(57)【要約】  清澄化アジピン酸ジアンモニウム（ＤＡＡ）含有発酵培地又はアジピン酸モノアンモニウム（ＭＡＡ）含有発酵培地から得られた、アジピン酸モノアンモニウム（ＭＡＡ）及び／又はアジピン酸（ＡＡ）からカプロラクタム（ＣＬ）、カプロラクトン（ＣＬＯ）又は１，６−ヘキサンジオール（ＨＯＤ）、及びそれらの誘導体を含む水素化産物の製造方法。
2013533863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素含有化合物を製造する方法であって、以下の：
（ａ）  清澄化ＤＡＡ含有発酵培地を準備し；
（ｂ）  培地を蒸留して、水とアンモニアを含む上部と、ＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％水を含む液体底部とを形成し；
（ｃ）  底部を、ＤＡＡ含有液体部分と、実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分とに分離を引き起こすために十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又は蒸発させ、そして場合により貧溶媒を底部に加え；
（ｄ）  液体部分から固体部分を分離し；
（ｅ）  固体部分を回収し；
（ｅ）（１）固体部分の少なくとも一部を水素及びアンモニア源に、少なくとも１の水素化触媒の存在下で接触させて、ＨＭＤを生成し；
（２）固体部分の少なくとも一部をアンモニア源の存在下で脱水して、ＡＤＮを生成し；又は
（３）固体部分の少なくとも一部をアンモニア源の存在下で脱水してＡＤＭを生成し；そして
（ｆ）  ＨＭＤ、ＡＤＮ、又はＡＤＭを回収する
を含む、前記方法。
【請求項２】
窒素含有化合物を製造する方法であって、以下の：
（ａ）  ＤＡＡ含有発酵培地を準備し；
（ｂ）  培地を蒸留して、水とアンモニアを含む第一上部と、ＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％水を含む第一液体底部を形成し；
（ｃ）  底部を、ＤＡＡ含有液体部分と、実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分への分離を引き起こすために十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却及び／又は蒸発させ、そして場合により貧溶媒を底部に加え、
（ｄ）  液体部分から固体部分を分離し；
（ｅ）  固体部分を回収し；
（ｆ）  固体部分を水に溶解して、ＭＡＡ水溶液を生成し；
（ｇ）  水及びアンモニアを含む第二上部と、大部分のＡＡ、小部分のＭＡＡ、及び水を含む第二底部とを形成するために十分な温度及び圧力で、ＭＡＡ水溶液を蒸留し；
（ｈ）  第二底部を冷却及び／又は蒸発させて、第二底部を、第二液体部分と、それに接触している本質的にＡＡからなり、実質的にＭＡＡを伴わない第二固体部分とに分離し；
（ｉ）  第二液体部分から第二固体部分を分離し；
（ｊ）  第二固体部分を回収し；
（ｋ）（１）第二固体部分の少なくとも一部を、少なくとも１の水素化触媒の存在下で水素及びアンモニア源と接触させて、ＨＭＤを生成し；
（２）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水して、ＡＤＮを形成し；又は
（３）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水して、ＡＤＭを形成し；そして
（ｌ）  ＨＭＤ、ＡＤＮ又はＡＤＭを回収する
を含む、前記方法。
【請求項３】
窒素含有化合物を製造する方法であって、以下の：
（ａ）清澄化ＭＡＡ含有発酵培地を準備し；
（ｂ）場合によりＭＡＡ、ＤＡＡ、ＡＡ、ＮＨ3、及び／又はＮＨ4-を培地に加えて、好ましくは培地ｐＨを６以下に維持し；
（ｃ）  培地を蒸留して、水と場合によりアンモニアを含む上部と、ＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％水を含む液体底部を形成し；
（ｄ）底部のＤＡＡ含有液体部分と、実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分への分離を引き起こすために十分な温度と組成を達成するために、底部を冷却及び／又は蒸発し、そして場合により貧溶媒を底部に加え；
（ｅ）固体部分を液体部分から分離し；
（ｆ）固体部分を回収し；
（ｇ）（１）固体部分の少なくとも一部を、少なくとも１の水素化触媒の存在下で水素及びアンモニア源と接触させてＨＭＤを生成し；
（２）固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＮを生成し；
（３）固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＭを生成し；そして
（ｈ）ＨＭＤ、ＡＤＮ、又はＡＤＭを回収する
を含む、前記方法。
【請求項４】
窒素含有化合物を製造する方法であって、以下の：
（ａ）清澄化ＭＡＡ含有発酵培地を準備し；
（ｂ）場合により、ＭＡＡ、ＤＡＡ、ＡＡ、ＮＨ3、及び／又はＮＨ4-を、培地に添加して、培地のｐＨを６以下に維持し；
（ｃ）培地を蒸留して、水と場合によりアンモニアを含む上部と、ＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％水を含む液体底部とを形成し；
（ｄ）底部のＤＡＡ含有液体部分と、実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分への分離を引き起こすために十分な温度と組成を達成するために、底部を冷却及び／又は蒸発させて、そして場合により貧溶媒を底部に添加し；
（ｅ）液体部分から固体部分を分離し；
（ｆ）固体部分を回収し；
（ｇ）固体部分を水に溶解して、ＭＡＡ水溶液を生成し；
（ｈ）水及びアンモニアを含む第二上部と、大部分のＡＡ、小部分のＭＡＡ、及び水を含む第二底部を形成されるために十分な温度及び圧力でＭＡＡ水溶液を蒸留し；
（ｉ）第二底部を冷却及び／又は蒸発させて、第二底部の第二液体部分と、それと接触している好ましくはＡＡから実質的になり、かつＭＡＡを実質的に含まない第二固体部分への分離を引き起こし；
（ｊ）第二液体部分から第二固体部分を分離し；
（ｋ）第二固体部分を回収し；
（ｌ）（１）第二固体部分の少なくとも一部を、少なくとも１の水素化触媒の存在下で水素及びアンモニア源と接触させてＨＭＤを生成し；
（２）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＮを生成し；
（３）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＭを生成し；そして
（ｍ）ＨＭＤ、ＡＤＮ又はＡＤＭを回収する
を含む、前記方法。
【請求項５】
培地の蒸留が、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、スルホキシド、アミド、スルホン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ブトキシトリグリコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、エーテル、及びメチルエチルケトン（ＭＥＫ）からなる群から選択される少なくとも１であるアンモニア分離溶媒の存在下、又はトルエン、キシレン、メチルシクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサン及びヘプタンからなる群から選択される少なくとも１の水共沸溶媒の存在下で行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ＭＡＡの脱水が、熱的に、触媒的に、又は酵素的に行われる、請求項１又は３に記載の方法。
【請求項７】
ＡＡの脱水が、熱的に、触媒的に、又は酵素的に行われる、請求項２又は４に記載の方法。
【請求項８】
