不溶 26 201141817 joH-yipir 1 為第1_17778號巾文獅雜_鎌正本 修正日期:100年8月17日 後: = = 得的活性碳處理 槽中,使空氣以i 4的流量6連 的怪溫 保存處理液。10曰後停止通氣並測氧X101果 為8 Ppm。向所獲得的保存處理液 辰度、、口果 mL,測定360 nm下的透過率 中添加甲醇9〇 〇 ,以上,未看見聚合^過率均為 相同的方式製造__聚合物,錢行(= 胺:合:㈣水溶性測試,結果不溶解成心含有 0.74 ’表現出良好的水溶性。 [實例(3-2)〜實例(3-4)] 除於實例(1-2)〜實例(M)的各實例中 =驟=:濃=到〇·4重量%的時間點使氧溶存 ^點、及以使第一反應器的丙烯腈鏟仆农 式調整濕菌體的添加量這-點以外,以與實例 ❹ =〇;4)相關方式製造__,並供於各種測試(實 例(3-2)〜實例(3_4))。將所獲得的結果示於表卜 或=,亦可以說於實例⑴)中,將朝第—反應器通 亂的軋體設定為氮氣與空氣的混合氣體來代替办 以外’進行與實例⑴)相同的操作。將該混;;氣體中的 空氣的比例分別設定為50%、25%、15%。此時,第一反 應器出口的反應液的溶氧濃度分別為4 ppm、2 ppm、12 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度分別為 PPm、1·8 ppm、1·〇 ppm。 27 201141817 38491pit'l 修正日期:100年8月丨7日 為第IOGII7778齡麵鴨織線修正本 於反應器的反應液進行過濾來去除菌 Μ ^ t添加甲醇9〇 ^,測定細腿 取入:。透過率於任何情況T均為".9%以上,未看 見聚合物的存在。 ^ I 氣條件在内藉由與實例() 猶^ ^進行活性碳處理,獲得約7900 g的製品。向所 Ϊ衣品、1〇 1中添加甲醇90 mL,測定360 nm下的 八透辦於任何情灯均為99.9%以上,未看見聚 合物的存在。 ^外’藉由水溶性測試對自所獲得的㈣雜水溶液 絲合物進行㈣,結果不雜成分的含有 率均為0.3%,表現出良好的水溶性。 Γί存步驟中,針對精製步驟中所獲得的活性碳處理 =製。〇 (丙烯_濃度為5〇 6%) §,於贼的怪溫 氣以1 m3/h的流量連續進行通氣處理10曰, = h理液。1G日後停止通氣朗定溶氧濃度,結果 為8 ppm。向所獲得的保存處理液1〇社中添加甲醇9〇 Γ9 9〇/=360 nm下的透過率(甲醇測試)。透過率均為 /ηΓ、,未看見聚合物的存在。另外,以與實例(M) 二人1式製造丙_胺聚合物’並進行所獲得的丙稀酿 的水溶性測試,結果不溶解成分的含有率均為 〇·7/。’表現出良好的水溶性。 [實例(4-1)〜實例(4_3)] ;貝例(3 1 )中’將精製步驟的溶氧濃度自8 ppm變 28 201141817 , ^ JL ^J.1. 1 修正日期:1〇〇年8月17日 為第1001丨7778號中文咍昍维… 机十乂覘明書無劃線修正本 更^ PPm(貫例⑷”、之鹏(實例⑷))或^酔 ΐΠ4_3)),除此以外,以與實例(3-1)相同的方式 ^丙烯醯胺。將所獲得的結果示於表卜 為5 活實例(3_1)的精製步驟中,將PH ㈣軌設定為线與找的混合氣 將該混::二1=亍與實例(仙^ 〇 〇 M f 例設定為 5〇%、25% ' 12%。 見μ後的處理液的溶氧濃度分別 =m。向^獲得的製品1〇mL _添加甲㈣扯二定 射ΐ 由水溶性測試對自所獲得的丙稀酿胺水溶液 率均為G.外,表現Μ好的;果不讀成分的含有 於保存步驟中’針對精製步 :製:(丙_濃度為-.:):=?= =伴:3以1 “的流量連續進行通氣處理ίο日’瓜 獲件保存處理液。;[〇日後停止通 為8 Ppm。向所獲得的保存處 、二二辰又’、、’。 说,測定360 nm下的透過率夜甲=^中添加甲醇90 99.9%以上,未看見物的(?醇測試)。透過率均為 相同的方式事 口 在。另外,以與實例(1-1) 胺t 並進行所獲得的丙烯醯 溶 果不溶解成分的含有率均為 0.7/〇,表現出良好的水溶性。 θ 29 201141817 烟 yipit 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月17日 [比較例1] 於實例(1-1)中,將第一反應步驟的溶氧濃度自8 ppm 變更成未滿1 ppm,除此以外,以與實例(Μ)相同的方 式製造丙烯醯胺,並供於各種測試。