纯化1,4-二氨基丁烷的方法、由所述方法纯化的1,4-二氨基丁烷和由其制备的聚酰胺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纯化1，4-二氨基丁烷的方法、使用该方法纯化的1，4-二氨基丁烷和 使用该1，4-二氨基丁烷制备的聚酰胺。
【背景技术】
[0002] 1，4-二氨基丁烷（也称作腐胺）可通过由氰化氢和丙烯腈制备的琥珀腈的加氢和 蒸馏而制备。1，4-二氨基丁烷也可通过向1，4-二硼丁烷或1，4-二氯丁烷中添加碱金属酞 亚胺催化剂和肼之后蒸馏而制备。这些1，4-二氨基丁烷的化学合成方法使用有毒化合物 (例如氰化氢）或者需要昂贵的反应催化剂。
[0003] 近来，已有对通过发酵而不使用任何有毒化合物和/或昂贵催化剂制备1，4-二氨 基丁烷的方法的研宄。然而，通过发酵得到的1，4-二氨基丁烷常规地是在发酵溶液中以低 的浓度与盐组合提供的。
[0004] 因此，需要从发酵溶液中纯化1，4-二氨基丁烷的有效方法。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 本公开内容提供了纯化1，4-二氨基丁烷的新方法。
[0007] 本公开内容还提供了使用该新的纯化方法纯化的1，4-二氨基丁烷。
[0008] 本公开内容还提供了使用该纯化的1，4-二氨基丁烷制备的聚酰胺。
[0009] 技术方案
[0010] 依照本公开内容的一个方面，纯化1，4-二氨基丁烷的方法包括：浓缩包括1，4-二 氨基丁烷及其盐的至少一种的发酵溶液以得到浓缩物；向该发酵溶液的浓缩物中添加碱以 制备具有12或更高的pH的碱性组合物；和从该碱性组合物收取（回收，recover) 1，4-二 氨基丁烷。
[0011] 依照本公开内容的另一方面，提供了通过上述方法纯化的1，4-二氨基丁烷。
[0012] 依照本公开内容的另一方面，提供了使用该1，4-二氨基丁烷制备的聚酰胺。
[0013] 有益效果
[0014] 如上所述，通过向包括1，4-二氨基丁烷的发酵溶液中添加碱可以高产率得到高 纯度的1，4-二氨基丁烷。
【附图说明】
[0015] 图1是在实施例1中纯化1，4-二氨基丁烷的方法的流程图；和
[0016] 图2是在实施例2中纯化1，4-二氨基丁烷的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 在下文中，将更详细地描述纯化1，4 _二氨基丁烷的方法、使用该方法纯化的 1，4-二氨基丁烧和使用该1，4-二氨基丁烧制备的聚酰胺。
[0018] 依照本公开内容的一个方面，纯化1，4-二氨基丁烷的方法包括：浓缩包括1，4-二 氨基丁烷及其盐的至少一种的发酵溶液以得到浓缩物；向该发酵溶液的浓缩物中添加碱以 制备具有12或更高的pH的碱性组合物；和从该碱性组合物收取1，4-二氨基丁烷。
[0019] 在所述纯化方法的一些实施方式中，通过如下可容易地以高产率得到高纯度的 1，4-二氨基丁烷：浓缩包含1，4-二氨基丁烷的盐的中性发酵溶液；向其中添加碱以将 1，4-二氨基丁烷从1，4-二氨基丁烷的盐中分离出来；然后选择性收取1，4-二氨基丁烷。
[0020] 发酵溶液可为中性的。在该发酵溶液的浓缩（第一浓缩步骤）中，可除去该发酵 溶液中溶剂的至少一部分。随着溶剂的至少一部分被除去，可提高1，4-二氨基丁烷在发酵 溶液中的浓度。所述溶剂可为水。例如，在发酵溶液的浓缩过程中除去的溶剂的量可为在 浓缩之前的发酵溶液中的溶剂的量的约50%或更多，和在一些实施方式中为约60%或更 多，和在一些其他实施方式中为约70%或更多，和在进一步的其他实施方式中为约80%或 更多。
[0021] 发酵溶液的浓缩可在低温和减压环境中进行以防止在该发酵溶液中通常包含的 细菌细胞的破坏。
[0022] 在纯化方法的一些实施方式中，发酵溶液的浓缩可在约100°C或更低的蒸气温度 (即在其中从发酵溶液蒸发的蒸气的温度为约l〇〇°C或更低的条件下）进行。例如，发酵溶 液的浓缩可在约10°c -约100°C、和在一些实施方式中约30°C -约80°C、和在一些其他实 施方式中约45°C -约67°C的蒸气温度进行。在这些条件中可更容易地除去发酵溶液的溶 剂。
