BRPI0919388B1

BRPI0919388B1 - Método para produzir ácido succínico derivado de recursos de biomassa

Info

Publication number: BRPI0919388B1
Application number: BRPI0919388-0A
Authority: BR
Inventors: Yasuyo Saitou; Hironobu Oono; Kuniko Asada; Takayuki Aoshima; Kenji Yamagishi; Hirotaka Ryuutou; Yoshiaki Mori
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corporation
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2019-02-19
Also published as: BRPI0919388A2; JP5703551B2; WO2010035837A1; JP2010100617A

Abstract

“método para produzir ácido succínico derivado de recursos de biomassa” o ácido succínico de alta pureza, o qual é útil como um material de alimento ou uma matéria-prima para polímeros ou derivados de ácido dicarboxílico, é proporcionado a partir de um líquido de fermentação obtido pelo método de fermentação usando um microorganismo. a invenção é caracterizada pelo fato de que o ácido succínico é derivado de recursos de biomassas e submetido a um tratamento com hidrogênio na presença de um catalisador, com isso removendo um componente malcheiroso; e/ou de que as impurezas são removidas do presente ácido succínico de modo tal que uma absorbância média do presente ácido succínico em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm não seja mais do que 0,05.

Description

“MÉTODO PARA PRODUZIR ÁCIDO SUCCÍNICO DERIVADO DE RECURSOS DE BIOMASSA”

CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção refere-se ao ácido succínico e a um método para a produção do mesmo. Em particular, a invenção refere-se ao ácido succínico de alta pureza, o qual é purificado a partir de um líquido de fermentação obtido por conversão microbiana de glicose, sacarose, celulose, etc., conforme derivado de recursos de biomassa, ou similar, e a um método para a produção do mesmo.

TÉCNICA ANTECEDENTE [002] Os ácidos dicarboxílicos alifáticos, por exemplo, o ácido succínico, o ácido adípico, etc., são amplamente usados como uma matéria-prima para polímeros, tais como os poliésteres, as poliamidas e similares, e como uma matéria-prima sintética para alimentos, fármacos e outras substâncias químicas. Destas aplicações, em particular, no caso de utilizar um ácido dicarboxílico como uma matériaprima para polímeros, requer-se um ácido dicarboxílico de alta pureza para os propósitos de manter a atividade de polimerização do polímero e obter um polímero de alta qualidade que seja menos colorido. Também, no caso de utilizar o ácido succínico como um material de alimento, requer-se que um composto malcheiroso que prejudica o sabor não esteja contido no ácido succínico a ser produzido.

[003] Estes ácidos dicarboxílicos alifáticos têm sido até agora industrialmente produzidos a partir de matérias-primas derivadas do petróleo. Entretanto, nos anos recentes, a partir do motivo de receio da exaustão dos combustíveis fósseis e de um problema ambiental mundial de um aumento nos níveis de dióxido de carbono no ar, estão sendo observadas técnicas para derivar tais matérias-primas de polímeros a partir de recursos de biomassas. Nestas técnicas, visto que estes recursos são recursos renováveis, espera-se que tal técnica se torne um processo especialmente importante no futuro a partir do ponto de vista de neutralidade de carbono.

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Nos anos recentes, tornou-se possível produzir diversos ácidos dicarboxílicos alifáticos em um rendimento de carbono muito alto a partir de recursos de biomassa por meio de uma operação de fermentação usando um microorganismo.

[004] Na produção de um ácido dicarboxílico alifático por meio de fermentação, um material que pode ser uma matéria-prima são, em geral, os açúcares, por exemplo, a glicose, a sacarose, a celulose ou similar. Entretanto, no método de produção de tal ácido dicarboxílico alifático, havia o caso onde um polissacarídeo está contido como uma impureza no ácido dicarboxílico alifático, ou o caso onde a matéria-prima de sacarídeo permanece sem ser completamente utilizada por um microorganismo e se mistura no mesmo. Também na fermentação usando um microorganismo, no caso de utilizar a amônia como um agente neutralizador, os aminoácidos são também formados como impurezas. Era difícil removê-los eficientemente do ácido dicarboxílico alifático por um método barato.

[005] Como um método para purificar um ácido dicarboxílico alifático produzido por meio de fermentação, existe um método, por exemplo, conhecido de utilizar uma resina de troca iônica (ver, por exemplo, o Documento de Patente 1) e um método de utilizar uma eletrodiálise (ver, por exemplo, o Documento de Patente 2). Também há proposto, como um método de troca de sal, um método de misturar um sal de amônia de um ácido dicarboxílico e o hidrogenossulfato de amônio e/ou o ácido sulfúrico, em um pH suficientemente baixo, e permitir que a mistura reaja uma com a outra para formar um ácido dicarboxílico e o sulfato de amônio (ver, por exemplo, o Documento de Patente 3).

[006] Entretanto, mesmo nos ácidos dicarboxílicos alifáticos produzidos por estes processos, no caso de produzir o ácido succínico como o ácido dicarboxílico alifático, o produto não era um ácido dicarboxílico tendo uma pureza suficiente ainda, de modo tal que permanece um componente malcheiroso que prejudica o sabor, como um material de alimento, e que o polímero a ser produzido tende a ser coloriPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 17/98

3/75 do, como uma matéria-prima para polímeros. Também, em uma reação de conversão em um derivado de ácido dicarboxílico através de hidrogenação de um ácido dicarboxílico alifático com um catalisador de redução para convertê-lo em um composto de diol, ou similar, no caso de utilizar tal ácido dicarboxílico de baixa pureza, permanece um problema, tal como o envenenamento do catalisador por impurezas contidas no ácido dicarboxílico, ou semelhante.

DOCUMENTOS TÉCNICOS DA TÉCNICA ANTERIOR

DOCUMENTOS DE PATENTES [007] Documento de Patente 1: Patente U.S. N^o 6.284.904 [008] Documento de Patente 2: JP-A-2-283289 [009] Documento de Patente 3: JP-T-2001 -514900

RESUMO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO [0010] Os problemas da invenção são proporcionar um ácido succínico que seja um ácido dicarboxílico alifático produzido a partir de um líquido de fermentação obtido por conversão microbiana de glicose, sacarose, celulose, etc., conforme derivado de recursos de biomassas, e que seja um ácido dicarboxílico alifático de alta pureza, útil como um material de alimento ou uma matéria-prima para polímeros ou derivados de ácidos dicarboxílicos, e proporcionar um método para a produção do mesmo.

MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS [0011] Para resolver os problemas precedentes, os presentes inventores fizeram investigações extensas e intensas. Como resultado, para converter o ácido succínico como um ácido dicarboxílico alifático, o qual é obtido por um método de fermentação usando um microorganismo ou outros métodos, em ácido succínico de alta pureza, útil como um material de alimento ou uma matéria-prima para polímeros ou derivados de ácidos dicarboxílicos, os presentes inventores obtiveram o conhePetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 18/98

4/75 cimento que é efetivo um método para submeter uma solução contendo o presente ácido succínico a um tratamento com hidrogênio, na presença de um catalisador, e também obtiveram o conhecimento que, em particular, quando usado como uma matéria-prima para polímeros, é útil reduzir a quantidade de impurezas que têm absorção em uma região especificada de uma região de raios ultravioletas até uma quantidade especificada ou menor, resultando na realização da invenção.

[0012] Ou seja, a invenção é como se segue.

(1) Um método para produzir ácido succínico derivado de recursos de biomassa, o qual compreende pelo menos submeter uma solução contendo o presente ácido succínico a um tratamento com hidrogênio, na presença de um catalisador.

(2) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em (1), onde uma temperatura do tratamento com hidrogênio é 30°C ou maior e não maior do que 150°C; e uma pressão de hidrogênio é 0,1 MPa ou mais e não mais do que 5 MPa.

(3) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) ou (2), onde o tratamento com hidrogênio é realizado com um catalisador de hidrogenação, na presença de qualquer agente de adsorção selecionado a partir do grupo que consiste em um óxido de metal, sílica e carbono ativado.

(4) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) a (3), onde a solução contendo o ácido succínico é uma solução aquosa.

(5) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) a (4), onde a solução contendo o ácido succínico a ser submetida ao tratamento com hidrogênio contém ácido fumárico.

(6) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em (5), onde o teor de ácido fumárico na solução contendo ácido succínico a ser submetida ao tratamento com hidrogênio é de 0,01 a 10 % em peso em relação ao peso do ácido succínico.

(7) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer

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5/75 um de (1) a (6), o qual compreende remover as impurezas da presente solução contendo ácido succínico, de modo tal que uma absorbância média de ácido succínico em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm não seja mais do que 0,05.

(8) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em (7), onde a remoção das impurezas é realizada através de remoção por adsorção usando carbono ativado.

(9) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em (7) ou (8), onde a remoção de impurezas é realizada por cristalização usando um solvente.

(10) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) a (9), onde o componente insolúvel na solução contendo o ácido succínico é removido por um tratamento de permeação por membrana antes da etapa de tratamento com hidrogênio.

(11) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) a (9), onde um componente insolúvel na solução contendo ácido succínico é removido com um agente de adsorção antes da etapa de tratamento com hidrogênio.

(12) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) a (11), onde o ácido succínico derivado de recursos de biomassa é submetido ao tratamento com hidrogênio na presença de um catalisador após aplicar pelo menos qualquer tratamento de um tratamento por adsorção usando carbono ativado ou um tratamento por cristalização na solução.

(13) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) a (12), onde os recursos de biomassas são recursos de plantas.

(14) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (1) a (13), onde um índice de amarelo (YI) do presente ácido succínico não é mais do que 10.

(15) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer

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6/75 um de (7) a (9), onde as impurezas são um composto contendo nitrogênio.

(16) O método para produzir ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (7) a (9), onde as impurezas são um composto aromático.

(17) Ácido succínico produzido pelo método como estabelecido em qualquer um de (1) a (16).

(18) Ácido succínico derivado de recursos de biomassas, o qual tem uma absorbância média de não mais do que 0,05 em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm.

(19) O ácido succínico como estabelecido em (18), o qual tem um índice de amarelo (YI) de não mais do que 10.

(20) Um poliéster obtido por utilização do ácido succínico como estabelecido em qualquer um de (17) a (19) como uma matéria-prima.

(21) O poliéster como estabelecido em (20), o qual tem uma concentração de grupo carboxila terminal de não mais do que 100 equivalentes/ton.

(22) O poliéster como estabelecido em (20) ou (21), onde uma viscosidade reduzida (qsp/C) do poliéster é 0,5 ou mais.

(23) Um artigo moldado obtido por moldagem do poliéster como estabelecido em qualquer um de (20) a (22).

VANTAGENS DA INVENÇÃO [0013] De acordo com o método da invenção, é possível proporcionar o ácido succínico como um ácido dicarboxílico alifático de alta pureza, o qual é útil não somente como um material de alimento, mas como uma matéria-prima para polímeros, o qual é menos colorido, excelente nas propriedades mecânicas físicas, e desenvolvível para diversas aplicações, e o ácido succínico como um ácido dicarboxílico alifático, o qual é menos no envenenamento de catalisador na hora de uma reação de conversão, como uma matéria-prima para derivados de ácidos dicarboxílicos. Também, o desenvolvimento da invenção é capaz de contribuir bastante para a dis

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7/75 solução de um problema ambiental, um problema de exaustão de recursos de combustíveis fósseis, e similar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0014] A Fig. 1 é um diagrama mostrando os procedimentos de construção de um plasmídio pMJPC17.2. Cada um dos numerais dos grifos mostra um primer composto de uma sequência do presente número da sequência.

[0015] A Fig. 2 é um diagrama conceitual de um método de extração de múltiplos estágios.

[0016] A Fig. 3 é um gráfico mostrando um espectro de absorção do ácido succínico obtido no Exemplo.

[0017] A Fig. 4 é um gráfico mostrando um espectro de absorção do ácido succínico obtido no Exemplo Comparativo.

MODOS PARA REALIZAR A INVENÇÃO [0018] A invenção é descrita abaixo em detalhe.

[0019] A invenção diz respeito a um método para produzir o ácido succínico derivado de recursos de biomassas, o qual se caracteriza pelo fato de que uma sua etapa de produção inclui pelo menos uma etapa de submeter uma solução contendo o presente ácido succínico a um tratamento com hidrogênio, na presença de um catalisador. Também, a invenção diz respeito à presença de um catalisador. Também, a invenção diz respeito ao ácido succínico derivado de recursos de biomassas, o qual é definido por ter uma absorbância média de não mais do que 0,05 em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm, e a um método para produzir o ácido succínico, o qual é definido por derivar o ácido succínico de recursos de biomassas e remover as impurezas do presente ácido succínico, de modo tal que uma absorbância média de ácido succínico em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm não seja mais do que 0,05.

<Ácido succínico>

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8/75 [0020] Em particular, o ácido succínico de acordo com a invenção pode ser derivado de recursos de biomassas em um rendimento de carbono muito alto.

[0021] Na invenção, o ácido succínico é um derivado de recursos de biomassas. Os exemplos dos recursos de biomassas incluem a madeira, a palha de arroz, o palhiço, o farelo de arroz, o arroz velho, o milho, a cana de açúcar, a mandioca, o sagüeiro, o tofu, a espiga de milho, a borra de tapioca, o bagaço, a borra de óleo vegetal, a batata, o trigo-mouro, a soja, as gorduras e os óleos, o papel usado, os resíduos de papel, os resíduos de produtos marinhos, os resíduos dos animais das fazendas, a lama das águas de esgoto, os resíduos de alimentos e similares. Destes, os recursos de plantas, tais como a madeira, a palha de arroz, o palhiço, o farelo de arroz, o arroz velho, o milho, a cana de açúcar, a mandioca, o sagüeiro, o tofu, a espiga de milho, a borra de tapioca, o bagaço, a borra de óleo vegetal, a batata, o trigo-mouro, a soja, as gorduras e os óleos, o papel usado, os resíduos de papel, etc. são preferíveis; a madeira, a palha de arroz, o palhiço, o arroz velho, o milho, a cana de açúcar, a mandioca, o sagüeiro, a batata, as gorduras e os óleos, o papel usado e os resíduos de papel são mais preferíveis; e o milho, a cana de açúcar, a mandioca e o sagüeiro são os mais preferíveis. Em geral, estes recursos de biomassas contêm um elemento de nitrogênio ou diversos metais alcalinos ou metais alcalino-terrosos, tais como o Na, o K, o Mg, o Ca, etc.

[0022] Então, embora não haja nenhuma limitação particular, estes recursos de biomassas são derivados para uma fonte de carbono através de um prétratamento ou etapa de sacarificação conhecida, por exemplo, um tratamento químico com um ácido, um álcali, etc., um tratamento biológico usando um microorganismo, um tratamento físico ou similar. Embora não haja nenhuma limitação particular, a presente etapa inclui uma etapa de miniaturização através de um pré-tratamento dos recursos de biomassas, por exemplo, por corte, raspagem, moagem ou similar. Se desejado, inclui-se adicionalmente uma etapa de pulverização por um moedor ou

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9/75 um moinho. Embora os recursos de biomassas assim miniaturizados sejam, além disso, derivados para uma fonte de carbono adicionalmente por meio de um prétratamento ou etapa de sacarificação, os seus exemplos específicos incluem os métodos químicos, tais como um tratamento de ácido com um ácido forte, p.ex., o ácido sulfúrico, o ácido nítrico, o ácido clorídrico, o ácido fosfórico, etc., um tratamento com álcali, um método de explosão de vapor por congelamento de amônia, a extração com solvente, um tratamento de fluido supercrítico, um tratamento com agente oxidante ou similar; os métodos físicos, tais como a pulverização, um método de explosão de vapor, um tratamento com microondas, a irradiação de feixes de elétrons ou similar; e os tratamentos biológicos, tais como a hidrólise por um tratamento com microorganismo ou enzimático ou similar.

[0023] Como a fonte de carbono que é derivada dos recursos de biomassas precedentes, em geral, os sacarídeos fermentados, por exemplo, as hexoses, tais como a glicose, a manose, a galactose, a frutose, a sorbose, a tagatose, etc.; as pentoses, tais como a arabinose, a xilose, a ribose, a xilulose, a ribulose, etc.; os dissacarídeos ou os polissacarídeos, tais como a maltose, a sacarose, a lactose, a trealose, o amido, a celulose, etc.; os óleos e as gorduras, tais como o ácido butírico, o ácido capróico, o ácido caprílico, o ácido cáprico, o ácido láurico, o ácido mirístico, o ácido palmítico, o ácido palmitoléico, o ácido esteárico, o ácido oléico, o ácido linoléico, o ácido linolênico, o ácido monocutínico, o ácido araquídico, o ácido eicosenóico, o ácido araquidônico, o ácido behênico, o ácido erúcico, o ácido docosapentaenóico, o ácido docosaexaenóico, o ácido lignocérico, o ácido ceracoréico, etc.; e os poliálcoois, tais como a glicerina, o manitol, o xilitol, o ribitol, etc.. Destes, as hexoses, tais como a glicose, a manose, a galactose, a frutose, a sorbose, a tagatose, etc.; as pentoses, tais como a arabinose, a xilose, a ribose, a xilulose, a ribulose, etc.; e os dissacarídeos ou os polissacarídeos, tais como a maltose, a sacarose, a lactose, a trealose, o amido, a celulose, etc., são preferíveis. Destes, a glicose, a

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10/75 maltose, a frutose, a sacarose, a lactose, a trealose e a celulose são preferíveis.

[0024] Na invenção, o ácido succínico é derivado de uma fonte de carbono que é derivada destes recursos de biomassas. Especificamente, o ácido succínico é sintetizado usando tal fonte de carbono através de um método de fermentação por meio de conversão microbiana, um método de conversão química que inclui uma etapa de reação, tal como a hidrólise, a reação de desidratação, a reação de hidratação, a reação de oxidação, a reação de redução, etc., ou uma combinação de tal método de fermentação e o método de conversão química. Destes, é preferível o método de fermentação por meio de conversão microbiana utilizando um microorganismo tendo uma capacidade de produzir ácido succínico.

[0025] Embora o microorganismo tendo uma capacidade de produzir ácido succínico não esteja particularmente limitado até onde ele seja um microorganismo tendo uma capacidade de produzir ácido succínico, os seus exemplos incluem as enterobactérias, tais como a Escherichia coli, etc., as bactérias que pertencem ao gênero Bacillus, as bactérias Coryneform e similares. É preferível usar um microorganismo aeróbico, um microorganismo anaeróbico facultativo ou um microorganismo microaerofílico.

[0026] Os exemplos dos microorganismos aeróbicos incluem as bactérias Coryneform, as bactérias que pertencem ao gênero Bacillus, as bactérias que pertencem ao gênero Rhizobium, as bactérias que pertencem ao gênero Arthrobacter, as bactérias que pertencem ao gênero Mycobacterium, as bactérias que pertencem ao gênero Rhodococcus, as bactérias que pertencem ao gênero Nocardia, as bactérias que pertencem ao gênero Streptomyces e similares, com as bactérias Coryneform sendo mais preferíveis.

