СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1974 года по МПК C12P7/40 

1

Изобретение относится к способам получения терефталевой кислоты микробиоло нческнм путем.

Известен сиособ нолучепия терефталсво кислоты окислением п-ксилола хромовой кислотой, иделочным раствором пермапганата калия или киcлopoдo воздуха под давлением нри высокой температуре. Условия окисления жесткие и иередко нри окислении образуются нобочные нродукты.

С целью унрон ения процесса предложен способ получения терефталевой кислоты путем микробиологической трансформации .г-ксилола с помощью активной культуры из рода Nocardia, которая проводит ирямое окислен е 71-ксилола в терефталевую кислоту.

Характеристика штамма Nocardia species 1 А.

Культуральпые свойства.

На обычны.х нитательны.х

средах (мясо - пептонный агар, сусло-агар, минеральная среда с глюкозой) дает колонии розово-охристого цвета, гладкие, блестяп не. выпуклые.

Морфологические свойства.

Размер клеток при росте па мясо-пентонном бульопе у 24-часовой культуры 0,15-1X8- -10 I.L Клетки палочковидные, слегка искривленные, с неровными контурами, апгулярные формы ярко выражены, ветвление редкое, но отчетливое. На 2-3 сутки культура распадается на кокковидпые фрагменты диаметром 0,5-1,0 L1.

Физиолого-биохимические свойства.

Аэроб растет при температуре 15-37°С, оптимум около 28°С, в диапазоне рН 5-9.

Обладает активной каталазной активностью.

Твии - 40 гидролизует.

Желатину не разжижает, крахмал, клетчатку, казеш iie гидролизует, нитраты редуцирует.

Ассимилирует без кнслотообразовапня следующие углеводы: глюкозу, галактозу, ксилозу, аробинозу, сахарозу, мальтозу, трегалозу, лактозу, раффинозу, мапппт, сорбпт. .Ассимилирует глицерин, этанол, ацетат, нроииопат, бутират, сукципат, цитрат, н-алканы: с нопана по гептадекан, олефпн, додецен-1, изопарафин, сквалан.

Me ассимилирует пальмитат, бензоат, салицилат, инкот1П1ат. фенол, ппрокатехин, резорцин, нафтал1 п, метнл-ннридииы.

В качестве источников азота усваивает нитриты, иитраты, аммоиийные соли, мочевину, аснарагин, пеитон, гидролнзат казе1ша. На среде без нсточника азота не растет.

Но своим морфологическим и физнологобиохрличеекнм признакам культура близка к виду Kocardia globerula (Gray 1928), но отличается те.м, что колонии не слизистые, клетки несколько : 1ельче, растет нри 37°, фенол не использует, трансформирует л-ксилол в соокислительных условиях до терефталевой кислоты. Данную культуру выращивают на средах, содержащих источники углерода (углеводороды), азота и минеральные соли. Процесс осуществляется нри атмосферном давлении, нри темнературе 28-30°. Окисление идет строго специфически и без образования побочных продуктов. Пример 1. Культуру Nocardia sp. щт. 1 А поддерживают на сусло-агаре, выращивают в течение двух суток и суспензию выросшей культуры засевают в конические колбы на 800 мл с жидкой средой А, разлитой по 150мл. Состав среды (г/л): NHiNOs2,0 КП2РО40,1 К2НРО41.0 MgS04-7H200,5 NaCl0,1 Вода дистиллированная до 1 л, гексадекан добавляется дробно 3 дня в количестве 10 г/л. Через 24 час после инокулирования в среду вносят 0,6 г п-ксилола, через сутки еще 0,6 г и через сутки еще раз 0,6 г п-ксилола. Процесс трансформации нрослеживают с помощью хроматографии. Окисление прекращают на пятые сутки. Для выделения терефталевой кислоты культуральную жидкость, освобожденную от клеток, подкисляют соляной кислотой, упаривают досуха в вакууме на роторном испарителе. Сухой остаток промывают смесью эфира в холодного метанола для удаления парафина и других эфиро- и спирторастворимых веществ и метилируют диазометаном в смеси эфир : метанол (1 : 1). Образовавшийся метиловый эфир терефталевой кислоты экстрагируют эфиром и гидролизуют кипячением в I н. растворе NaOn. Гидролизат подкисляют концентрированной соляной кислотой до кислой реакции на бумагу конго. Выделившуюся терефталевую кислоту отсасывают на зиронке Бюхнера и сублимируют. Терефталевая кислота была идентифицирована как непосредственно в культуральной жидкости, так и после ее выделения. Пдентифнкацию проводили методом газовой хроматографии, а также тонкослойной хроматографией на силикагеле и окиси алюминия. УФ-спектры выделенной кислоты и чистого продажного препарата были полностью идентичны (.тах 240-241 тц в растворителе: аммиак- ИЗОПрОПИЛОВЫЙ спирт 6: 1, Ятах 242- 243 тц в диоксане). Предмет изобретения Способ получения терефталевой кислоты окислением л-ксилола, отличающийся тем, что с целью упроп;ения нроцесса, окисление ведут с помощью микроорганизмов рода Nocardia.