將所獲得的結果示於 表1 〇 即,於實例(1-1)的反應步驟中,將朝第一反應器通 氣的氣體設定為氮氣與空氣的混合氣體來代替空氣,除此 以外,進行與實例(Μ)相同的操作。調整氮氣與空氣的 比例,以使第一反應器出口的反應液的溶氧濃度未滿1.0 ppm ’第二反應器出口的反應液的溶氧濃度未滿1.〇 ppm。 再者,將該操作重複實施多次。 利用濾紙對第一反應器及第二反應器的反應液進行過 渡來去除函體。向所獲付的〉慮液1 〇 mL中添加曱醇90 mL,測定360 nm下的透過率(甲醇測試)。來自第一反應 器的反應液的透過率為99.9%以上,未看見聚合物的存 在。另一方面,來自第二反應器的反應液的透過率通常為 99.9%以上,但以10次中有!次左右的比例成為98 5%, 有時看見聚合物的存在。 進而,藉由與實例(M)相同的操作進行活性碳處理 而獲得約7900 g的製品。向所獲得的製品1〇mL中添加甲 醇90 mL,測定360 nm下的透過率(曱醇測試)。於第二 反應器内未看見聚合物的丙烯醯胺溶液的透過率為 99.9%,未看見聚合物,但當對在第二反應器内看見聚合 物的存在的丙烯醯胺溶液進行了活性碳處理時,透過率為 30 1 201141817 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:100年8月17日 98.0%,看見聚合物的存在。 於精製步驟中’藉由水溶性測試對自所獲得的丙烯醯 胺水溶液製造的丙烯酸胺聚合物進行評價,結果於第二反 應器内未看見聚合物的丙烯醯胺溶液的不溶解成分的含有 率為0.3〇/〇’但於來自在第二反應器内看見聚合物的存在時 的丙烯酸胺水溶液的聚合物的情況下,不溶解成分的含有 率為5%。 0 於保存步驟中,針對精製步驟中所獲得的活性碳處理 後的製Tm (丙烯醯胺濃度為50.6%) 5〇〇 g,於20°C的怪溫 槽中,使空軋以1 m /h的流量連續進行通氣處理1〇日, 獲得保存處理液。10日後停止通氣並測定溶氧濃度,結果 為8 ppm。向所獲得的保存處理液1〇 mL中添加曱醇 mL,測定360 nm下的透過率(甲醇測試)。若為來自在第 二反應H内未看見聚合物的存在_丙_胺水溶液的丙 稀醯胺,則透過率為99.9%,未看見聚合物。另一方面, 若為來自在第二反應器内看見聚合物的存在時的丙稀酿胺 〇 水溶液的丙稀醯胺,則透過率為98%,看見聚合物的存在。 另外,藉由水溶性測試對自此時的丙稀酿胺水溶液製造的 丙烯_聚合物進行評價’結果不溶解成分的含有率為 4%,品質產生了問題。 [比較例2] 除於實例(3-1)中,將第—反應步驟的溶氧濃度自8 ppm變更成未滿丨ppm這—點、及以使第—反應器的丙稀 腈轉化率達到99%的方式調整濕菌體的添加量這一點以 31 201141817 38491pit 1 修正日期:1〇〇年8月]7日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 外’以與實例(3-1)相同的方式對丙烯随進行精梦。再 者’將該操作重複實施多次。將所獲得的結果示於表i。 即’於反應步驟中,準備作為第一反應器的具備授摔 器的1 L玻璃製燒瓶,作為第二反應器的内徑為5、麵的 鐵氟龍(續商標)製管2Gm。於第—反應器内,預先裝 入400 g的水。於第一反應器内使氮氣以1L/min的流量通 氣。 使藉由與實例(1-1)中記載的方法相同的方法所獲得 的濕菌體懸浮於純水中。於第—反應器内一面進行攪拌, 一面以16g/h的速度連續地饋送該懸浮液。以32g/h的速 度連續地饋送丙烯腈’另外,以32g/h的速度連續地馈送 純水。進而,以使反應pH達到7_5〜8.5的方式饋送〇」 M-NaOH水溶液。該些原料是自各個儲存槽藉由單獨的線 路來供給,且未與其他原料接觸直至被饋送至反應器内為 止。 進而,以將第一反應器的液位保持成固定的方式,自 第一反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應液,將其連 續地饋送至第二反應器内,並於第二反應器内進一步進行 反應。再者,濕菌體的添加量是以使第一反應器的丙烯腈 轉化率達到99%的方式進行調整。 將第一反應器及第二反應器均浸潰於1〇。〇〜加^的 溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15t的方式 進行溫度控制。 