ＨＭＤをジカルボン酸又はエステルと重合させて、ポリアミドを形成させることをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ＡＤＮを、水素触媒の存在下で、水素及びアンモニアと接触させて、ＨＭＤを生成することをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ＨＭＤを、ジカルボン酸又はエステルと重合化させて、ポリアミドを形成することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ＡＤＮを、水素化触媒の存在下で、水素及びアンモニアと接触させて、ＡＣＮを含む組成物を生成することをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ＡＣＮを重合して、ポリアミドを形成することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ＡＣＮを、水素化触媒の存在下で、水素及びアンモニアと接触させて、ＨＭＤを生成することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ＨＭＤをジカルボン酸又はエステルと重合させて、ポリアミドを形成することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ＡＤＭを脱水して、ＡＤＮを生成することをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
ＡＤＮを、水素化触媒の存在下で水素及びアンモニアと接触させて、ＨＭＤを生成することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ＨＭＤをジカルボン酸又はエステルと重合して、ポリアミドを形成することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ＡＤＮを、水素触媒の存在下で、水素及びアンモニアと接触させて、ＡＣＮを含む組成物を生成することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
ＡＣＮを重合して、ポリアミドを形成することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ＡＣＮを、水素化触媒の存在下で水素及びアンモニアと接触させて、ＨＭＤを生成することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
ＨＭＤをジカルボン酸又はエステルと重合して、ポリアミドを形成することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年６月１６日に出願した米国仮出願番号６１／３５５，２０２の優先権を主張し、この出願の主題は本明細書に援用される。
【０００２】
本開示は、アジピン酸ジアンモニウム（ＤＡＡ）、アジピン酸モノアンモニウム（ＭＡＡ）及び/又はアジピン酸を含む発酵培地から、窒素含有化合物、例えばヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤ）、アジポニトリル（ＡＤＮ）、アジパミド（ＡＤＭ）及びそれらの誘導体などを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
糖発酵のある種の炭素質産物は、炭素含有化学物質の製造原料として使用される石油由来材料の代替品と見做されている。そのような産物の一つがＭＡＡであり、別のそのような産物はＡＡである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＡＡ、ＭＡＡ、及び/又はＡＡを含有する発酵培地から、実質的に純粋なＭＡＡを直接製造するそのような方法、並びにＨＭＤ、ＡＤＮ、及びＡＤＭの製造のための原材料としてそのような純粋なＭＡＡの使用の可能性を考慮すると、ＨＭＤ、ＡＤＮ、及びＡＤＭ、並びにその誘導体を、経済的及び環境的に好ましい様式で製造するための方法を提供することは有益であり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、清澄化ＤＡＡ含有発酵培地を提供することを含む窒素含有化合物を製造する方法であって、
（ａ）培地を蒸留して、水とアンモニアを含む上部（overhead）と、ＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％の水を含む液体底部とを形成し；
（ｂ）底部のＤＡＡ含有液体部分と実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分への分離を引き起こすために十分な温度に底部を冷却し；
（ｃ）液体部分から固体部分を分離し；
（ｄ）（１）固体部分の少なくとも一部を、少なくとも１の水素化触媒の存在下で、水素とアンモニア源と接触させてＨＭＤを生成し;
(２）固体部分の少なくとも１部をアンモニア源、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＮを生成し；又は
（３）固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＭを生成し；そして
（ｅ）ＨＭＤ、ＡＤＮ又はＡＤＭを回収する
を含む方法を提供する。
【０００６】
本発明者らは、以下の：
（ａ）培地を蒸留して、水とアンモニアを含む第一上部と、ＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％の水を含む第一液体底部を形成し；
（ｂ）底部のＤＡＡ含有液体部分と実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分への分離を引き起こすために十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却し、及び/又は蒸発させ、そして場合により貧溶媒（antisovent）を底部に加え；
（ｃ）液体部分から固体部分を分離し；
（ｄ）固体部分を回収し；
（ｅ）水に固体部分を溶解して、ＭＡＡ水溶液を生成し；
（ｆ）水及びアンモニアを含む第二上部と、大部分のＡＡ、小部分のＭＡＡ、及び水を含む第二底部とを形成するために十分な温度及び圧力で、ＭＡＡ水溶液を蒸留し；
（ｇ）第二底部を冷却及び/又は蒸発させて、第二液体部分と、それと接触している、好ましくは本質的にＡＡからなり、そして実質的にＭＡＡを含まない第二固体部分への第二底部の分離を引き起こし；、
（ｈ）第二液体部分から第二固体部分を分離し；
（ｉ）第二固体部分を回収し；
（ｊ）（１）第二固体部分の少なくとも一部を、少なくとも１の水素化触媒の存在下で水素及びアンモニア源と接触させてＨＭＤを生成し；
（２）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＮを生成し；又は
（３）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＭを生成し；そして
（ｋ）ＨＭＤ，ＡＤＮ又はＡＤＭを回収する
を含む、ＤＡＡ含有発酵培地から、窒素含有化合物を製造する方法を提供する。
【０００７】
本発明者らは、以下の：
（ａ）場合によりＭＡＡ、ＤＡＡ、ＡＡ、ＮＨ3及び/又はＮＨ4+を培地に添加して、好ましくは培地のｐＨを６以下に維持し；
（ｂ）培地を蒸留して、水及び場合によりアンモニアを含む上部と、ＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％の水を含む液体底部とを形成し；
（ｃ）底部のＤＡＡ含有液体部分と実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分への分離を引き起こすために十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却し、及び/又は蒸発させ、そして場合により貧溶媒を底部に加え；
（ｄ）液体部分から固体部部分を分離し；
（ｅ）固体部分を回収し；