[0027] A bactéria Coryneform não está particularmente limitada até onde ela seja classificada nesta classe. Os seus exemplos incluem as bactérias que pertencem ao gênero Corynebacterium, as bactérias que pertencem ao gênero BrevibactePetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 25/98

11/75 rium e as bactérias que pertencem ao gênero Arthrobacter, com as bactérias que pertencem ao gênero Corynebacterium e as bactérias que pertencem ao gênero

Brevibacterium sendo preferíveis. As bactérias que são classificadas em Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium flavum, Brevibacterium ammoniagenes ou

Brevibacterium lactofermentum são mais preferíveis.

[0028] No caso de microorganismos tendo uma capacidade de produzir ácido succínico, é preferível usar uma cepa tendo uma atividade da piruvato carboxilase aumentada e uma atividade da lactato desidrogenase reduzida.

[0029] As condições de reação na conversão microbiana, tais como a temperatura e a pressão de reação, etc., são determinadas dependendo da atividade dos microorganismos, tais como as células bacterianas, os fungos, etc., a serem selecionados. As condições adequadas para obter o ácido succínico podem ser selecionadas dependendo do caso respectivo.

[0030] Na conversão microbiana, uma diminuição no pH pode deteriorar a atividade metabólica dos microorganismos ou interromper a atividade dos microorganismos, resultando em diminuição em um rendimento de produção ou morte dos microorganismos. Portanto, utiliza-se normalmente um agente neutralizador. O pH no sistema de reação é normalmente medido usando um sensor de pH, e ele é ajustado de modo a incidir em uma faixa predeterminada de pH pela adição do agente neutralizador. O valor do pH é ajustado dependendo do tipo de um microorganismo, tal como as células bacterianas, os fungos, etc., a ser usado, de modo a incidir na faixa onde a atividade seja mais efetivamente revelada. O método de adição do agente neutralizador não está particularmente limitado, e ele pode ser a adição contínua ou a adição intermitente.

[0031] Os exemplos do agente neutralizador incluem a amônia, o carbonato de amônio, a uréia, os hidróxidos de um metal alcalino, os hidróxidos de um metal alcalino-terroso, os carbonatos de um metal alcalino, os carbonatos de um metal alPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 26/98

12/75 calino-terroso e similares. Destes, a amônia, o carbonato de amônio e a uréia são preferíveis. Os exemplos dos hidróxidos de um metal alcalino (alcalino-terroso) incluem o NaOH, o KOH, o Ca(OH)2, o Mg(OH)2, etc., e as suas misturas, e similares; e os exemplos dos carbonatos de um metal alcalino (alcalino-terroso) incluem o Na2CO3, o K2CO3, o CaCO3, o MgCO3, o NaKCO3, e tc. e as suas misturas, e similares.

[0032] Na invenção, o líquido de fermentação após a conversão microbiana pode ser adequadamente concentrado, ao mesmo tempo levando-se em consideração a operabilidade ou a eficiência em uma etapa de purificação subsequente. O método de concentração não está particularmente limitado, e os seus exemplos incluem um método de permitir que um gás inerte flua, um método de destilar a água por aquecimento, um método de destilar a água em vácuo, uma combinação destes métodos e similares. Também, a operação pode ser realizada em um modo em batelada ou em um modo contínuo.

[0033] No método da invenção, no caso de utilizar um líquido de fermentação, é preferível usar um líquido de fermentação a partir do qual o microorganismo tenha sido removido. Embora o método de remoção do microorganismo não esteja particularmente limitado, a separação por sedimentação, a centrifugação, a separação por filtração, uma combinação destes métodos e similares são adotadas. A remoção do microorganismo é industrialmente realizada por centrifugação, separação por filtração por membrana ou outros métodos. Na centrifugação, a sedimentação centrífuga, a filtração centrífuga ou similar é adotável. Na centrifugação, embora a sua condição de operação não esteja particularmente limitada, a separação é normalmente realizada com uma força centrífuga de 100 G a 100.000 G. Também, a operação pode ser atingida em qualquer de um modo contínuo ou um modo em batelada.

[0034] Também, na separação através de filtração por membrana, são ado

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13/75 táveis a filtração e/ou a ultrafiltração exatas ou similar. O material da membrana não está particularmente limitado e, por exemplo, são úteis as membranas orgânicas feitas de uma poliolefina, polissulfina, poliacrilonitrila, poli(fluoreto de vinilideno), etc., ou as membranas feitas de um material inorgânico, tal como a cerâmica, etc.,. Também, como o método de operação, é adotável qualquer de um tipo terminal ou um tipo de fluxo cruzado. Na separação através de filtração por membrana, o microorganismo frequentemente causa a obstrução da membrana e, portanto, adota-se também um método no qual a filtração por membrana seja realizada após remover a grosso modo o microorganismo por meio de centrifugação ou similar.

[0035] Na invenção, no caso de usar um agente neutralizador, conforme descrito anteriormente, obtém-se um sal de ácido succínico, e o sal de ácido succínico obtido é convertido no ácido succínico desejado. Para a conversão em ácido succínico, o sal de ácido succínico pode ser convertido em ácido succínico por um método de cristalização reativa, usando um ácido orgânico fracamente ácido, tendo uma constante de dissociação de ácido (pKa) maior do que aquela do ácido succínico desejado. Os exemplos de tal ácido orgânico incluem o ácido acético. Também, como um outro método, o sal de ácido succínico assim obtido pode ser convertido no ácido succínico usando um ácido inorgânico. Os exemplos do ácido inorgânico que é usado neste documento incluem o ácido sulfúrico, o ácido clorídrico, o ácido carbônico, o ácido fosfórico, o ácido nítrico e similar. Mais especificamente, no caso da fermentação do ácido succínico, quando o ácido succínico formado for fermentado, ao mesmo tempo sendo neutralizado com amônia ou hidróxido de magnésio, o succinato de amônio ou o succinato de magnésio é formado no líquido de fermentação. Quando tal líquido de fermentação contendo succinato de amônio ou succinato de magnésio for tratado com o ácido sulfúrico, etc., obtém-se uma solução aquosa contendo ácido succínico.

[0036] A solução ou a solução aquosa contendo ácido succínico, como refePetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 28/98

14/75 rida na invenção, é uma solução ou solução aquosa contendo principalmente ácido succínico derivado de recursos de biomassas. Em consequência, a solução ou a solução aquosa precedente contendo principalmente um succinato, tal como o succinato de amônio ou o succinato de magnésio, é referida como uma solução ou solução aquosa contendo succinato.

[0037] A situação de contendo principalmente significa uma situação que o peso do presente componente é normalmente 50 % em peso ou mais, preferivelmente 60 % em peso ou mais, mais preferivelmente 70 % em peso ou mais, e especial e preferivelmente 90 % em peso ou mais em relação ao peso do total dos componentes, exclusivo do solvente.

[0038] Na invenção, embora a solução aquosa precedente, a qual foi convertida em ácido succínico usando um ácido inorgânico, não esteja particularmente limitada, o ácido succínico pode ser extraído da presente solução aquosa usando um solvente orgânico.

[0039] O solvente orgânico que é usado neste método é um solvente orgânico normalmente tendo uma razão de valor inorgânico/valor orgânico (valor I/O) de 0,2 ou mais e não mais do que 2,3 e um ponto de ebulição na pressão atmosférica (1 atm.) de 40°C ou maior; mais preferivelmente um solvente orgânico tendo um valor I/O de 0,3 ou mais e não mais do que 2,0 e um ponto de ebulição na pressão atmosférica de 40°C ou maior; e mais preferivelmente um solvente orgânico tendo um valor I/O de 0,3 ou mais e não mais do que 2,0 e um ponto de ebulição na pressão atmosférica de 60°C ou maior. Por utilização de tal solvente orgânico, o ácido succínico pode ser seletivamente extraído e eficientemente separado dos sacarídeos ou dos aminoácidos. Também, por utilização de um solvente orgânico tendo um ponto de ebulição na pressão atmosférica de 40°C ou maior, é possível evitar o risco que o solvente evapore para causar ignição, um problema que o solvente evapore para causar diminuição em uma eficiência de extração de ácido succínico ou um problePetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 29/98

15/75 ma que o solvente seja dificilmente reciclado.

[0040] O valor inorgânico e o valor orgânico são propostos por Theory of Organic Conceptual Diagram (Systematic Organic Qualitative Analysis por Atsushi FUJITA, Kazamashobo Co., Ltd. (1974)); e um valor orgânico e um valor inorgânico são calculados partindo-se de valores numéricos previamente estabelecidos em relação a um grupo funcional que constitui um composto orgânico, e uma sua razão é determinada e obtida.

[0041] Os exemplos do solvente orgânico tendo um valor I/O de 0,2 ou mais e não mais do que 2,3 e um ponto de ebulição na pressão atmosférica de 40°C ou maior incluem os solventes à base de cetona, tais como a metil etil cetona, a metil isobutil cetona, a acetona, etc.; os solventes à base de éter, tais como o tetraidrofurano, a dioxana, etc.; os solventes à base de éster, tais como o acetato de etila, etc.; os solventes à base de nitrila, tais como a acetonitrila, etc.; e os álcoois tendo 3 ou mais átomos de carbono, tais como o propanol, o butanol, o octanol, etc.

[0042] Um valor I/O e um ponto de ebulição de cada um dos solventes são mostrados abaixo.

I	O	I/O	Ponto ebulição
Tetraidrofurano	30	80	0,375	66,0
Metil etil cetona	65	60	1,083	79,6
Metil isobutil cetona	65	120	0,542	94,2
Acetona	65	40	1,625	56,1
Acetonitrila	70	40	1,750	81,1
Acetato de etila	85	80	1,063	77,2
Propanol	100	60	1,667	97,2
Isobutanol	100	70	1,429	108,0
Octanol	100	160	0,625	179,8

de

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Dioxana 40 80 0,500 101,3 [0043] Na etapa de extração, o solvente orgânico é preferivelmente adicionado em uma quantidade de 0,5 a 5 por volume em relação a 1 por volume da solução aquosa contendo ácido succínico e, mais preferivelmente, adicionado em uma quantidade de 1 a 3 por volume em relação a 1 por volume da solução aquosa contendo ácido succínico.

[0044] A temperatura da etapa de extração pode ser uma temperatura na qual o ácido succínico possa ser extraído, e ela é preferivelmente de 10 a 90°C, e mais preferivelmente de 20 a 85°C.

[0045] De acordo com a etapa de extração, o ácido succínico é recuperado no solvente orgânico e, além dos sacarídeos ou de um elemento de nitrogênio originado da fermentação, separam-se até certo grau as impurezas, tais como a amônia originada das bactérias de fermentação, as impurezas contendo enxofre, os cátions metálicos, etc.. Para extrair mais eficientemente um ácido dicarboxílico alifático, o tratamento de extração com um solvente orgânico pode ser repetido múltiplas vezes, ou pode ser realizada a extração em contracorrente.

[0046] Na invenção, é importante reduzir as quantidades de, além de um elemento de nitrogênio contido nos recursos de biomassas, diversas impurezas, tais como um elemento de nitrogênio ou a amônia originada das bactérias de fermentação, as impurezas contendo enxofre, os cátions metálicos, etc., por meio de purificação do líquido de fermentação contendo ácido succínico. Em particular, é essencial reduzir o teor de um componente malcheiroso contido no ácido succínico, ou reduzir a quantidade de impurezas tendo absorção em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm, de modo tal que uma absorbância média não seja mais do que 0,05.

[0047] Como o método de remoção de um componente malcheiroso, conhece-se um método de desodorização com um agente de adsorção tal como o carbono ativado, etc., um método de limpeza e remoção com um solvente orgânico, um méPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 31/98

17/75 todo de cristalização, um método de aeração e similar. Na invenção, foi surpreendentemente verificado que um tratamento com hidrogênio na presença de um catalisador é especialmente efetivo para a remoção de um componente malcheiroso. Entretanto, pode haver o caso onde uma pequena quantidade de ácido fumárico esteja contida no líquido contendo ácido succínico, a qual é derivada dos recursos de biomassas por meio de fermentação ou similar.

[0048] Quando um tratamento com hidrogênio de um líquido contendo ácido succínico, o qual é derivado de recursos de biomassas por meio de fermentação ou similar, for realizado como na invenção, não somente o componente malcheiroso no ácido succínico pode ser facilmente removido, como também no caso onde o ácido fumárico estiver contido como descrito acima, o ácido succínico é formado a partir do ácido fumárico, e obtém-se um aumento em um rendimento de ácido succínico ao mesmo tempo. Portanto, o método de tratamento com hidrogênio é uma técnica especialmente excelente como um método de desodorização de ácido succínico até uma proporção que não tinha sido até agora vista. Em consequência, na invenção, o tratamento com hidrogênio de uma solução contendo ácido succínico originada da fermentação, na presença de um catalisador, é uma etapa importante no processo de purificação.

[0049] Também, na invenção, para reduzir a quantidade de impurezas contidas neste ácido succínico, o qual têm absorção em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm, de modo tal que uma absorbância média não seja mais do que 0,05, é normalmente necessário submeter o ácido succínico assim produzido a um tratamento com hidrogênio e adicionalmente realizar um tratamento de cristalização ou um tratamento de purificação, tal como um tratamento com carbono ativo, etc., em combinação.

[0050] O tratamento com hidrogênio na invenção pode ser de qualquer forma de reação de um modo em batelada ou um modo contínuo, e pode ser realizado de

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18/75 acordo com o método convencionalmente conhecido. Como um método específico do tratamento com hidrogênio, exemplifica-se um método no qual uma solução contendo ácido succínico e um catalisador de hidrogenação são tornados coexistentes em um reator de pressão, esta mistura é submetida a um tratamento com hidrogênio por introdução de um gás hidrogênio enquanto se agita, e uma solução de reação contendo ácido succínico, após o tratamento, é separada do catalisador de hidrogenação e então removida do reator; um método no qual uma solução contendo ácido succínico e um gás hidrogênio são submetidos a um tratamento com hidrogênio usando um reator de leito fixo de múltiplos tubos ou de um único tubo, ao mesmo tempo permitindo que eles fluam de uma parte inferior do reator, e uma solução de reação contendo o ácido succínico, após o tratamento, é removida; um método no qual um tratamento com hidrogênio é realizado, ao mesmo tempo permitindo que um gás hidrogênio flua de uma parte inferior de um reator e permitindo que uma solução contendo ácido succínico flua de uma parte superior do reator, e uma solução de reação contendo ácido succínico, após o tratamento, é removida; e similar.

[0051] Como o catalisador de hidrogenação, são úteis os catalisadores de hidrogenação contendo metais nobres homogêneos ou heterogêneos. Embora o catalisador de hidrogenação não esteja particularmente limitado, os seus exemplos específicos incluem os catalisadores de hidrogenação contendo um metal nobre, tal como o rutênio, o ródio, o paládio, a platina, etc. Destes, os catalisadores de hidrogenação contendo paládio ou platina são preferíveis; e os contendo paládio são especialmente preferíveis.

[0052] Em tal catalisador de hidrogenação, o composto contendo metal nobre precedente pode ser usado nesta condição, ou ele pode ser usado enquanto torna coexistente um aglutinante, tal como uma fosfina orgânica, etc. Entretanto, um catalisador contendo metal nobre de um sistema heterogêneo é preferível em vista da facilidade da separação do catalisador.

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19/75 [0053] O tratamento com hidrogênio pode ser realizado usando tal composto contendo metal nobre na presença mútua de sílica, titânio, zircônia, alumina ativa ou outro óxido de metal ou um seu óxido de metal combinado, ou carbono ativado. Este método é uma modalidade preferida porque não somente um componente malcheiroso contido no ácido succínico originado da fermentação, como também os componentes que dão cor ou as impurezas orgânicas podem ser simultaneamente adsorvidos e removidos, e as impurezas podem ser eficientemente removidas. O mesmo efeito também é obtido na utilização de um catalisador tendo o metal nobre precedente suportado sobre um veículo, tal como a sílica, o titânio, a zircônia, a alumina ativa ou outro óxido de metal ou um seu óxido de metal combinado, ou o carbono ativado, etc., e, portanto, é adequadamente adotado também um método de utilizar tal catalisador suportado. A quantidade de suporte do metal nobre é normalmente de 0,1 a 10 % em peso. Embora o veículo não esteja particularmente limitado, a sílica ou o carbono ativado é preferível em vista do fato que a quantidade de eluição do metal durante o tratamento com hidrogênio é baixa, e o carbono ativado é especialmente preferível.

[0054] Em consequência, na invenção, a modalidade na qual o tratamento com hidrogênio é realizado usando um catalisador de hidrogenação tendo um metal nobre suportado sobre um veículo, tal como a sílica, o titânio, a zircônia, a alumina ativa ou outro óxido de metal ou um seu óxido de metal combinado, ou o carbono ativado, é para ser incluída na definição de uma modalidade da invenção, em que o tratamento com hidrogênio é realizado usando um catalisador de hidrogenação na presença de qualquer agente de adsorção selecionado a partir do grupo que consiste em um óxido de metal, a sílica e o carbonato ativado.

[0055] Como um solvente contendo o ácido succínico derivado de recursos de biomassas durante o tratamento com hidrogênio, é útil a água; o ácido orgânico, tal como o ácido acético, o ácido propiônico, etc.; os ésteres, tais como o acetato de

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20/75 etila, etc.; os álcoois, tais como o metanol, o etanol, o propanol, o isopropanol, o butanol, o 2-etil-1-hexanol, o isobutanol, etc.; os éteres, tais como o éter dietílico, o éter di-n-butílico, o éter diisopropílico, o éter di-n-butílico, o tetrahidrofurano, a dioxana, etc.; as cetonas, tais como a acetona, a metil etil cetona, a dietil cetona, etc.; as nitrilas, tais como a acetonitrila, etc.; os seus solventes mistos; e similares. Destes, a água é a mais preferível. Como água, a água deionizada, a água destilada, a água do rio, a água de poço, a água de torneira ou similar é normalmente usada. Se desejado, pode ser usada repetidamente a solução obtida por cristalização do ácido succínico a partir da solução de reação contendo ácido succínico em um póstratamento após a reação de hidrogenação e então sua filtração. A concentração do ácido succínico na solução pode ser não mais do que uma solubilidade saturada na temperatura do líquido.

[0056] Quanto ao teor de ácido fumárico contido no ácido succínico que é proporcionado para o tratamento com o hidrogênio, o seu limite inferior é normalmente 0,01 % em peso ou mais, e preferivelmente 0,05 % em peso ou mais; e o seu limite superior é normalmente não mais do que 10 % em peso, e preferivelmente não mais do que 5 % em peso. No caso onde o teor de ácido fumárico for muito baixo, o processo de purificação até a etapa de tratamento com hidrogênio torna-se complicado, ao passo que no caso onde o teor de ácido fumárico for muito alto, leva-se um longo período de tempo para realizar o tratamento com hidrogênio, a deposição do ácido fumárico tendo uma solubilidade baixa torna-se problemática, ou é causado um problema que não pode ser preparada uma solução de ácido succínico com uma alta concentração.

