JPH10179183A

JPH10179183A - カルボン酸の製造方法

Info

Publication number: JPH10179183A
Application number: JP8341673A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Matsuoka; 一之松岡; Akikazu Matsuyama; 彰収松山
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-07
Also published as: DE69726395D1; EP1308518B2; EP1308518A2; SG93249A1; EP1609869A2; MY117921A; CN1068630C; CN1186061A; DE69734901D1; EP0852261B1; EP0852261A3; DE69734901T3; DE69734901T2; EP0852261A2; EP1308518A3; DE69726395T2; ID19227A; EP1308518B1; US5932454A; SG72775A1

Abstract

(57)【要約】【課題】重硫酸アンモニウムなどの副生物を生成させ
ることなく、カルボン酸を得る。【解決手段】カルボン酸の製造方法は、（１）シアン
ヒドリン化合物などのニトリルを水和する能力を有する
微生物又はその処理物をニトリルに作用させて、（ａ）
少なくとも対応するアミドを生成させ、生成したアミド
を塩基の存在下で加水分解して対応するカルボン酸の塩
を生成させるか、又は（ｂ）対応するカルボン酸の塩を
生成させるカルボン酸塩生成工程と、（２）前記カルボ
ン酸塩生成工程で生成したカルボン酸の塩を電気透析
し、対応するカルボン酸と塩基とを生成させる電気透析
工程とを含む。ニトリルを水和する能力を有する微生物
には、パントエア属、ゴルドナ属に属する微生物などが
含まれる。カルボン酸塩生成工程（１）で生成するアン
モニアはニトリルの製造工程において窒素源として利用
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ニトリルから対応
するカルボン酸を製造する方法に関する。カルボン酸は
有機合成の分野において極めて重要な化合物であり、合
成中間体や製品として多量に製造されている。

【０００２】

【従来の技術】ニトリルを加水分解してカルボン酸を製
造する場合、通常、加水分解触媒として硫酸が使用され
ている。しかし、この方法では、下記式（ａ）に示され
るように、ニトリル化合物と硫酸とが反応し、目的物で
あるカルボン酸と等モル量の重硫酸アンモニウムが副生
する。ＲＣＮ＋Ｈ₂ＳＯ₄＋Ｈ₂Ｏ→ＲＣＯＮＨ₂・Ｈ₂ＳＯ₄ ＲＣＯＮＨ₂・Ｈ₂ＳＯ₄＋Ｈ₂Ｏ →ＲＣＯＯＨ＋ＮＨ₄ＨＳＯ₄ （ａ）副生した重硫酸アンモニウムは、工業排水として河川等
に廃棄されている。しかし、この排水は環境破壊を引き
起こし問題となる。また、有用なアンモニアや硫酸は回
収することなく廃棄されており、製造コストの増大、資
源の有効利用の観点からも問題となっている。

【０００３】また、近年、副生する重硫酸アンモニウム
の処理方法や重硫酸アンモニウムの副生しないプロセス
の開発が精力的に行われている。例えば、下記式（ｂ）
に示されるように、重硫酸アンモニウムを熱分解により
窒素とＳＯ₂と水に分解し、生成したＳＯ₂を酸化して
硫酸として回収し、ニトリル化合物の加水分解触媒とし
てリサイクルする方法が開発されている。ＮＨ₄ＨＳＯ₄＋1/4 Ｏ₂→1/2 Ｎ₂＋5/2 Ｈ₂Ｏ＋ＳＯ₂ ＳＯ₂＋1/2 Ｏ₂＋Ｈ₂Ｏ→Ｈ₂ＳＯ₄ （ｂ）しかし、この方法においても、重硫酸アンモニウムは熱
分解により窒素ガスが生成するので、アンモニアとして
回収できない。また、重硫酸アンモニウムを熱分解する
際に窒素酸化物が生成するので、環境を汚染する。さら
には、重硫酸アンモニウムの熱分解から硫酸を回収する
までに多くの煩雑な工程を必要とし、設備費が膨大とな
る。そのため、カルボン酸を効率よく安価に製造できな
い。

【０００４】一方、ニトリルを微生物の作用により加水
分解して対応するカルボン酸に変換する方法が提案され
ている。例えば、特公昭５８−１５１２０号公報には、
バチルス（バチラス）属、バクテリジウム属、ミクロコ
ッカス属またはブレビバクテリウム属に属する微生物に
より、ラクトニトリル及びヒドロキシアセトニトリルか
ら対応するカルボン酸を生成させることが開示されてい
る。ジャーナルオブファーメンテンションテクノロ
ジー、第５１巻、第３９３頁（１９７３年）［J. Ferme
nt.Technol. 51, 393(1973)］には、トルロプシス属酵
母により、α−ヒドロキシニトリルから光学活性なＬ−
α−ヒドロキシバレリアン酸およびＬ−α−ヒドロキシ
イソカプロン酸を生産させる方法が開示されている。特
開昭６１−５６０８６号公報には、コリネバクテリウム
属に属する微生物を用いて、グリコロニトリル、ラクト
ニトリルおよびアセトンシアンヒドリンから対応するα
−ヒドロキシ酸を生成させる方法が開示されている。特
開平２−８４１９８号公報には、アルカリゲネス属、シ
ュードモナス属、ロドシュードモナス属、コリネバクテ
リウム属、アシネトバクター属、バチルス属、マイコバ
クテリウム属、ロドコッカス属またはキャンディダ属に
属する微生物により、α−ヒドロキシニトリルから対応
する光学活性なα−ヒドロキシ酸を生成させる方法が開
示されている。また、特開平４−４０８９８号公報に
は、カセオバクター属、シュードモナス属、アルカリゲ
ネス属、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム
属、ノカルジア属、ロドコッカス属またはアースロバク
ター属に属する微生物を用いて、α−ヒドロキシ−４−
メチルチオブチロニトリルをα−ヒドロキシ−４−メチ
ルチオ酪酸に変換する方法が開示されている。

【０００５】しかし、これらの微生物を用いる方法で
は、生成したカルボン酸は通常、反応で副生するアンモ
ニアと塩を形成する。このカルボン酸の塩から遊離のカ
ルボン酸を得るため、例えば塩酸や硫酸などの酸により
遊離化すると、使用した酸に対応する塩化アンモニウム
や硫酸アンモニウムなどのアンモニウム塩が生成する。
そのため、前記硫酸を触媒とする方法と同様の問題が生
じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、重硫酸アンモニウムなどの副生物が生成しない
カルボン酸の製造方法を提供することにある。本発明の
他の目的は、有用なアンモニアや触媒を簡便に回収でき
るカルボン酸の製造方法を提供することにある。本発明
の他の目的は、アンモニアや触媒成分を有効に利用でき
るカルボン酸の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するため鋭意検討した結果、微生物を用いるニトリ
ルの水和反応と電気透析とを組合わせると、重硫酸アン
モニウムなどの副生物を生成させることなく、カルボン
酸を製造できることを見いだし、本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明のカルボン酸の製造方法
は、（１）ニトリルを水和する能力を有する微生物又は
その処理物をニトリルに作用させて、（ａ）少なくとも
対応するアミドを生成させ、生成したアミドを塩基の存
在下で加水分解して対応するカルボン酸の塩を生成させ
るか、又は（ｂ）対応するカルボン酸の塩を生成させる
カルボン酸塩生成工程と、（２）前記カルボン酸塩生成
工程で生成したカルボン酸の塩を電気透析し、対応する
カルボン酸と塩基とを生成させる電気透析工程とを含む
カルボン酸の製造方法を提供する。前記ニトリルにはシ
アンヒドリン化合物などが含まれる。ニトリルを水和す
る能力を有する微生物には、例えば、パントエア（Pant
oea）属、ミクロコッカス(Micrococcus)属、バクテリヂ
ウム(Bacteridium)属、バチラス（Bacillus)属、ゴルド
ナ属(Gordona)などに属する微生物が含まれる。塩基と
しては、アルカリ金属水酸化物などを使用できる。電気
透析は、バイポーラ膜と、陽イオン交換膜及び陰イオン
交換膜から選択された少なくとも１つのイオン交換膜と
から構成される電気透析装置を用いて行ってもよい。