（ｆ）（１）第二固体部分の少なくとも一部を、少なくとも１の水素化触媒の存在下で水素及びアンモニア源と接触させてＨＭＤを生成し；
（２）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＮを生成し；
（３）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＭを生成し；そして
（ｇ）ＨＭＤ、ＡＮＤ又はＡＤＭを回収する
を含む、清澄化ＭＡＡ含有培地から、窒素含有化合物を製造する方法をさらに提供する。
【０００８】
本発明者らは、以下の：
（ａ）場合によりＭＡＡ、ＤＡＡ、ＡＡ、ＮＨ3及び/又はＮＨ4+を培地に添加して、好ましくは培地のｐＨを６以下に維持し；
（ｂ）培地を蒸留して、水及び場合によりアンモニアを含む上部とＭＡＡ、少なくとも幾らかのＤＡＡ、及び少なくとも約２０ｗｔ％の水を含む液体底部とを形成し；
（ｃ）底部のＤＡＡ含有液体部分と実質的にＤＡＡを伴わないＭＡＡ含有固体部分への分離を引き起こすために十分な温度及び組成を達成するために、底部を冷却し、及び/又は蒸発させ、そして場合により貧溶媒（antisovent）を底部に加え；
（ｄ）液体部分から固体部部分を分離し；
（ｅ）固体部分を回収し；
（ｆ）固体部分を水に溶解してＭＡＡ水溶液を生成し；
（ｇ）水及びアンモニアを含む第二上部、及び大部分のＡＡ、小部分のＭＡＡを含む第二底部を形成するために十分な温度及び圧力でＭＡＡ水溶液を蒸留し；
（ｈ）第二底部を冷却し、及び／又は蒸発させて、第二底部の、第二液体部分と、それと接触する、好ましくは本質的にＡＡからなり、そしてＭＡＡを伴わない第二固体部分への分離を引き起こし；
（ｉ）第二液体部分から第二固体部分を分離し；
（ｊ）第二固体部分を回収し；
（ｋ）（１）第二固体部分の少なくとも一部を、少なくとも１の水素化触媒の存在下で、水素及びアンモニア源と接触させてＨＭＤを生成し、
（２）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＮを生成し；又は
（３）第二固体部分の少なくとも一部を、アンモニア源の存在下で脱水してＡＤＭを生成し；そして
（ｌ）ＨＭＤ、ＡＮＤ又はＡＤＭを回収する
を含む、清澄化ＭＡＡ含有発酵培地から窒素含有化合物を製造する方法をさらに提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、バイオプロセスシステムのブロック図である。
【図２】図２は、水及び３０％ＤＡＡ水溶液中における温度の関数としてのＭＡＡの溶解度を示す図である。
【図３】図３は、ＭＡＡから、ＨＭＤ、ＡＤＮ、ＡＤＭ及びそれらの誘導体の選択された生成を示すフロー図である。
【図４】図４は、ＡＡから、ＨＭＤ、ＡＤＮ、ＡＤＭ、及びそれらの誘導体の選択された生成を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明のうち少なくとも一部は、図における例示のために選択された方法の代表例を指すことを意図したものであり、添付の特許請求の範囲を除いて、本開示発明を定義又は限定することを意図したものではない。
【００１１】
本発明の方法は、例えば図１を参照することにより理解される。図１は、本発明の方法の代表例１０をブロック図において表したものである。
【００１２】
生育槽１２は、通常は備え付けの蒸気滅菌可能な発酵槽であって、ＤＡＡ、ＭＡＡ、及び/又はＡＡ含有発酵培地の生成に実質的に用いられる微生物培養物（図示なし）の培養に使用し得る。そのような生育槽は本技術分野で公知であり、更には言及しない。
【００１３】
この微生物培養物は、炭水化物糖（例えばグルコース）、シクロヘキサノール、歩かん類（例えば、ｎ-アルカン）、及び植物ベースのオイル等の発酵性炭素源からＡＡを産生し得る微生物を含んでいてもよい。微生物の代表例としては、大腸菌（Escherichia coli）、アスペルギルス ニガー（Aspergillus niger）、コリネバクテリウム グルタミカム（Corynebacterium glutamicum）（また、ブレビバクテリウム フラバム（Brevibacterium flavum））、エンテロコッカス フェカリス（Enterococcus faecalis）、ベイヨネラ パルビュラ（Veillonella parvula）、アクチノバチルス スクシノゲネス（Atinobacillus succinogenes）、ペシロマイセス バリオッティ（Paecilomyces Varioti）、サッカロマイセス セレビシエ（Saccharomyces cerevisiae）、カンジダ  トロピカリス（Candida  tropicalis）、バクテロイデス フラジリス（Bacteroides fragilis）、バクテロイデス ルミニコラ（Bacteroides ruminicola）、バクテロイデス アミロフィラス（Bacteroides amylophilus）、クレブシエラ  ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、及びそれらの混合物等が挙げられる。
【００１４】
好ましい微生物は、ＡＴＣＣ受託番号２４８８７を有するカンジダ  トロピカリス（Candida tropicalis）（カステラニ：Ｃａｓｔｅｌｌａｎｉ）バークハウト（Berkhout）、アナモルフ株ＯＨ２３、ＡＴＣＣ受託番号６９８７５を有する大腸菌ＡＢ２８３４/ｐＫＤ１３６/ｐＫＤ８．２４３Ａ/ｐＫＤ８．２９２株、アシネトバクターＳＥ１９株由来の配列番号２に示され、配列番号１によりコードされるアミノ酸配列を有するシクロヘキサノン  モノキシゲナーゼを発現するベクターを含む、５Ｂ１２、５Ｆ５、８Ｆ６、及び１４Ｄ７と名付けられる大腸菌コスミドクローン、及びＶｅｒｄｅｚｙｎｅ，Ｉｎｃ．から利用でき、アルカンや他の炭素源からＡＡを生成する酵母株（Ｃａｒｓｌｂａｄ，ＣＡ、ＵＳＡ；以後Ｖｅｒｄｅｚｙｎｅ酵母とする）を含んでもよい。
【００１５】
ＡＡを含む発酵培地は、ＡＴＣＣ受託番号２４８８７を有するカンジダ  トロピカリス（カステラニ）バークハウト、アナモルフＯＨ２３株を、３００ｍｇのＮＨ4Ｈ2ＰＯ4、２００ｍｇのＫＨ2ＰＯ4、１００ｍｇのＫ2ＨＰＯ4、５０ｍｇのＭｇＳＯ4／７Ｈ2Ｏ、１μｇのビオチン、０．１％（ｗ/ｖ）の酵母エキストラクト、及び約１％（ｖ/ｖ）ｎ-ヘキサデカンを入れた１００ｍｌの蒸留水を含む液体培地中で、３２℃で培養することにより生成することができる。他の培養培地、例えばｎ-ヘキサデカンを含有するＹＭ培地が使用されてもよい。ＡＴＣＣ受託番号２４８８７を有するカンジダ  トロピカリス（カステラニ）バークハウト、アナモルフＯＨ２３株を培養することにより、ｎ-ヘキサデカンを含有する培地からＡＡを含有する発酵培地を製造する方法は、Ｏｋｕｈｕｒａら、３５Ａｇｒ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．  １３７６（１９７１）に記載されており、その主題は本明細書に援用される。
【００１６】
ＡＡを含有する発酵培地は、ＡＴＣＣ受託番号６９８７５を有する大腸菌株ＡＢ２８４４／ｐＫＤ１３６／ｐＫＤ８．２４３Ａ／ｐＫＤ８．２９２から製造することができる。この方法は以下の通り行うことができる。ＩＰＴＧ（０．２ｍＭ）、アンピシリン（０．０５ｇ）、クロラムフェニコール（０．０２ｇ）及びスペクチノマイシン（０．０５ｇ）を含む１ＬのＬＢ培地（４Ｌのエルレンマイヤー撹拌フラスコに入れる）に、２５０ｒｐｍで３７℃で１０時間培養した大腸菌株ＡＢ２８３４／ｐＫＤ１３６／ｐＫＤ８．２４３Ａ／ｐＫＤ８．２９２細胞１０ｍｌを播種することができる。細胞を回収し、５６ｍＭのＤグルコース、シキミ酸（０．０４ｇ）、ＩＰＴＧ（０．２ｍＭ）、アンピシリン（０．０５ｇ）、クロラムフェニコール（０．０２ｇ）及びスペクチノマイシン（０．０５ｇ）を含む１ｌのＭ９最少培地中に懸濁することができる。次に培養物を３７℃インキュベーションに戻す音ができる。最少培地中に懸濁した後に、培養物のｐＨは、最初の１２時間にわたって特に密接にモニターすることができる。培養物が、ｐＨ６．５に達した場合に、５ＮのＮａＯＨ又は適切な量の他の塩基、例えば水酸化アンモニウムを添加して、ｐＨを約６．８に戻すように調節できる。４８時間の増殖期間にわたって、培養物をｐＨ６．３以下に下がらないようにすべきである。培地中で２４時間後、１２ｍＭのシス,シスムコネート（cis,cis-muconate）、及び１ｍＭのプロトカテチュエート（protocatechuate）を、２３ｍＭ-Ｄ-グルコースとともに培養上清中で検出してもよい。培地中で４８時間後に、大腸菌株ＡＢ２８３４／ｐＫＤ１３６／ｐＫＤ８．２４３Ａ／ｐＫＤ８．２９２細胞は、培地中で５６ｍＭのＤ−グルコースを、１７ｍＭシス,シス-ムコネートと本質的に置換することができる。