[0057] Embora o hidrogênio a ser usado possa ser o hidrogênio puro, também é útil um obtido por diluição com um gás inerte, tal como o nitrogênio, o hélio, o argônio, etc.. Visto que há uma preocupação pelas influências contra a eficiência do tratamento com hidrogênio, a concentração de monóxido de carbono no gás hidroPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 35/98

21/75 gênio é normalmente não mais do que 10.000 ppm, preferivelmente não mais do que 2.000 ppm, e mais preferivelmente não mais do que 1.000 ppm.

[0058] Quanto a uma pressão de hidrogênio na hora do tratamento com hidrogênio, o seu limite inferior é normalmente 0,1 MPa ou mais; e o seu limite superior é normalmente não mais do que 5 MPa, preferivelmente não mais do que 3 MPa, e mais preferivelmente não mais do que 1 MPa. Quando a pressão de hidrogênio for muito baixa, a taxa de reação é lenta, de modo que se leva um longo período de tempo até o término da reação; e, por outro lado, quando a pressão de hidrogênio for muito alta, formam-se produtos hidrogenados de ácido succínico, tais como o butanodiol, o tetraidrofurano, etc., como subprodutos que dependem do catalisador ou da condição de reação, os quais não são preferíveis.

[0059] Como a temperatura na hora do tratamento com hidrogênio, o seu limite inferior é normalmente 30°C ou maior, e preferivelmente 50°C ou maior; e o seu limite superior é normalmente não maior do que 150°C, e preferivelmente não maior do que 120°C. Quando a temperatura de reação for muito baixa, a taxa de reação é lenta, de modo que se leva um longo período de tempo até o término da reação; e, por outro lado, quando a pressão de hidrogênio for muito alta, formam-se produtos hidrogenados de ácido succínico como subprodutos, ou quando a água for usada como o solvente, aumenta a quantidade de subprodutos, tais como o ácido málico, etc., que não são preferíveis.

[0060] Na invenção, como um solvente de cristalização no tratamento de cristalização para o propósito de remover as impurezas, é útil a água; o ácido orgânico, tal como o ácido acético, o ácido propiônico, etc.; os ésteres, tais como o acetato de etila, etc.; os álcoois, tais como o metanol, o etanol, o propanol, o isopropanol, o butanol, o 2-etil-1-hexanol, o isobutanol, etc.; os éteres, tais como o éter dietílico, o éter di-n-butílico, o éter diisopropílico, o éter di-n-butílico, o tetraidrofurano, a dioxana, etc.; as cetonas, tais como a acetona, a metil etil cetona, a dietil cetona,

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22/75 etc.; as nitrilas, tais como a acetonitrila, etc.; os seus solventes mistos; e similares.

Destes, a água é a mais preferível. Como água, a água deionizada, a água destilada, a água do rio, a água de poço, a água de torneira ou similar é normalmente usada.

[0061] A temperatura de cristalização pode ser selecionada dentro da faixa de cerca de 0 a 90°C, e preferivelmente de cerca de 0 a 85°C; a taxa de esfriamento pode ser selecionada dentro da faixa de cera de 1 a 120°C/h, e preferivelmente de cerca de 5 a 60°C/h; e o tratamento de cristalização é realizado na pressão atmosférica (por exemplo, aproximadamente 1 atm.) ou sob uma pressão reduzida ou uma pressão elevada. Também, o tempo de envelhecimento pode ser adequadamente selecionado dentro da faixa de cerca de 0,1 a 5 horas, preferivelmente de cerca de 0,5 a 4 horas, e mais preferivelmente de cerca de 0,5 a 2 horas.

[0062] Também, na invenção, é preferível reduzir a quantidade de impurezas contidas neste ácido succínico, que têm absorção em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm, de modo tal que uma absorbância média não seja mais do que 0,05, através do tratamento de cristalização precedente sozinho ou de um tratamento com carbono ativado sozinho ou uma combinação de um tratamento de cristalização e um tratamento com carbono ativado.

[0063] Como o carbono ativado que é usado na invenção, são úteis os carbonos ativados arbitrários conhecidos, incluindo os carbonos ativados baseados em carvão vegetal, baseados em madeira, baseados em casca de coco ou baseados em resina, ou similares. Também, são úteis os carbonos ativados obtidos por ativação de cada um destes diversos carbonos ativados de matérias-primas, incluindo os carbonos ativados baseados em carvão vegetal, baseados em madeira, baseados em casca de coco ou baseados em resina, ou similares, através de um método, tal como um método de ativação por gás, um método de ativação por vapor, um método de ativação química usando o cloreto de zinco, o ácido fosfórico ou similar.

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23/75 [0064] Os seus exemplos específicos incluem o Calgon CPG, o Calgon CAL, o Calgon SGL, o Diasorb W, o Diahope MS10, o Diahope MO10, o Diahope MS16 o Diahope 6MD, o Diahope 6MW, o Diahope 8ED, o Diahope ZGN4 e o Centur, todos os quais são manufaturados pela Calgon Mitsubishi Chemical Corporation; o GAC, o GAC PLUS, o GCN PLUS, o C GRAN, o RO, o ROX, o DARCO, o CN, o SX, o SX PLUS, o sa, o SX, o PK e o W, todos os quais são manufaturados pela Norit Japan Co., Ltd; o GW, o GWH, o GLC, o 4GC, o KW, o PW e o PK, todos os quais são manufaturados pela Kuraray Chemical Co., Ltd.; o HC-30S, o GL-30S, o 4G-3S, o PA e o PC, todos os quais são manufaturados pela Tsurumi Coal Co., Ltd.; o P, o W, o CW, o SG, o SGP, o S, o GB, o CA e o K, todos os quais são manufaturados pela Futamura Chemical Co., Ltd.; o Shirasagi KL, o Shirasagi W2c, o Shirasagi WH2c, o Shirasagi W5c, o Shirasagi WH5c, o Shirasagi WH5X, o Shirasagi XS7100H-3, o Carboraffin, o Shirasagi A, o Shirasagi C e o Shirasagi M, todos os quais são manufaturados pela Japan EnviroChemicals, Ltd.; o Hokuetsu CL-K, o Hokuetsu Hs e o Hokuetsu KS, todos os quais são manufaturados pela Ajinomoto Fine-Techno Co., Inc., e similares.

[0065] Destes, são preferíveis o carbono ativado baseado em casca de coco e o carbono ativado baseado em madeira, em vista do fato que eles são capazes de remover efetivamente as impurezas contidas em um ácido dicarboxílico alifático, que têm absorção em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm. Entretanto, a partir do ponto de vista de remover eficientemente os componentes que dão cor do ácido succínico, são preferíveis os carbonos ativados que são ativados por um método de ativação por gás, um método de ativação por vapor, um método de ativação química usando o cloreto de zinco, o ácido fosfórico, etc., ou outro método. Destes, são preferíveis os carbonos ativados que são ativados por um método de ativação por vapor ou um método de ativação química usando cloreto de zinco, ácido fosfórico, etc.; e são especialmente preferíveis os carbonos ativados que são ativados por

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24/75 um método de ativação química usando cloreto de zinco, ácido fosfórico, etc.. Quanto ao formato do carbono ativado a ser usado, é útil qualquer um de um carbono ativado em pó, um carbono ativado moído, um carbono ativado moldado ou um carbono ativado fibroso. No caso onde o carbono ativado for usado ao ser acondicionado em uma coluna, um carbono ativado particulado ou granular é preferível em vista de controlar uma pressão da coluna.

[0066] Como um sistema para o tratamento com carbono ativado, é adotável qualquer um de um método de misturar o carbono ativado em um modo em batelada e então submeter a mistura à separação por filtração, ou um método de permitir que o líquido flua para uma coluna recheada do carbono ativado. O tempo de tratamento é normalmente de 5 minutos a 5 horas, e preferivelmente de 10 minutos a 2 horas no caso de um modo em batelada e, normalmente, de 0,1 a 20 h^-1 em termos de SV (velocidade espacial) no caso de um sistema de coluna recheada, respectivamente. A temperatura de tratamento é normalmente de 20 a 90°C.

[0067] Além disso, na invenção, para o propósito de remover as impurezas no ácido succínico, pode ser adotada uma operação de purificação, tal como um tratamento em coluna de troca iônica ou similar, em combinação. O tratamento em coluna de troca iônica, conforme referido neste documento, é para permitir que o líquido a ser tratado flua para uma coluna recheada com uma resina de troca iônica, com isso removendo um íon. A resina de troca iônica será selecionada dependendo do íon contido no líquido a ser tratado e da pureza do ácido succínico, conforme requerida. Por exemplo, para o propósito de remover um ânion, tal como um íon sulfato, um íon cloro, etc., pode ser usada uma resina de troca aniônica (tipo OH); e para o propósito de remover um cátion, tal como um íon de metal, um íon amônio, etc., pode ser usada uma resina de troca catiônica (tipo H). Se desejado, ambas podem ser usadas.

[0068] A resina de troca iônica é classificada em uma resina de troca catiôni

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25/75 ca fortemente ácida, uma resina de troca catiônica fracamente ácida, uma resina de troca aniônica fortemente básica e uma resina de troca aniônica fracamente básica, dependendo da concentração de um ácido ou base de um seu grupo funcional. Além disso, a resina de troca iônica é classificada em um tipo gel e um tipo poroso, dependendo do seu formato, porém a resina de troca iônica que é usada neste documento não está particularmente limitada. Entretanto, levando-se em consideração a eficiência da troca iônica, é preferível usar uma resina de troca catiônica fortemente ácida com uma concentração maior como o ácido ou uma resina de troca aniônica fortemente básica com uma concentração maior como a base. Também, não há nenhuma razão especial que o formato seja um tipo poroso, e é desejável usar um tipo gel que seja geralmente útil e barato. Especificamente, são exemplificados o Diaion SK1B (tipo H), etc., para a resina de troca catiônica, e o Diaion SA10A, etc., para a resina de troca aniônica, respectivamente.

[0069] O tratamento em coluna de troca iônica pode ser realizado dentro da faixa de temperaturas de uma temperatura na qual o ácido succínico é dissolvido em um líquido a ser tratado, ou maior e menor do que uma temperatura resistente ao calor da resina de troca iônica. Ou seja, na resina de troca catiônica, o tratamento é normalmente realizado em 20 a 100°C, cuja temperatura, entretanto, varia dependendo da concentração de ácido succínico em um líquido a ser tratado. Por outro lado, a resina de troca aniônica é menor na resistência térmica do que a resina de troca catiônica e, portanto, o tratamento é normalmente realizado em 10 até 80°C. A partir do ponto de vista da temperatura de tratamento, no caso de usar o tratamento em coluna de troca aniônica, é desejável uma etapa na qual o tratamento em coluna possa ser atingido em uma concentração baixa de ácido succínico, em uma temperatura baixa.

[0070] Também, embora o método de permitir que o líquido escoe não esteja particularmente limitado, o tratamento é normalmente realizado em uma velocidade

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26/75 espacial (SV) de 0,1 a 10 h^-1 e em uma velocidade superficial de 1 a 20 m/h. Quando a taxa de tratamento for muito grande, uma perda de pressão torna-se grande antes e depois da coluna, ou a troca iônica torna-se insuficiente. Ao contrário, quando o tratamento for desnecessariamente tornado lento, a coluna torna-se desnecessariamente grande.

[0071] Em geral, no tratamento em coluna, quando a concentração iônica for sempre ou periodicamente medida em uma saída da coluna, e for verificado um escapamento do íon na saída da coluna, a resina de troca iônica é submetida a um tratamento de regeneração. A regeneração da resina de troca iônica pode ser realizada usando um ácido, tal como o ácido sulfúrico, o ácido clorídrico, etc., na resina de troca catiônica, ou um álcali, tal como a soda cáustica, etc., na resina de troca aniônica, respectivamente, de acordo com um método usual.

[0072] Na invenção, com relação ao ácido succínico resultante, pode haver o caso onde, quando usado como uma matéria-prima para polímeros, seja essencial reduzir a quantidade de impurezas tendo absorção em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm, de moto tal que uma absorbância média não seja mais do que 0,05. A absorbância média é preferivelmente não mais do que 0,03, e especial e preferivelmente não mais do que 0,01. Conforme estará claro a partir dos presentes Exemplos, quando o ácido succínico tendo uma alta absorbância média for usado como uma matéria-prima de poliéster, a coloração do polímero produzido tornase notável.

[0073] A absorbância na invenção é um valor obtido carregando uma solução aquosa de ácido succínico a 3,0 % em peso (% em p.) em uma célula de quartzo tendo um comprimento de percurso óptico de 1 cm e realizando a medição por um espectrofotômetro de absorção visível em ultravioleta. Na invenção, embora a absorbância fosse medida usando um espectrofotômetro de absorção visível em ultravioleta (espectrofotômetro de Hitachi: UV-3500), ela pode também ser medida

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27/75 usando um espectrofotômetro de absorção visível em ultravioleta comercialmente disponível.

[0074] A absorbância (A), como referida neste documento, é uma absorbância quando medida em um comprimento de percurso óptico de 1 cm e é um valor calculado de acordo com a seguinte definição.

[0075] A = log10 (I0/I) [0076] Aqui, I0 representa uma intensidade de luz incidente; e I representa uma intensidade de luz transmitida.

[0077] Também, a absorbância média em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm é um valor obtido dividindo-se a soma total de absorbâncias medidas em intervalos de 1 nm dentro da faixa de 250 a 300 nm por 51.

[0078] Absorbância média = (Soma total de absorbâncias medidas em intervalos de 1 nm dentro da faixa de 250 a 300 nm) / 51 [0079] Na invenção, embora as impurezas precedentes tendo absorção em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm não estejam particularmente limitadas, os seus exemplos incluem os compostos tendo um elemento de nitrogênio e os compostos tendo aromaticidade. Os exemplos de tais compostos incluem os compostos aromáticos heterocíclicos contendo oxigênio, tais como o furano, etc.; os compostos aromáticos heterocíclicos contendo nitrogênio, tais como o pirrol, a piridina, a pirazina, etc.; e os compostos aromáticos à base de benzeno, tais como o fenol, o benzaldeído, o ácido benzóico, etc. Os seus exemplos específicos incluem o furfural, o álcool furfurílico, o álcool metilfurfurílico, o hidroximetilfurfural, a furosina, o

2-pirrolcarboxialdeído, o ácido pirrolcarboxílico, o ácido metilpirrolcarboxílico, o ácido piridinacarboxílico, o ácido piridinacarboxílico, o ácido metilpiridinacarboxílico, o ácido metilpiridinadicarboxílico, a pirazina, a 2-metilpirazina, a dimetilpirazina, a trimetilpirazina, a tetrametilpirazina, o fenol, o ácido benzóico, os ácidos monoidroxibenzóicos, tais como o ácido salicílico, o ácido creosótico, etc.; os ácidos diidroxibenzóicos,

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28/75 tais como o ácido pirocatecúico, o ácido protocatecúico, etc.; os ácidos triidroxibenzóicos, tais como o ácido gálico, etc.; os aldeídos aromáticos, tais como o benzaldeído, o metil benzaldeído, o dimetil benzaldeído, etc.; as suas misturas; e similares.

Embora possa haver o caso onde os compostos precedentes incluam os isômeros, os exemplos precedentes dos compostos incluem todos os isômeros.

[0080] Na invenção, conforme descrito anteriormente, as espécies de impurezas a serem removidas variam, dependendo do tipo do carbono ativado e, portanto, os exemplos de um método para remover tais impurezas incluem um método de combinar múltiplas espécies de carbono ativado e um método de combinar um tratamento com carbono ativado com o tratamento com hidrogênio ou o tratamento de cristalização precedente.

[0081] Também, pode haver o caso onde, quando a água for usada como o solvente, um componente insolúvel em água misture-se na solução de succínico originada da fermentação. Tal mistura de um componente insolúvel causa uma diminuição na eficiência da remoção de impurezas precedente por carbono ativado ou da etapa de purificação subsequente e, portanto, é preferível remover o componente insolúvel na frente. É preferível um método no qual a remoção de um componente insolúvel seja realizada submetendo a solução de ácido succínico originada da fermentação a um tratamento de permeação por membrana conhecido, em uma etapa após derivar-se no ácido succínico a partir de um succinato formado pelo método de fermentação, até a etapa de tratamento com carbono ativado. Também, como um outro método, é também adequadamente adotado um método no qual a permeabilidade do tratamento de permeação por membrana é aumentado por adsorção do componente insolúvel na presença mútua de um carbono ativado em pó, ou um método no qual as impurezas precedentes são simultaneamente adsorvidas e removidas juntamente com o componente insolúvel usando um carbono ativo em pó apropriado.

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29/75 [0082] Além disso, na invenção, na realização da remoção de impurezas por meio de uma combinação de cristalização ou/e um tratamento com carbono ativado com um tratamento com hidrogênio, embora não haja nenhuma limitação particular, é adequadamente adotado um processo de realizar a cristalização ou/e a etapa de tratamento com carbono ativado antes da etapa de tratamento com hidrogênio.

[0083] O ácido succínico recuperado por meio de cristalização pode ser secado no modo usual, dependendo de sua aplicação. O ácido succínico é secado até uma proporção tal que o seu teor de água seja normalmente de 0,1 a 2 % em peso, e preferivelmente de 0,2 a 1 % em peso. O método de secagem não está particularmente limitado, e é adotável um sistema de aquecimento direto para secá-lo diretamente com ar quente, um sistema de aquecimento indireto com um vapor, ou similar, dependendo do tipo de aquecimento. Por exemplo, uma secadora do tipo caixa, uma secadora de banda, uma secadora rotativa e similares são exemplificadas como a secadora com ar quente; uma secadora de tambor, uma secadora de disco e similares são exemplificadas como a secadora por meio de secagem indireta. Também, a pressão de operação pode ser a pressão atmosférica ou a pressão reduzida. Além disso, o sistema de operação pode ser uma operação em batelada ou uma operação contínua. A temperatura do ar quente é normalmente de 20 a 200°C, e preferivelmente de 50 a 150°C em termos de uma temperatura da superfície de aquecimento. Quando a temperatura for muito baixa, é requerida uma pressão altamente reduzida para a secagem. Ao contrário, que ela seja muito alta não é preferível porque o ácido succínico é desidratado, com isso formando o anidrido succínico.

[0084] Também, é preferível que o ácido succínico que é produzido de acordo com a invenção seja fraco na absorção em uma região de luz visível e mínimo em coloração. Quanto ao índice de amarelo (valor do YI) do ácido succínico de acordo com a invenção, o seu limite superior é normalmente não mais do que 10,

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30/75 preferivelmente não mais do que 6, e mais preferivelmente não mais do que 4. Por outro lado, embora o seu limite inferior não esteja particularmente limitado, ele é normalmente -10 ou mais, preferivelmente -5 ou mais, e mais preferivelmente -1 ou mais. O ácido succínico que mostra um valor de YI alto envolve um defeito que, quando usado como uma matéria-prima para polímeros, a coloração do polímero produzido torna-se notável. Por outro lado, embora o ácido succínico que mostra um baixo valor de YI seja uma modalidade mais preferida, ela é economicamente desvantajosa porque se requer não somente um investimento extremamente caro na planta e um equipamento para a produção, como também se requer um longo tempo de produção. Na invenção, o valor do YI é um valor medido por um método segundo JIS R7105.