於開始運轉後第30日對各反應器的反應液進行取 32 201141817ρι 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修JFnm,, 期:1〇〇年8月17日 樣,並進行HPLC分析,結果第一反應器出口處的朝丙稀 醯胺的轉化率為99%,第一反應器出口處的丙埽猜濃产為 0.4重菫% ’且第一反應态出口處的丙烯腈濃度成為檢測才蛋 限以下(100重量ppm以下),丙烯醯胺濃度成為53 3重 量%。此時的第一反應器出口及第二反應器出口的反廣液 的溶氧濃度均未滿1 ppm。 利用濾紙對第一反應器的反應液進行過遽來去除 ❹ 體。向所獲得的濾、液10 mL中添加甲醇90 mL’測定36〇 nm 下的透過率。通常為99.9%以上,但以10次中有1次左右 的比例成為98.5%,有時看見聚合物的存在。 於第30日對該反應實施分析後,進而繼續反應約4 日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。於精製步驟中, 向所獲得的反應液約7500 g中添加活性碳(Kurai*ay Chemical (股份)製造的粉狀活性碳PM-SX) 30 g,添加 0.5重量%-丙浠酸水溶液160 g後,藉由1 M-Na〇H水溶液 將pH調整成5。於使空氣以1 L/min的流量通氣的環境 〇 下,將反應液於25°C下攪拌24小時。攪拌24小時後的處 理液的溶氧濃度為8 ppm。 其後,利用濾紙進行過濾來去除活性碳。其後,為了 回收附著於活性碳上的丙烯醯胺,利用300 g的純水清洗 活性碳,然後與先前的活性碳處理液混合,藉由1 M-NaOH 水溶液進行中和而使pH變成7,獲得約7900 g的製品。 該活性碳處理後的製品中的最終丙烯醯胺濃度為5〇5重 量%。向所獲得的製品10 mL中添加甲醇90 mL,測定360 33 201141817 修正日期:1〇〇年8月17 為第10011T778號中文說明書無劃線修正本 rnn下的透過率。若絲自在第—反應如未看見聚合物的 存在時的丙烯醯胺水溶液的丙烯醯胺,則透過率為99 9% 以上,但若為來自在第一反應器内看見聚合物的存在時的 丙烯醯胺水溶液的丙烯醯胺,則透過率為98%,看見聚合 另外藉由水,谷性測s式對自所獲得的丙稀酿胺水溶液 製,的丙烯it胺聚合物進行評價,結果若為來自在第一反 應器内未看見聚合物的存在時的丙烯醯胺水溶液的丙稀酿 胺聚合,’财溶解成分的含有率為α3%,若為來自在第 -反應n喊找合物的存在時的__水溶液的丙稀 酿胺聚合物,财_成分的含有率為5%。 [比較例3] 變争中’將精製步驟的溶氧濃度自8ppm 丨1 PPM a —點、及以使第—反應11的丙稀腈轉 匕率達到99%的方式調整濕g體的添加量這_點以外,以 ^:2 ?同的方式對丙烯醯胺進行精製。將所獲得 的結果不於表1。 哭的1 L=财,準備料第—反應11的具備擾拌 :顧κ 作為第二反應器的内徑為5 mm的 。於第-反應器内,_ 氣。 、反應态内使空氣以1 L/min的流量通 使藉由與實例(M 的濕菌體懸浮於純水中 令§己載的方法相同的方法所獲得 於第一反應器内一面進行攪拌, 34 201141817 JOH-y ipif 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:100年8月17日 一面以16g/h的速度連續地饋送該懸浮液。以32g/h的速 錢續地饋送丙烯腈’另外’以32g/h的速度連續地饋送 純水。進而,以使反應pH達到7·5〜8 5的方式饋送〇 i M-NaOH水溶液。該些原狀自各個儲存槽藉由單獨的線 路來供給,且未與其他原料接觸直至被饋送至反應器内為 止。進而,以將第-反應器的液位保持成固定的方式,自 第-反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應液,將其連 〇 輕饋送至第二反應H内,並於第二反應器内進—步進行 反應。再者,濕菌體的添加量是以使第一反應器的丙婦猜 轉化率達到99%的方式進行調整。 將苐反應器及第一反應器均浸潰於1 〇°c〜2〇。〇的 溫度的水浴中,以使各反應器内部的液溫達到15。〇的方式 進行溫度控制。 於開始運轉後第30日對各反應器的反應液進行取 樣,並藉由上述HPLC條件進行分析,結果第一反應器出 Q 口處的朝丙烯醯胺的轉化率為99%,第一反應器出口處的 =烯腈濃度為0.4重量%,且第二反應器出口處的丙烯腈 濃度成為檢測極限以下(100重量ppm以下),丙烯醯胺濃 為53.3重量%。此時,第一反應器出口的反應液的溶 氣浪度為8 ppm,第二反應器出口的反應液的溶氧濃度為 7 ppm。 