【０００９】前記製造方法は、さらに、（３）ニトリル
に微生物又はその処理物を作用させて得られる反応混合
液を当該反応系にリサイクルする工程、（４）ニトリル
に微生物又はその処理物を作用させて得られるアミドを
含む反応混合物から有機溶媒によりアミドを抽出するア
ミド抽出工程、（５）ニトリルに微生物又はその処理物
を作用させて生成するアミド又はカルボン酸の塩を含む
混合液、又は前記アミドを加水分解して生成するカルボ
ン酸の塩を含む混合液を濃縮する濃縮工程、（６）カル
ボン酸塩生成工程（１）において副生するアンモニアを
回収するアンモニア回収工程、（７）回収したアンモニ
アをニトリルの製造工程において窒素源として利用する
工程、（８）電気透析工程（２）で生成したカルボン酸
と水とを含む混合物から有機溶媒によりカルボン酸を抽
出するカルボン酸抽出工程、（９）カルボン酸抽出工程
（８）で得られた有機層からカルボン酸と有機溶媒とを
分離するカルボン酸分離工程、（10）カルボン酸抽出工
程（９）で分離した有機溶媒をカルボン酸抽出工程
（８）又はアミド抽出工程（４）の抽出溶媒として循環
使用する工程、（11）電気透析工程（２）で生成した塩
基をカルボン酸塩生成工程（１）の塩基として再利用す
る工程、（12）カルボン酸塩生成工程（１）において生
成したカルボン酸のアンモニウム塩を塩基により塩交換
する工程等を含んでいてもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、必要に応じて図面を参照し
つつ本発明を詳細に説明する。

【００１１】［ニトリル］本発明において、ニトリルは
特に制限されず、広い範囲の化合物から選択できる。代
表的なニトリルは、式ＲＣＮ又はＲＣＯＣＮで表わすこ
とができる（式中、Ｒは脂肪族炭化水素基、脂環式炭化
水素基、芳香族炭化水素基又は複素環基を示し、これら
の基はさらに置換基を有していてもよい）。ニトリルに
は、ポリニトリル類も含まれる。すなわち、前記脂肪族
炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基又は
複素環基は一価の基に限らず、二価以上の多価基であっ
てもよい。

【００１２】前記脂肪族炭化水素基には、飽和炭化水素
基及び不飽和炭化水素基、例えば、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチ
ル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシ
ルなどの炭素数１〜１２（好ましくは１〜６）程度のア
ルキル基；ビニル、アリル、１−プロペニル、イソプロ
ペニル、２−ブテニルなどの炭素数２〜１２程度のアル
ケニル基；エチニル、２−プロピニルなどの炭素数２〜
１２程度のアルキニル基；及び炭素数２〜１２程度のア
ルキレン基などが含まれる。

【００１３】脂環式炭化水素基には、例えば、シクロプ
ロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロオクチルなどの炭素数３〜１０程度のシクロ
アルキル基やこれらに対応するシクロアルキレン基など
が含まれ、芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニ
ル、ナフチルなどの炭素数６〜１４程度のアリール基や
これらに対応するアリーレン基などが例示できる。

【００１４】複素環基としては、例えば、窒素原子、酸
素原子及び硫黄原子から選択された少なくとも１つの原
子をヘテロ原子として含む複素環基が含まれる。複素環
基は、芳香族性複素環基、非芳香族性複素環基、縮合複
素環基のいずれであってもよい。複素環基としては、例
えば、フリル、チエニル、ピロリル、ピロリジニル、ピ
リジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピ
ペリジノ、モルホリノ、モルホリニル、キノリル基など
が例示できる。

【００１５】Ｒで示されるこれらの基は、さらに、ハロ
ゲン原子、ヒドロキシル基、アルキル基（メチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピルなどのＣ_1-5アルキル基な
ど）、アリール基（フェニル、トリル、キシリル、クロ
ロフェニル、メトキシフェニル、ナフチルなどのＣ_6-14
アリール基など）、エーテル基、アルコキシ基（例え
ば、メトキシ、エトキシなどのＣ_1-5アルコキシ基な
ど）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシなどのＣ
_6-14アリールオキシ基など）、メルカプト基、アルキル
チオ基（例えば、メチルチオ、エチルチオなどのＣ_1-5
アルキルチオ基など）、アリールチオ基（例えば、フェ
ニルチオなどのＣ_6-14アリールチオ基など）、カルボキ
シル基、エステル基（例えば、メトキシカルボニルなど
のＣ_1-6アルコキシカルボニル基；アセトキシなどのＣ
_2-12アシルオキシ基など）、アシル基（例えば、アセチ
ル、ベンゾイルなどのＣ_2-12アシル基）、アミノ基、モ
ノまたはジ置換アミノ基（例えば、メチルアミノ、ジメ
チルアミノなどのモノまたはジ−Ｃ_1-5アルキルアミノ
基）、ニトロ基などの置換基を有していてもよい。置換
基の個数は、例えば、１〜４程度である。

【００１６】脂肪族ニトリルには、例えば、炭素数２〜
６の飽和又は不飽和ニトリル（アセトニトリル、プロピ
オニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バ
レロニトリル、イソバレロニトリルなどの飽和モノニト
リル類；マロニトリル、アジポニトリルなどの飽和ジニ
トリル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、シ
アン化アリル、クロトンニトリルなどの不飽和ニトリル
類）などが含まれる。脂肪族ニトリルには、ピルボニト
リルなどの、ＲＣＯＣＮ（Ｒは前記に同じ）で表わされ
る化合物も含まれる。

【００１７】脂環式ニトリルには、例えば、炭素数４〜
１０のニトリル（シクロペンタンカルボニトリル、シク
ロヘキサンカルボニトリルなど）などが含まれる。

【００１８】芳香族ニトリルには、例えば、ベンゾニト
リル、ｏ−、ｍ−及びｐ−クロロベンゾニトリル、ｏ
−、ｍ−及びｐ−フルオロベンゾニトリル、ｏ−、ｍ−
及びｐ−ニトロベンゾニトリル、ｏ−、ｍ−及びｐ−ト
ルベンゾニトリル、２，４−ジクロロベンゾニトリル、
アニソニトリル、α−ナフトニトリル、β−ナフトニト
リルなどの芳香族モノニトリル；フタロニトリル、イソ
フタロニトリル、テレフタロニトリルなどの芳香族ジニ
トリルなどが含まれる。芳香族ニトリルには、例えば、
フェニルアセトニトリル、ｐ−ヒドロキシフェニルアセ
トニトリル、ｐ−メトキシフェニルアセトニトリルなど
のアラルキル基を有するニトリルも含まれる。