[0085] Pode haver o caso onde um elemento de nitrogênio esteja contido como uma impureza no ácido succínico de acordo com a invenção, o qual é originado dos recursos de biomassas e causado devido ao tratamento de fermentação e ao tratamento de purificação que inclui uma etapa de neutralização com um ácido. Especificamente, pode haver o caso onde um elemento de nitrogênio originou-se de aminoácidos, proteínas, sais de amônio, uréia, bactérias de fermentação, etc.

[0086] Quanto ao teor de átomo de nitrogênio contido no ácido succínico de acordo com a invenção, o seu limite superior é normalmente não mais do que 2.000 ppm, preferivelmente não mais do que 1.000 ppm, mais preferivelmente não mais do que 100 ppm, e mais preferivelmente ainda não mais do que 20 ppm como reduzido para o átomo no ácido dicarboxílico. O seu limite inferior é normalmente 0,01 ppm ou mais, e preferivelmente 0,05 ppm ou mais; e em vista da economia da etapa de purificação, ele é mais preferivelmente 0,1 ppm ou mais, adicional e preferivelmente 1 ppm ou mais.

[0087] O teor de átomo de nitrogênio é um valor como medido por um método conhecido, tal como um método de análise elementar, etc., ou um método de sePetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 45/98

31/75 parar um aminoácido ou a amônia de uma amostra usando um analisador de aminoácidos, sob condições de separação de aminoácidos biogênicas, e detectando-o por colorimetria com ninidrina [0088] Quando usado como uma matéria-prima para o poliéster, o ácido succínico tendo um teor de átomo de nitrogênio que incide na faixa precedente é vantajoso na redução da coloração do poliéster resultante. Ele é também efetivo para suprimir o retardo de uma reação de polimerização do poliéster.

[0089] Também, pode haver o caso onde um átomo de enxofre esteja contido no ácido succínico de acordo com a invenção, devido a um tratamento de purificação que inclui uma etapa de neutralização com um ácido, ou similar. Os exemplos específicos de impurezas que contêm um átomo de enxofre incluem o ácido sulfúrico, os sulfatos, o ácido sulfuroso, os ácidos sulfônicos orgânicos, os sulfonatos orgânicos e similares.

[0090] Quanto ao teor de átomo de enxofre contido no ácido succínico de acordo com a invenção, o seu limite superior é normalmente não mais do que 100 ppm, preferivelmente não mais do que 20 ppm, mais preferivelmente não mais do que 10 ppm, especial e preferivelmente não mais do que 5 ppm, e mais preferivelmente ainda não mais do que 0,5 ppm, como reduzido para o átomo no ácido succínico. O seu limite inferior é normalmente 0,001 ppm ou mais, preferivelmente 0,01 ppm ou mais, mais preferivelmente 0,05 ppm ou mais, e especial e preferivelmente 0,1 ppm ou mais. No caso onde o teor do átomo de enxofre for muito alto, quando usado como uma matéria-prima para o poliéster, um retardo da reação de polimerização, um congelamento parcial do polímero formado, e uma diminuição na estabilidade do polímero formado ou similar tendem a ser causados. Por outro lado, embora seja uma modalidade preferida um sistema onde o teor de átomo de enxofre é muito baixo, a etapa de purificação torna-se complicada, resultando em uma desvantagem econômica. O teor de átomo de enxofre é um valor conforme medido por um

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32/75 método de análise elementar conhecido.

[0091] Pode haver o caso onde um elemento de metal alcalino esteja contido no ácido succínico de acordo com a invenção. O teor do elemento de metal alcalino contido no ácido dicarboxílico alifático é normalmente não mais do que 50 ppm, preferivelmente não mais do que 30 ppm, mais preferivelmente não mais do que 10 ppm, e especial e preferivelmente não mais do que 5 ppm. No caso onde o teor for muito alto, quando usado como uma matéria-prima para os polímeros, não somente a estabilidade térmica ou a resistência da hidrólise é reduzida, como também é causado um impedimento sério da polimerização durante a polimerização, com o que pode haver o caso onde um polímero com um alto grau de polimerização e tendo características mecânicas praticamente suficientes não seja obtenível.

<Produção de poliéster>

[0092] O poliéster de acordo com a invenção contém uma unidade de ácido succínico e uma unidade de diol como componentes essenciais. Na invenção, o ácido succínico que constitui a unidade de ácido succínico é um ácido dicarboxílico contendo ácido succínico de alta pureza derivado dos recursos de biomassas precedentes. Em consequência, na invenção, também é adequadamente usada uma mistura de um ácido dicarboxílico alifático e/ou aromático derivado de recursos fósseis e um ácido succínico derivado dos recursos de biomassas precedentes.

[0093] A unidade de diol, conforme referida na invenção, é uma derivada de um diol alifático, e são úteis os compostos conhecidos.

[0094] O diol alifático, conforme referido neste documento, não está particularmente limitado, até onde ele seja um composto alifático ou alicíclico tendo dois grupos OH, e os seus exemplos incluem os dióis alifáticos nos quais um valor de limite inferior do número de átomos de carbono é 2 ou mais, e um seu valor de limite superior é normalmente não mais do que 10, e preferivelmente não mais do que 6.

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33/75 [0095] Os exemplos específicos do diol alifático incluem o etileno glicol, o

1,3-propileno glicol, o neopentil glicol, o 1,6-hexametileno glicol, o decametileno glicol, o 1,4-butanodiol, o 1,4-cicloexanodimetanol e similar. Estes podem ser usados individualmente ou em mistura de dois ou mais tipos deles.

[0096] Destes, o etileno glicol, o 1,4-butanodiol, o 1,3-propileno glicol e o 1,4cicloexanodimetanol são preferíveis; o etileno glicol, o 1,4-butanodiol e uma mistura deles são mais preferíveis; e um contendo, como um componente principal, o 1,4butanodiol ou o 1,4-butanodiol é especialmente preferível. Pretende-se pelos termos componente principal, conforme referidos neste documento, que o presente componente seja responsável por normalmente 50 % por mol ou mais, preferivelmente 60 % por mol ou mais, mais preferivelmente 70 % por mol ou mais, e especial e preferivelmente 90 % por mol ou mais em relação ao todo das unidades de diol.

[0097] Também, um poliéter tendo um grupo hidroxila em ambas as suas extremidades pode ser misturado com o diol alifático precedente. Quanto ao poliéter tendo um grupo hidroxila em ambas as suas extremidades, um valor de limite inferior do número de átomos de carbono é normalmente 4 ou mais, e preferivelmente 10 ou mais, e um seu valor de limite superior é normalmente não mais do que 1.000, preferivelmente não mais do que 200, e mais preferivelmente não mais do que 100.

[0098] Os exemplos específicos do poliéter tendo um grupo hidroxila em ambas as suas extremidades incluem o dietileno glicol, o trietileno glicol, o polietileno glicol, o polipropileno glicol, o politetrametileno glicol, o poli-1,3-propanodiol, o 1,6hexametileno glicol e similares. Também, um copolímero poliéter de polietileno glicol e polipropileno glicol ou similar é útil. A quantidade de uso de tal poliéter tendo um grupo hidroxila em ambas as suas extremidades é normalmente não mais do que 90 % em peso, preferivelmente não mais do que 50 % em peso, e mais preferivelmente não mais do que 30 % em peso em termos de um teor no poliéster.

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34/75 [0099] Na invenção, um componente copolimerizável pode ser adicionado, além do componente de diol e do componente de ácido dicarboxílico precedentes, na produção de um poliéster.

[00100] Como um exemplo específico do componente copolimerizável, exemplifica-se pelo menos um composto polifuncional selecionado a partir do grupo que consiste em ácidos oxicarboxílicos bifuncionais; ácidos dicarboxílicos insaturados; álcoois poliídricos trifuncionais ou polifuncionais e ácidos carboxílicos polivalentes trifuncionais ou polifuncionais ou seus anidridos e ácidos oxicarboxílicos trifuncionais ou polifuncionais para o propósito de formar uma estrutura de reticulação. Quando tal componente copolimerizável for adicionado, revela-se um efeito para aumentar notadamente a taxa de polimerização na hora da produção de poliéster. Destes componentes copolimerizáveis, os ácidos oxicarboxílicos são adequadamente usados porque há uma tendência que um poliéster com um alto grau de polimerização possa ser facilmente produzido.

[00101] Os exemplos específicos do ácido oxicarboxílico bifuncional incluem o ácido láctico, o ácido glicólico, o ácido hidroxibutírico, o ácido hidroxicapróico, o ácido 2-hidróxi-3,3-dimetilbutírico, o ácido 2-hidróxi-3-metilbutírico, o ácido 2hidroxiisocapróico e similares. Estes podem também ser um éster ou lactona de um ácido oxicarboxílico, ou um derivado, tal como polímeros de ácido oxicarboxílico, etc. Também, estes ácidos oxicarboxílicos podem ser usados individualmente ou em mistura de dois ou mais tipos deles. Em tais compostos, no caso onde um isômero óptico estiver presente, qualquer de um isômero D, um isômero L ou um racemato é útil, e a sua forma pode ser um sólido, um líquido ou uma solução aquosa. Destes, o ácido láctico ou o ácido glicólico facilmente disponível é especialmente preferível. Quanto à forma, uma solução aquosa de 30 a 95 % é preferível porque ela é facilmente disponível. Neste caso, quanto à quantidade de uso do ácido oxicarboxílico, o seu limite inferior é normalmente 0,02 % por mol ou mais, preferivelmente 0,5 %

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35/75 por mol ou mais, e mais preferivelmente 1,0 % por mol ou mais; e o seu limite superior é normalmente não mais do que 30 % por mol, preferivelmente não mais do que % por mol, e mais preferivelmente não mais do que 10 % por mol em relação ao monômero de matéria-prima.

[00102] Os exemplos dos ácidos dicarboxílicos insaturados incluem o ácido itacônico, o ácido aconítico, o ácido fumárico, o ácido maléico e similares. Estes podem ser usados individualmente ou em mistura de dois ou mais tipos deles. A quantidade de uso do ácido dicarboxílico insaturado é normalmente não mais do que 5 % por mol, preferivelmente não mais do que 0,5 % por mol, e mais preferivelmente não mais do que 0,05 % por mol em relação ao todo das unidades de monômeros que constituem o poliéster, porque o ácido dicarboxílico insaturado causa a geração de um gel.

[00103] Os exemplos específicos do álcool poliídrico trifuncional ou polifuncional incluem a glicerina, o trimetilolpropano, o pentaeritritol e similares. Estes podem ser usados individualmente ou em mistura de dois ou mais tipos deles.

[00104] Os exemplos específicos do ácido carboxílico polivalente trifuncional ou polifuncional ou do seu anidrido incluem o ácido propanotricarboxílico, o anidrido piromelítico, o anidrido benzofenonatetracarboxílico, o anidrido ciclopentanotetracarboxílico e similares. Estes podem ser usados individualmente ou em mistura de dois ou mais tipos deles.

[00105] Os exemplos específicos do ácido oxicarboxílico trifuncional ou polifuncional incluem o ácido málico, o ácido hidroxiglutárico, o ácido hidroximetilglutárico, o ácido tartárico, o ácido cítrico, o ácido hidroxiisoftálico, o ácido hidroxitereftálico e similares. Estes podem ser usados individualmente ou em mistura de dois ou mais tipos deles. Destes, o ácido málico, o ácido tartárico e o ácido cítrico são especialmente preferíveis em vista da facilidade de disponibilidade.

[00106] A quantidade de uso do composto trifuncional ou polifuncional prePetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 50/98

36/75 cedente é normalmente não mais do que 5 % por mol, preferivelmente não mais do que 0,5 % por mol, e mais preferivelmente não mais do que 0,2 % por mol em relação ao todo das unidades de monômeros que constituem o poliéster, porque o composto trifuncional ou polifuncional causa a geração de um gel.

<Método de produção do poliéster>

[00107] Como o método de produção do poliéster na invenção, são adotáveis os métodos convencionalmente conhecidos. Por exemplo, a produção pode também ser realizada por um método geral de polimerização na fusão, no qual o componente de ácido dicarboxílico alifático contendo o ácido succínico e o componente de diol precedentes são submetidos a uma reação de esterificação e/ou uma reação de troca de éster, seguida por uma reação de policondensação, sob uma pressão reduzida; ou um método de condensação por desidratação térmica em solução conhecido, usando um solvente orgânico. Entretanto, um método para a produção de um poliéster por meio de polimerização na fusão, na ausência de um solvente, é preferível a partir dos pontos de vista de economia e simplicidade da etapa de produção.

[00108] Como condições, tais como a temperatura, o tempo, a pressão, etc., as faixas convencionalmente conhecidas são empregáveis.

[00109] Quanto à temperatura de reação da reação de esterificação e/ou da reação de troca de éster entre o componente de ácido dicarboxílico alifático contendo o ácido succínico e o componente de diol, o seu limite inferior é normalmente 150°C ou maior, e preferivelmente 180°C ou maior; e o seu limite superior é normalmente não maior do que 260°C, e preferivelmente não maior do que 250°C. A atmosfera da reação é normalmente uma atmosfera de gás inerte de nitrogênio, argônio ou similar. A pressão de reação é normalmente a partir da pressão atmosférica até 10 kPa, com uma pressão atmosférica sendo preferível.

[00110] O tempo de reação é normalmente uma hora ou mais, e um seu limiPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 51/98

37/75 te superior é normalmente não mais do que 10 horas, e preferivelmente não mais do que 4 horas.

[00111] A reação de policondensação subsequente é realizada em vácuo, de modo tal que um limite inferior da pressão seja normalmente 0,01 x 10³ Pa ou mais, e preferivelmente 0,01 x 10³ Pa ou mais, enquanto um seu limite superior é normalmente não mais do que 1,4 x 10³ Pa, e preferivelmente não mais do que 0,4 x 10³Pa. Quando a pressão na hora da produção do polímero for muito alta, o tempo de produção de polímero de um poliéster torna-se longo e, após isso, é causada uma diminuição no peso molecular ou na coloração devida à decomposição térmica do poliéster, pelo que a produção de um poliéster mostrando características praticamente suficientes tende a tornar-se difícil. Por outro lado, uma técnica para realizar a produção usando equipamento de polimerização de vácuo superalto é uma modalidade preferida a partir do ponto de vista de aumentar a taxa de polimerização. Entretanto, não somente requer-se um investimento extremamente caro em planta e equipamento, como também o tempo de produção de polímero de um poliéster tende a tornar-se ainda longo, de modo que há uma preocupação que, após isto, seja causada uma diminuição no peso molecular ou na coloração devida à decomposição térmica do poliéster.

[00112] A temperatura de reação está na faixa onde o seu limite inferior é normalmente 150°C ou maior, e preferivelmente 180°C ou maior, enquanto o seu limite superior é normalmente não maior do que 280°C, e preferivelmente não maior do que 260°C. Quando esta temperatura foi muito baixa, especialmente na invenção, a taxa de reação de polimerização é extremamente lenta, pelo que não somente leva um longo período de tempo para produzir um poliéster com um alto grau de polimerização, como também é requerido um agitador com uma alta potência e, portanto, tal é economicamente desvantajoso. Por outro lado, quando a temperatura de reação for muito alta, embora a taxa de polimerização aumente, é simultaneamente

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38/75 causada a decomposição térmica do polímero na hora da produção. Como resultado, é difícil produzir um poliéster com um alto grau de polimerização.

[00113] Quanto ao tempo de reação, o seu limite inferior é normalmente 2 horas ou mais; e o seu limite superior é normalmente não mais do que 15 horas, preferivelmente não mais do que 8 horas, e mais preferivelmente não mais do que 6 horas. Quando o tempo de reação for muito curto, a reação é insuficiente, de modo que se obtém um poliéster com um baixo grau de polimerização, o seu alongamento elástico na ruptura é baixo, e o seu teor de grupos carboxilas terminais é alto. Assim, frequentemente verifica-se o caso onde a deterioração do alongamento elástico na ruptura é notável. Por outro lado, quando o tempo de reação for muito longo, torna-se notável uma diminuição no peso molecular a ser causada devida à decomposição térmica do poliéster. Assim, pode haver o caso onde não somente o alongamento elástico na ruptura é diminuído, como também o teor de grupos carboxilas terminais que afetam a durabilidade do polímero é aumentado devido à decomposição térmica.

[00114] Na invenção, quanto a uma razão molar entre o componente de diol e o componente de ácido dicarboxílico alifático para o propósito de obter um poliéster com um grau desejado de polimerização, a sua faixa preferida varia dependendo do propósito ou do tipo da matéria-prima. Quanto à quantidade do componente de diol por mol do componente de ácido, o seu limite inferior é normalmente 0,8 mol ou mais, e preferivelmente 0,9 mol ou mais; e o seu limite superior é normalmente não mais do que 3,0 moles, preferivelmente não mais do que 2,7 moles, e especial e preferivelmente não mais do que 2,5 moles.

[00115] Também, na invenção, é preferível que a reação de policondensação seja realizada na presença de um catalisador de polimerização. O momento certo da adição do catalisador de polimerização não está particularmente limitado, até onde seja antes da reação de policondensação. O catalisador de polimerização

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39/75 pode ser adicionado na hora de carregar as matérias-primas ou pode ser adicionado na hora de começar a redução da pressão.

[00116] Em geral, os exemplos do catalisador de polimerização incluem os compostos contendo um elemento de metal que pertença ao Grupo 1 até o Grupo 14 da Tabela Periódica, excluindo o hidrogênio e o carbono. Os seus exemplos específicos incluem os compostos contendo grupos orgânicos, tais como os carboxilatos, os sais de alcóxi, os sulfonatos orgânicos, os sais de β-dicetonato ou similares, cada um contendo pelo menos um metal selecionado a partir do grupo que consiste em titânio, zircônio, estanho, antimônio, cério, germânio, zinco, cobalto, manganês, ferro, alumínio, magnésio, cálcio, estrôncio, sódio e potássio; os compostos inorgânicos, tais como os óxidos, os halogenetos ou similares dos metais precedentes; e as suas misturas. Em vista dos fatos precedentes, pode haver o caso onde tal componente de catalisador esteja contido na matéria-prima para o poliéster derivada de recursos de biomassas. Neste caso, a matéria-prima pode ser usada como uma matéria-prima contendo metal como ela é, sem ser particularmente purificada. Entretanto, pode haver o caso onde quando o teor de um elemento de metal do Grupo 1 contido na matéria-prima para poliéster, por exemplo, o sódio, o potássio, etc., seja menor, um poliéster com um alto grau de polimerização é mais facilmente produzido, dependendo do poliéster a ser produzido. Em tal caso, é adequadamente usada uma matéria-prima que tenha sido purificada até tal proporção que não contenha substancialmente um elemento de metal do Grupo 1.