利用濾紙對第一反應器的反應液進行過濾來去除菌 體向所獲得的濾液1〇 mL中添加曱醇9〇 mL,測定360 nm 下的透過率。透過率為99.9%以上,未看見聚合物的存在。 35 201141817 JOHyipii 1 為第100117778號中文說明書肼劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月17日 於第30日對該反應實施分析後,進而繼續反應約4 曰。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。於精製步驟中, 向所獲得的反應液約7500 g中添加活性礙(Kuraray Chemical (股份)製造的粉狀活性碳pm-SX) 30 g ’添加 0.5重量%-丙烯酸水溶液I60g後,藉由1 M-NaOH水溶液 將pH調整成5。於使氮氣以1 L/min的流量通氣的環境 下,將反應液於25°C下攪拌12小時,結果看見白色的不 溶解性的聚合物的生成,而難以繼續進行進一步的作業。 攪拌12小時後的處理液的溶氧濃度未滿 1 ppm ° [比較例4] 於實例(3_1)中’將保存步驟的溶氧濃度自8 ppm變 更成未滿1 ppm,除此以外,以與實例(3_丨)相同的方式 製造丙烯酿胺。將所獲得的結果示於表1。 即,針對實例(3-1)中所獲得的活性碳處理後的製品 ^,烯醯胺濃度為50 6%) 5〇〇 g,於2(rc的恆溫槽中,使 氮氣以1 m3/h的流量連續進行通氣處理1〇日,獲得保存 10日後停止通氣並駭溶氧濃度,結果未滿i 。向所獲得的保存處理液1〇 mL中添加曱g|9〇 mL, 二,360 nm下的透過率。透過率為%%,看見聚合物的 [實例5] 例(1-1 )的第—反應步驟中,以使第一反應器的 以使3化率達到9Q%的方式調整濕8體的添加量,代替 ^化率達到97%的方式調整濕菌體的添加量,除此 36 201141817 ^δ^νίρΐΐ 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:100年8月Π日 以外’以與實例(1-1)相同的方式製造丙烯醯胺,並供於 各種測試。將所獲得的結果示於表1。 即,作為實例5的反應步驟,準備作為第一反應器的 具備授拌器的1 L玻璃製燒瓶,作為第二反應器的内徑為 5 mm的鐵敗龍(註冊商標)製管20 m。於第一反應器内, 預先裝入400 g的水。於該第一反應器的氣相部中,使空 氣以1 L/min的流量通氣。
    使藉由與實例(1-1)中記载的方法相同的方法所獲得 的濕菌體懸浮於純水中。於第一反應器内一面進行授拌, 一面以iig/h的速度連續地饋送該懸浮液。以32g/h的速 度連續地饋送丙烯腈,另外,以37 g/h的速度連續地饋送 、、’屯水進而,以使反應pH達到7.5〜8.5的方式饋送ο ι M_NaOH水溶液。該些原料是自各個儲存槽藉由單獨的線 路來t、、、、5,且未與其他原料接觸直至被饋送至反應器内為 止。進而,以將第一反應器的液位保持成固定的方式,自 第一反應器内以80 g/h的速度連續地抽出反應 續地饋送至第二反應器内,並於第二反應器内進一步進J if I再者,_體的添加量是以使第—反應器的丙烯腈 轉化率達到90%的方式進行調整。 將第-反應ϋ及第二反應器均浸潰於贼〜 以使各反應器内部的液溫達到坑的方式 應器的反應液進行取樣, ,結果第一反應器出口處 於開始運轉後第2日對各反 並藉由上述HPLC條件進行分析 37 201141817 J84yipn 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:100年8月17 E 的朝丙烯醯胺的轉化率為90%,且第二反應器出口處的丙 稀腈濃度成為檢測極限以下(1〇〇重量ppm以下),丙埽· 月女濃度成為53.5重量%。此時’第一反應器出口的反應液 的溶氧濃度為8 ppm ’第二反應器出口的反應液的溶氡濃 度為7 ppm。 於精製步驟中’在第2日對該反應實施分析後,進而 繼續反應約4日。於該約4日内獲得約7500 g的反應液。 向該反應液中添加活性碳(Kuraray Chemical (股份)製粉 狀活性碳PM-SX)30 g’添加0.5重量%_丙烯酸水溶液16〇 g後,藉由1 M-NaOH水溶液將pH調整成5。於使空氣以 1 L/min的流量通氣的環境下,將反應液於25〇c下攪拌5 小時後’利用濾紙進行過濾來去除活性碳。攪拌5小時後 的處理液的溶氧濃度為8 ppm。