【００１９】複素環式ニトリルには、窒素原子、酸素原
子及び硫黄原子から選択された少なくとも１つの原子を
ヘテロ原子として含む５又は６員環を含む複素環基を有
するニトリル化合物、例えば、２−チオフェンカルボニ
トリル、２−フロニトリルなどのヘテロ原子として硫黄
原子又は酸素原子を含むニトリル；２−シアノピリジ
ン、３−シアノピリジン、４−シアノピリジン、シアノ
ピラジン、シアノピペリジンなどのヘテロ原子として窒
素原子を含むニトリル；５−シアノインドールなどの縮
合複素環式ニトリルなどが含まれる。また、複素環式ニ
トリルには、ＲＣＯＣＮ（Ｒは複素環基を示す）で表わ
される化合物、例えば、ニコチノニトリル、イソニコチ
ノニトリルなども含まれる。

【００２０】前記Ｒで示される脂肪族炭化水素基、脂環
式炭化水素基、芳香族炭化水素基又は複素環基が置換基
を有するニトリルには、例えば、アミノニトリル化合
物、シアンヒドリン化合物などが含まれる。アミノニト
リル化合物としては、例えば、アミノアセトニトリル、
α−アミノプロピオニトリル、α−アミノブチロニトリ
ルなどのα−アミノニトリル；３−アミノプロピオニト
リルなどのβ−アミノニトリルなどが挙げられる。

【００２１】シアンヒドリン化合物には、α−シアンヒ
ドリン化合物、β−シアンヒドリン化合物、γ−シアン
ヒドリン化合物などが含まれる。シアンヒドリン化合物
の炭素数は、例えば２〜１８、好ましくは３〜１２、さ
らに好ましくは３〜８程度である。

【００２２】α−シアンヒドリン化合物としては、例え
ば、下記式（Ｉａ）

【００２３】

【化２】［式中、Ｒ¹、Ｒ²は、同一又は異なって、水素原子、
又は置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Ｒ¹
とＲ²は隣接する炭素原子と共に環を形成していてもよ
い。但し、Ｒ¹とＲ²は同時に水素原子ではない］で表
わされる化合物が例示できる。

【００２４】前記Ｒ¹、Ｒ²で示される炭化水素基及び
この炭化水素基が有していてもよい置換基としては、前
記Ｒについての説明箇所で述べた脂肪族炭化水素基、脂
環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらの基が有
していてもよい置換基などが挙げられる。

【００２５】好ましいＲ¹、Ｒ²には、例えば、前記Ｒ
の説明箇所で述べた炭素数１〜１２（好ましくは１〜
６）程度のアルキル基、炭素数２〜１２程度のアルケニ
ル基、炭素数２〜１２程度のアルキニル基、炭素数３〜
１０程度のシクロアルキル基、炭素数６〜１４程度のア
リール基、及びフェニルメチル、２−フェニルエチル、
１−フェニルエチル、３−フェニルプロピル、４−フェ
ニルブチル基などのＣ_7- ₁₀アラルキル基などが含まれ
る。

【００２６】Ｒ¹とＲ²が隣接する炭素原子と共に環を
形成する場合の前記環としては、シクロプロピル、シク
ロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘ
プチル、シクロオクチル環などの炭素数３〜８程度のシ
クロアルカン環などが挙げられる。

【００２７】α−シアンヒドリン化合物の代表的な例と
して、例えば、ヒドロキシアセトニトリル、ラクトニト
リル、アセトンシアンヒドリン、２−ヒドロキシブタン
ニトリル、２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタンニト
リル、２−ヒドロキシ−２−メチルブタンニトリル、２
−ヒドロキシ−３−メチルブタンニトリル、２−ヒドロ
キシ−３−ブテンニトリル、２−ヒドロキシペンタンニ
トリル、２−ヒドロキシヘキサンニトリル、２−ヒドロ
キシオクタンニトリルなどの脂肪族α−シアンヒドリ
ン；２−ヒドロキシ−シクロヘキサンアセトニトリル、
シクロペンタノンシアンヒドリン、シクロヘキサノンシ
アンヒドリンなどの脂環式α−シアンヒドリン；マンデ
ロニトリル、２−ヒドロキシ−３−フェニルブタンニト
リルなどの芳香族α−シアンヒドリンなどが挙げられ
る。

【００２８】前記β−シアンヒドリン化合物としては、
例えば、３−ヒドロキシプロパンニトリル、３−ヒドロ
キシブタンニトリル、３−ヒドロキシヘキサンニトリ
ル、２−ヒドロキシシクロヘキサンカルボニトリル、３
−ヒドロキシ−３−フェニルプロパンニトリルなどが例
示できる。

【００２９】γ−シアンヒドリン化合物としては、例え
ば、４−ヒドロキシブタンニトリル、４−ヒドロキシヘ
キサンニトリル、３−ヒドロキシヘキサンカルボニトリ
ル、４−ヒドロキシ−４−フェニルブタンニトリルなど
が挙げられる。

【００３０】本発明における電気透析工程は通常水の存
在下で行なわれるため、前記ニトリルとして、対応する
カルボン酸の塩が水溶性となる化合物が好ましい。この
ような点から、ニトリルの全炭素数は、例えば２〜１
８、好ましくは２〜１２、さらに好ましくは２〜８程度
である。

【００３１】好ましいニトリルには、シアンヒドリン化
合物、なかでも、ヒドロキシカルボン酸を得る上で有用
な、例えば前記式（Ｉａ）で表わされる化合物などのα
−シアンヒドリン化合物等が含まれる。さらに好ましい
ニトリルには、ラクトニトリル、アセトンシアンヒドリ
ン、２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタンニトリルな
どの炭素数３〜８程度の脂肪族α−シアンヒドリンなど
が含まれる。

【００３２】ニトリルは慣用の方法で得ることができ
る。例えば、脂肪族ニトリルは、ハロゲン化アルキル又
は硫酸ジアルキルにシアン化カリウムなどのシアン化ア
ルカリ等を反応させることにより製造できる。芳香族ニ
トリルは、例えば、アミンをジアゾ化した後、シアン化
銅（Ｉ）を反応させる方法などにより製造することがで
きる。

【００３３】ニトリル化合物のうち、特に、α−シアン
ヒドリン化合物は、アルデヒド又はケトンにシアン化水
素を作用させる方法、アルデヒド又はケトンと亜硫酸水
素ナトリウムとの付加物に、シアン化カリウムなどのシ
アン化アルカリ等を作用させる方法などにより製造でき
る。また、β−シアンヒドリン化合物は、エポキシドと
シアン化水素とを反応させることによって製造できる。