[0023] 在纯化方法的一些实施方式中，发酵溶液的浓缩可在约760mmHg或更低的减压 (即在其中与发酵溶液处于平衡的蒸气的压力为约760mmHg或更低的条件下）进行。例如， 发酵溶液的浓缩可在约lOmmHg-约760mmHg、和在一些实施方式中约40mmHg-约500mmHg、 和在一些其他实施方式中约70mmHg-约200mmHg的压力进行。在这些条件中可更容易地除 去发酵溶液的溶剂。
[0024] 在一些实施方式中，纯化方法可进一步包括在发酵溶液的浓缩之前从该发酵溶液 中除去细菌细胞。在发酵溶液的浓缩之前从该发酵溶液中除去细菌细胞可提高通过纯化得 到的1，4_二氨基丁烷的纯度。除去的细菌细胞可用作副产物，例如，在干燥之后用作动物 饲料。
[0025] 从发酵溶液中除去细菌细胞可使用本领域中可用的任何方法进行，没有具体限 制，例如使用离心、压滤、娃藻土过滤、旋转真空过滤、膜过滤或凝聚（凝结，coagulating)/ 浮选（floating)。
[0026] 由发酵溶液的浓缩得到的浓缩物（即浓缩产物）中的溶剂的量，基于该浓缩物的 总重量计，可在约l〇wt% -约50wt%的范围内。例如，基于该浓缩物的总重量计，该浓缩物 中的溶剂的量可在约15wt% -约45%、和在一些实施方式中约20wt% -约40wt%的范围 内。当浓缩物中的溶剂的量太小时，在碱性组合物的制备中可沉淀出过量的盐。当浓缩物 中的溶剂的量太大时，从碱性组合物中移除1，4-二氨基丁烷可能花费长的时间，由此可导 致1，4-二氨基丁烷的碳酸盐。所述溶剂可为水。
[0027] 在纯化方法的一些实施方式中，发酵溶液可通过发酵制备。该发酵溶液可通过培 养微生物（例如突变的微生物）而制备。微生物的培养可通过本领域中可用的任何方法由， 例如，分批培养、连续培养或补料分批培养进行，但不限于此。
[0028] 在纯化方法的一些实施方式中，用于制备碱性组合物的碱可为选自氢氧化钠、氢 氧化妈、氢氧化镁、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化按的至少一种，但不限于此。该碱可为本领 域中可用于将组合物的pH调节到碱性pH的任何碱。
[0029] 在纯化方法的一些实施方式中，碱性组合物可具有约12或更高的pH、和在一些实 施方式中约12. 0-约14. 0的pH。当该碱性组合物具有小于12. 0的pH时，1，4-二氨基丁 烷可部分地与盐组合存在，因此可能难以通过蒸馏分离1，4-二氨基丁烷，从而导致1，4-二 氨基丁烧降低的收取率（recovery)。
[0030] 在纯化方法的一些实施方式中，1，4-二氨基丁烷的收取可在于碱性组合物中形成 1，4-二氨基丁烷的碳酸盐之前进行。当碱性溶液中的1，4-二氨基丁烷与空气中的氧随时 间而结合时，可形成1，4-二氨基丁烷的碳酸盐，这可减少通过蒸馏收取的1，4-二氨基丁烷 的量。由于此原因，可在碱性溶液的制备之后立即或与碱性溶液的制备同时进行1，4-二氨 基丁烧的收取。
[0031] 在纯化方法的一些实施方式中，从碱性组合物收取1，4-二氨基丁烷可包括通过 蒸馏从该碱性组合物分离包括1，4-二氨基丁烷的组合物（第二浓缩步骤）和通过分馏从 该包括1，4-二氨基丁烷的组合物分离1，4-二氨基丁烷。
[0032] 例如，包括1，4-二氨基丁烷的组合物可在从碱性组合物分离之后储存，并且从该 包括1，4-二氨基丁烷的组合物收取1，4-二氨基丁烷可在需要时进行。该包括1，4-二氨 基丁烷的组合物可为包含比碱性组合物中的多且比最终纯化产物中的少的1，4-二氨基丁 烷的组合物。
[0033] 在纯化方法的一些实施方式中，包括1，4-二氨基丁烷的组合物可处于气态、液态 或其混合态。该包括1，4-二氨基丁烷的组合物的状态可取决于所需的纯化条件而改变。
[0034] 在一些实施方式中，通过蒸馏可从碱性组合物分离处于气态和/或冷凝态的包括 1，4-二氨基丁烷的组合物。通过蒸馏分离包括1，4-二氨基丁烷的组合物可使用双夹套反 应