[00117] Destes, os compostos de metais contendo titânio, zircônio, germânio, zinco, alumínio, magnésio ou cálcio e as suas misturas são preferíveis; e os compostos de titânio, os compostos de zircônio e os compostos de germânio são especialmente preferíveis. Também, em vista do fato que, quando o catalisador estiver em um estado derretido ou dissolvido na hora da polimerização, a taxa de polimerização torna-se rápida, o catalisador é preferivelmente um composto que seja

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40/75 líquido na hora da polimerização ou solúvel em um oligômero de éster ou um poliéster.

[00118] O composto de titânio é preferivelmente um titanato de tetraalquila. Os seus exemplos específicos incluem o titanato de tetra-n-propila, o titanato de tetraisopropila, o titanato de tetra-n-butila, o titanato de tetra-t-butila, o titanato de tetrafenila, o titanato de tetracicloexila, o titanato de tetrabenzila e os seus titanatos mistos. Também, o (óxi)acetilacetonato de titânio, o tetraacetilacetonato de titânio, o (diisopróxido) acetilacetonato de titânio, o bis(lactato de amônio)diidróxido de titânio, o bis(acetoacetato de etila)diisopropóxido de titânio, o (trietanolaminato)isopropóxido de titânio, o poli(estearato de hidroxititânio), o lactato de titânio, o trietanolaminato de titânio, um dímero de titanato de butila e similares são também adequadamente usados. Além disso, o óxido de titânio e um óxido compósito contendo titânio e silício são adequadamente usados. Destes, o titanato de tetra-n-propila, o titanato de tetraisopropila, o titanato de tetra-n-butila, o (óxi)acetilacetonato de titânio, o tetraacetilacetonato de titânio, o bis(lactato de amônio)diidróxido de titânio, o poli(estearato de hidroxititânio), o lactato de titânio, um dímero de titanato de butila, o óxido de titânio e um óxido compósito de titânio/sílica são preferíveis, com o titanato de tetra-n-butila, o (óxi)acetilacetonato de titânio, o tetraacetilacetonato de titânio, o poli(estearato de hidroxititânio), o lactato de titânio, um dímero de titanato de butila e um óxido compósito de titânia/sílica sendo mais preferíveis. O titanato de tetra-nbutila, o poli(estearato de hidroxititânio), o (óxi) acetilacetonato de titânio, o tetraacetilacetonato de titânio e um óxido compósito de titânia/sílica são especialmente preferíveis.

[00119] Os exemplos específicos do composto de zircônio incluem o tetraacetato de zircônio, o acetato hidróxido de zircônio, o tris(butóxi)estearato de zircônio, o diacetato de zirconila, o oxalato de zircônio, o oxalato de zirconila, o oxalato de potássio zircônio, o poli(estearato de hidroxizircônio), o etóxido de zircônio, o tetra-nPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 55/98

41/75 propóxido de zircônio, o tetraisopropóxido de zircônio, o tetra-n-butóxido de zircônio, o tetra-n-butóxido de zircônio, o tributoxiacetilacetonato de zircônio e as suas misturas. Além disso, o óxido de zircônio e os óxidos compósitos contendo zircônio e silício são também adequadamente usados. Destes, o diacetato de zirconila, o tris(butoxi)estearato de zircônio, o tetraacetato de zircônio, o acetato hidróxido de zircônio, o oxalato de zircônio amônio, o oxalato de potássio zircônio, o poli(estearato de hidroxizircônio), o tetra-n-propóxido de zircônio, o tetraisopropóxido de zircônio, o tetra-n-butóxido de zircônio e o tetra-t-butóxido de zircônio são preferíveis, com o diacetato de zirconila, o tetraacetato de zircônio, o acetato hidróxido de zircônio, o tris(butóxi)estearato de zircônio, o oxalato de amônio zircônio, o tetra-npropóxido de zircônio e o tetra-n-butóxido de zircônio sendo mais preferíveis. O tris(butóxi) estearato de zircônio é especialmente preferível em vista do fato que um poliéster sem coloração com um alto grau de polimerização é facilmente obtenível.

[00120] Os exemplos específicos do composto de germânio incluem os compostos de germânio inorgânicos, tais como o óxido de germânio, o cloreto de germânio ou similar; e os compostos de germânio orgânicos, tais como o tetraalcoxigermânio ou similar. Em vista do preço e da disponibilidade ou similar, o óxido de germânio, o tetraetoxigermânio, o tetrabutoxigermânio e similares são preferíveis, com o óxido de germânio sendo especialmente preferível.

[00121] No caso onde um composto de metal for usado como tal catalisador de polimerização, quanto à quantidade usada do catalisador, o seu valor de limite inferior é normalmente 5 ppm ou mais, e preferivelmente 10 ppm ou mais; e o seu valor de limite superior é normalmente não mais do que 30.000 ppm, preferivelmente não mais do que 1.000 ppm, mais preferivelmente não mais do que 250 ppm, e especial e preferivelmente não mais do que 130 ppm em termos de um teor de metal em relação ao poliéster a ser formado. Quando a quantidade do catalisador a ser usado for muito alta, não somente tal é economicamente desvantajoso, como tam

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42/75 bém a estabilidade térmica do polímero é diminuída. Por outro lado, quando ela for muito baixa, a atividade de polimerização é baixa, e após isto, a decomposição do polímero é facilmente induzida durante a produção do polímero.

<Poliéster e suas aplicações>

[00122] Em geral, o poliéster produzido de acordo com o método da invenção tem um aspecto característico que é baixo o teor terminal de ácido carboxílico que afeta extraordinária e adversamente a estabilidade térmica do polímero e, portanto, ele tem um aspecto característico que ele é excelente em estabilidade térmica e é fraco em uma redução da qualidade na hora da moldagem, a saber, é pequena uma reação lateral, tal como a ruptura do grupo terminal ou a ruptura de uma cadeia principal na hora da moldagem por fusão ou similar. Em consequência, varia o número de grupos COOH terminais do poliéster preferido, o qual é produzido na invenção, dependendo do grau de polimerização do poliéster, e é normalmente não mais do que 100 equivalentes/ton (eq/ton), preferivelmente não mais do que 60 eq/ton, mais preferivelmente não mais do que 40 eq/ton, e especial e preferivelmente não mais do que 30 eq/ton. Por outro lado, quando o teor de grupos carboxila terminais for extremamente baixo, a taxa de polimerização torna-se extremamente lenta, e não pode ser produzido um polímero com um alto grau de polimerização. Em vista de tal fato, um limite inferior do número de grupos COOH terminais do poliéster é normalmente 0,1 eq/ton ou mais, e mais preferivelmente 1 eq/ton ou mais.

[00123] Em geral, o poliéster que é produzido na invenção é preferivelmente um poliéster que é fraco na coloração. Quanto ao índice de amarelo (valor do YI) do poliéster da invenção, o seu limite superior é normalmente não mais do que 50, preferivelmente não mais do que 30, mais preferivelmente não mais do que 20, adicional e preferivelmente não mais do que 15, e especial e preferivelmente não mais do que 10. Por outro lado, embora o seu limite inferior não esteja particularmente limitado, ele é normalmente -20 ou mais, preferivelmente -10 ou mais, mais preferivelPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 57/98

43/75 mente -5 ou mais, especial e preferivelmente -3 ou mais, e mais preferivelmente ainda -1 ou mais. Um poliéster mostrando um valor do YI alto tem um defeito que as aplicações de uso para um filme, uma folha ou similar são limitadas. Por outro lado, embora um poliéster mostrando um baixo valor do YI seja uma modalidade preferida, ele é economicamente desvantajoso porque o processo de produção é complicado, de modo que é requerido um investimento extremamente caro em planta e equipamento. Na invenção, o valor do YI é um valor medido por um método segundo JIS K7105.

[00124] Em vista do fato que são obteníveis características mecânicas praticamente suficientes, um valor da viscosidade reduzida (qsp/C) do poliéster que é produzido na invenção é 0,5 ou mais, preferivelmente 1,6 ou mais, mais preferivelmente 2,0 ou mais, e especial e preferivelmente 2,3 ou mais. A partir do ponto de vista de operabilidade, tal como a facilidade de extração do poliéster após a reação de polimerização, a facilidade de moldagem e similar, um limite superior do valor da viscosidade reduzida (qsp/C) é normalmente não mais do que 6,0, preferivelmente não mais do que 5,0, e mais preferivelmente não mais do que 4,0.

[00125] A viscosidade reduzida como referida na invenção é uma medida sob a condição de medição a seguir.

[Condição de medição do valor da viscosidade reduzida (qsp/C)]

Tubo da viscosidade: tubo da viscosidade de Ubbelohde

Temperatura de medição: 30°C

Solvente: Solução de fenol/tetracloroetano (razão em peso de 1/1) Concentração do poliéster: 0,5 g/dL [00126] Diversos aditivos, por exemplo, um estabilizador térmico, um antioxidante, um agente de nucleação de cristal, um retardador da chama, um agente antiestático, um agente de liberação, um absorvedor de ultravioleta e similares, podem ser adicionados na hora da polimerização ao sistema de reação no curso do método

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44/75 de produção do poliéster de acordo com a invenção ou do poliéster resultante dentro da faixa onde as características do poliéster não estejam impedidas.

[00127] Também, além dos diversos aditivos precedentes, a moldagem pode ser realizada pela adição de um agente de reforço ou uma carga, tal como as fibras de vidro, as fibras de carbono, o cristalito de titânio, a mica, o talco, o CaCO3, o TiO2, a sílica ou similar, na hora da moldagem.

[00128] O poliéster obtido pelo método de produção da invenção é excelente na resistência térmica e na tonalidade da cor e adicionalmente excelente na resistência da hidrólise e na biodegradabilidade e pode ser produzido de modo barato. Portanto, ele é adequado para diversas aplicações de filme ou aplicações para artigos moldados por injeção.

[00129] O artigo moldado da invenção pode ser obtido por moldagem do poliéster da invenção. Como o método de moldagem, é adotável um método usual. Os artigos moldados obteníveis são dados abaixo, juntamente com as suas aplicações.

[00130] Os exemplos específicos da aplicação incluem os artigos moldados por injeção (por exemplo, as bandejas para os alimentos perecíveis, os recipientes para os fast foods, os artigos para lazer ao ar livre, etc.), os artigos moldados por extrusão (filmes, as chapas, etc.; por exemplo, as linhas de pescar, as redes de pescar, as redes de vegetação, as chapas de retenção de água, etc.), os artigos moldados por sopro (garrafas, etc.) e similares. Além disso, a aplicação inclui outros filmes agrícolas, materiais de revestimento, materiais de revestimento para fertilizantes, filmes laminados, placas, chapas esticadas, monofilamentos, multifilamentos, tecidos não tecidos, fios lisos, fibras descontínuas, fibras enrugadas, fitas estriadas, fios bipartidos, fibras compósitas, frascos de sopro, espumas, sacolas para compras, sacos de lixo, sacos de adubo, recipientes de cosméticos, recipientes de detergentes, recipientes para agente alvejante, cordas, materiais aglutinantes, fios cirúrgicos, maPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 59/98

45/75 teriais de estoque de cobertura sanitária, caixas de esfriamento, filmes de materiais de amortecimento, papéis sintéticos e similares.

EXEMPLOS [00131] A invenção é abaixo descrita em mais detalhe com referência aos Exemplos a seguir, porém não deve ser interpretado que a invenção está limitada a estes Exemplos.

[00132] Nos presentes Exemplos, as análises quantitativas de um ácido, um sacarídeo e um cátion foram efetuadas usando a LC, e uma análise quantitativa de um aminoácido foi realizada usando um analisador de aminoácidos, respectivamente, sob as condições a seguir.

<Análises do ácido e do sacarídeo>

[00133] Coluna: ULTRON PS-80H, 8,0 mm de D.I. x 30 cm, manufaturada por Shinwa Chemical Industries Ltd.

[00134] Solução de eluição: Água (ácido perclórico) (solução aquosa de ácido perclórico a 60 %: 1,8 mL/1 L de H2) [00135] Temperatura: 60°C <Análise do aminoácido>

[00136] Dispositivo: Analisador de aminoácidos L-8900 da Hitachi [00137] Condição de análise: Condição de separação do aminoácido biogênica - colorimetria com ninidrina (570 nm e 440 nm) [00138] Material de referência: RF (solução mista de aminoácido da Wako de 0,8 mL do tipo ANII + 0,8 mL do tipo B 10 mL) [00139] Quantidade de injeção: 10 μ L [00140] Cálculo quantitativo: O teor de aminoácido foi calculado a partir de uma área em um pico de 440 nm para Pro e uma área em um pico a 570 nm para outro aminoácido, respectivamente, de acordo com o método padrão externo de um ponto.

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46/75 <Cátion>

[00141] Coluna: GL-IC-C75 (4,6 mm de D.I. x 150 mm) [00142] Solução de eluição: 3,5 mmoles/L de ácido sulfúrico [00143] Temperatura da coluna: 40°C [00144] Por outro lado, os outros valores característicos foram medidos de acordo com os métodos a seguir.

[00145] <Teor de átomo de nitrogênio>

[00146] Diversas dezenas de mg de uma amostra foram coletadas sobre um barco de quartzo. A amostra foi queimada usando um analisador de nitrogênio total (Tipo TN-10, manufaturado por Mitsubishi Chemical Corporation), e o seu teor de átomo de nitrogênio foi determinado pelo método de quimioluminescência.

[00147] Aproximadamente 0,1 g de uma amostra foram coletados sobre um barco feito de platina e queimado em um forno tubular de tubo de sílica (AQE-100 (sistema de concentração), manufaturado pela Mitsubishi Chemical Corporation), e um teor de enxofre no gás de combustão foi absorvido por uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio a 0,1 %. Após isso, o íon sulfato na solução absorvente foi medido usando um cromatógrafo iônico (Tipo ICS-1000, manufaturado pela Dionex Corporation).

[00148] O valor do YI foi medido por um método segundo JIS K7105.

[00149] Um poliéster foi dissolvido em fenil/tetracloroetano (solução mista a

1/1 (razão em peso)) de modo a se ter uma concentração de 0,5 g/dL, e um tempo t (segundos) pelo qual se mediu a solução gotejada em um tubo de viscosidade em um termostato a 30°C. Também, um tempo t0 (segundos) pelo qual se mediu somente o solvente gotejado, e calculou-se uma viscosidade reduzida qsp/C (= (t - fo) /

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47/75 to C) a 30°C (C representa uma concentração da solução).

[00150] O teor de grupos carboxila terminais é um valor obtido dissolvendo o poliéster obtido em álcool benzílico e titulando-o com NaOH a 0,1 N, e é um equivalente de grupo carboxila por 1 x 10⁶ g.

Exemplo de Referência <Preparação da cepa aumentada em piruvato carboxilase (PC)>

(A) Extração do DNA do genoma da cepa de Brevibacterium flavum MJ233:

[00151] A Brevibacterium flavum MJ-233 foi depositada como um número de acesso FERM P-3068, em 28 de abril de 1975, com o National Institute of Bioscience and Human-Technology, Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry (atual Patent Microorganism Depositary Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) (Center 6, 1-1, Higashi 1-chome, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, 305-8566 Japão) e convertida em um depósito internacional sob o Tratado de Budapeste em 1 de maio de 1981, com o número de acesso FERM BP-1497.

[00152] Uma cepa de Brevibacterium flavum MJ-233 foi cultivada até uma última fase de crescimento logarítmico sobre 10 mL de um meio A (obtido por dissolução de 2 g de uréia, 7 g de (NH4)2SO4, 0,5 g de KH2PO4, 0,5 g de K2HPO4, 0,5 g de MgSO4.7H2O, 6 mg de FeSO4.7H2O, 6 mg de MnSO4.4-5H2O, 200 ,ug de biotina, 100 ,ug de tiamina, 1 g de extrato de levedura, 1 g de auxiliar de casamino e 20 g de glicose em 1 L de água destilada), e as células bacterianas foram coletadas por meio de centrifugação (10.000 g por 5 minutos). As células bacterianas resultantes foram suspensas em 0,15 mL de uma solução contendo uma solução de NaCl a 10 mM/tampão de tris a 20 mM (pH 8,0) / EDTA . 2Na a 1 mM contendo lisozima, de modo a se ter uma concentração de 10 mg/mL. Subsequentemente, a Proteinase K foi adicionada à suspensão precedente, de modo a se ter uma concentração final de

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100 qg/mL, e a mistura foi mantida a 37°C por uma hora. O dodecil sulfato de sódio foi adicionalmente adicionado, de modo a se ter uma concentração final de 0,5 %, e a mistura foi mantida a 50°C por 6 horas para causar a bacteriólise. Após a adição de uma quantidade igual de uma solução de fenol/clorofórmio à solução de lisado resultante e a agitação branda na temperatura ambiente por 10 minutos, a quantidade inteira da mistura foi centrifugada (5.000 x g por 20 minutos em de 10 a 12°C). A fração de sobrenadante foi coletada, à qual foi então adicionado o acetato de sódio em uma concentração de 0,3 M. À mistura resultante foi adicionada duas vezes a quantidade de etanol, seguido por mistura. O precipitado recuperado por centrifugação (15.000 x g por 2 minutos) foi lavado com etanol a 70 % e então secado ao ar. Ao DNA resultante foram adicionados 5 mL de uma solução de tampão de tris a 10 mM (pH 7,5)-EDTA · 2Na a 1 mM. A mistura foi deixada em repouso durante a noite, a 4°C, e então usada como um DNA de molde para a PCR subsequente.

(B) Construção do plasmídio para a substituição pelo promotor do gene da PC:

[00153] Um fragmento de DNA de uma região terminada em N de um gene da piruvato carboxilase, originado a partir da cepa de Brevibacterium flavum MJ233, foi obtido por PCR usando o DNA preparado no (A) acima descrito como um molde e os DNAs sintéticos (SEQ ID NO: 1 e SEQ ID NO: 2) projetados com base na sequência (Cg10689 de N^o de Acesso do GenBank Database BA000036) do presente gene de uma cepa de Corynebacterium glutamicum ATCC 13032, cuja sequência genômica inteira tinha sido descrita. Como o DNA de SEQ ID NO: 1 utilizou-se um que foi fosforilado sobre a sua extremidade de 5'. Composição do líquido de reação: 1 ,uL do DNA de molde, 0,2 uL de PfxDNA polimerase (fabricada por Invitrogen), 1 vez a concentração de um tampão unido, 0,3 ,uM de cada primer, 1 mM de MgSO4 e 0,25 ,uM de dNTPs foram misturados para dar um volume total de 20 qL. Condição da temperatura de reação: o Ciclizador Térmico de DNA PTC-200 (fabricado pela MJ

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Research) foi usado, e um ciclo composto de 94°C por 20 segundos, 60°C por 20 segundos e 72°C por um minuto foi repetido 35 vezes. A retenção térmica a 94°C no primeiro ciclo foi conduzida por 1 minuto e 20 segundos, enquanto a retenção térmica a 72°C no ciclo final foi conduzida por 4 minutos. A confirmação do produto ampliado foi efetuada através de separação por eletroforese em gel de 0,75 % de agarose (agarose SeaKem GTG, manufaturada por FMC BioProducts) e visualização subsequente com coloração de brometo de etídio, pelo que foi detectado cerca de 0,9 kb de um fragmento. O fragmento de DNA desejado foi recuperado a partir do gel usando o Kit de Extração de Gel QIAquick (manufaturado pela QIAGEN). Este foi usado como um fragmento terminado em N do gene da PC.

