[发明专利]用于生产来自可再生资源的1，4-丁二醇的方法和由其获得的聚酯

说明书

本发明涉及用于生产1，4‑丁二醇的方法，其包括：制备包含来自可再生资源的1，4‑丁二醇和水的发酵液；使包含所述1，4‑丁二醇和水的液体级分与一个或更多个固体级分分离，所述液体级分包含的2‑吡咯烷酮的量高于80ppm；使所得液体级分一次或更多次通过包含一种或更多种阳离子交换树脂的床，从而提供4至2的所述液体级分的输出pH；使所得液体级分一次或更多次通过包含一种或更多种阴离子交换树脂的床，从而提供8至11的所述液体级分的输出pH；以及对由此提供的液体级分进行蒸馏以获得组合物，所述组合物中所述1，4‑丁二醇的浓度高于按重量计99.0％并且所述组合物包含的2‑吡咯烷酮的量低于6ppm。所得组合物应表现出在老化之后的APHA色值小于30。

说明书

本发明涉及用于通过发酵途径来生产来自可再生资源(renewable source)的1，4-丁二醇的方法、如此获得的1，4-丁二醇以及从所述1，4-丁二醇获得的二酸-二醇型聚酯(polyester of the diacid-diol type)或聚酯-多元醇。

1，4-丁二醇是用于生产多种类型的产品(例如包含来源于至少一种二羧酸和至少一种二醇的重复单元的二酸-二醇型聚酯或聚酯-多元醇)的广泛使用的单体。包含来源于羧酸和二醇的重复单元的聚酯由于其机械和可加工性特性而目前在应用热塑性聚合物材料例如膜、模制品和吹塑制品和纤维的所有领域中被广泛使用。还要求如此获得的聚酯是可生物降解的，特别是根据标准EN 13432是可生物降解的。

在本说明书中，术语“可再生资源”意指以下资源，其由于其固有特性而是自然再生的或者在人生命的时间尺度上是不可耗尽的，并且甚至于，其使用不损害子孙后代的自然资源。使用可再生来源的产物还有助于降低大气中的CO₂并且降低不可再生资源的使用。可再生资源的一个典型实例是由蔬菜作物(vegetable crops)构成的。

1，4-丁二醇可通过现有技术中公知的多种方法来制备，例如，其可从多种前体例如丁二烯、乙炔、马来酸酐或环氧丙烷开始由石油化学来源的原料获得。

或者，1，4-丁二醇可从碳水化合物(例如糖和木质纤维素生物质)开始通过发酵过程从可再生资源获得。

例如，WO 2015/158716描述了用于生产1，4-丁二醇的方法，其包括通过具有至少一种合成1，4-丁二醇的代谢途径的微生物对培养基进行发酵，其中所述培养底物包含葡萄糖和蔗糖的混合物。

特别地，来自可再生资源的1，4-丁二醇通常包含多种杂质，包括直接来源于发酵过程的副产物，以及来源于1，4-丁二醇降解过程的副产物。

这些杂质可对由来自可再生资源的1，4-丁二醇获得的二酸-二醇型聚酯或聚酯-多元醇具有不利影响。

例如，高含量的含有氮原子的杂质产生对水解具有较低抗性的聚酯，所述杂质通常来源于在合成来自可再生资源的1，4-丁二醇期间的发酵过程中使用的原材料，并且特别地，来源于氨基酸、蛋白质、铵盐、尿素和微生物，其来源于发酵过程本身。

此外，由2-(4’-羟基丁氧基)-四氢呋喃(其通过1，4-丁二醇的脱水经由环化反应产生)造成的杂质如果大量存在的话则产生在聚酯合成过程期间沉积在反应器中的固体副产物并且限制其生产率。

另外，在间歇聚合工艺的情况下，来自可再生资源的1，4-丁二醇中存在的杂质可需要对工艺条件进行实质性改变，以调节所期望聚酯的最终黏度。

目前已经开发的用于纯化来自可再生资源的1，4-丁二醇的方法包括通常基于蒸馏塔的分离系统。现有技术中已知的纯化系统可包括在蒸馏中的至少一个阶段期间添加多种试剂，以除去所存在的杂质。

例如，已知在蒸馏的至少一个阶段期间添加还原剂确保了最终产物的色度稳定性。