【００３４】［微生物又はその処理物］微生物としては
ニトリルを水和させる能力を有するものであればいずれ
も使用できる。前記微生物として、例えば、（１）パン
トエア（Pantoea）属、（２）ミクロコッカス(Micrococ
cus)属、（３）バクテリヂウム(Bacteridium)属、
（４）バチラス（Bacillus)属、（５）アクチノマヅラ
（Actinomadura）属、（６）キタサトスポラ（Kitasato
spora）属、（７）ピリメリア（Pilimelia）属、（８）
アクロモバクター(Achromobacter)属、（９）ベイジェ
リンキア（Beijerinckia）属、（10）セルロモナス（Ce
llulomonas）属、（11）クレブシェラ(Klebsiella)属、
（12）アクチノポリスポラ(Actinopolispora)属、（1
3）アクチノシンネマ(Actinosynnema)属、（14）アクチ
ノプラネス(Actinopulanes)属、（15）アミコラタ（Amy
colata）属、（16）サッカロポリスポラ(Saccharopolys
pora)属、（17）ストレプトマイセス(Streptomyces)
属、（18）ノカルヂオイデス（Nocardioides）属、（1
9）プロビデンシア（Providencia）属、（20）ミクロバ
クテリウム(Microbacterium)属、（21）ロドバクター(R
hodobacter)属、（22）ロドスピリラム（Rhodospirillu
m）属、（23）カセオバクター(Caseobacter)属、（24）
シュードモナス属(Pseudomonas)、（25）アルカリゲネ
ス(Alcaligenes)属、（26）コリネバクテリウム(Coryne
bacterium)属、（27）ブレビバクテリウム(Brevibacter
ium)属、（28）ノカルジア(Nocardia)属、（29）ロドコ
ッカス(Rhodococcus)属、（30）アースロバクター(Arth
robacter)属、（31）トルロプシス属、（32）ロドシュ
ードモナス(Rhodopseudomonas)属、（33）アシネトバク
ター属(Acinetobacter)、（34）マイコバクテリウム(My
cobacterium)属、（35）キャンディダ(Candida)属、（3
6）アグロバクテリウム(Agrobacterium)属、（37）アス
ペルギルス(Aspergillus)属、（38）ペニシリウム(Peni
cillium)属、（39）コクリオボラス(Cochlioboius)属、
（40）フザリウム(Fusarium)属、（41）エンテロバクタ
ー(Enterobacter)属、（42）キサントバクター(Xanthob
acter)属、（43）エルウィニア(Erwinia)属、（44）シ
トロバクター(Citrobacter)属、（45）エアロモナス(Ae
romonas)属又は（46）ゴルドナ(Gordona)属に属する微
生物などが挙げられる。

【００３５】これらの微生物は、ニトリルをアミドに変
換する酵素であるニトリルヒドラーゼ、アミドをカルボ
ン酸に変換する酵素であるアミダーゼ、およびニトリル
をカルボン酸に変換する酵素であるニトリラーゼのうち
少なくとも１つの酵素を有している。これらの微生物
は、例えばニトリルヒドラーゼとアミダーゼのように上
記酵素のうち複数の酵素を有している場合が多い。

【００３６】微生物の有する酵素の種類により、アミド
化合物のみが生成する場合、カルボン酸のみが生成する
場合、及びアミド化合物とカルボン酸が生成する場合が
ある。なお、カルボン酸生成能を有する微生物又はその
処理物をニトリルに作用させる場合、カルボン酸は通常
副生するアンモニアと塩を形成する。

【００３７】ニトリルから対応するカルボン酸を生成さ
せる能力を有する微生物として、例えば以下の微生物が
例示される。

【００３８】（１）パントエア属：パントエアアグロ
メランス（Pantoea Agglommerans）ＮＨ−３（ＦＥＲＭ
Ｐ−１１３４９）など（２）ミクロコッカス属：ミクロコッカスエスピー(M
icrococcus sp.）Ａ１１１（ＦＥＲＭＰ−２７２０）
など（３）バクテリヂウム属：バクテリヂウムエスピー(B
acterdium sp.)Ｒ３４１（ＦＥＲＭＰ−２７１９）、
バクテリヂウムエスピー(Bacterdium sp.)Ｒ３４０
（ＦＥＲＭＰ−２７１８）など（４）バチラス属：バチラスエスピー（Bacillus s
p.)Ｒ３３２（ＦＥＲＭＰ−２７１７)、バチラスエス
ピー（Bacillus sp.)Ｒ３４０、バチラスサブティリ
ス(Bacillus subtilis)ＣＮ５（ＦＥＲＭＢＰ−２３
５４）など（５）アクチノマヅラ属：アクチノマヅラクレメーラ
サブスビシーズクレメーラ（Actinomadura cremea
subsp. cremea）ＩＦＯ１４１８２など（６）キタサトスポラ属：キタサトスポラセタエ（Ki
tasatospora setae）ＩＦＯ１４２１６など（７）ピリメリア属：ピリメリアテレバサ（Pilimeli
a terevasa）ＩＦＯ１４５５６など（８）アクロモバクター属：アクロモバクターセロシ
ス(Achromobacter xerosis) ＩＦＯ１２６６８など（９）ベイジェリンキア属：ベイジェリンキアインィ
デカサブスビシーズインィデカ（Beijerinckia indic
a subsp. indica）ＩＦＯ３７４４など（10）セルロモナス属：セルロモナスフラビジェナ
（Cellulomonas flavigena）ＩＦＯ３７５４など。

【００３９】（11）クレブシェラ属：クレブシェラフ
ェナウモニエサブスビシーズフェナウモニエ (Kle
bsiella pneumoniae subsp. pneumoniae)ＮＨ−３６
（ＦＥＲＭＰ−１１７３９）など（12）アクチノポリスポラ属：アクチノポリスポラハ
ロフィラ(Actinopolispora halophila)ＩＦＯ１４１
００など（13）アクチノシンネマ属：アクチノシンネマミラム
(Actinosynnema mirum)ＩＦＯ１４０６４など（14）アクチノプラネス属：アクチノプラネスロバタ
ス(Actinopulanes lobatus)ＩＦＯ１２５１３（15）アミコラタ属：アミタコラアウトトロフィカ
（Amycolata autotrophica）ＩＦＯ１２７４３など（16）サッカロポリスポラ属：サッカロポリプポラレ
クチヴイルグラ(Saccharopolyspora rectivigula)ＩＦ
Ｏ１２１３４など（17）ストレプトマイセス属：ストレプトマイセスエ
スピー(StreptpmycesSP.)ＩＦＯ１３８０９など（18）ノカルヂオイデス属：ノカルヂオイデスフラバ
ス（Nocardioides flavus）ＩＦＯ１４３９６など（19）プロビデンシア属：プロビデンシアスタアルテ
ィ（Providencia stuartii）ＩＦＯ１２９３０など（20）ミクロバクテリウム属：ミクロバクテリウムラ
クチカム(Microbacterium lacticum)ＩＦＯ１４１３
５など。

【００４０】（21）ロドバクター属：ロドバクターセ
フェロイデス(Rhodobacter spheroides)ＩＦＯ１２２
０３など（22）ロドスピリラム属：ロドスピリリウムルブラム
（Rhodospirillum rubrum）ＩＦＯ３９８６など（23）カセオバクター属：カセオバクターエスピー(C
aseobacter sp.)ＢＣ２３（ＦＥＲＭＰ−１１２６
１）など（24）シュードモナス属：シュードモナスエスピー(P
seudomonas sp.)ＢＣ１３−２（ＦＥＲＭＰ−１１２
６６）、シュードモナスエスピー(Pseudomonas sp.)
Ｂ２１Ｃ９（ＦＥＲＭＢＰ−３７３７）、シュードモ
ナスフルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)Ｎ
ＲＲＬＢ−９８１（ＩＦＯ３９２５）、シュードモ
ナスフルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)Ｉ
ＦＯ３０８１、シュードモナスベシキュラス(Pseud
omonas vesicularis)ＡＴＣＣ１１４２６など（25）アルカリゲネス属：アルカリゲネスエスピー(A
lcaligenes sp.)ＢＣ３５−２（ＦＥＲＭＰ−１１２
６５）、アルカリゲネスフェカリス(Alcaligenes fae
calis)ＡＴＣＣ８７５０など。