[00154] Por outro lado, um fragmento do promotor de TZ4, originado a partir da cepa de Brevibacterium flavum MJ233, que é essencial e altamente expressa, foi preparado por PCR usando o plasmídio pMJPC1 (ver a JP-A-2005-95169) como um molde e os DNAs sintéticos descritos em SEQ ID NO: 3 e SEQ ID NO: 4. Como o DNA de SEQ ID NO: 4, utilizou-se um que foi fosforilado sobre a sua extremidade de 5'. Composição do líquido de reação: 1 μΙ_ do DNA de molde, 0,2 μΙ_ de PfxDNA polimerase (fabricada por Invitrogen), 1 vez a concentração de um tampão unido, 0,3 μΜ de cada primer, 1 mM de MgSO4 e 0,25 μΜ de dNTPs foram misturados para dar um volume total de 20 μΙ_. Condição da temperatura de reação: o Ciclizador Térmico de DNA PTC-200 (fabricado pela MJ Research) foi usado, e um ciclo composto de 94°C por 20 segundos, 60°C por 20 segundos e 72°C por 30 segundos foi repetido 25 vezes. A retenção térmica a 94°C no primeiro ciclo foi conduzida por 1 minuto e 20 segundos, enquanto a retenção térmica a 72°C no ciclo final foi conduzida por 3 minutos. A confirmação do produto ampliado foi efetuada através de separação por eletroforese em gel de 1,0 % de agarose (agarose SeaKem GTG, manufaturada por FMC BioProducts) e visualização subsequente com coloração de brometo de etídio, pelo que foi detectado cerca de 0,5 kb de um fragmento. O fragmento de DNA dese

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50/75 jado foi recuperado a partir do gel usando o Kit de Extração de Gel QIAquick (manufaturado pela QIAGEN). Este foi usado como um fragmento do promotor de TZ4.

[00155] O fragmento terminado em N do gene da PC e o fragmento do promotor de TZ4 assim preparados foram misturados e ligados usando o Kit de Ligação ver. 2 (manufaturado por Takara Shuzo Co., Ltd.); após isso, o fragmento ligado foi clivado com uma enzima de restrição PstI e separado por eletroforese em gel de 1,0 % de agarose (agarose SeaKem GTG, manufaturada por FMC BioProducts); e foi recuperado cerca de 1,0 kb de um fragmento de DNA usando o Kit de Extração de Gel QIAquick (manufaturado pela QIAGEN). Este foi usado como um fragmento de promotor de TZ4/terminado em N do gene da PC. Além disso, este fragmento de DNA foi misturado com um DNA preparado por clivagem do plasmídio de Escherichia coli pHSG299 (manufaturado por Takara Shuzo Co., Ltd.) com PstI e ligado usando o Kit de Ligação ver. 2 (manufaturado por Takara Shuzo Co., Ltd.). O DNA de plasmídio resultante foi transformado com Escherichia coli (cepa DH5a). A Escherichia coli recombinante desse modo obtida foi espalhada sobre um meio de LB ágar contendo 50 pg/mL de canamicina e 50 pg/mL de X-Gal. Os clones que formaram uma colônia branca sobre o meio foram submetidos à cultura líquida no modo usual, e o DNA de plasmídio foi então purificado. O DNA de plasmídio resultante foi clivado com uma enzima de restrição PstI, pelo que cerca de 1,0 kb de um fragmento inserido foi reconhecido e denominado pMJPC17.1.

[00156] Um fragmento de DNA de uma região a montante de 5' de um gene da piruvato carboxilase, originado a partir da cepa de Brevibacterium flavum MJ233, foi obtido por PCR usando o DNA preparado no Exemplo 1-(A) como um molde e os DNAs sintéticos (SEQ ID NO: 5 e SEQ ID NO: 6), projetados com base na sequência (N^o de Acesso do GenBank Database BA000036) do presente gene de uma cepa de Corynebacterium glutamicum ATCC 13032, cuja sequência genômica inteira tinha sido descrita. Composição do líquido de reação: 1 pL do DNA de molde, 0,2 pL de

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PfxDNA polimerase (fabricada por Invitrogen), 1 vez a concentração de um tampão unido, 0,3 μM de cada primer, 1 mM de MgSO4 e 0,25 μM de dNTPs foram misturados para dar um volume total de 20 μΕ Condição da temperatura de reação: o Ciclizador Térmico de DNA PTC-200 (fabricado pela MJ Research) foi usado, e um ciclo composto de 94°C por 20 segundos, 60°C por 20 segundos e 72°C por 30 segundos foi repetido 35 vezes. A retenção térmica a 94°C no primeiro ciclo foi conduzida por 1 minuto e 20 segundos, enquanto a retenção térmica a 72°C no ciclo final foi conduzida por 5 minutos. A confirmação do produto ampliado foi efetuada através de separação por eletroforese em gel de 1,0 % de agarose (agarose SeaKem GTG, manufaturada por FMC BioProducts) e visualização subsequente com coloração de brometo de etídio, pelo que foi detectado cerca de 0,7 kb de um fragmento. O fragmento de DNA desejado foi recuperado a partir do gel usando o Kit de Extração de Gel QIAquick (manufaturado pela QIAGEN). Após a fosforilação sobre a extremidade de 5' do fragmento de DNA recuperado com a T4 Polinucleotídeo Cinase (manufaturada por Takara Shuzo Co., Ltd.), o fragmento resultante foi ligado a um sítio de Smal de um vetor de Escheríchia coli (manufaturado por Takara Shuzo Co., Ltd.) por utilização do Kit de Ligação ver. 2 (manufaturado por Takara Shuzo Co., Ltd.), seguido por transformação da Escheríchia coli (cepa DH5a) com o DNA de plasmídio resultante. A Escherichia coli recombinante desse modo obtida foi espalhada sobre um meio de LB ágar contendo 50 μg/mL de ampicilina e 50 μg/mL de X-Gal. Os clones que formaram uma colônia branca sobre o meio foram submetidos à cultura líquida no modo usual, e o DNA de plasmídio foi então purificado. O DNA de plasmídio resultante foi proporcionado para uma reação PCR com, como primers, os DNAs expressos por SEQ ID NO: 7 e SEQ ID NO: 6. Composição do líquido de reação: 1 ng do plasmídio precedente, 0,2 μΕ de Ex-TaqDNA polimerase (manufaturada por Takara Shuzo Co., Ltd.), 1 vez a concentração de um tampão unido, 0,2 μΜ de cada primer e 0,25 μΜ de dNTPs foram misturados para dar um volume total de 20 μυ

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Condição da temperatura de reação: o Ciclizador Térmico de DNA PTC-200 (fabricado pela MJ Research) foi usado, e um ciclo composto de 94°C por 20 segundos, 60°C por 20 segundos e 72°C por 50 segundos foi repetido 20 vezes. A retenção térmica a 94°C no primeiro ciclo foi conduzida por 1 minuto e 20 segundos, enquanto a retenção térmica a 72°C no ciclo final foi conduzida por 5 minutos. Neste modo, foi reconhecida a presença ou a ausência do fragmento de DNA assim inserido. Como resultado, o plasmídio em que cerca de 0,7 kg do produto amplificado foi reconhecido foi selecionado e denominado pMJPC5.1.

[00157] Subsequentemente, o pMJPC17.1 e o pMJPC5.1 precedentes foram, cada um, clivados com uma enzima de restrição Xbal e misturados, seguido por ligação usando o Kit de Ligação ver. 2 (manufaturado por Takara Shuzo Co., Ltd.). Este foi clivado com uma enzima de restrição Sacl e uma enzima de restrição Sphl, e o fragmento de DNA resultante foi separado por eletroforese em gel de 0,75 % de agarose (agarose SeaKem GTG, manufaturada por FMC BioProducts), e aproximadamente 1,75 kb do fragmento de DNA foi recuperado usando o Kit de Extração de Gel QIAquick (manufaturado pela QIAGEN). Um fragmento de DNA obtido por inserção do promotor de TZ4 entre a região à montante de 5' e a região terminada em N deste gene da PC foi misturado com o DNA preparado por clivagem de um plasmídio contendo o gene da sacB pKMB1 (ver a JP-A-2005-95169) com Sacl e Sphl, seguido por ligação usando o Kit de Ligação ver. 2 (manufaturado por Takara Shuzo Co., Ltd.). O DNA de plasmídio resultante foi transformado com Escheríchia coli (cepa DH5a). A Escheríchia coli recombinante desse modo obtida foi espalhada sobre um meio de LB ágar contendo 50 pg/mL de canamicina e 50 pg/mL de X-Gal. Os clones que formaram uma colônia branca sobre o meio foram submetidos à cultura líquida no modo usual, e o DNA de plasmídio foi então purificado. O DNA de plasmídio resultante foi clivado com as enzimas de restrição Sacl e Sphl, pelo que cerca de 1,75 kb de um fragmento inserido foi reconhecido e denominado

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53/75 pMJPCI 7.2 (ver a Fig. 1).

(C) Preparação da cepa aumentada em PC:

[00158] Um DNA de plasmídio a ser usado para a transformação da Brevibacterium flavum MJ-233/ALDH (cepa com gene da lactato desidrogense rompido, ver a JP-A-2005-95169) foi preparado novamente a partir de uma cepa de Escherichia coli JM110 transformada com o DNA de plasmídio de pMJPC17.2 por um método do cloreto de cálcio (ver Journal of Molecular Biology, 53, 159, 1970). A transformação da cepa de Brevibacterium flavum MJ-233/ALDH foi efetuada por um método do pulso elétrico (ver Res. Microbiol., Vol. 144, páginas 181 a 185, 1993), e o transformante resultante foi espalhado sobre um meio LBG ágar [obtido por dissolução de 10 g de triptona, 5 g de extrato de levedura, 5 g de NaCl, 20 g de glicose e 15 g de ágar em 1 L de água destilada] contendo 25 pg/mL de canamicina. Visto que o pMJPC17.2 é um plasmídio não replicável na célula bacteriana da cepa de Brevibacterium flavum MJ233-ES, as cepas desenvolvidas sobre este meio causaram recombinação homóloga entre o gene da PC sobre o presente plasmídio e o mesmo gene sobre o genoma da cepa de Brevibacterium flavum MJ-233. Como resultado, o gene resistente à canamicina e o gene da saB originado a partir do presente plasmídio devem ser inseridos sobre o genoma. Subsequentemente, a cepa precedente obtida por recombinação homóloga foi submetida à cultura líquida sobre um meio LBG contendo 25 pg/mL de canamicina. A solução de cultura correspondendo a cerca de 1.000.000 células bacterianas foi espalhada sobre um meio LBG contendo 10 % de sacarose. Como resultado, obtiveram-se aproximadamente diversas dezenas de cepas que foram presumidas serem insensíveis à sacarose como resultado da perda do gene da sacB, causada por uma segunda recombinação homóloga. As cepas assim obtidas incluem uma cepa na qual o promotor de TZ4 originado do pMJPC17.2 tinha sido inserido à montante do gene da PC e uma cepa que tinha voltado para um tipo selvagem. Se o gene da PC é um tipo de substituição pelo promo

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54/75 tor ou um tipo selvagem pode ser facilmente confirmado proporcionando uma célula bacteriana obtida por cultura líquida sobre o meio LBG diretamente para uma reação PCR e detectando o gene da PC. Quando o promotor de TZ4 e o gene da PC forem analisados usando os primers para a amplificação por PCR (SEQ ID NO: 8 e SEQ ID NO: 9), 678 bp do fragmento de DNA devem ser reconhecidos no tipo de substituição pelo promotor. Como resultado da análise da cepa insensível à sacarose pelo método precedente, uma cepa tendo o promotor de TZ4 inserido nela foi selecionada, e a cepa exposta foi denominada Brevibacterium flavum MJ233/PC-4/ALDH.

(D) Medição da atividade enzimática da piruvato carboxilase:

[00159] A cepa transformante Brevibacterium flavum MJ233/PC-4/ALDH obtida no (C) acima descrito foi cultivada durante a noite sobre 100 ml de um meio A contendo 2% de glicose e 25 mg/L de canamicina. Após a coleta das células bacterianas resultantes, elas foram lavadas com 50 mL de um tampão de fosfato de potássio a 50 mM (pH 7,5), seguido por suspensão novamente em 20 mL de um tampão tendo a mesma composição. A suspensão foi moída com o SONIFIER 350 (manufaturado por Branson), e o sobrenadante centrifugado foi então proporcionado como um extrato sem células. A atividade da piruvato carboxilase foi determinada usando o extrato sem células resultante. A medição da atividade enzimática foi realizada por uma reação em uma solução de reação contendo 100 mM de um tampão de Tris/HCl (pH 7,5), 0,1 mg/10 mL de biotina, 5 mM de cloreto de magnésio, 50 mM de hidrogenocarbonato de sódio, 5 mM de piruvato de sódio, 5 mM de trifosfato de adenosina sódio, 0,32 mM de NADH, 20 unidades/1,5 mL de malato desidrogenase (um produto da WAKO, que é originado de levedura), a 25°C. Uma unidade (1 U) foi definida como a quantidade de enzima para catalisar uma diminuição de 1 gmol de NADH por minuto. A atividade específica no extrato sem células no qual a piruvato carboxilase tinha sido expressa foi 0,1 U/mg de proteína. Nas células bacterianas preparadas similarmente por cultivo da cepa MJ233/ALDH de origem, a atividade

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55/75 específica não foi mais do que o limite de detecção do presente método de medição.

[00160] A cepa de Brevibacterium flavum MJ233/PC-4/ALDH foi usada a seguir como uma bactéria produtora de ácido orgânico para a cultura para a preparação bacteriana e a reação de produção de ácido orgânico.

[Preparação da solução de cultura contendo succinato] <Cultura de sementes>

[00161] 100 mL de um meio contendo 4 g de uréia, 14 g de sulfato de amônio, 0,5 g de fosfato de monopotássio, 0,5 g de fosfato de dipotássio, 0,5 g de sulfato de magnésio heptaidrato, 20 mg de sulfato ferroso heptahidrato, 20 mg de hidrato de sulfato de manganês, 200 ,ug de D-biotina, 200 ,ug de cloridrato de tiamina, 5 g de extrato de levedura, 5 g de ácido casamino e 1.000 mL de água destilada foram carregados em um frasco Erlenmeyer de 500 mL e então esterilizados por aquecimento a 120°C por 20 minutos. O meio resultante foi esfriado até a temperatura ambiente, ao qual foram então adicionados 4 mL de uma solução aquosa de glicose a 50 % tendo sido esterilizada antecipadamente. A Brevibacterium flavum MJ233/PC4/ALDH acima construída foi inoculada, com isso obtendo a cultura de sementes a 30°C por 24 horas.

[00162] 400 mL de um meio contendo 1,0 g de sulfato de amônio, 1,5 g de fosfato de monopotássio, 1,5 g de fosfato de dipotássio, 1,67 g de cloreto de potássio, 0,5 g de sulfato de magnésio heptahidrato, 40 mg de sulfato ferroso heptahidrato, 40 mg de hidrato de sulfato de manganês, 1,0 mg de D-biotina, 1,0 mg de cloridrato de tiamina, 10 g de extrato de levedura, 1,0 g de um agente antiespumante (CE457, manufaturado pela NOF Corporation) e 1.000 mL de água destilada foram carregados em um fermentador de 1 L e então esterilizados por aquecimento a 120°C, por 20 minutos. O meio resultante foi esfriado até a temperatura ambiente, ao qual foram então adicionados 20 mL de uma solução aquosa de glicose a 72 %

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56/75 tendo sido esterilizada antecipadamente. 20 mL da solução de cultura de sementes precedente foram adicionalmente adicionados ao mesmo, e a mistura foi mantida a 30°C. O pH foi mantido em não mais do que 7,0 usando amônia aquosa a 9,3 %, a aeração foi realizada em uma taxa de 300 mL por minuto, e a agitação foi realizada a 600 rpm, com isso efetuando a cultura principal por 24 horas. A concentração de oxigênio dissolvido gradualmente diminuiu imediatamente após iniciar a cultura, e 4 horas após começar a cultura, ela atingiu substancialmente 0. Após isso, 15 horas após iniciar a cultura, a concentração de oxigênio dissolvido aumentou e, portanto, adicionaram-se 380 μ L de uma solução aquosa de glicose a 72 % tendo sido esterilizada antecipadamente. Como resultado, a concentração de oxigênio dissolvido rapidamente diminuiu e atingiu substancialmente 0. Após um espaço de tempo de cerca de 13 minutos, observou-se um aumento da concentração de oxigênio dissolvido e, portanto, adicionaram-se 380 ,uL de uma solução aquosa de glicose a 72 % tendo sido esterilizada antecipadamente, com isso novamente diminuindo a concentração de oxigênio dissolvido. Após isso, embora o mesmo aumento fosse verificado em intervalos de cerca de 13 minutos, a concentração de oxigênio dissolvido foi diminuída cada tempo no mesmo modo. 24 horas após a cultura, a DO660 foi verificada ser 87,3.

[00163] Um meio contendo 84,4 mg de fosfato de monoamônio, 75,8 mg de fosfato de diamônio, 149,1 mg de cloreto de potássio, 0,2 g de sulfato de magnésio heptahidrato, 8 mg de sulfato ferroso heptahidrato, 8 mg de hidrato de sulfato de manganês, 80 ,ug de D-biotina, 80 ,ug de cloridrato de tiamina e 200 mL de água destilada foi carregado em um frasco Erlenmeyer de 500 mL e então esterilizado por aquecimento a 120°C por 20 minutos. O meio resultante foi esfriado até a temperatura ambiente e então carregado em um fermentador de vaso de 1 L. Em 200 mL desta suspensão, 90 mL da solução de cultura obtida pela cultura principal prece

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57/75 dente, 40 mL de uma solução de glicose a 72 % tendo sido esterilizada antecipadamente e 125 mL de água esterilizada foram adicionados e misturados, e a mistura foi mantida a 35°C. Uma reação produtora de ácido orgânico foi realizada mantendo-se o pH em 7,6 usando uma solução aquosa contendo 154 g de carbonato de amônio, 239 mL de amônia aquosa a 28 % e 650 mL de água destilada, ao mesmo tempo agitando a 200 rpm. 21 horas após o início da reação, uma concentração de ácido succínico produzido foi verificada ser 34,8 g/L, e uma pequena quantidade de ácido fumárico estava contida nele.

[00164] O líquido de fermentação de ácido succínico assim preparado foi centrifugado (10.000 G por 10 minutos), e o sobrenadante resultante foi proporcionado para os Exemplos e os Exemplos Comparativos a seguir.