其後,為了回收附著於活 性破上的丙浠醯胺,利用300 g的純水清洗活性礙,然後 與先前的活性碳處理液混合,藉由i M_Na〇H水溶液進行 中和而使PH變成7,獲得約79〇〇 g的製品。該活性碳處 理後的製品中的最終丙烯醯胺濃度為5〇 6重量0/〇。 向所獲得的丙稀醯胺水溶液1〇 mL中添加甲醇9〇 mL,測定360 nm下的透過率。透過率於任何情況下均為 99.9°/〇以上,未看見聚合物的存在。 另外,藉由水洛性測試對自所獲得的丙烯醯胺水溶液 製造的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果不溶解成分的含有 率均為0.3%,表現出良好的水溶性。 於保存步驟中,針對該丙烯醯胺水溶液1〇〇 g,於2〇t 38 201141817 ipif 1 為第100I17778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月丨7日 的恒溫槽中’使空氣以1 m3/h的流量連續進行通氣處理30 日。30日後停止通氣並測定溶氧濃度,結果為8 ρρ^。即 便向所獲得的處理液10 mL中添加甲醇90 mL,亦不產生 白色渾濁’未看見聚合物的存在。將所獲得的結果示於表 1 °另外’以與實例(U)相同的方式製造丙烯醢胺聚合 物’並進行所獲得的丙烯醯胺聚合物的水溶性測試,結果 不溶解成分的含有率為〇.7〇/0,表現出良好的水溶性。 q [比較例5] 於實例5的保存步驟中,使用純度為99.9%的氮氣代 替空氣’除此以外’進行與實例5相同的處理而獲得處理 液。該處理液的溶氧濃度為0.08 ppm。向所獲得的處理液 10 mL中添加曱醇90 mL,結果產生白色渾濁,看見聚合 物的存在。 [實例6] 除於實例(1_1)中,在第一反應步驟的丙稀腈濃度達 到0.8重量%的時間點使氧溶存這一點、及將溶氧濃度自8 ❸ ppm變更成1.2 ppm這一點以外,以與實例(M)相同的 方式製造丙烯醯胺。此時,第二反應步驟中的溶氧濃度為 1.0 ppm。進而將實例6實施多次。 [比較例6] 除於貝例(1-1)中,在第一反應步驟的丙烯腈濃度達 到0.8重量%的時間點使氧溶存這一點、及將溶氧濃度自8 ppm變更成未滿lppm這一點以外,以與實例(^丨)相同 的方式製造丙烯醯胺。此時,第二反應步驟中的溶氧濃度 39 201141817 js^yipir 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:100年8月17日 未滿1.0 ppm。進而將比較例6實施多次。 即’上述實例6及比較例6除於實例(1-1)的第—反 應步驟中,使第一反應器出口處的朝丙烯醯胺的轉化率變 成98%、使第一反應器出口處的丙稀腈濃度變成ο;重量 %這一點,及將朝第一反應器通氣的氣體設定為氮氣與空 氣的混合氣體來代替空氣這一點以外,進行與實例(丨^) 相同的操作。將該混合氣體中的空氣的比例分別設定為 15%及5%。此時,第一反應器出口的反應液的溶氧濃度分 別為1 _2 ppm及未滿1 .〇 ppm。 此處,利用濾紙對第一反應器的反應液進行過濾來去 除菌體。向所獲得的濾液1〇 mL中添加曱醇9〇 mL,測定 360 nm下的透過率(曱醇測試)。透過率於溶氧濃度為12 ppm的情況(實例6)下為99 9%以上,未看見聚合物的 存在,於溶氧濃度未滿丨0 Ppm的情況(比較例6)下通 常為99.9%以上,但以1〇次中有i次左右的比例成為 98.5%,有時看見聚合物的存在。 '另外,藉由水溶性測試對自以與實例(μ)相同的方 式操作第二反應步驟及精製步驟所獲得的丙烯醯胺水溶液 製造的丙烯醯胺聚合物進行評價,結果透過率於在第一反 ^步驟中溶氧濃度為1.2 ppm的情況(實例6)下,不溶 解成分的含有率為0.3%,表現出良好的水溶性。另一方 面,於在第-反應步驟中溶氧濃度未滿1〇評的情況(比 車乂例6)下,不溶解成分的含有率以⑺次中有丨次左右的 比例成為4%,品質產生了問題。