【００４１】（26）コリネバクテリウム属：コリネバク
テリウムニトリロフィラス(Corynebacterium nitrilo
philus)ＡＴＣＣ２１４１９、コリネバクテリウム
エスピー(Corynebacterium sp.)ＫＯ−２−４（ＦＥＲ
ＭＢＰ−２３５３）、コリネバクテリウムエスピー
(Corynebacterium sp.)Ｂ−９６（ＦＥＲＭＰ−７７
３３）、コリネバクテリウムエスピー(Corynebacteri
um sp.)Ｃ−９９（ＦＥＲＭＰ−７７３４）など（27）ブレビバクテリウム属：ブレビバクテリウムア
セチリカム(Brevibacterium acetylicum)ＩＡＭ１７
９０、ブレビバクテリウムインペリアル(Brevibacter
ium imperiale)Ｂ−２２２（ＦＥＲＭＰ−２７２
１）、ブレビバクテリウムエスピー(Brevibacterium
sp.)Ｒ３１２（ＦＥＲＭＰ−２７２２）、ブレビバク
テリウムエスピー(Brevibacterium sp.)Ｃ２１１（Ｆ
ＥＲＭＰ−２７２３）など（28）ノカルジア属：ノカルジアエスピー(Nocardia
sp.)Ｎ−７７５（ＦＥＲＭＰ−４４４７）など（29）ロドコッカス属：ロドコッカスエスピー(Rhodo
coccus sp.)ＳＫ９２（ＦＥＲＭＰ−１１３０５）、
ロドコッカスエスピー(Rhodococcus sp.)ＡＫ３２
（ＦＥＲＭＢＰ−１０４６）など（30）アースロバクター属：アースロバクターエスピ
ー(Arthrobacter sp.)ＨＲ４（ＦＥＲＭＰ−１１３０
２）など（31）トルロプシス属（32）ロドシュードモナス属：ロドシュードモナスス
フェロイデス(Rhodopseudomonas sphaeroies)ＡＴＣＣ
１１１６７など（33）アシネトバクター属：アシネトバクターエスピ
ー(Acinetobacter sp.)ＡＫ２２６（ＦＥＲＭＰＢ
Ｐ−２４５１）など（34）マイコバクテリウム属：マイコバクテリウムエ
スピー(Mycobacteriumsp.)ＡＣ７７７（ＦＥＲＭＢＰ
−２３５２）など（35）キャンディダ属：キャンディダトロピカリス(C
andida tropicalis)ＡＴＣＣ２０３１１など（46）ゴルドナ属：ゴルドナルブロペルチンクタス(G
ordona rubropertinctus)ＪＣＭ３２０４など。

【００４２】また、ニトリルから対応するアミドを生成
させる能力を有する微生物として、例えば以下の微生物
が例示される。

【００４３】（２）ミクロコッカス属：ミクロコッカス
エスピー(Micrococcus sp.）Ａ１１１（ＦＥＲＭＰ
−２７２０）など（３）バクテリヂウム属：バクテリヂウムエスピー(B
acterdium sp.)Ｒ３４１（ＦＥＲＭＰ−２７１９）、
バクテリヂウムエスピー(Bacterdium sp.)Ｒ３４０
（ＦＥＲＭＰ−２７１８）など（４）バチラス属：バチラスエスピー（Bacillus s
p.)Ｒ３３２（ＦＥＲＭＰ−２７１７)、バチラススミ
シー（Bacillus smithii)ＳＣ−Ｊ０５−１（ＦＥＲＭ
Ｐ−１４０３７，ＦＥＲＭＢＰ−４９３５）など（20）ミクロバクテリウム属：ミクロバクテリウムフ
ラバム(Microbacterium flovum)ＩＡＭ１６４２など（24）シュードモナス属：シュードモナスエスピー(P
seudomonas sp.)ＳＫ８７（ＦＥＲＭＰ−１１３１
１）、シュードモナスクロロラフィス(Pseudomonas c
hlororaphis)Ｂ２３（ＦＥＲＭＢＰ−１８７）、シュ
ードモナスエスピー(Pseudomonas sp.)ＰＳ１（ＦＥ
ＲＭＢＰ−１８８）、シュードモナスエスピー(Pseud
omonas sp.)ＭＹ−１（ＦＥＲＭＰ−９１７４）など（25）アルカリゲネス属：アルカリゲネスエスピー(A
lcaligenes sp.)ＢＣ１６−２（ＦＥＲＭＰ−１１２
７６）など（26）コリネバクテリウム属：コリネバクテリウムニ
トリロフィラス(Corynebacterium nitrilophilus)ＡＴ
ＣＣ２１４１９、コリネバクテリウムエスピー(Cor
ynebacterium sp.)Ｎ−７７１（ＦＥＲＭＰ−４４４
５）、コリネバクテリウムエスピー(Corynebacterium
sp.)Ｎ−７７４（ＦＥＲＭＰ−４４４６）など（27）ブレビバクテリウム属：ブレビバクテリウムイ
ンペリアル(Brevibacterium imperiale)Ｂ−２２２（Ｆ
ＥＲＭＰ−２７２１）、ブレビバクテリウムエスピー
(Brevibacterium sp.)Ｒ３１２（ＦＥＲＭＰ−２７２
２）、ブレビバクテリウムエスピー(Brevibacterium
sp.)Ｃ２１１（ＦＥＲＭＰ−２７２３）など（28）ノカルジア属：ノカルジアエスピー(Nocardia
sp.)Ｎ−７７５（ＦＥＲＭＰ−４４４７）など。

【００４４】（29）ロドコッカス属：ロドコッカスロ
ドクロウス(Rhodococcus rhodochrous)ＡＴＣＣ３３
２７８、ロドコッカスロドクロウス(Rhodococcus rho
dochrous)Ｊ−１（ＦＥＲＭＢＰ−１４７８）、ロド
コッカスロドクロウス(Rhodococcus rhodochrous)Ｉ
ＦＭ１５３、ロドコッカスエリスロポリス(Rhodoco
ccus erythropolis)ＩＦＯ１２３２０、ロドコッカス
エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)ＩＦＭ
１５５、ロドコッカスエリスロポリス(Rhodococcus e
rythropolis)ＡＫ３１３２（ＦＥＲＭＢＰ−１０４
０）、ロドコッカスエスピー(Rhodococcus sp.)ｓ−
６（ＦＥＲＭＢＰ−６８７、ロドコッカスエスピー
(Rhodococcus sp.)ＡＫ３３（ＦＥＲＭＢＰ−１０
４７）、ロドコッカスルブロペルチンクタス(Rhodoco
ccus rubropertinctus)ＪＣＭ３２０４など（30）アースロバクター属：アースロバクターエスピ
ー(Arthrobacter sp.)ＨＲ１（ＦＥＲＭＰ−１１３０
１）、アースロバクターグロビホルミス(Arthrobacte
r globisformis)ＩＦＯ１２１３８、アースロバクタ
ーオウレセンス(Arthrobacter aurescens)ＩＡＭ１
２３４０など。