Exemplo 1 [00165] Uma solução de cultura preparada de acordo com o Exemplo de Referência foi concentrada em vácuo, em uma temperatura elevada. O ácido sulfúrico a 47 % foi gotejado na solução de cultura concentrada, ao mesmo tempo agitandose a solução de cultura de modo a se ter um pH de 2. A metil etil cetona (MEK), em um volume igual à solução de cultura, foi adicionada, como um solvente orgânico, à solução de cultura tendo o ácido sulfúrico adicionado a ela, e a mistura foi agitada a 25°C por cerca de 30 minutos. A solução resultante foi deixada em repouso e então separada em uma camada orgânica e uma camada aquosa. A MEK, em um meio volume do volume da camada aquosa, foi adicionada à camada aquosa separada, e a mistura foi agitada a 25°C por 30 minutos. Similarmente, a solução foi deixada em repouso e então separada em uma camada orgânica e uma camada aquosa. A mesma operação foi adicionalmente repetida três vezes, e todas as camadas orgânicas foram coletadas. A camada orgânica resultante foi analisada por meio de cromatografia líquida (LC). Como resultado, o ácido succínico foi extraído em uma quantidade de 97,9 % daquela contida no caldo usado na camada orgânica (Fig. 2).

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58/75 [00166] Subsequentemente, a MEK foi destilada do extrato de MEK resultante, a 70°C, ao mesmo tempo ajustando-se um grau de vácuo em de 400 mm de Hg a 100 mm de Hg, com isso concentrando a camada orgânica com MEX extraída. Após isso, a solução resultante foi submetida a uma diminuição de temperatura de 70°C para 40°C durante 30 minutos e então agitada a 40°C por uma hora. Um cristal depositado foi filtrado e então enxaguado com água gelada para obter um cristal bruto. Por outro lado, o filtrado foi adicionalmente submetido à diminuição de temperatura de 40°C para 10°C durante 30 minutos e então agitado a 10°C por uma hora. Um cristal depositado foi filtrado e então enxaguado com água gelada para obter um cristal bruto. O ácido succínico foi recuperado em uma quantidade de 98 % do ácido succínico extraído na camada orgânica de MEK. O ácido succínico neste estágio assumiu uma cor marrom clara e tinha um forte odor.

[00167] Subsequentemente, por utilização de uma autoclave de agitação por indução de 500 mL feita de SUS 316, realizou-se uma reação de hidrogenação de uma quantidade mínima de ácido fumárico contido em 150 g do ácido succínico bruto obtido acima em 282 g de água destilada, na presença de Pd/C a 5 % (catálogo da Wako 326-81672, quantidade de catalisador: 1% em peso em relação ao ácido succínico), sob uma condição em uma pressão de hidrogênio de 0,2 MPa, em uma temperatura de reação de 100°C, por um tempo de reação de 2 horas. Como resultado, uma quantidade mínima de ácido fumárico contido no ácido succínico bruto (contido em uma quantidade de 0,3 % em peso em relação ao ácido succínico) foi inteiramente derivada para ácido succínico. A água destilada foi adicionada à solução de ácido succínico, após o término da reação, para preparar uma solução aquosa de ácido succínico a 19 % em peso, a partir da qual foi então filtrado o catalisador. A solução de tratamento com hidrogênio estava substancialmente livre de um odor.

[00168] Além disso, o carbono ativado (quantidade de carbono ativado usa

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59/75 do: 10% em peso em relação ao ácido succínico, Hokuetsu CL-K (carbono ativado tendo sido previamente lavado com uma solução aquosa de ácido succínico tendo uma concentração de 5% em peso, a 65°C, por uma hora)) foi adicionado à solução precedente. O tratamento da solução aquosa de ácido succínico com carbono ativado foi realizado sob uma condição com agitação, a 65°C, por uma hora. Após filtrar o carbono ativado, o carbono ativado foi novamente adicionado à solução aquosa de ácido succínico resultante, em uma quantidade de 10% em peso em relação ao ácido succínico, e o mesmo tratamento foi realizado. Este tratamento com carbono ativado foi realizado 5 vezes no total. Como resultado do tratamento de 5 vezes com carbono ativado, a absorbância a 280 nm foi diminuída de 0,861 para 0,220, e a absorbância a 260 nm foi diminuída de 1,258 para 0,298.

[00169] Esta solução aquosa de ácido succínico tratada com carbono ativado foi diluída com água destilada até uma concentração de 50 g/L e então submetida a um tratamento de troca iônica (resina de troca catiônica (Diaion SKT20L (manufaturada pela Mitsubishi Chemical Corporation): tipo H)), com isso removendo os cátions tendo estado contidos em uma quantidade mínima.

[00170] A solução aquosa de ácido succínico tratada por troca iônica foi concentrada até uma concentração de ácido succínico de 24% em peso, com isso realizando a cristalização da água. Quanto à condição de cristalização da água, a cristalização da água foi realizada sob condições de utilizar um motor três-um, esfriar a solução resultante de 70°C para 10°C por 90 minutos, sob agitação, a 300 rpm, e mantê-la a 10°C por uma hora. O ácido succínico depositado foi recuperado por meio de filtração, e um cristal foi lavado com água gelada e então secado em vácuo a 70°C por 7 horas, para obter o ácido succínico inodoro, branco (YI = 2). No ácido succínico resultante, as concentrações de íons Na, K, Mg, Ca e NH4 eram todas menos do que 1 ppm; o teor de átomo de enxofre era menos do que 1 ppm; e o teor de átomo de nitrogênio era 8 ppm. Também, preparou-se uma solução aquosa de áciPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 74/98

60/75 do succínico tendo uma concentração do ácido succínico resultante de 3,0% em peso, cujo espectro foi então medido usando um espectrofotômetro da Hitachi Hitachi

UV-3500. Como resultado, a sua absorbância média em 250 a 300 nm foi verificada ser 0,008 (ver a Fig. 3).

[Produção de Poliéster Exemplo 1] [00171] Um reator equipado com um agitador, uma entrada de nitrogênio, um aquecedor, um termômetro e um orifício de descarga para a redução da pressão foi carregado com 100 partes em peso do ácido succínico produzido no Exemplo 1,

88,5 partes em peso de 1,4-butanodiol grau industrial, manufaturado pela Mitsubishi Chemical Corporation, 0,37 parte em peso de ácido málico e 5,4 partes em peso de uma solução aquosa de ácido láctico a 88 % na qual 0,98 % em peso de dióxido de germânio como um catalisador tinha sido dissolvido antecipadamente, e o lado de dentro do sistema foi convertido em uma atmosfera de nitrogênio por meio de deslocamento da redução da pressão de nitrogênio.

[00172] Subsequentemente, a temperatura no sistema foi aumentada para 220°C, com agitação, e uma reação foi conduzida nesta temperatura por uma hora. Subsequentemente, a temperatura foi aumentada para 230°C durante 30 minutos; a pressão foi simultaneamente reduzida para 0,07 x 10³ Pa durante 1,5 hora; e uma reação foi conduzida no mesmo grau de vácuo por 2,8 horas, com isso completando a polimerização. Foi assim obtido um poliéster branco (índice de amarelo YI = 6).

[00173] Uma viscosidade reduzida (qsp/C) do poliéster resultante era 2,3. Um teor de grupos carboxila terminais do poliéster era 24 equivalentes/ton. O poliéster resultante foi uniformemente dissolvido em clorofórmio, na temperatura ambiente. Quando o clorofórmio foi destilado da solução de clorofórmio, preparou-se um filme uniforme.

Exemplo 2 [00174] Uma solução de cultura preparada de acordo com o Exemplo de Re

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61/75 ferência foi concentrada em vácuo, em uma temperatura elevada, no mesmo modo como no Exemplo 1. O ácido sulfúrico a 47 % foi gotejado na solução de cultura concentrada, ao mesmo tempo agitando-se a solução de cultura de modo a se ter um pH de 2. A metil etil cetona (MEK), em um volume igual à solução de cultura, foi adicionada, como um solvente orgânico, à solução de cultura tendo o ácido sulfúrico adicionado a ela, e a mistura foi agitada a 25°C por cerca de 30 minutos. A solução resultante foi deixada em repouso e então separada em uma camada orgânica e uma camada aquosa. A MEK, no mesmo volume que o volume da camada aquosa, foi adicionada à camada aquosa separada, e a mistura foi agitada a 25°C por 30 minutos. Similarmente, a solução foi deixada em repouso e então separada em uma camada orgânica e uma camada aquosa. A mesma operação foi adicionalmente repetida uma vez, e todas as camadas orgânicas foram coletadas. A camada orgânica resultante foi analisada por meio de cromatografia líquida (LC). Como resultado, o ácido succínico foi extraído em uma quantidade de 97,9 % daquela contida no caldo usado na camada orgânica.

[00175] Subsequentemente, a camada orgânica foi concentrada por destilação da MEK, sob uma pressão reduzida de cerca de 50 mm de Hg, ao mesmo tempo aquecendo-se a 90°C, e então esfriada com água gelada, e a camada orgânica resultante foi deixada em repouso por 2 horas. Um cristal depositado foi filtrado e então enxaguado com água gelada para obter um cristal bruto. O ácido succínico foi recuperado em uma quantidade de 96 % do ácido succínico extraído na camada orgânica de MEK. O ácido succínico neste estágio assumiu uma cor marrom clara e tinha um forte odor.

[00176] Subsequentemente, por utilização de uma autoclave de agitação por indução de 500 mL feita de SUS 316, realizou-se uma reação de hidrogenação de uma quantidade mínima de ácido fumárico contido em 150 g do ácido succínico bruto obtido acima em 282 g de água destilada, na presença de Pd/C a 5 % (catálogo

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62/75 da Wako 326-81672, quantidade de catalisador: 1% em peso em relação ao ácido succínico), sob uma condição em uma pressão de hidrogênio de 0,2 MPa, em uma temperatura de reação de 100°C, por um tempo de reação de 2 horas. Como resultado, uma quantidade mínima de ácido fumárico contido no ácido succínico bruto (contido em uma quantidade de 0,3 % em peso em relação ao ácido succínico) foi inteiramente derivada para ácido succínico. A água destilada foi adicionada à solução de ácido succínico, após o término da reação, para preparar uma solução aquosa de ácido succínico a 19 % em peso, a partir da qual foi então filtrado o catalisador. A solução de tratamento com hidrogênio estava substancialmente livre de um odor.

[00177] Além disso, a cristalização da água foi realizada duas vezes. Quanto à condição de cristalização da água, a cristalização da água foi realizada sob condições de utilizar um motor três-um, esfriar a solução resultante de 60°C para 0°C por 120 minutos, sob agitação, a 300 rpm, e mantê-la a 0°C por uma hora. O ácido succínico depositado foi recuperado por meio de filtração, e um cristal foi lavado com água gelada. Ademais, este cristal foi novamente dissolvido em água destilada, para preparar uma solução aquosa de ácido succínico tendo uma concentração de ácido succínico de 20% em peso, que foi então submetida à mesma operação de cristalização de 60°C para 0°C. O cristal resultante foi recuperado por meio de filtração e então secado em vácuo a 70°C por 12 horas, para obter o ácido succínico inodoro, branco (YI = 2). No ácido succínico resultante, as concentrações de íons Mg, Ca e NH4 eram todas menos do que 1 ppm; o teor de átomo de enxofre era menos do que 1 ppm; as concentrações de íons Na e K eram 4 ppm e 2 ppm, respectivamente; e o teor de átomo de nitrogênio era 9 ppm. Também, preparou-se uma solução aquosa de ácido succínico tendo uma concentração do ácido succínico resultante de 3,0% em peso, cujo espectro foi então medido usando um espectrofotômetro da Hitachi Hitachi UV-3500. Como resultado, a sua absorbância média em

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250 a 300 nm foi verificada ser 0,055 (ver a Fig. 4).

[Produção de Poliéster Exemplo 2] [00178] Um reator equipado com um agitador, uma entrada de nitrogênio, um aquecedor, um termômetro e um orifício de descarga para a redução da pressão foi carregado com 100 partes em peso do ácido succínico produzido no Exemplo 2,

[00179] Subsequentemente, a temperatura no sistema foi aumentada para 220°C, com agitação, e uma reação foi conduzida nesta temperatura por uma hora. Subsequentemente, a temperatura foi aumentada para 230°C durante 30 minutos; a pressão foi simultaneamente reduzida para 0,07 x 10³ Pa durante 1,5 hora; e uma reação foi conduzida no mesmo grau de vácuo por 3 horas, com isso completando a polimerização. Foi assim obtido um poliéster amarelo claro (índice de amarelo YI = 23).

[00180] Uma viscosidade reduzida (qsp/C) do poliéster resultante era 2,4. Um teor de grupos carboxila terminais do poliéster era 25 equivalentes/ton. O poliéster resultante foi uniformemente dissolvido em clorofórmio, na temperatura ambiente. Quando o clorofórmio foi destilado da solução de clorofórmio, preparou-se um filme uniforme.

Exemplo 3 [00181] Uma solução de cultura, preparada de acordo com o Exemplo de

Referência, foi protonada com ácido sulfúrico concentrado no mesmo modo que no

Exemplo 1, seguido por extração e cristalização, com isso recuperando o ácido sucPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 78/98

64/75 cínico bruto. O ácido succínico neste estágio assumiu uma cor marrom clara e tinha um odor forte.

[00182] Subsequentemente, por utilização de uma autoclave de agitação por indução de 500 mL feita de SUS 316, realizou-se um tratamento com hidrogênio de 100 g do ácido succínico bruto assim obtido tendo um odor forte em 222 g de água dessalinizada, na presença de Pd/C a 5 % (catálogo da Wako 326-81672, quantidade de catalisador: 1% em peso em relação ao ácido succínico), sob uma condição em uma pressão de hidrogênio de 0,2 MPa, em uma temperatura de reação de 100°C, por um tempo de reação de 2 horas. A solução de tratamento com hidrogênio estava substancialmente livre de um odor. A solução de tratamento com hidrogênio foi submetida à filtração térmica a 70°C, para separar o catalisador. O filtrado térmico exposto foi esfriado para 20°C, sob agitação, por cerca de 90 minutos, e adicionalmente mantido a 20°C por uma hora para depositar um cristal, seguido por separação de sólido-líquido com um Nutsche. Foi assim obtido um cristal de ácido succínico hidratado. O cristal de ácido succínico resultante assumiu uma cor branca, e um odor peculiar não foi sentido a partir do cristal de ácido succínico.

Exemplo 4 [00183] Uma solução de cultura, preparada de acordo com o Exemplo de Referência, foi protonada com ácido sulfúrico concentrado no mesmo modo que no Exemplo 1, seguido por extração e cristalização, com isso recuperando o ácido succínico bruto. O ácido succínico neste estágio assumiu uma cor marrom clara e tinha um odor forte.

[00184] Subsequentemente, uma solução aquosa de ácido succínico bruto a

30% em peso foi preparada a 80°C, e um carbono ativado Kuraray Coal GW, manufaturado pela Kuraray Chemical Co., Ltd., foi então adicionado em uma quantidade de 5% em peso em relação ao ácido succínico. O tratamento com carbono ativado foi realizado por 3 horas, usando um agitador do tipo temperatura constante, mantiPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 79/98

65/75 do a 80°C. Após isso, o carbono ativado foi filtrado a 80°C. Mesmo neste estágio, o odor peculiar permaneceu na solução aquosa de ácido succínico.

[00185] A solução aquosa de ácido succínico resultante foi carregada em uma autoclave de agitação por indução de 500 mL feita de SUS 316, e submetida a um tratamento com hidrogênio na presença de Pd/C a 5 % (catálogo da Wako 32681672, quantidade de catalisador: 0,06% em peso em relação ao ácido succínico), sob uma condição em uma pressão de hidrogênio de 0,8 MPa, em uma temperatura de reação de 80°C, por um tempo de reação de 3 horas. Como resultado, o ácido fumárico contido em uma quantidade de 1,8 % em peso em relação ao ácido succínico, no ácido succínico bruto, foi inteiramente derivado para ácido succínico. Após o término da reação, o catalisador foi filtrado. A solução de tratamento com hidrogênio estava substancialmente livre de um odor.

[00186] Subsequentemente, esta solução aquosa de ácido succínico tratada com hidrogênio foi submetida a um tratamento de troca iônica (resina de troca catiônica (Diaion SK1B-H (manufaturada pela Mitsubishi Chemical Corporation): tipo H)), a 80°C, com isso removendo os cátions tendo estado contidos em uma quantidade mínima.

[00187] Além disso, a solução aquosa de ácido succínico tratada por troca iônica foi esfriada para 20°C, com agitação, por cerca de 90 minutos, e adicionalmente mantida a 20°C por uma hora, para depositar um cristal. O ácido succínico depositado foi recuperado por meio de filtração, e o cristal foi lavado com água gelada e então secado em vácuo a 70°C por 12 horas, para obter o ácido succínico inodoro, branco (YI = -1). No ácido succínico resultante, as concentrações de íons Na, K, Mg, Ca e NH4 eram todas não mais do que 1 ppm; o teor de átomo de enxofre era menos do que 1 ppm; e o teor de átomo de nitrogênio era 2 ppm. Também, preparou-se uma solução aquosa de ácido succínico tendo uma concentração do ácido succínico resultante de 3,0% em peso, cujo espectro foi então medido usando um

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66/75 espectrofotômetro da Hitachi Hitachi UV-3500. Como resultado, a sua absorbância média em 250 a 300 nm era a mesma que aquela no ácido succínico do Exemplo 1 (não mais do que 0,01).

[Produção de Poliéster Exemplo 3] [Preparação do catalisador para a policondensação] [00188] Um frasco do tipo berinjela feito de vidro, de 500 cm³, equipado com agitador, foi carregado com 62,0 g de acetato de magnésio tetraidrato, ao qual foram adicionalmente adicionados 250 g de etanol absoluto (pureza: 99 % em peso ou mais). Além disso, 35,8 g de fosfato ácido de etila (razão em peso de mistura de monoéster para diéster: 45/55) foram adicionados, e a mistura foi agitada a 23°C. Após 15 minutos, confirmou-se que o acetato de magnésio tinha sido completamente dissolvido e, após isso, 75,0 g de titanato de tetra-n-butila foram adicionados. Ademais, a agitação foi continuada por 10 minutos para obter uma solução misturada uniforme. Esta solução misturada foi transferida para um frasco do tipo berinjela de 1.000 cm³ e concentrada sob uma pressão reduzida, sobre um banho de óleo a 60°C, por um evaporador. Após uma hora, quase todo o etanol foi destilado, e permaneceu um líquido viscoso semitransparente. A temperatura do banho de óleo foi adicionalmente aumentada para 80°C, e a concentração foi adicionalmente realizada sob uma pressão reduzida de 666,6 Pa (5 Torr). O líquido viscoso gradualmente passou para um estado em pó a partir da superfície, e após 2 horas, ele estava completamente convertido em um pó. Após isso, a pressão foi retornada para a pressão atmosférica usando o nitrogênio, e o pó resultante foi esfriado para a temperatura ambiente para obter 108 g de um pó amarelo claro. Quanto aos valores da análise de elementos de metais do catalisador resultante, o teor de átomo de titânio era 10,3 % em peso; o teor de átomo de magnésio era 6,8 % em peso; o teor de átomo de fósforo era 7,8 % em peso. Quanto às razões molares, T/P era 0,77, e M/P era 1,0. Além disso, o catalisador em pó foi dissolvido em 1,4-butanodiol e ajusPetição 870180136674, de 01/10/2018, pág. 81/98

67/75 tado de modo a se ter um teor de átomo de titânio de 34.000 ppm.