【００１７】
微生物的に合成されたシス,シス-ムコネートＡＡを減らしたＡＡ含有発酵培地の製造は、以下の通りに行うことができる。５０ｍｇの炭素担持白金（１０％）を、約１７．２ｍＭシス,シス-ムコネートを含む発酵培地から得た６ｍｌの無細胞培養物の上清に加えることができる。次にこのサンプルを室温で３時間５０ｐｓｉの水素圧力下で水素化して、ＡＡを含有する発酵培地を製造することができる。この様式で製造された発酵培地は、例えば約１５．１ｍＭのＡＡを含んでもよい。Ｄ-グルコースを含む増殖培地中で、大腸菌株ＡＢ２８３４／ｐＫＤ１３６／ｐＫＤ８．２４３Ａ／ｐＫＤ８．２９２細胞を培養することによりＡＡを含有する発酵培地を製造する方法は、Draths & Frost, 116 J. Am. Chem. Soc. 399 (1994); Draths and Frost, 18 Biotechnol. Prog. 201 (2002); US 5,487,987 and US 5,616,496に記載されており、これらの主題は本明細書に援用される。
【００１８】
ＡＡを含有する発酵培地は、アシネトバクターＳＥ１９株由来の配列番号１によりコード化されるシクロヘキサノンモノオキシゲナーゼ（配列番号２）を発現するベクターを含む５Ｂ１２、５Ｆ５、８Ｆ６、及び１４Ｄ７と呼ばれる大腸菌コスミドクローンから産生することができ、これらのクローンを、０．４％グルコースを炭素源として添加したＭ９最少培地中で培養することにより、産生することができる。細胞を２時間攪拌して３０℃で生育させ、そして３３０ｐｐｍのシクロヘキサノールを当該培地に加える。これに続き、さらに追加の期間、例えば２時間、４時間、又は２０時間、又は他の間隔のあいだ３０℃でインキュベーションすることができる。アシネトバクターＳＥ１９株由来の配列番号１によりコードされるシクロヘキサノンモノオキシゲナーゼを発現するベクターを含む５Ｂ１２、５Ｆ５、８Ｆ６及び１４Ｄ７と名付けられる大腸菌コスミドクローンを、Ｄグルコース及びシクロヘキサノールを含む培養培地中で培養することにより、ＡＡを含有する発酵培地を産生する方法は、ＵＳ６，７９４，１６５に記載されており、その主題は本明細書に援用される。
【００１９】
ＡＡを含有する発酵培地は、アルカン類又は他の炭素源、例えば糖や植物ベースの油を含む培地（例えばＳＤ培地）中で培養した場合に、ＳＳを産生すると２０１０年２月８日に報告されたＶｅｒｄｅｚｙｎｅ，Ｉｎｃ．（Ｃａｒｓｌｂａｄ，  ＣＡ，  ＵＳＡ）から利用できるＶｅｒｄｅｚｙｎｅ酵母株を用いて産生することもできる。
【００２０】
ＡＡを含有する発酵培地は、スクシニル-ＣｏＡ：アセチル-ＣｏＡアシルトランスフェラーゼ；３-ヒドロキシアシル-ＣｏＡデヒドロゲナーゼ；３-ヒドロキシアジピル-ＣｏＡデヒドラターゼ；５-カルボキシ-２-ペンテノイル-ＣｏＡレダクターゼ；アジピル-ＣｏＡシンセターゼ、ホスホトランスアジピラーゼ／アジペートキナーゼ、アジピル-ＣｏＡトランスフェラーゼ又はアジピル-ＣｏＡヒドロラーゼをコードする拡散で形質転換された大腸菌又は他の微生物から製造することもできる。ＡＡを含有する発酵培地は、スクシニル-ＣｏＡ：アセチル-ＣｏＡアシルトランスフェラーゼ；３-オキソアジピル-ＣｏＡトランスフェラーゼ；３-オキソアジペート・レダクターゼ；３-ヒドロキシアジペート・デヒドラターゼ；及び２-エノエート・レダクターゼをコードする核酸で形質転換される大腸菌又は他の微生物から製造することもできる。ＡＡを含有する発酵培地は、また、α-ケトアジピルＣｏＡシンセターゼ、ホスホトランスケトアジピラーゼ／α-ケトアジペートキナーゼ又はα-ケトアジピル-ＣｏＡ：アセチル-ＣｏＡトランスフェラーゼ；２-ヒドロキシアジピル-ＣｏＡデヒドロゲナーゼ；２-ヒドロキシアジピル-ＣｏＡデヒドラターゼ；５-カルボキシ-２-ペンテオイル-ＣｏＡレダクターゼ；及びアジピル-ＣｏＡシンテターゼ、ホスホトランスアジピラーゼ／アジペートキナーゼ、アジピル-ＣｏＡ：アセチル-ＣｏＡトランスフェラーゼ又はアジピル-ＣｏＡヒドロラーゼをコードする核酸で形質転換された大腸菌や他の微生物から製造することができる。ＡＡを含有する発酵培地は、また２-ヒドロキシアジペート・デヒドロゲナーゼ；２-ヒドロキシアジピル-ＣｏＡシンテターゼ、ホスホトランスヒドロキシアジピラーゼ／２-ヒドロキシアジペートキナーゼ又は２-ヒドロキシアジピル-ＣｏＡ：アセチルＣｏＡトランスフェラーゼ；２-ヒドロキシアジピル-ＣｏＡデヒドラターゼ；５-カルボキシ-２-ペンテノイル-ＣｏＡレダクターゼ；及びアジピル-ＣｏＡシンセターゼ、ホスホトランスアジピラーゼ／アジペートキナーゼ、アジピル-ＣｏＡ：アセチル-ＣｏＡトランスフェラーゼ又はアジピル-ＣｏＡヒドロラーゼをコードする核酸で形質転換された大腸菌又は他の微生物から製造することができる。これらの酵素をコードする核酸で形質転換された大腸菌又は他の微生物を用いた発酵は、標準培養培地（例えばＭ９最少培地）中で標準条件下で、様々な異なる炭素源を用いて、そして形質転換された表現系を維持するために必要な適切な抗生物質や栄養添加物を用いて行うこともできる。これらの酵素をコードする核酸を形質転換された大腸菌又は他の微生物を培養することにより、ＡＡを含有する発酵培地を製造する方法、適切な生育培地、及び炭素源は、ＵＳ  ２００９／０３０５３６４に記載されており、その主題は本明細書に援用される。
【００２１】
サッカロマイシス  セルビシエ株、及び他の微生物株を培養することによりＡＡなどのジカルボン酸を含有する発酵培地を製造する方法、適切な生育培地及び炭素源は、ＷＯ  ２０１０／００３７２８に記載されており、その主題は本明細書に援用される。
【００２２】
発酵性炭素源（例えば炭水化物及び糖）を、任意により窒素源及び複合栄養素（例えばコーンスティープリカー）、ビタミン、塩、細胞成長及び／又は産物生成を改善し得る他の材料等の追加培地成分、並びに水と共に、微生物培養物の生育及び維持のために生育槽１２に供給してもよい。一般的には、微生物培養物は、酸素含有ガス（例えば空気など）のスパージングにより提供される好気性条件下で培養される。一般的には、微生物培養物の培養の間、ｐＨ調節のために酸（例えば硫酸など）及び水酸化アンモニウムを供給する。
【００２３】
ある例（未記載）によれば、酸素含有ガスを酸素欠乏ガス（例えば、ＣＯ2等）に変えることにより、生育槽１２内の（酸素含有ガスのスパージングにより提供される）好気性条件を、嫌気性条件に変更する。嫌気性環境により、生育槽ではインサイチュ（in situ）で、発酵性炭素源からＡＡへの生物変換を引き起こしうる。発酵性炭素源からＡＡへの生物変換の間、ｐＨ調節のために、水酸化アンモニウムを供給する。水酸化アンモニウムの存在により、産生されたＡＡは、少なくとも部分的に中和されてＤＡＡとなり、ＤＡＡを含有する培地が産生される。ＣＯ2は、ＡＡ産生のための更なる炭素源を提供する。
【００２４】
他の例によれば、生育槽１２の内容物を、流部（stream）１４を経由して、炭水化物源からＡＡへの生物変換用の別の生物変換槽１６に移送してもよい。ＡＡ産生を生じさせる嫌気性条件を提供するために、生物変換槽１６には酸素欠乏ガス（例えばＣＯ2）をスパージングしてもよい。炭水化物源からＡＡへの生物変換の間、ｐＨ調節のために水酸化アンモニウムを供給してもよい。水酸化アンモニウムの存在により、産生されたＡＡの少なくとも一部は中和されてＤＡＡとなり、ＤＡＡを含有する培地が産生される。ＣＯ2は、ふたたびＡＡ産生のための更なる炭素源を提供する。