【００４５】（36）アグロバクテリウム属：アグロバク
テリウムラジオバクター(Agrobacterium radiobacte
r)ＳＣ−Ｃ１５−１（ＦＥＲＭＢＰ−３８４３）など（37）アスペルギルス属：アスペルギルスニガー(Asp
ergillus nigar)ＪＣＭ１９２５，２２６１など（38）ペニシリウム属：ペニシリウムクリソゲナム(P
enicillium crysogenum)ＩＦＯ５４７３など（39）コクリオボラス属：コクリオボラスミヤビアヌ
ス(Cochliobolus miyabeanus)ＯＵＴ２０７４など（40）フザリウム属：フザリウムエスピー(Fusarium
sp.)ＭＹ−３（ＦＥＲＭＰ−９１８８）など（41）エンテロバクター属：エンテロバクターエスピ
ー(Enterobacter sp.)ＭＣ１２７０７（ＦＥＲＭＰ−
１２８０１）など（42）キサントバクター属：キサントバクターフラブ
ス(Xanthobacter flavus)ＪＣＭ１２０４など（43）エルウィニア属：エルウィニアニグリフルエン
ス(Erwinia nigrifluens)ＭＡＦＦ０３−０１４３５な
ど（44）シトロバクター属：シトロバクターフロンディ
(Citrobacter freundii)ＭＣ１２６１５（ＦＥＲＭＰ
−１２３９０）など（45）エアロモナス属：エアロモナスエスピー(Aerom
onas sp.)ＭＣ１２６１５（ＦＥＲＭＰ−１２３９
０）など（46）ゴルドナ属：ゴルドナルブロペルチンクタス(G
ordona rubropertinctus)ＪＣＭ３２０４など。

【００４６】なお、ＩＦＯ番号の付された微生物は
（財）発酵研究所（ＩＦＯ）から、ＡＴＣＣ番号の付さ
れた微生物は、American Type Culture Collection
（ＡＴＣＣ）から、ＩＡＭ番号の付された微生物は東京
大学応用微生物研究所（ＩＡＭ）から、ＩＦＭ番号の付
された微生物は千葉大学生物活性研究所（ＩＦＭ）か
ら、ＪＣＭ番号の付された微生物は理化学研究所微生物
系保存施設からそれぞれ入手できる。また、ＦＥＲＭ番
号の付された微生物は工業技術院生命工学工業技術研究
所に寄託されている。

【００４７】これらの微生物は少なくとも１種用いられ
る。本発明では、上記微生物（菌株）より誘導された変
異株（突然変異体）、細胞融合株、及び遺伝子組み替え
体等も利用することができる。

【００４８】微生物は、通常、培地で培養してニトリル
との反応に供される。微生物を培養するための培地は、
微生物が増殖し得る培地であれば特に制限はない。培地
は、通常、炭素源、窒素源、その他の養分などを含む液
体培地が使用される。培地の炭素源としては、例えば、
グルコース、シュクロース、デンプンなどの糖類；ソル
ビトール、メタノール、エタノール、グリセロールなど
のアルコール類；フマル酸、クエン酸、酢酸などの有機
酸類及びその塩類；パラフィンなどの炭化水素類；これ
らの混合物などが使用できる。窒素源としては、例え
ば、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの無機酸
のアンモニウム塩；フマル酸アンモニウムなどの有機酸
のアンモニウム塩；肉エキス、酵母エキス、尿素などの
有機又は無機含窒素化合物；これらの混合物などが挙げ
られる。培地には、塩化マグネシウム、塩化第二鉄など
の無機塩類；微量金属塩；ビタミン類などの通常の培養
に用いられる栄養源を適宜添加しても良い。また、必要
に応じて、微生物の増殖を促進する因子、培地のｐＨ保
持に有効な緩衝物質、反応生成物であるアミド又はカル
ボン酸の生成能力を高める因子（誘導源）などを添加し
てもよい。前記誘導源としては、例えば、ニトリル及び
アミドから選択された少なくとも１種の化合物などを使
用できる。好ましい誘導源には、イソバレロニトリル、
イソブチロニトリルなどの炭素数２〜８（特に、炭素数
４〜６）程度の脂肪族ニトリル；ベンゾニトリルなどの
炭素数７〜１１の芳香族ニトリル；アセトアミド、プロ
ピオアミドなどの炭素数２〜８（特に、炭素数２〜６）
程度の脂肪族アミド；ベンズアミドなどの炭素数７〜１
１の芳香族アミドなどが含まれる。さらに好ましい誘導
源にはイソバレロニトリルなどが含まれる。

【００４９】微生物の培養は、生育に適した条件下、例
えば、培地のｐＨ２〜１２、好ましくはｐＨ４〜１０、
温度５〜５０℃、好ましくは２０〜５０℃で行うことが
できる。微生物の培養は、嫌気性又は好気性条件下の何
れで行うこともできるが、好気性条件下で行うのがより
好ましい。培養時間は、例えば、１〜２４０時間程度、
好ましくは５〜１２０時間程度、さらに好ましくは１２
〜７２時間程度である。

【００５０】前記微生物の処理物には、菌体に種々の処
理を施したもの、例えば、菌体の破砕物、凍結乾燥物、
菌体からの抽出物及び酵素（粗酵素又は精製酵素）など
が含まれる。前記抽出物は、超音波法、凍結融解法、リ
ゾチーム法などの慣用の方法を利用することにより得る
ことができる。また、酵素も慣用の方法により得ること
ができる。例えば、培養液から遠心分離などにより分離
した菌体を、水などで洗浄した後、ｐＨ値が酵素の安定
領域にある緩衝液に懸濁し、低温下にフレンチプレスま
たは超音波等で処理して菌体を破砕する。そして、遠心
分離などにより菌体の破片を分離除去し、得られた菌体
抽出液を常法により硫安分割し、透析して粗酵素液を得
る。この粗酵素液を、例えばセファデックスＧ−２００
などを用いたカラムクロマトグラフィーに付す方法等に
より精製して精製酵素を得ることができる。

【００５１】酵素としては、（ａ）ニトリルヒドラター
ゼ、（ｂ）ニトリルヒドラターゼ及びアミダーゼ、また
は（ｃ）ニトリラーゼを用いる場合が多い。ニトリルヒ
ドラターゼは、例えば特公昭６２−３１９１４号公報に
記載のノカルジアエスピーＮ−７７５などから精製で
きる。また、ニトリラーゼは、例えば特開平３−２５１
１９２号公報に記載のロドコッカスロドクロウスＪ
１から得ることができる。

【００５２】菌体または菌体処理物は、ポリアクリルア
ミドゲル法などの慣用の方法により固定化し、例えば、
固定化菌体、固定化酵素として用いてもよい。

【００５３】下記式は、本発明の製造方法において、代
表的なニトリル化合物である前記ＲＣＮ（Ｒは前記に同
じ）で表わされる化合物を用いると共に、塩基としてア
ルカリ金属水酸化物を使用した場合の反応工程式の一例
である。なお、式中Ｍはアルカリ金属を示す。