[Produção da resina de poliéster alifático] [00189] Um reator equipado com um agitador, uma entrada de nitrogênio, um aquecedor, um termômetro e um orifício de descarga para a redução da pressão foi carregado com 100 partes em peso do, como uma matéria-prima, ácido succínico produzido no Exemplo 4, 99,2 partes em peso de 1,4-butanodiol grau industrial, manufaturado pela Mitsubishi Chemical Corporation, e 0,38 parte em peso de ácido málico (quantidade total de ácido málico: 0,33 mol % em relação ao ácido succínico), e o lado de dentro do sistema foi convertido em uma atmosfera de nitrogênio por meio de deslocamento da redução da pressão de nitrogênio.

[00190] Subsequentemente, a temperatura no sistema foi aumentada para 230°C durante uma hora, com agitação, e uma reação foi conduzida nesta temperatura por uma hora. Após isso, a solução de catalisador precedente foi adicionada. A quantidade de adição era uma quantidade de modo a se ter um teor de átomo de titânio de 50 ppm por resina de poliéster resultante. A temperatura de reação foi gradualmente aumentada para 250°C; a pressão foi simultaneamente reduzida para 0,06 x 10³ Pa, durante 2 horas; e uma reação foi adicionalmente conduzida no mesmo grau de vácuo por 2,5 horas, com isso completando a polimerização. Foi assim obtido um poliéster branco (índice de amarelo YI = 2).

[00191] Uma viscosidade reduzida (qsp/C) do poliéster resultante era 2,3. Um teor de grupos carboxila terminais do poliéster era 24 equivalentes/ton.

Exemplo 5 [00192] Uma solução de cultura, preparada de acordo com o Exemplo de

Exemplo 1, seguido por extração e cristalização, com isso recuperando o ácido succínico bruto. O ácido succínico neste estágio assumiu uma cor marrom clara e tinha um odor forte.

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68/75 [00193] Subsequentemente, preparou-se uma solução aquosa de ácido succínico bruto a 30 % em peso, a 80°C, e um carbono ativado em pó, quimicamente ativado, Diahope 8ED (manufaturado pela Calgon Mitsubishi Chemical Corporation), foi então adicionado em uma quantidade de 0,3% em peso em relação ao ácido succínico. O tratamento com carbono ativado foi realizado a 80°C por 2 horas, com agitação, a 200 rpm, usando um motor três-um.

[00194] Após filtrar o carbono ativado a 80°C, a solução aquosa de ácido succínico resultante foi carregada em uma autoclave de agitação por indução de 500 mL feita de SUS 316, e submetida ao tratamento com hidrogênio na presença de Pd/C a 5 % (catálogo da Wako 326-81672, quantidade de catalisador: 0,06% em peso em relação ao ácido succínico), sob uma condição em uma pressão de hidrogênio de 0,8 MPa, em uma temperatura de reação de 80°C, por um tempo de reação de 3 horas. Como resultado, o ácido fumárico contido em uma quantidade de 1,3 % em peso em relação ao ácido succínico no ácido succínico bruto foi inteiramente derivado para ácido succínico. Após o término da reação, o catalisador foi filtrado. A solução de tratamento com hidrogênio estava substancialmente livre de um odor.

[00195] Esta solução aquosa de ácido succínico tratada com hidrogênio foi submetida a um tratamento de troca iônica (resina de troca catiônica (Diaion SK1B-H (manufaturada pela Mitsubishi Chemical Corporation): tipo H)), a 80°C, com isso removendo os cátions tendo estado contidos em uma quantidade mínima.

[00196] A solução aquosa de ácido succínico tratada por troca iônica foi esfriada para 20°C, com agitação, por cerca de 90 minutos, e adicionalmente mantida a 20°C por uma hora, para depositar um cristal. O ácido succínico depositado foi recuperado por meio de filtração, e o cristal foi lavado com água gelada e então secado em vácuo a 70°C por 12 horas, para obter o ácido succínico inodoro, branco (YI = -1). No ácido succínico resultante, as concentrações de íons Na, K, Mg, Ca e NH4 eram todas não mais do que 1 ppm; o teor de átomo de enxofre era menos do

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69/75 que 1 ppm; e o teor de átomo de nitrogênio era 2 ppm. Também, preparou-se uma solução aquosa de ácido succínico tendo uma concentração do ácido succínico resultante de 3,0% em peso, cujo espectro foi então medido usando um espectrofotômetro da Hitachi Hitachi UV-3500. Como resultado, a sua absorbância média em 250 a 300 nm era a mesma que aquela no ácido succínico do Exemplo 1 (não mais do que 0,01).

[Produção de Poliéster Exemplo 4] [00197] A produção de um poliéster foi realizada no mesmo modo como na Produção de Poliéster Exemplo 3, exceto por utilizar o ácido succínico produzido no Exemplo 5 como uma matéria-prima.

[00198] Um reator equipado com um agitador, uma entrada de nitrogênio, um aquecedor, um termômetro e um orifício de descarga para a redução da pressão foi carregado com 100 partes em peso do, como uma matéria-prima, ácido succínico produzido no Exemplo 5, 99,2 partes em peso de 1,4-butanodiol e 0,38 parte em peso de ácido málico (quantidade total de ácido málico: 0,33 mol % em relação ao ácido succínico), e o lado de dentro do sistema foi convertido em uma atmosfera de nitrogênio por meio de deslocamento da redução da pressão de nitrogênio.

[00199] Subsequentemente, a temperatura no sistema foi aumentada para 230°C durante uma hora, com agitação, e uma reação foi conduzida nesta temperatura por uma hora. Após isso, a solução de catalisador descrita na Produção de Poliéster Exemplo 3 foi adicionada. A quantidade de adição era uma quantidade de modo a se ter um teor de átomo de titânio de 50 ppm por resina de poliéster resultante. A temperatura de reação foi gradualmente aumentada para 250°C; a pressão foi simultaneamente reduzida para 0,06 x 10³ Pa, durante 2 horas; e uma reação foi adicionalmente conduzida no mesmo grau de vácuo por 2,4 horas, com isso completando a polimerização. Foi assim obtido um poliéster branco (índice de amarelo YI = 3).

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70/75 [00200] Uma viscosidade reduzida (ηερ/C) do poliéster resultante era 2,3. Um teor de grupos carboxila terminais do poliéster era 24 equivalentes/ton.

Exemplo Comparativo 1 [00201] As mesmas operações como no Exemplo 3 foram realizadas, exceto que o tratamento térmico foi realizado sob uma pressão elevada de 0,2 MPa em termos de uma pressão de nitrogênio, no lugar de realizar o tratamento com hidrogênio sob uma pressão elevada de 0,2 MPa em termos de uma pressão de hidrogênio.

[00202] Por utilização de uma autoclave de agitação por indução de 500 mL feita de SUS 316, realizou-se um tratamento térmico de 100 g de ácido succínico bruto do mesmo lote que no ácido succínico usado no Exemplo 3, que assumiu uma cor marrom clara e tinha um odor forte, em 222 g de água dessalinizada, na presença de Pd/C a 5 % (catálogo da Wako 326-81672, quantidade de catalisador: 1% em peso em relação ao ácido succínico), sob uma condição em uma pressão de nitrogênio de 0,2 MPa, em uma temperatura de reação de 100°C, por um tempo de reação de 2 horas. A solução de tratamento tinha um odor forte. A solução de tratamento foi submetida à filtração térmica a 70°C para separar o catalisador. O filtrado térmico exposto foi esfriado para 20°C, sob agitação, por cerca de 90 minutos, e adicionalmente mantido a 20°C por uma hora para depositar um cristal, seguido por separação de sólido-líquido com um Nutsche. Foi assim obtido um cristal de ácido succínico hidratado. O cristal de ácido succínico resultante assumiu uma cor branca, e um odor forte peculiar permaneceu no cristal de ácido succínico.

Exemplo Comparativo 2 [00203] Uma solução de cultura, preparada de acordo com o Exemplo de

Exemplo 2, seguido por extração e cristalização, com isso recuperando o ácido succínico bruto. O ácido succínico neste estágio assumiu uma cor marrom clara e tinha

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71/75 um odor forte.

[00204] Subsequentemente, uma solução aquosa de ácido succínico bruto a 20 % em peso foi preparada a 80°C e então submetida a um tratamento de troca iônica (resina de troca catiônica (Diaion SKT20L (manufaturada pela Mitsubishi Chemical Corporation): tipo H)), com isso removendo os cátions contidos nela.

[00205] A solução aquosa de ácido succínico tratada por troca iônica foi cristalizada e secada nos mesmos procedimentos como no Exemplo 2, com isso obtendo o ácido succínico branco (YI = 6). Um odor forte peculiar permaneceu no cristal de ácido succínico. No ácido succínico resultante, as concentrações de íons Na, K, Mg, Ca e NH4 eram todas menos do que 1 ppm; o teor de átomo de enxofre era menos do que 1 ppm; o teor de átomo de nitrogênio era 3 ppm; e o teor de ácido fumárico era 0,08 % em peso. Também, preparou-se uma solução aquosa de ácido succínico tendo uma concentração do ácido succínico resultante de 3,0% em peso, cujo espectro foi então medido usando um espectrofotômetro da Hitachi Hitachi UV-3500. Como resultado, a sua absorbância média em 250 a 300 nm foi verificada ser 0,059.

[Produção de Poliéster Exemplo Comparativo 1] [00206] Um reator equipado com um agitador, uma entrada de nitrogênio, um aquecedor, um termômetro e um orifício de descarga para a redução da pressão foi carregado com 100 partes em peso do ácido succínico produzido no Exemplo Comparativo 2, 88,5 partes em peso de 1,4-butanodiol grau industrial, manufaturado pela Mitsubishi Chemical Corporation, 0,37 parte em peso de ácido málico e 5,4 partes em peso de uma solução aquosa de ácido láctico a 88 % na qual 0,98 % em peso de dióxido de germânio como um catalisador tinha sido dissolvido antecipadamente, e o lado de dentro do sistema foi convertido em uma atmosfera de nitrogênio por meio de deslocamento da redução da pressão de nitrogênio.

[00207] Subsequentemente, a temperatura no sistema foi aumentada para

220°C, com agitação, e uma reação foi conduzida nesta temperatura por uma hora.

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Subsequentemente, a temperatura foi aumentada para 230°C durante 30 minutos; e a pressão foi simultaneamente reduzida para 0,07 x 10³ Pa durante 1,5 hora; e uma reação foi conduzida no mesmo grau de vácuo por 3 horas e 13 minutos, com isso completando a polimerização. Foi assim obtido um poliéster amarelo claro (índice de amarelo YI = 34).

[00208] Uma viscosidade reduzida (qsp/C) do poliéster resultante era 2,2. Um teor de grupos carboxila terminais do poliéster era 35 equivalentes/ton. O poliéster resultante foi uniformemente dissolvido em clorofórmio, na temperatura ambiente. Quando o clorofórmio foi destilado da solução de clorofórmio, preparou-se um filme uniforme.

[00209] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhe e com referência as suas modalidades específicas, será aparente para alguém versado na técnica que diversas alterações e modificações podem ser feitas nela, sem sair do seu espírito e escopo.

[00210] Este pedido é baseado em um pedido de patente japonês, depositado em 29 de setembro de 2008 (Pedido de Patente Japonês N^o 2008-249740), cujos conteúdos são incorporados no mesmo e resultados dele por referência.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL [00211] Em geral, o ácido succínico é produzido a partir de matérias-primas originadas da petroquímica e usado para diversas aplicações. Entretanto, conforme descrito em Green Chem., 2009, 11, 13, Appl. Microbiol. Biotechnol., 1991, 51, 545, Appl. Microbiol. Biotechnol., 2007, 76, 727, Plastics Age, 2009, Aug., 86 e similares, o ácido succínico derivado de recursos de biomassas pode ser similar e preferivelmente usado para tais aplicações. Por exemplo, o ácido succínico pode ser usado como matérias-primas para 1,4-butanodiol, 2-pirrolidina, succinimida, anidrido maléico, ácido itacônico, ácido aspártico, ácido maléico, ácido fumárico, hidroxissuccinimida, maleimida, ácido 4-aminobutírico, ácido γ-aminobutírico, tetraidrofurano, ácido

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73/75 acrílico, ésteres succínicos, tais como succinato de dimetila, succinato de dietila, etc., pirrolidona, N-metilpirrolidona e similares; matérias-primas para compostos ou produtos de polímeros, tais como poliésteres, poliuretanos, poliamidas, etc., e similares; aditivos de alimentos, tais como acidulantes, condimentos, substâncias químicas para produção de bebida fermentada, aditivos de alimentos processados, etc.; aditivos para banho de espuma; matérias-primas ou componentes sintéticos para fármacos e substâncias químicas agrícolas, tais como retardadores do crescimento de plantas, herbicidas, agentes antibacterianos, inseticidas, substâncias atraentes de mosquitos, etc.; matérias-primas e componentes de líquidos para limpeza bucal, cosméticos, etc.; matérias-primas e componentes de produtos a serem usados para fotografia, impressão, etc.; matérias-primas e componentes adesivos e vedantes, tais como agentes de soldagem em altas temperaturas, aditivos de superfície tratados com alumita, etc.; matérias-primas e componentes de processamento de metais, tal como produção de níquel em pó, banho de polimento de aço, solvente de lavagem de processamento de metal, aglutinante para sinterização de metal, etc.; matérias-primas e componentes de metais fundentes para solda ou soldadura; matériasprimas e componentes de auxiliares de produção de cerâmicas ou compostos inorgânicos, tais como produção de óxido de titânio poroso, produção de boemita, agente de revestimento de fotocatalisador, produção de cerâmica porosa, etc., ou similar; matérias-primas e componentes de detergentes, etc.; matérias-primas e componentes de agentes alvejantes, etc.; matérias-primas e componentes de auxiliares de tingimento, etc.; matérias-primas e componentes de solventes eletrolíticos, soluções de banho galvânico, etc.; matérias-primas e componentes de desodorantes, lavadores de ar, etc.; matérias-primas para compostos bioabsorvíveis, tais como suturas bioabsorvíveis, etc.; matérias-primas e componentes de processamento de artigos têxteis, amaciantes, etc.; matérias-primas e componentes de solventes, meios de dissolução, etc.; matérias-primas e componentes de solventes de tintas solúveis em água;

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74/75 matérias-primas e componentes de resinas biodegradáveis, etc.; matérias-primas e componentes de vedantes, tais como vedantes inodoros, etc.; matérias-primas e componentes de inibidores da corrosão, tais como produtos de aço, produtos de cobre, produtos de liga, revestimento, anticongelante, processamento de metal, chumbo para ácido perclórico, tratamento de água para caldeira, etc., e similares; matérias-primas e componentes sintéticos de lubrificantes, tais como lubrificantes sintéticos, lubrificantes para plásticos resistentes ao calor, lubrificantes para pontos de contato elétricos, etc.; matérias-primas e componentes de solventes ou detergentes de remoção de resinas, materiais de polímeros, etc., e similares; matérias-primas e componentes de artigos a serem usados para a indústria têxtil, lavagem a seco, etc.; matérias-primas e componentes de pigmentos, corantes ou tintas, tais como solventes de tintas, agentes para a remoção de tintas, agentes de revestimento de topo para automóveis, tintas isolantes, tintas pulverulentas, tintas para impressão tridimensional, tintas fotocuráveis, composições de tintas fotocuráveis, tintas em nanopartículas, tintas para jato de tinta, lavagem de tela de impressão, soluções semicondutoras orgânicas, tintas para produção de filtro de cor, toners produção de pigmento de quinacridona, produção de succinato de succinila, intermediários de corantes, etc., e similares; matérias-primas e componentes de combustíveis diesel do tipo contendo oxigênio, etc.; matérias-primas e componentes de misturas de cimento, agentes de processamento, etc.; matérias-primas e componentes de limpadores de motor, etc.; matérias-primas e componentes de solventes de refino de óleo, etc.; matérias-primas e componentes de auxiliares de extração de petróleo e gás natural, tais como ressuscitadores de suporte, remoção de torta de filtro depositada, etc.; matérias-primas e componentes de produtos relativos à produção de gás natural, tais como solventes de desidratação de gás natural, etc.; matérias-primas e componentes de materiais de construção, tais como materiais de piso de concreto com pouco pó, agentes de pavimentação de asfalto, etc.; e matérias-primas e componentes de

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75/75 solventes de tintas, agentes para a remoção de tintas, etc.

Claims

1. Método para produzir ácido succínico derivado de recursos de biomassa, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos submeter uma solução contendo pelo menos o ácido succínico a um tratamento com hidrogênio, na presença de um catalisador.

2. Método para produzir ácido succínico, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma temperatura do tratamento com hidrogênio é 30 °C ou maior e não maior do que 150 °C; e uma pressão de hidrogênio é 0,1 MPa ou mais e não mais do que 5 MPa.

3. Método para produzir ácido succínico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o tratamento com hidrogênio é realizado com um catalisador de hidrogenação, na presença de qualquer agente de adsorção selecionado a partir do grupo que consiste em um óxido de metal, sílica e carbono ativado.

4. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a solução contendo ácido succínico é uma solução aquosa.

5. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a solução contendo ácido succínico a ser submetida ao tratamento com hidrogênio contém ácido fumárico.

6. Método para produzir ácido succínico, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o teor de ácido fumárico na solução contendo ácido succínico a ser submetida ao tratamento com hidrogênio é de 0,01 a 10% em peso em relação ao peso do ácido succínico.

7. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende remover impurezas da solução contendo ácido succínico, de modo tal que uma absorbância

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2/3 média de ácido succínico em uma região de raios ultravioletas de 250 a 300 nm não seja mais do que 0,05.

8. Método para produzir ácido succínico, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a remoção de impurezas é realizada através de remoção por adsorção usando carbono ativado.

9. Método para produzir ácido succínico, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a remoção de impurezas é realizada por cristalização usando um solvente.

10. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que um componente insolúvel na solução contendo ácido succínico é removido por um tratamento de permeação por membrana antes da etapa de tratamento com hidrogênio.

11. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que um componente insolúvel na solução contendo ácido succínico é removido com um agente de adsorção antes da etapa de tratamento com hidrogênio.

12. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que ácido succínico derivado de recursos de biomassa é submetido ao tratamento com hidrogênio na presença de um catalisador após aplicar pelo menos qualquer tratamento de um tratamento por adsorção usando carbono ativado ou um tratamento por cristalização na solução.

13. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que os recursos de biomassa são recursos de plantas.

14. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que um índice de amarelo (YI) do ácido succínico não é maior do que 10.

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15. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que as impurezas são um composto contendo nitrogênio.

16. Método para produzir ácido succínico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que as impurezas são um composto aromático.