【００２５】
他の例によれば、生物変換を比較的低いｐＨ（例えば３〜６）で行ってもよい。炭水化物源からＡＡへの生物変換の間、ｐＨ調節のために塩基（水酸化アンモニウム又はアンモニア）を供給してもよい。所望のｐＨに応じて、水酸化アンモニウムの存在又は不在により、ＡＡが産生されるか、或いは産生されたＡＡの少なくとも一部が中和されて、ＭＡＡ、ＤＡＡ、又はＡＡ、ＭＡＡ及び／又はＤＡＡを含む混合物となる。即ち、生物変換時に産生されたＡＡは、任意により追加工程においてアンモニア又は水酸化アンモニウムを供給することにより、その後に中和されて、ＤＡＡを含有する培地が産生される。結果として、「ＤＡＡ含有発酵培地」とは通常、発酵培地がＤＡＡと共に、添加されるか、及び／又は生物変換等により産生される任意の数の他の成分、例えばＭＡＡ及び／又はＡＡを含むことを意味する。同様に、「ＭＡＡ含有発酵培地」とは通常、発酵培地がＭＡＡと共に、添加されるか、及び／又は生物変換等により産生された任意の数の他の成分、例えばＤＡＡ及び／又はＡＡを含むことを意味する。
【００２６】
発酵性炭素源の生物変換の結果として（生物変換を行う場所に応じて生育槽１２又は生物変換槽１６で）生じる培地は、通常は不溶性固体、例えば細胞性バイオマスや他の懸濁物等を含む。それらは、蒸留前に流部を経由して清澄化装置に移送される。不溶性固体を除去して培地を清澄化する。これによって後の蒸留装置の汚損を低減し又は予防する。不溶性固体の除去は、数種の固液分離技術の何れかを単独又は組合せで用いて行うことができ、固液分離技術としては、限定されるものではないが、遠心分離や濾過（限定されるものではないが、限外濾過、精密濾過又は深層濾過が挙げられる。）が挙げられる。濾過技術は本技術分野において周知の技術を用いて選択し得る。可溶性無機化合物は、複数の公知の方法により除去することができる。例としては、限定されるものではないが、イオン交換及び物理吸着が挙げられる。
【００２７】
遠心分離の例として、連続ディスクスタック遠心分離が挙げられる。場合によっては、遠心分離後に、珪藻土などの濾過助剤を使用するデッドエンド濾過やクロスフロー濾過等の研磨濾過（polishing filtration）工程、又はより好ましくは限外ろ過又は精密濾過を追加すると有益である。限外濾過及び精密濾過膜は、例えばセラミックやポリマー等からなる。ポリマー膜の一例として、Koch Membrane System（850 Main Street, Wilmington, MA, USA）製SelRO MPS-U20P（ｐＨ安定限外濾過膜）が挙げられる。これは分子量カットオフ２５０００ダルトンの市販ポリエーテルスルホン膜であって、通常は圧力０．３５〜１．３８ＭＰａ（最大圧力１．５５Ｍｐａ）、最高温度５０℃で使用できる。或いは、ろ過工程、例えば限外ろ過又は精密ろ過などが単独で使用されてもよい。
【００２８】
得られた清澄化された、実質的に微生物培養物や他の固体を含まないＤＡＡ含有培地を、流部２２を経由して蒸留装置２４に移送する。
【００２９】
清澄化蒸留培地は、ＤＡＡ及び／又はＭＡＡを、培地中の全ジカルボン酸ジアンモニウム塩の少なくとも大部分、好ましくは少なくとも約７０ｗｔ％、より好ましくは８０ｗｔ％、最も好ましくは少なくとも約９０ｗｔ％の量で含むべきである。ＤＡＡ及び／又はＭＡＡの濃度は、発酵培地中の全ジカルボン酸塩に対する重量パーセント（ｗｔ％）として、高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）やその他の公知法により容易に決定できる。
【００３０】
蒸留装置２４から水及びアンモニアが上部（overhead）として除去されるとともに、任意により、少なくとも一部が流部２６を経由して生物変換槽１６（或いは嫌気性モードで操作の場合、生育槽１２）で再利用（recycle）される。蒸留温度及び圧力は重要ではなく、少なくとも蒸留上部が水及びアンモニアを含み、蒸留底部（bottoms）が好ましくは少なくとも幾らかのＤＡＡと少なくとも約２０ｗｔ％との水を含むように、蒸留を実施すればよい。水の量は少なくとも約３０ｗｔ％がより好ましく、少なくとも約４０ｗｔ％が更に好ましい。蒸留工程からのアンモニア除去率は、温度を上昇させるに従って増加し、また、蒸留時に蒸気（図示せず）を注入することにより増加させることができる。蒸留時のアンモニア除去率は、真空下で蒸留を行い、或いは蒸留装置に空気、窒素等の不活性ガスをスパージングすることによっても増加させることができる。
【００３１】
蒸留工程時の水の除去は、底部が少なくとも約２０％の水を含む限りにおいて、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、ヘプタン等の有機共沸剤の使用により促進することができる。水と共沸混合物を形成し得る有機剤の存在下で蒸留を行うと、蒸留によって水相及び有機相を含む二相性底部が生じる。この場合、水相を有機相から分離し、蒸留底部として使用することができる。底部における水のレベルを少なくとも約３０ｗｔ％に維持すれば、アジパミドやアジピミド等の副生物を実質的に避けることができる。
【００３２】
蒸留工程の好ましい温度は、圧力にもよるが、約５０〜約３００℃の範囲である。より好ましい温度範囲は、圧力にもよるが、約９０〜約１５０℃である。約１１０〜約１４０℃の蒸留温度が好適である。「蒸留温度」とは底部の温度を指す（バッチ蒸留の場合は、最終的に所望量の上部が得られた時点の温度でもよい。）。
【００３３】
水混和性有機溶媒又はアンモニア分離溶媒を添加することにより、上述した範囲の蒸留温度及び圧力において、脱アンモニアが容易になる場合がある。斯かる溶媒としては、受動的水素結合を形成し得る非プロトン性、双極性、酸素含有溶媒が挙げられる。例としては、限定されるものではないが、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、スルホキシド、例えばジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アミド、例えばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）及びジメチルアセトアミド、スルホン、例えばジメチルスルホン、スルホラン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ブトキシトリグリコール、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、エーテル、例えばジオキサン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等が挙げられる。そのような溶媒は、清澄化培地中のＤＡＡからアンモニアの除去に役立つ。蒸留法によらず、蒸留は、底部に少なくとも幾らかのＤＡＡと、少なくとも約２０ｗｔ％、より有利には少なくとも約３０ｗｔ％の水とが保持されるように行うことが重要である。
【００３４】
蒸留は、常圧下、減圧下又は加圧下で行うことができる。蒸留としては、一段フラッシュ（one stage flash）、多段式蒸留（即ち、多段式カラム蒸留）等が挙げられる。一段フラッシュは、任意の種類のフラッシャー（例えば塗膜エバポレーター、薄膜エバポレーター、サーモサイフォンフラッシャー、強制循環フラッシャー等）で行うことができる。多段蒸留カラムは、トレー、充填物（packing）等を用いて達成することができる。充填物は、不規則充填物（例えばラシヒ（Raschig）リング、ポール（Pall）リング、バール（Berl）サドル等）でも、規則充填物（例えばコークスルザー（Koch Sulzer）充填物、インタロックス（Intalox）充填物、メラパック（Mellapak）等）でもよい。トレーは、任意のデザイン（例えばシーブトレー、バルブトレー、バブルカップトレー等）でもよい。蒸留は任意の理論段数で行うことができる。
【００３５】