將所獲得的結果示於表卜 40 201141817 B ilncs 壯02 : ϋΕΠΗΓ 擧 併 HI flali_KB 盔«#-11001 Αι>1 ί Ο Ο I 塒雜ο❹ u-ai <贺-cr»*clf#«q-u^f#{K: I <鬥1<】 「保存」 保存步驟 水落性 測試 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 i X 1 甲醇 測試 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 00 00 〇〇 00 00 00 1_ 精製步驟 水溶性 測試 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 Ο 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X 甲醇 測試 0 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 1 X X A 00 寸 (N 00 寸 CN r-^ 00 00 οο 丙烯腈濃 度 (重量%) 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ο 反應步驟 第二反應步驟 甲醇 測試 1 1 1 1 1 i X 1 *ί< α 姨 - 卜 ΓΟ 〇〇 1—Η 1 Η 卜 1> rn 00 1> 卜 V 丙烯腈濃 度 (重量%) 〇 〇 〇 〇 〇 〇 ο 第一反應步驟 甲醇 測試 〇 〇 〇 Ο 1 〇 〇 〇 〇 1 1 〇 〇 X isrf 制 α 姨 ^ 00 寸 CN CN Ρ ·* 〇〇 00 寸 CN (N r — 00 00 CN 1—^ V 怎制+1 1 « HS· r叫 寸 〇 寸 〇 00 ο 寸 ο / (Μ) (1-2) 丨⑴) 丨(⑷I 丨(2-1) 1 I (2-2) | | (2-3) I 1⑴)1 | (3-2) 1 (3-3) 1 (3-4) (4-1) (4-2) (4-3) Ό ί—Η (Ν 一寸 201141817 B s 8 壯gI :踩I1IHI 攀 讲 HI 灌璨Β««ΙΚΒ 盔«旮鬅〇0^卜 l I Ο 0 I 鹕硝 IJ-aI617s£ 1 1 1 X X 1 V Γ 0.08 ι X 〇 〇 X X 〇 〇 1 1—Η V 00 00 ΟΟ ο Ο 1 1 I 卜 卜 V ο ο 〇 〇 I X 0 Ο οο V 寸 ο r < 00 ο cn 寸 in 201141817 ι 修正日期:1〇〇年8月17日 為第1^0117778號中文說明書無劃線修正本 【圖式簡單說明】 飯〇 *、>、 【主要元件符號說明】 益。
    43 201141817 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:丨00年8月17日 發明專利說明書 (本說明書格式、順序’請勿任意更動,※記號部分請勿填寫) ※申請案號: ※申請日: 分類: 一、發明名稱:(中文/英文) 具有不飽和鍵的酿胺化合物的安定化方法 STABILIZING METHOD OF AMIDE COMPOUND a HAVING UNSATURATED BOND 二、 中文發明摘要: 本發明提供一種於具有不飽和鍵的醯胺化合物中,不 添加化學物質或者不追加特殊的裝置或設計的具有不飽和 鍵的醯胺化合物的安定保存法,其中具有不飽和鍵的醯胺 化合物在工業上非常重要,並且極易聚合且難以處理。藉 由控制含有具有不飽和鍵的醯胺化合物的溶液的氧濃度, 而提供具有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法,其中具 〇 有不飽和鍵的醯胺化合物在工業上非常重要,並且極易聚 合且難以處理。 三、 英文發明摘要: This invention provides a stable storage method of amide compound having unsaturated bond, wherein the amide compound having unsaturated bond is very important in industry and very easy to polymerize and hard to handle, 20114181^ 17778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月17曰 and in the amide compound having unsaturated bond, no chemical substance is added and no additional specific device or design is needed. A stabilizing method of amide compound having unsaturated bond is provided by controlling an oxygen concentration of solution including the amide compound having unsaturated bond, wherein the amide compound having unsaturated bond is very important in industry and very easy to polymerize and hard to handle. 