Abstract:
지방족 α,ω-디니트릴로부터 5원 또는 6원 고리 락탐을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서, 지방족 α,ω-디니트릴은 먼저, 지방족 니트릴라제 (EC 3.5.5.7) 활성을 갖거나, 또는 니트릴 히드라타제 (EC 4.2.1.84) 및 아미다제 (EC 3.5.1.4) 활성의 조합을 갖는 촉매를 사용하여 수용액중에서 ω-니트릴카르복실산의 암모늄 염으로 전환된다. 이어서, ω-니트릴카르복실산의 암모늄 염은 중간체 ω-니트릴카르복실산 또는 ω-아미노카르복실산을 단리시킴 없이 수용액에서의 수소화에 의해 직접 상응하는 락탐으로 전환된다. 지방족 α,ω-디니트릴이 또한 α-탄소 원자에서 비대칭적으로 치환되는 경우, ω-니트릴기의 가수분해로부터 생성된 ω-니트릴카르복실산 암모늄 염이 니트릴라제에 의해 98%가 넘는 국부선택도로 생성되므로써 후속 수소화 동안 가능성 있는 2종의 락탐 생성물 중에서 1종만이 생성된다. 목적하는 국부선택적 니트릴라제 또는 니트릴 히드라타제 활성을 선택하는 반면, 원치않는 활성을 없애는 열처리 방법도 또한 제공된다. 효소 촉매, 니트릴 히드라타제, 아미다제, 코마모나스
Abstract:
PURPOSE: Disadvantages of conventional producing methods of lactam or N-alkyl lactam are the removal of water from the reactant mixture for inducing chemical equilibration to lactam formation because the temperature over 250°C is used to obtain high yield of lactam when water is used as solvent, the control of pH of the reactant mixture for leading the lactam formation, the use of organic solvents which starting materials are nearly insoluble, or the formation of undesired waste steam or unseparated mixture of products. CONSTITUTION: The method of the invention comprises the steps of: 1) converting aliphatic alpha,omega-dinitrile in the aqueous reactant mixture, by contacting with enzyme catalyst, to omega-nitrilecarboxylic ammonium salt; 2) directly converting the omega-nitrilecarboxylic ammonium salt, by contacting aqueous product mixture produced in the step 1) with H and hydrogenation catalyst, to lactam, and 3) recovering 5 element or 6 element cyclic lactam aqueous product mixture from the product produced in the step 2). The method has high local selectivity and can convert aliphatic alpha,omega-dinitrile to corresponding lactam or N-methyl lactam in aqueous solution with high yield. Also byproducts or waste steam are not produced nearly and the recovery of the product is easy.
Abstract:
지방족 α,ω-디니트릴로부터 5원 또는 6원 고리 락탐을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서, 지방족 α,ω-디니트릴은 먼저, 지방족 니트릴라제 (EC 3.5.5.7) 활성을 갖거나, 또는 니트릴 히드라타제 (EC 4.2.1.84) 및 아미다제 (EC 3.5.1.4) 활성의 조합을 갖는 촉매를 사용하여 수용액중에서 ω-니트릴카르복실산의 암모늄 염으로 전환된다. 이어서, ω-니트릴카르복실산의 암모늄 염은 중간체 ω-니트릴카르복실산 또는 ω-아미노카르복실산을 단리시킴 없이 수용액에서의 수소화에 의해 직접 상응하는 락탐으로 전환된다. 지방족 α,ω-디니트릴이 또한 α-탄소 원자에서 비대칭적으로 치환되는 경우, ω-니트릴기의 가수분해로부터 생성된 ω-니트릴카르복실산 암모늄 염이 니트릴라제에 의해 98%가 넘는 국부선택도로 생성되므로써 후속 수소화 동안 가능성 있는 2종의 락탐 생성물 중에서 1종만이 생성된다. 목적하는 국부선택적 니트릴라제 또는 니트릴 히드라타제 활성을 선택하는 반면, 원치않는 활성을 없애는 열처리 방법도 또한 제공된다.
Abstract:
A process for the preparation of five-membered or six-membered ring lactams from aliphatic alpha,omega-dinitriles has been developed. In the process an aliphatic alpha,omega-dinitrile is first converted to an ammonium salt of an omega-nitrilecarboxylic acid in aqueous solution using a catalyst having an aliphatic nitrilase (EC 3.5.5.7) activity, or a combination of nitrile hydratase (EC 4.2.1.84) and amidase (EC 3.5.1.4) activities. The ammonium salt of the omega-nitrilecarboxylic acid is then converted directly to the corresponding lactam by hydrogenation in aqueous solution, without isolation of the intermediate omega- nitrilecarboxylic acid or omega-aminocarboxylic acid. When the aliphatic alpha,omega-dinitrile is also unsymmetrically substituted at the alpha- carbon atom, the nitrilase produces the omega-nitrilecarboxylic acid ammonium salt resulting from hydrolysis of the omega-nitrile group with greater than 98 % regioselectivity, thereby producing only one of the two possible lactam products during the subsequent hydrogenation. A heat- treatment process to select for desirable regioselective nitrilase or nitrile hydratase activities while destroying undesirable activities is also provided.