蒸留装置がカラムの場合、その構成は特に重要ではなく、周知の基準に基づいて設計することができる。カラムは、ストリッピングモード、精留（rectifying）モード、又は分留（fractionation）モードの何れかで操作することができる。蒸留は、バッチ又は連続モードで行ってもよい。連続モードでは、培地を蒸留装置に連続的に注入してもよく、また、上部及び底部の形成に伴いこれらを連続的に装置から除去してもよい。蒸留により得られる蒸留物はアンモニア水溶液であり、蒸留底部はＭＡＡ及びＤＡＡの液体状の水溶液である。これらは更に、他の発酵副生物の塩（即ち、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、乳酸アンモニウム等）や、色素体を含んでもよい。
【００３６】
蒸留底部を、流部２８を経由して冷却装置３０に移送し、常法により冷却してもよい。冷却法は重要ではない。熱交換機（熱回収型）を使用することができる。フラッシュ気化冷却器を用いて底部を約１５℃まで冷却してもよい。１５℃以下への冷却には、通常は冷蔵された冷却剤、例としてはグリコール溶液や、それほど好ましくはないが、塩水等が挙げられる。収量の更なる増大を図る目的で、冷却の前に濃縮工程を組み入れてもよい。更に、公知の方法、例えば、真空エバポレーションと共に、一体型冷却ジャケット及び／又は外部熱交換器を用いた除熱等を用いて、濃縮及び冷却の両方を組み合わせてもよい。
【００３７】
本発明者等は、液体底部に幾らかのＤＡＡが存在することで、液体状の水溶液たるＤＡＡ含有底部におけるＭＡＡ溶解性が低下し、これによって底部が容易に、少なくともＭＡＡ「から実質的になる」（consisting essentially of）（固体部分が少なくとも実質的に純粋な結晶ＭＡＡであることを意味する）固体部分と、これに接する液体部分とに冷却誘導分離されることを見出した。図２は、０〜６０℃の範囲内の様々な温度における、３０ｗｔ％ＤＡＡ水溶液におけるＭＡＡの溶解性の低下を示す。上側の曲線は、０℃において、ＭＡＡが水に有意に溶解性であること（すなわち、水溶液中に約２０ｗｔ％）であることを示し、下側の曲線は、０℃のＭＡＡが３０ｗｔ％ＤＡＡ水溶液中に実質的に不溶性であることを示す。ここから本発明者等は、水溶液に幾らかのＤＡＡが含まれている方が、水溶液からＭＡＡをより完全に結晶化できることを見出した。斯かる溶液中のＤＡＡの好ましい濃度は、約３０ｗｔ％である。かかる溶液中におけるＤＡＡのより好ましい濃度は、ｐｐｍの単位から約３ｗｔ％までの範囲である。この現象により、ＤＡＡが存在しない場合に必要とされる温度よりも高い温度でＭＡＡの結晶化（つまり、蒸留底部における固体部分の形成）が可能になる。
【００３８】
約５０％のアンモニアが、水性の培地に含まれるＤＡＡから除かれる場合、アジぺート化学種は、試験温度及び圧力に応じて、約０．２：０．６：０．２のＤＡＡ：ＭＡＡ：ＡＡで、４．９〜５．１のｐＨ範囲で平衡モル分布を達成する。この組成が、濃縮され、そして冷却されると、ＭＡＡは水中における溶解限界を超え、そして結晶化する。ＭＡＡが固体相への相転移を行うと、液相平衡はリセットされ、それにより多くのＭＡＡが生成する（ＤＡＡはアンモニアイオンをＡＡに付与する）。これにより、より多くのＭＡＡが溶液から結晶化し、そして相当量のＡＡが使用されるまで反応が続き、そしてｐＨは増加傾向にある。ｐＨが増加するとともに、液相分布はＤＡＡを好むようになる。しかしながら、ＤＡＡは、水に極めて可溶性であるので、ＭＡＡは、ＤＡＡよりも溶解性が低くなるまで結晶化し続ける。実際、液相平衡と、アジペート化学種の液体-固体平衡は、ＭＡＡ結晶化のための「ポンプ」として作用し、それにより高収率でＭＡＡの結晶化が可能になる。
【００３９】
上で記載した冷却、蒸発、又は蒸発的冷却に加えて、ＭＡＡの結晶化は、貧溶媒の添加により可能になるか、及び／又は促進されうる。この点では、貧溶媒は、典型的には水に混和性であるが、溶媒中において塩の溶解度を低下させるため、水溶性の塩、例えばＭＡＡの結晶化を引き起こしてもよい。ＭＡＡに対して貧溶媒効果を有する溶媒は、エタノールやプロパノールなどのアルコール類、メチルエチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフランなどのエーテル類でありうる。貧溶媒の使用が知られており、そして霊薬及び蒸発と併せて、又は別々に使用されてもよい。
【００４０】
ユニット３０において冷却後、流部３２を通して蒸留底部を、固体部分と液体部分の分離のための液体／固体分離器３４に導入する。分離は、加圧濾過（例えば、Nutsche又はRosenmond型加圧濾過器）、遠心分離等により達成できる。生じた固体産物を産物３６として回収し、所望により既知の方法で乾燥してもよい。
【００４１】
分離後、固体部分の（１又は２以上の）表面に実質的に液体部分が残存することのないように、固体部分を処理することが望ましい。固体部分の表面に残る液体部分の量を最小化するための一つの方法は、分離した固体部分を水洗し、洗浄後の固体部分（図示せず）を乾燥することである。固体部分を洗浄するための簡便な方法としては、いわゆる「バスケット遠心分離」（図示せず）の使用が挙げられる。適切なバスケット遠心分離機は、The Western States Machine Company（Hamilton, OH, USA）から入手できる。
【００４２】
分離器３４の液体部分（即ち母液）は、残存する溶解ＭＡＡ、任意の未変換ＤＡＡ、ギ酸、乳酸又は酢酸のアンモニウム塩等の任意の発酵副生物、及びその他の微量不純物を含む場合がある。この液体部分を、流部３８を経由して下流装置４０に導入することができる。一例によれば、下流装置４０は、混合物を適量の水酸化カリウムで処理することにより、例えばアンモニウム塩をカリウム塩に変換し、解氷剤（de-icer）を作製する手段であってもよい。この反応で生じたアンモニアを回収し、生物変換槽１６（又は嫌気性モードで操作する生育槽１２）で再利用してもよい。得られたカリウム塩混合物は、解氷剤及び防氷剤（anti-icer）として有用である。
【００４３】
ＭＡＡの回収を促進し、更にはＤＡＡからＭＡＡへの変換を推進するために、固体分離工程３４由来の母液を、流部４２を経由して、蒸留装置２４で再利用（又はその一部を再利用）してもよい。
【００４４】
冷却誘導結晶化の固体部分は、実質的に純粋なＭＡＡであり、ひいてはＭＡＡの公知用途に有用である。一のそのような用途は、ＨＭＤ、ＡＤＮ、ＡＤＭ及びその誘導体などの製品の製造である。
【００４５】
ＨＰＬＣを用いて、アジパミド及びアジピミドなどの窒素含有不純物の存在を検出することができる。ＭＡＡの純度は元素炭素及び窒素分析により決定できる。アンモニア電極を用いてＭＡＡ純度の粗近似値を決定することも可能である。
【００４６】
状況や種々の操作入力によっては、発酵培地が清澄化ＭＡＡ含有発酵培地又は清澄化ＡＡ含有発酵培地である場合がある。斯かる状況では、実質的に純粋なＭＡＡの産生を容易にするために、これらの発酵培地にＭＡＡ、ＤＡＡ、及び／又はＡＡを添加するのが有利な場合もある。例えば、培地がＭＡＡ含有培地又はＡＡ含有培地となるような方向に、発酵培地のｐＨを操作してもよい。上述した実質的に純粋なＭＡＡの製造を容易にするために、これらの発酵培地にＭＡＡ、ＤＡＡ、ＡＡ、アンモニア及び／又は水酸化アンモニウムを添加し、任意によりアンモニウムバランスの変化を伴うとともに、培地のｐＨを好ましくは約６未満に調整してもよい。また、他のソース由来のＭＡＡ、ＤＡＡ及び／又はＡＡを所望により加えることも可能である。ある特定の形態によれば、蒸留工程２４で得られる液体底部及び／又は分離器３４から得た液体底部からＭＡＡ、ＤＡＡ、及び水を、発酵培地へとリサイクルすることが特に有利である。ＭＡＡ含有培地については、そのような培地は通常、発酵培地がＭＡＡと共に、添加及び／又は生物変換等により産生された任意の数の他の成分、例えばＤＡＡ及び／又はＡＡ等を含むことを意味する。
【００４７】