【００５４】

【化３】また、図１は本発明の製造方法の一例を示す製造工程
図、図２は本発明の製造方法の他の一例を示す製造工程
図である。

【００５５】本発明の方法では、ニトリルに作用させる
微生物又はその処理物の種類に応じて、大きく分けて４
種の経路、すなわち、経路（ｉ）、経路（ii）、経路
（iii）又は経路（iv）によりカルボン酸を製造でき
る。以下、各経路について、上記反応工程式、図１［経
路（ｉ），（ii）］及び図２［経路（iii），（iv）］
を参照しつつ説明する。なお、図１及び図２において、
（ｉ）〜（iv）の表示のないラインは、経路（ｉ）と
（ii）、又は経路（iii）と（iv）に共通のラインを示
す。

【００５６】［経路（ｉ）］経路（ｉ）はニトリルに微
生物又はその処理物を作用させた際に主としてアミド化
合物が生成する場合に好適である。

【００５７】水和工程水和工程では、例えば式ＲＣＮ（Ｉ）（Ｒは前記に同
じ）で表わされるニトリルに、前記微生物又はその処理
物を作用させて対応するアミド化合物（II）を生成させ
る。微生物を用いるので、硫酸を触媒とする場合とは異
なり、ニトリルとの反応生成物を副生しない。そのた
め、多量の副生物を廃棄処分する必要がなく、また触媒
を再生するための煩雑な工程を要しない。

【００５８】図１の例では、水和工程（1A）において、
ニトリル供給ライン１からニトリルを、水供給ライン１
０から水を、それぞれ反応器に仕込み、微生物又はその
処理物の存在下で水和反応を行う。なお、反応器には、
後述するアミド抽出工程（４）の水層を、水循環ライン
１３を通じて供給してもよい。

【００５９】水和工程（1A）で用いる水の量は、例え
ば、ニトリル１モルに対して、０．５モル以上（例え
ば、０．５〜３００モル程度）、好ましくは１モル以上
（例えば、１〜１５０モル程度）である。ニトリルの溶
解性を高め、反応を円滑に進行させるため、系内に有機
溶媒、例えば、酢酸エチルなどのエステル；ｎ−ヘキサ
ンなどの炭化水素；アセトンなどのケトン；メタノー
ル、エタノールなどのアルコール；ジメトキシエタン、
テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル等を加
えてもよい。また、緩衝液を用いることもできる。

【００６０】微生物（菌体）又はその処理物の濃度は、
例えば０．０１〜７０重量％、好ましくは０．１〜３０
％程度である。基質であるニトリルの濃度は、例えば
０．０１〜８０重量％程度、好ましくは０．０５〜５０
重量％程度、さらに好ましくは０．１〜２０重量％程度
である。反応系のｐＨは、例えば３〜１２、好ましくは
６〜１０程度である。反応時間は例えば５分〜１００時
間程度である。

【００６１】反応形式としては、固定床式、流動床式等
の何れであってもよく、また回分式、流通式の何れの方
式で行うこともできる。生成物濃度を高めるため、例え
ば反応混合液循環ライン１１を用いて、得られた反応混
合液を反応系にリサイクルすることもできる。反応混合
液は、通常、遠心分離、濾過などの慣用の分離手段によ
り微生物又はその処理物を分離除去して、次工程に供さ
れる。

【００６２】アミド抽出工程水和工程で生成したアミド（II）を含む反応混合物は、
必要に応じてアミド抽出工程に供し、前記アミドを有機
溶媒により抽出してもよい。

【００６３】図１の例では、アミド抽出工程（４）にお
いて、水和工程（1A）で生成したアミド（II）を含む反
応混合液を、水和反応混合液供給ライン２より抽出装置
に供給し、有機溶媒供給ライン１４を通じて供給される
有機溶媒により抽出する。有機溶媒として、後述の水層
分離工程（13）で得られる有機層に含まれる有機溶媒を
使用できる。得られたアミドを含む有機層は、アミド混
合液供給ライン３より加水分解工程（1B）に供給し、水
層は水循環ライン１３を通じて水和工程（1A）に循環す
る。

【００６４】前記有機溶媒としては、慣用の疎水性有機
溶媒、例えば、アルコール、ケトン、アルデヒド、エス
テル、エーテル、炭化水素、ハロゲン化炭化水素などを
用いることができる。前記アルコールには、炭素数４以
上の脂肪族アルコール、炭素数４以上の脂環式アルコー
ル、炭素数７以上の芳香族アルコールなどが含まれる。
炭素数４以上の脂肪族アルコールとしては、例えば、１
−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール
のＣ₄アルコール；１−ペンタノール、イソアミルアル
コール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、２−ペンタノー
ルなどのＣ₅アルコール；１−ヘキサノール、２−メチ
ル−１−ペンタノール、３−メチル−１−ペンタノー
ル、２，２−ジメチル−１−ブタノール、２−エチル−
１−ブタノール、４−エチル−１−ペンタノール、２−
ヘキサノール、３−ヘキサノール、３−メチル−２−ペ
ンタノール、２，３−ジメチル−２−ブタノール、２−
メチル−３−ペンタノール、３−メチル−３−ペンタノ
ール、４−メチル−２−ペンタノール、２−メチル−２
−ペンタノールなどのＣ₆アルコール；ｎ−ヘプチルア
ルール、２−メチル−１−ヘキシルアルコール、３−メ
チル−１−ヘキシルアルコール、４−メチル−１−ヘキ
シルアルコール、５−メチル−１−ヘキシルアルコー
ル、２−エチル−１−ペンタノール、３−エチル−１−
ペンタノール、２，２−ジメチル−１−ペンタノール、
３，３−ジメチル−１−ペンタノール、４，４−ジメチ
ル−１−ペンタノール、２，３−ジメチル−１−ペンタ
ノール、２，４−ジメチル−１−ペンタノール、３，４
−ジメチル−１−ペンタノールなどのＣ₇アルコール；
１−オクタノール、２−メチル−１−ヘプタノール、３
−メチル−１−ヘプタノール、４−メチル−１−ヘプタ
ノール、５−メチル−１−ヘプタノール、２−オクタノ
ール、３−オクタノール、４−オクタノール、２−メチ
ル−２−ヘプタノール、３−メチル−２−ヘプタノー
ル、４−メチル−２−ヘプタノール、５−メチル−２−
ヘプタノール、６−メチル−２−ヘプタノール、２−メ
チル−３−ヘプタノール、３−メチル−３−ヘプタノー
ルなどのＣ₈アルコール；１−ノナノールなどのＣ₉ア
ルコールなどの炭素数４〜１２程度（好ましくは４〜９
程度）の脂肪族アルコール等が挙げられる。

【００６５】炭素数４以上の脂環式アルコールとして
は、シクロペンタノール、シクロヘキサノールなどの炭
素数４〜１２程度の脂環式アルコールなどが挙げられ
る。また、炭素数７以上の芳香族アルコールとしては、
ベンジルアルコールなどの炭素数７〜１２程度の芳香族
アルコールなどが挙げられる。

【００６６】前記ケトンとしては、メチルエチルケト
ン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイ
ソプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチル−１−
メチルプロピルケトン、メチル−２−メチルプロピルケ
トン、エチルプロピルケトンなどの炭素数４以上（例え
ば４〜１２、好ましくは４〜９程度）のケトンなどが挙
げられる。

【００６７】前記アルデヒドには、例えば、ブチルアル
デヒド、バレルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどの炭
素数４以上（例えば４〜１２、好ましくは４〜９程度）
のアルデヒドなどが挙げられる。

