현재 세계에서 이타콘산을 생산하는 나라는 미국, 일본, 러시아뿐이다. 미국 화이자(Pfizer)가 생산량이 더 많고 국제 시장을 독점하고 있다. 1971년 일본은 소화 흡수에 대한 미국 특허를 도입하기 시작했고, 이타콘산을 자체적으로 생산했으며, 이와타 화학 회사에서만 독점 생산했습니다. 또한 이타코네이트에스테르 생산은 일본의 구로가네화성(Kurogane Kasei Co., Ltd.)과 미국의 화이자(Pfizer Company)가 거의 독점하고 있다. 제품 품질 측면에서 미국과 일본의 정제된 이타콘산 기준에서는 이타콘산 함량이 99 이상이어야 합니다.
현재 이타콘산의 생산방법에는 합성법과 발효법이 있는데, 합성법은 구연산 합성법과 무수말레인산 합성법으로 나누어진다. 구연산 합성법은 비용이 높기 때문에 공업용으로 적합하지 않으며, 무수말레산 합성법은 생산비가 저렴하고 선택성이 높다는 장점이 있으나 아직 공업화되지 않았으며 원료를 얻기가 용이하다. 성숙한 공정 기술로 현재 국내외 산업 생산에 사용되고 있습니다. (1) 구연산 합성방법 : 농축된 구연산 수용액을 감압(3O~40mmHg)하에 280~300℃로 가열하여 무수이타콘산과 시트라콘산으로 분해시킨 후 이타콘산을 제조하는 방법 분리되어 추출됩니다. 이 방법은 생산 비용이 높기 때문에 적용이 제한되어 있습니다.
(2) 무수말레산 합성법: 무수말레산과 발효물을 에스테르화 반응시키고, 형성된 에스테르를 HX와 부가 반응시킨 후 포름알데히드와 메틸렌 반응을 거쳐 가수분해를 거쳐 코닉(Conic)을 얻는다. 산. 이 방법은 반응 조건이 온화하고 촉매 활성이 높으며 선택성이 강해 산업적 응용 수준에 도달했으며, 원료가 풍부하고 쉽게 구할 수 있으며 생산 비용이 저렴하고 폐기물도 적을 것으로 예상됩니다. 이타콘산 생산을 위한 새로운 방법이 됩니다.
(3) 발효방법 : 설탕을 발효원료로 하고, 질소원과 무기염을 첨가하고, 균주로는 아스퍼질러스(Aspergillus aspergillus)를 사용하여, 제조공정이 간단하고, 적당한 온도에서 발효시키기 때문이다. 가격이 저렴하여 현재 국내외 대부분의 제조사가 이 방법을 사용하여 생산하고 있습니다. 발효방법의 핵심은 발효원료의 선정, 균주의 선정 및 배양, 제품의 분리(판 및 틀 여과, 이온교환, 농축, 결정화, 원심분리, 건조 포함)이다.
현재 석유화학 제품을 활용한 이타콘산 합성에 대한 연구가 국내외에서 진행되고 있으며 일정한 성과를 거두고 있다. 대련화학물리연구소, 중국과학원, 대련이공대학교가 협력하여 3년간의 연구 끝에 석유화학 제품을 원료로 이타콘산을 합성하는 새로운 공정을 결정했습니다. 이 기술은 무수말레산을 주원료로 에스테르화, 첨가, 메틸렌화, 가수분해 등 4단계 반응을 거쳐 이타콘산을 얻는 기술이다.