固体部分は、アンモニアを取り除くことによりＡＡに変換することができる。この反応は以下の通りに行うことができる。上記変換工程のいずれかから得られた固体部分（実質的にＭＡＡからなる）を水に溶解してＭＡＡ水溶液を生成する。次に、水とアンモニアを含む上部と、大部分のＡＡ、小部分のＭＡＡ及び水を含む底部とを形成するために十分な温度及び圧力で、当該溶液を蒸留することができる。底部を冷却して、液体部分と、それと接触している実質的にＡＡからなり、かつ実質的にＭＡＡを伴わない固体部分とに分離させる。固体部分を、第二液体部分から単離し、そしてＨＰＬＣにより測定した際に実質的に純粋なＡＡとして分離することができる。
【００４８】
上に記載される様にＡＡ、ＭＡＡ及び/又はＤＡＡを含む流部は、以下に説明され、図３及び４に示されるように、ＨＭＤ、ＡＤＮ、６-アミノカプロニトリル（ＡＣＮ）、ＡＤＭなどの選択された下流製品に変換されてもよい。これらの方法を開始する前に、通常ＡＡ、ＭＡＡ及び/又はＤＡＡを水に溶解して、その水溶液を形成してもよく、この水溶液は直接下流の反応器に導入できる。
【００４９】
ＡＡ、ＭＡＡ又はＤＡＡは、脱水素により中間体ＡＤＭを介して直接的に又は間接的にＡＤＮに変換されてもよい。そのような脱水は、熱的に、酵素的に又は触媒の存在下で行われてもよい。こうして、適切な温度、圧力及び触媒を選択して、ＡＤＮへの変換が直接又は間接的に生じるかに応じて適切なレベルの脱水を達成する。
【００５０】
例えば、変換は、適切な脱水触媒、例えばＵＳ４，２３７，０６７に開示されるリン酸塩を含む酸性又は塩基性触媒、及びＵＳ５，５８７，４９８に開示されるクレイ又はアルミナ担持Ｔｉ、Ｖ、Ｈｆ、又はＺｒを使用する支持触媒を使用することができる。このような触媒は、通常、約２２０℃〜約３５０℃の温度、約１．１７２〜４．３７ＭＰａの圧力で例えば使用される。
【００５１】
あるいは、脱水は、ＵＳ３，２９６，３０３に開示されるように熱的に達成することができ、ここで酸＋アンモニア源は、約１００℃〜１３０℃の温度で、約１．０３〜１．３８ＭＰａの圧力でグリコール溶媒の存在下で熱的に脱水される。
【００５２】
結果として、ＡＡ、ＭＡＡ又はＤＡＡは、直接的にＡＤＮへと脱水されてもよいし、又は中間体ＡＤＭを介して間接的にＡＤＮに脱水されてもよい。次にひとたびＡＤＮを産生すると、ＡＤＮを直接的にＨＭＤなどのアミンへ変換することや、中間体ＡＣＮを介してＡＤＮをＨＭＤへと変換できる。
【００５３】
例えば、ＡＤＮをＨＭＤへと直接的に変換することは、ＵＳ６，３７６，７１４に開示されるいくつもの方法で達成でき、ここで水素及びアンモニア源の存在下で、Ｒｕ、Ｃｒ、又はＷで促進されたＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ又はＰｄなどの触媒を、約５０℃〜約１５０℃、約２．０１〜約１０．３４ＭＰａの圧力で使用してジニトリルは変換される。結果は、高収率のジアミン、この場合にはＨＭＤが得られる。
【００５４】
同様に、ＵＳ４，００３，９３３は、Ｃｏ／ＺｒＯ2触媒で、約１２０℃〜約１３０℃、及び約１０．３４ＭＰａで、水素を用いてニトリルをアミンに変換する。他の触媒は、ＴｉＯ2又はＺｒＯ2に担持されたＦｅ、Ｒｈ、Ｉｒ及びＰｔを含む。
【００５５】
ＡＤＮからＡＣＮへの間接的な変換は、ＵＳ５，１５１，５４３に開示される条件などの適切な水素化条件を選択することにより達成することができ、ここでニトリルはアミノニトリルに変換され、この場合ＡＤＮからＡＣＮへの変換であり、Ｒａｎｅｙ触媒、例えばＦｅ、Ｃｒ、又はＭｏで促進されたＣｏ又はＮｉなどを、水素及びアンモニア源と、約５０℃〜約８０℃の温度で、１．７２〜６．８９ＭＰａの圧力で用いた。
【００５６】
同様に、アミノニトリル又はジアミノ化合物は、ジニトリル、例えばＵＳ７，１３２，５６２に開示されるジニトリルから共に生成することができる。ＵＳ’５６２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ又はＭｎで改変されたＦｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｎｉ触媒を、約５０℃〜約２５０℃の温度で、そして２０．６８〜３４．４７ＭＰａで用いて、高収率でかつジアミン又はアミノニトリルに対する高い選択性を達成する。触媒は、ＨＣＮやＣＯ及び水素及びアンモニア源を伴った通常のＰ又はＮで改変されてもよい。
【００５７】
ＡＡ、ＭＡＡ、又はＤＡＡを、直接、またはＡＤＭを介して間接的にＨＭＤなどのジアミンに変換することもできる。例えば、ＵＳ２，２２３，３０３は、水素及びアンモニア現またはアルキルアミンを用いて、ＣｄまたはＣｕ触媒とともに、約２００℃〜約４５０℃の温度で、約１．０１〜３０．４ＭＰａの圧力でＡＡ及びＡＤＭをＨＭＤへと変換することを開示する。同様に、ＵＳ３，５７９，５８３は、Ｚｎ−Ａｌ2Ｏ3またはＺｎ−Ｃｒ触媒の存在下で、２００℃から３００℃の温度で、１０．１〜３０．４ＭＰａの圧力で水素及びアンモニアを用いて、ジカルボン酸をアミン、特にアルキルアミンへと変換させることを開示する。
【００５８】
さらに、ＵＳ４，９３５，５４６は、２５０℃〜３５０℃の温度及び２〜１５ＭＰａの圧力で、ＴｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3支持体上で、Ｃｏ、Ｃｕ又はＣｒ触媒の存在下で、水素及びアンモニア源を用いて酸をアミンへと変換することを開示する。
【００５９】
ＨＭＤ及びＡＣＮへの変換が完了すると、これらの化合物を、本技術分野において周知のいくつもの方法で、ポリアミドタイプ化合物へと変換することができる。ポリアミドは、ＡＣＮなどのアミノニトリルから製造されてもよい。このタイプの変換の一例は、ＵＳ５，１０９，１０４に見いだされてもよく、この文献は、酸化リン触媒の存在下で水と共にオメガアミノニトリルを変換する。この反応は、２００℃〜３３０℃の温度で、１．７２〜２．４１ＭＰａの範囲の圧力で数工程の変換で行われる。
【００６０】
代替的な方法論は、ＵＳ６，９５８，３８１に開示されており、ここでは開始モノマー、例えばＡＣＮは、ニトリル基とカルボキシアミド基を形成できると官能基とを含む鎖伸張調節物質の存在下で、ポリアミドへと重合されてもよい。
【００６１】
ポリアミドは、ＨＭＤなどのジアミンから形成されてもよく、ここで当該ＨＭＤは、ジカルボン酸やエステルと重合して、ポリアミドを形成する。好ましいジカルボン酸は、Ｃ４〜Ｃ１２の鎖長を有する。ジカルボン酸又はエステルは、芳香族ジカルボン酸又はエステルであってもよく、アルキルジカルボン酸であってもよい。
【００６２】
上で言及した米国特許第4,237,067号；第5,587,498号；第3,296,303号；第6,376,714号；第4,003,933号；第5,151,543号；第7,132,562号；第2,223,303号；第3,579,583号；第4,935,546号；第5,109,104号；及び第6,958,381号における主題及び内容は、本明細書に援用される。
【実施例】
【００６３】
本方法を、以下の非限定的な代表例により説明する。全ての例において、実際の清澄化ＤＡＡ含有発酵培地の代わりに、合成ＤＡＡ水溶液を使用した。
【００６４】
実際の培地に見られる典型的な発酵副生物の溶解性ゆえに、合成ＤＡＡ溶液の使用は、本発明の方法における実際の培地の挙動を表す良いモデルであると考えられる。発酵時に産生される主な副生物は、酢酸アンモニウム、乳酸アンモニウム及びギ酸アンモニウムなどのモノカルボン酸の塩である。仮に蒸留工程時にこれらの不純物が存在した場合、全てのＤＡＡがＭＡＡに変換するまで、これらがアンモニアを失って相当量の遊離酸を形成するとは期待し得ないであろう。これは酢酸、乳酸及びギ酸が、ＡＡの二次酸基（ｐＫａ＝５．１）よりもより強い酸だからである。言い換えれば、酢酸塩、乳酸塩、ギ酸塩、更にはアジピン酸一水素（monohydrogen adipate）さえもが、アジピン酸二アニオン（dianion adipate）よりも弱い塩基なのである。更に、酢酸アンモニウム、乳酸アンモニウム、及びギ酸アンモニウムは、ＭＡＡよりも有意に高い水溶性を示し、各々の培地中の濃度はＤＡＡ濃度の１０％未満である。加えて、たとえ蒸留工程時に酸（酢酸、ギ酸及び乳酸）が形成されたとしても、これらは水と混和性であり、水から結晶化しないであろう。これは、母液（即ち液体部分）に溶解した酸不純物を残したまま、ＭＡＡのみが飽和に達し、溶液から結晶化する（即ち固体部分を形成する）ことを意味する。
