[发明专利]作为液体阳离子交换剂的支化脂肪酸

说明书

本发明涉及从水溶液中除去有机化合物的方法，其包括以下步骤：提供含有所述有机化合物的所述水溶液和疏水性有机溶液，其中后者包含液体疏水性阳离子交换剂；使所述水溶液和所述疏水性有机溶液接触；并且将所述疏水性有机溶液与所述水溶液分离，其中所述液体疏水性阳离子交换剂是指具有至少一个烷基取代基的饱和链烷酸，其中所述有机化合物是指具有至少一个正电荷和中性总电荷或者正总电荷的有机化合物。

在由可再生原料来生物技术上制备精细化学品（其否则由化石燃料合成）的情况下，基本问题在于，将通常存在于大体积水相中的一次获得的产物转移到有机相中。实施所述转移，一方面是为了浓缩完成的中间产物或者最终产物，并且任选地在后续反应步骤中在有机溶液中实现合成加工，另一方面是为了通过分离所需产物来提高水相中的反应产率，或者在技术上合理的范围内根本才可以进行该反应。通常，从所述大体积水溶液中直接热浓缩经常以低浓度存在的产物是不合理的。

化合物在平衡中双相体系（包含不混溶的亲水性水相和疏水性有机相）中的分布，决定性地取决于所述各个化合物的物理化学性质。具有高含量未取代烃类或者仅由其组成的化合物主要在疏水性相中富集，而具有高含量极性基团（如含杂原子的官能团）的化合物和非常特别地带电的化合物主要或者几乎仅存在于水相中，这使得进入有机相中的转移变得困难。

在调节平衡之后，化合物在所提及双相体系中的分布，经常借助分布系数例如根据能斯特方程

α = c _相 1 / c_相 2来描述。

特定的分布系数为K_ow，也称为P值，其表征化合物在辛醇相和水相之间的分布平衡：

K_ow = P = c_辛醇/ C_水　　。

工业上强烈需要的、在水溶液中在生理pH下带正电的有机化合物的实例为12-氨基月桂酸（ALS）及其衍生物，特别是其甲酯（ALSME）。ALS是在制备聚合物的情况下重要的起始产物。传统上，ALS由化石原料在低产率的方法中经由月桂内酰胺制备，月桂内酰胺通过丁二烯三聚化，随后氢化形成环十二烷，随后氧化成环十二酮，与羟基月桂精反应并且随后贝克曼重排作用合成。在DE10200710060705中描述了生物技术上制备ALS或者ALSME的大有希望的路线。

现有技术教导，通过使包含代谢活性细胞的含水反应混合物与含有有机溶剂的有机相接触来获得带正电的有机化合物。例如DE10200710060705描述了从含水反应混合物中通过用乙酸乙酯振摇萃取获得所述产物ALSME。Asano等（2008）公开了从包含合成ALS的酶的含水反应混合物中用甲苯萃取ALS（Asano, Y.、Fukuta, Y.、Yoshida, Y.和Komeda, H.（2008）：The Screening, Characterisation, and Use of ω-Laurolactam Hydrolase: A New Enzymatic Synthesis of 12-Aminolauric Acid，Biosc. Biotechn. Biochem.，72 (8)，2141-2150）。

因此，本发明的基本目的在于，提供从含水反应混合物中除去具有至少一个正电荷的带正电的有机化合物，特别是ω-氨基羧酸的方法，其中希望反应混合物和用作萃取剂的疏水性有机相之间尽可能有利的分布平衡位置，即所述分布平衡应尽可能远地处于所述疏水性有机相一侧。

本发明另一个基本目的在于，提供从包含代谢活性细胞的水溶液中使用疏水性有机相作为萃取剂来除去具有至少一个正电荷的有机化合物，特别是ω-氨基羧酸的方法，在其中所述分布平衡尽可能远地处于所述疏水性有机相一侧。

本发明另一个基本目的在于，提供从水溶液中使用疏水性有机溶液作为萃取剂来除去具有至少一个正电荷的有机化合物，特别是ω-氨基羧酸的方法，其尽可能少地妨碍或者减慢生物技术上重要的微生物，特别是大肠杆菌的生长和/或在此尽可能少地减小可分裂和/或可生存和/或呼吸活性和/或代谢活性细胞和合成活性细胞的数目。

本发明另一个基本目的在于，提供从水溶液中使用疏水性有机溶液作为萃取剂来除去具有至少一个正电荷的有机化合物，特别是ω-氨基羧酸的方法，在其中特别地鉴于在回收之后液体疏水性阳离子交换剂保持不变的含量或者该阳离子交换剂的纯度，所述疏水性有机溶液的耐久性和/或可回收性是尽可能好的。