말레산디에스테르도 출발물질로 사용할 수 있으며, 에스테르화 반응은 생략된다. 이타콘산디에스테르를 제품으로 판매하는 경우 가수분해 과정을 생략할 수 있습니다. 이러한 방식으로 합성 경로는 첨가와 메틸렌화라는 두 가지 핵심 반응으로 단순화되며, 이 두 반응을 하나의 단계로 결합할 수 있습니다. 이 경로에는 다음과 같은 장점이 있습니다. ① 풍부한 원료. 현재 우리나라에는 20개 이상의 무수말레산 생산 공장이 있으며 연간 생산 능력은 약 40,000톤입니다. Tianjin Zhonghe, Liaoning Panjin 및 Jinxi에 새로운 무수 말레산 공장이 가동되면 생산 능력은 약 40,000톤에 달할 것입니다. 80,000톤의 말레산 무수물 시장은 공급 과잉 상태입니다. ② 이타콘산의 선택성이 대폭 향상됩니다. 지금까지 문헌에 보고된 석유화학제품을 원료로 사용하는 많은 기술노선들은 동일한 결점을 갖고 있는데, 즉 선택도가 30정도로 낮아 발효법과의 경쟁에서 불리하고 산업화가 어렵다. 이를 위해 대련화학물리연구소와 대련이공대학이 제안한 새로운 합성 경로의 핵심은 이타콘산의 선택성을 높이는 것이다. 그들은 다음과 같은 기술적 조치를 채택했습니다. (a) 말레산 무수물과 포름알데히드의 직접 반응을 2단계 반응으로 변경하고, 활성 수소를 함유한 첨가 시약 I-IX를 도입하고 먼저 말레산 무수물 디에스테르에 첨가한 다음 담그십시오. 포름알데히드로 메틸화 반응. HX는 헤테로원자를 함유한 화합물로 부산물로 전환될 수 있습니다. (b) 이질적인 촉매작용을 고도로 선택적인 균질한 촉매작용으로 전환합니다. (c) 기체-고상반응을 액상반응으로 변경한다. (d) 온도를 300℃에서 500℃로 변경한다. 고온고압반응은 반응조건이 온화하기 때문에 상온상압반응이다. , 고온에서 부반응의 발생을 방지합니다.
대련화학물리연구소와 대련이공대학교가 실시한 소규모 테스트의 예비 결과에 따르면, 위와 같은 조치를 취함으로써 이타콘산의 선택성이 특허문헌에 보고된 것보다 2배 이상 증가한 것으로 나타났으며, 확실한 경쟁력을 갖춘 새로운 이타콘산이 될 수 있습니다. 콘타산은 하나의 루트가 되었지만 아직 산업화되지 않았습니다. 최근 몇 년 동안 관련 과학 연구 기관에서는 이타콘산 생산을 위한 새로운 공정을 더욱 개발하고 연구하여 진전을 이루었습니다.
우리나라에서는 이타콘산에 대한 연구가 일찍 시작됐지만 진전이 더디다. 최근 몇 년 동안 획기적인 진전이 이루어졌으며 운남성, 쓰촨성 및 기타 지역에서 시험 생산이 진행되었습니다. 산동 식품 발효 산업 연구 및 설계 연구소는 옥수수 전분을 원료로 하고 심층 발효 과정을 거쳐 이타콘산을 생산합니다. 수년간의 노력 끝에 이타콘산은 소규모, 파일럿 규모 및 산업 생산 테스트를 통해 육종되었습니다. -수율 돌연변이 균주 Aspergillus terreus (A.terreus) HA6080은 안정적인 성능, 높은 산 생성 속도 및 높은 전환율을 가지며 각각 6.0~7.0 및 60 이상에 도달하고 잡산 생성이 적으며 고당에 대한 강한 저항성, 강한 항- 오염 능력, 빠른 발효 속도. 주기가 짧고 생산 조건이 온화하고 제어가 쉽고 운영이 간단하며 생산 비용이 낮아 산업 생산 요구 사항에 적합합니다. 이 프로젝트는 1999년 산둥성 과학기술 진보상 1등상을 받았고, 2000년에는 국가 과학기술 진보상 2등상을 받았다.
공업적으로 개발된 이타콘산 제품은 중국 상하이 고분자재료시험센터와 일본, 한국 등 외국 고객의 테스트를 거쳤으며, 외관과 내부 품질, 주요 기술 면에서 유사한 국내 제품보다 우수합니다. 지표는 미국, 일본 표준보다 높으며 제품 품질은 국내외 사용자로부터 높은 평가를 받았으며 미국, 호주, 인도, 일본, 대만 및 기타 국가의 사용자들 사이에서 좋은 평판을 얻었습니다. 지역.