【００６５】
実施例１
本実施例は、蒸留を介してＤＡＡの一部を、ＭＡＡに変換し、そして冷却誘導性の結晶化を介して液体底部の蒸留からＭＡＡ固体を回収することを示す。
【００６６】
１Ｌの丸底フラスコに、８００ｇの合成４．５％アジピン酸ジアンモニウム（ＤＡＡ）溶液を充填した。フラスコに、５トレー１”オールダーショウ（a five tray 1'' Oldershaw）部を取り付け、蒸留ヘッドでふたをした。蒸留物を氷冷レシーバーに回収した。フラスコの内容物を、加熱マントルで加熱し、そしてマグネティックスターラーで攪拌した。蒸留を開始し、そして７１９．７ｇの蒸留物を回収した。蒸留物を滴定して、蒸留物が０．２９％アンモニア溶液であることが明らかになった（つまり、約６１％のＤＡＡからＭＡＡの変換が生じた）。熱残渣（７６ｇ）をフラスコから排出し、そしてＥｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコ中に配置し、そしてゆっくり室温まで冷却する一方、週末の間攪拌した。次に、内容物を攪拌しながら、１５℃で６０分間冷却し、そして次に１０℃で６０分間冷却し、そして最終的に５℃で６０分間冷却した。固体を濾過し、そして吸引オーブンで２時間７５℃で乾燥し、１６．２ｇを生成した。アンモニア電極を用いて、固体のアンモニア含量を分析すると、約１：１モル比のアンモニア：ＡＡが存在することが示された。
【００６７】
実施例２
本実施例は、ＤＡＡの一部を、蒸留によりＭＡＡへと変換することを示す。
【００６８】
３つ首１Ｌ丸底フラスコの外側の首に、温度計とストッパーを取り付けた。真ん中の首に、５トレー１”オールダーショウ（a five tray 1'' Oldershaw）部を取り付けた。オールダーショウ部に蒸留ヘッドでふたをした。氷冷された５００ｍｌの丸底フラスコを蒸留ヘッドのレシーバーとして用いた。１Ｌの丸底フラスコに蒸留水、ＡＡ及び濃縮水酸化アンモニウム溶液を満たした。内容物をマグネティックスターラーで攪拌して、全ての固体を溶解させた。固体が溶解した後に、内容物を加熱マントルで加熱して、３５０ｇの蒸留物を蒸留した。蒸留物を氷冷５００ｍｌ丸底フラスコに回収した。容器温度を蒸留物の最後の一滴が回収されるまで記録した。容器の内容物を室温に冷却し、そして残渣の重量と蒸留物の重量を記録した。次に蒸留物のアミノ酸含量を滴定により決定した。結果を表１に記録した。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
実施例３
この実施例は、蒸留を介してアンモニア放出溶媒の存在下で、ＤＡＡの一部をＭＡＡに変換し、そしてＭＡＡ固体を蒸留底部液体から、冷却誘導性の結晶化を介して回収することを示す。
【００７１】
ビーカーに３６．８ｇの蒸留水と１９．７ｇの濃縮水酸化アンモニウムを導入した。次に、２３．５ｇのアジピン酸をゆっくり加えた。混合液を攪拌して、透明溶液を形成し、これを次にスターラーバーを備える５００ｍｌの丸底フラスコに入れた。次にトリグリム（８０ｇ）をフラスコに入れた。次にフラスコに、５トレー１”オールダーショウ（a five tray 1'' Oldershaw）部を取り付け、蒸留ヘッドでふたをした。蒸留ヘッドを氷冷レシーバーに取り付けた。蒸留フラスコを１５０ｇの蒸留水を含む滴下漏斗に取り付けた。次に内容物を攪拌し、そして加熱マントルで加熱した。蒸留物がやってくるようになると、滴下漏斗中の水を、蒸留物がなくなるのと同じ速度でフラスコに滴下した。合計で、１５８ｇの蒸留物が回収された。蒸留物の滴定により、１．６％のアンモニア含量が明らかになった。これは、導入されたアンモニアの４６％に相当する。言い換えると、残渣は９１／９のアジピン酸モノアンモニウム／アジピン酸ジアンモニウムの混合物である。室温に冷却したのちに、残渣を２５０ｍｌのErlenmeyer fraskに入れ、そして攪拌水ながらゆっくり５℃に冷却した。スラリーを濾過し、そして湿潤結晶を次に吸引オーブンで２時間乾燥し、５．５ｇの固体を生成した。固体の分析により、実質的に１：１の比のアンモニアイオン：アジピン酸イオンの比が示された（つまり、アジピン酸モノアンモニウム）。
【００７２】
実施例４
この実施例は、ＭＡＡからのＡＡの製法を示す。
【００７３】
３００ｍｌのＰａｒｒオートクレーブに８０ｇの合成アジピン酸モノアンモニウムと、１２４ｇの水を充填した。オートクレーブを密封し、そして内容物を攪拌し、そして約２００℃に加熱した（自己圧力は約２０３psiｇであった）。内容物がこの温度に達すると、次に水をオートクレーブに約２ｇ／分の早さで加えて、背圧弁から約２ｇ／分の早さで蒸気をオートクレーブから取り除いた。オートクレーブに存在する蒸気を濃縮し、そしてレシーバー内で回収した。この条件下において合計で１２１０ｇの水が導入され、そして合計で１１８５ｇの蒸留物が回収されるまでオートクレーブを行った。オートクレーブの内容物（２０９ｇ）を部分的に冷却し、そして反応容器から排出した。スラリーを、Ｅｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコ中で一晩室温で攪拌した。次にスラリーを濾過し、そして固体を２５ｇの水で洗った。湿った固体を吸引オーブン内で７５℃で１時間乾燥して、５９ｇのアジピン酸産物を生成した。アンモニウムイオン電極を介した分析は、０．０１５ｍｍｏｌアンモニウムイオン／ｇ固体を生成した。回収固体の融点は、１５１〜１５４℃であった。
【００７４】
実施例５
この実施例は、冷却誘導性結晶化を介して蒸留底部液体から、ＡＡ固体を蒸留及び回収することを経てアンモニア放出溶媒の存在下でＭＡＡの一部をＡＡに変換することを示している。
【００７５】
ビーカーに、４６．７ｇの蒸留水及び９．９ｇの濃水酸化アンモニウムを充填した。次に、２３．６ｇのアジピン酸をゆっくり加えた。混合液を攪拌して、透明な溶液を形成し、当該溶液をつぎにスターラーバーを入れた５００ｍｌの丸底フラスコに配置した。次にトリグリム（８０ｇ）をフラスコに加えた。次にフラスコに、５トレー１”オールダーショウ（a five tray 1'' Oldershaw）部を取り付け、蒸留ヘッドでふたをした。蒸留ヘッドを氷冷レシーバーに取り付けた。蒸留フラスコを１８００ｇの蒸留水を含む滴下漏斗に取り付けた。次に内容物を攪拌し、そして加熱マントルで加熱した。蒸留物がやってくるようになると、滴下漏斗中の水を、蒸留物がなくなるのと同じ速度でフラスコに滴下して加えた。添加漏斗におけるすべての水を加えた際に蒸留を止めた。合計で１８０６．２ｇの蒸留物を回収した。蒸留物の滴定により、０．１１％のアンモニア含量が示された。これは、添加されたアンモニアの７２％に相当する。言い換えると、残渣は、７２／２８のアジピン酸／アジピン酸モノアンモニウムの混合物である。次に残渣をＥｒｌｅｎｍｅｙｅｒフラスコに入れて、そして攪拌しながら０℃に冷却し、そして１時間静置した。スラリーをろ別して、１８．８ｇの湿潤ケーキを生成し、そして１１４．３ｇの母液を生成した。次に固体を、８０℃で吸引下で２時間乾燥させて、１３．５ｇの固体を得た。固体を１１４ｇの熱水に溶解し、そして５℃に冷却し、そして４５分間攪拌続けた。スラリーを濾過し、１３．５ｇの湿潤固体と１０９．２ｇの母液を生成した。固体を８０℃吸引下で２時間乾燥し、１１．７ｇの乾燥固体を生成した。固体の分析により、０．０１１７ｍｍｏｌ／ｇのアンモニウムイオン含量が示された（つまり、実質的に純粋なアジピン酸であった）。本発明の方法は、具体的な工程やその態様に即して記載されているが、添付の特許請求の範囲に記載される開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に記載された特定の要素及び工程が広範な範囲の均等物に置換されてもよいことが認められよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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