四、 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵 的化學式: ή、 201141817 JOH^ipil 1 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:100年8月17日 七、申請專利範圍: 1_ 一種具有不飽和鍵的綠胺化合物的安定化方法,其 特徵在於: 於使用包含可自腈化合物生成醯胺化合物的酶的觸 媒’自含有腈化合物的水溶液製造包含具有不飽和鍵的醯 胺化合物的反應液時、及/或於保存使用該觸媒自含有腈化 合物的水溶液所製造的包含具有不飽和鍵的醯胺化合物的 反應液時’將該反應液中的氧設定為1重量ppm以上、飽 和氧濃度以下。 2. 如申請專利範圍第1項所述之具有不飽和鍵的酿胺 化合物的安定化方法,其中於上述反應液中的腈化合物未 滿1重量%時,使氧以1重量ppm以上、飽和氧濃度以下 溶存於該反應液中。 3. 如申請專利範圍第丨項或第2項所述之具有不飽和 鍵的酸胺化合物的安定化方法,其中於上述反應液的pH 為3以上、未滿7時,使氧以1重量ppm以上、飽和氧濃 度以下溶存。 4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之具有不餘和 鍵的醯胺化合物的安定化方法’其中上述腈化合物為(甲基) 丙烯腈’上述醯胺化合物為(甲基)丙烯醯胺。 5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之具有不飽和 鍵的醯胺化合物的安定化方法,其中上述反應液中所含有 的多肽的濃度為0.1重量ppm以上、500重量ppm以下。 6. 如申請專利範圍第丨項或第2項所述之具有不飽和 44 201141817 o-r^ i jjii 1 修正日期:100年8月丨7日 為第100117778號中文說明書無劃線修正本 鍵的酿胺化合物的安定化方法,其中上述酶為腈水合酶。 7.如申請專利範圍第6項所述之具有不飽和鍵的醯胺 化合物的安定化方法,其中上述腈水合酶源自假諾卡氏菌 屬。 8. '種具有不飽和鍵的醯胺化合物,其特徵在於:其 是經由如申請專利範圍第丨項至第7項中任一項所述之具 有不飽和鍵的醯胺化合物的安定化方法而獲得。
    9·種聚醯胺化合物,其特徵在於:其是使經由如申 圍第1項至第7項中任—項所述之具有不飽和鍵 物的錢化方法所獲得的具料飽和鍵的酿胺 化合物聚合而獲得。 c> 45 20114181^ 17778號中文說明書無劃線修正本 修正日期:1〇〇年8月17曰 and in the amide compound having unsaturated bond, no chemical substance is added and no additional specific device or design is needed. A stabilizing method of amide compound having unsaturated bond is provided by controlling an oxygen concentration of solution including the amide compound having unsaturated bond, wherein the amide compound having unsaturated bond is very important in industry and very easy to polymerize and hard to handle. 四、 指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵 的化學式: ή、
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