【００６８】エステルには、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、プ
ロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、
吉草酸エチルなどの炭素数２以上（例えば２〜１２、好
ましくは２〜９程度）のエステルなどが挙げられる。

【００６９】エーテルには、例えば、エチルエーテル、
プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエー
テル、イソブチルエーテルなどの炭素数４以上（例えば
４〜１２、好ましくは４〜９程度）のエーテルなどが含
まれる。

【００７０】炭化水素には、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタンなどの脂肪族炭化水素；シクロペンタ
ン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素；ベンゼン、
トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化
水素が含まれる。ハロゲン化炭化水素には、塩化メチレ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエチレン、ク
ロロベンゼンなどが含まれる。これらの有機溶媒は一種
または二種以上混合して使用できる。

【００７１】好ましい有機溶媒には、アルコール、ケト
ン、アルデヒド、エステル、エーテルなどが含まれ、さ
らに好ましい有機溶媒には、炭素数４以上（例えば４〜
１２程度）のアルコール又はケトンが含まれる。

【００７２】なお、抽出に用いる有機溶媒としては、前
記水層分離工程（13）で得られる有機層のほか、後述の
カルボン酸分離工程（９）で得られる有機溶媒や未使用
の有機溶媒などを用いてもよい。

【００７３】抽出は、慣用の方法、例えば、前記水和工
程（1A）で得られた反応混合物に有機溶媒を加えて混合
又は振盪することにより行うことができる。抽出は、回
分式、連続式の何れの方式で行うこともできる。

【００７４】アミド抽出工程（４）で得られるアミド
（II）を含む有機層は、そのまま、又は適当に濃度を調
整した後、加水分解工程（1B）に供給される。アミド化
合物（II）を有機溶媒と共に加水分解工程（1B）に供し
ても、加水分解により生成するカルボン酸の塩は水層に
移行するので、有機溶媒と前記カルボン酸の塩とを容易
に分離できる。また、有機溶媒の存在下で加水分解を行
うと、反応が円滑に進行して収率よくカルボン酸の塩が
得られる場合が多い。そのため、前記有機層からアミド
を分離して加水分解工程（1B）に供給してもよいが、有
機溶媒とアミドとを分離せずそのまま加水分解工程（1
B）に供してもよい。

【００７５】アミド抽出工程（４）で得られる水層は、
水和工程（1A）に循環することにより再利用できる。な
お、この水層は、後述の加水分解工程（1B）又は電気透
析工程（２）に循環することもできる。また、前記水層
は廃棄することもできる。水層を廃棄しても、硫酸を触
媒とする場合と異なり、重硫酸アンモニウムなどの副生
物を含まないので、環境破壊を引起こすことがない。

【００７６】水和工程（1A）の反応混合物に、アミドの
ほか、対応するカルボン酸の塩［アンモニウム塩
（Ｖ）］が含まれている場合には、カルボン酸の塩は抽
出により水層に移行することが多い。この場合には、水
層を後述の経路（iii）におけるカルボン酸塩生成工程
（１）の反応混合液と同様に処理することにより、前記
水層からカルボン酸を回収することもできる。

【００７７】なお、水和工程（1A）で得られる反応混合
物は、アミド抽出工程（４）に供することなく加水分解
工程（1B）に供給してもよい。

【００７８】加水分解工程加水分解工程では、水和工程で生成したアミド（II）
を、塩基の存在下で加水分解して対応するカルボン酸と
前記塩基との塩（III）及びアンモニアを生成させる。
加水分解工程への供給液中にカルボン酸の塩［アンモニ
ウム塩（Ｖ）］が存在する場合には、この工程において
塩交換反応が起こり得る。例えば、塩基としてアルカリ
金属水酸化物などのアンモニアよりも塩基性の強い塩基
を用いると、カルボン酸のアンモニウム塩はカルボン酸
のアルカリ金属塩等の使用した塩基に対応する塩に変換
され、アンモニアが遊離する。

【００７９】この工程では、加水分解触媒として塩基を
用いるので、硫酸を触媒とする場合と異なり、アミド化
合物の窒素原子、ひいてはニトリル化合物の窒素原子を
アンモニアとして回収できる。

【００８０】図１の例では、加水分解工程（1B）におい
て、アミド混合液供給ライン３よりアミド化合物を、塩
基−水供給ライン１５より塩基と水を、それぞれ反応器
に供給し、加水分解反応を行う。

【００８１】塩基としては、無機塩基及び有機塩基の何
れであってもよい。無機塩基としては、例えば、水酸化
リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
ルビジウム、水酸化セシウムなどのアルカリ金属水酸化
物；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属
炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどの
アルカリ金属炭酸水素塩；水酸化マグネシウム、水酸化
カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物；炭酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウムなどのアルカリ土類金属炭酸
塩などが挙げられる。

【００８２】有機塩基としては、トリエチルアミン、ト
リプロピルアミン、トリブチルアミンなどのモノ、ジま
たはトリアルキルアミン；ピペラジン、ピペリジン、Ｎ
−メチルピペリジン、モルホリンなどの環状アミン；エ
タノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルカノ
ールアミン；ピリジンなどの塩基性含窒素複素環化合物
などが挙げられる。加水分解工程（1B）で生成するカル
ボン酸の塩をカルボン酸と塩基とに分離する電気透析工
程（２）は水の存在下で行われることから、前記塩基は
水溶性であるのが好ましい。

【００８３】好ましい塩基には、アルカリ金属水酸化物
（水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）、及びアル
カリ金属炭酸塩（炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど）
が含まれる。さらに好ましい塩基には、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどが含まれる。

【００８４】塩基は一種または二種以上混合して使用で
きる。塩基のｐＫａは、反応速度を速くするため、例え
ば６以上（例えば６〜３０程度）、好ましくは９以上
（例えば９〜２０程度）、さらに好ましくは１４〜１８
程度である。

【００８５】塩基の使用量は、アミド化合物１モルに対
して、例えば０．５グラム当量以上、好ましくは１〜５
グラム当量である。前記塩基の使用量が０．５グラム当
量未満では、未反応のアミド化合物が多く残存し、回収
操作などの煩雑な操作が必要となる場合がある。また、
前記塩基の使用量が５グラム当量を越えると、経済的に
不利になりやすい。

【００８６】反応系における塩基の濃度は、例えば０．
１規定以上（例えば０．１〜５規定程度）、好ましくは
０．２〜３規定（例えば０．５〜３規定程度）程度であ
る。塩基の濃度が０．１規定未満では、反応速度が遅く
なるだけでなく、一定量のカルボン酸を得るのに必要な
反応容積が増大するので生産性が低下しやすい。

【００８７】加水分解工程（1B）において、水は、アミ
ド化合物に対して、通常、過剰量用いる。例えば、前記
水の量は、アミド１モルに対して１モル以上（例えば、
１〜５００モル程度）、好ましくは１．５モル以上（例
えば、１．５〜３００モル程度）である。

【００８８】反応温度は、通常２０〜１５０℃、好まし
くは３０〜１２０℃程度である。反応温度が２０℃未満
では反応時間が長くなりやすく、１５０℃を越えると副
反応が進行し収率が低下する場合がある。反応圧力は、
反応温度において、反応系が液相を保持できる圧力であ
ればよく、例えば１〜２０気圧、好ましくは１〜１０気
圧程度であるが、反応は常圧で行う場合が多い。反応時
間は、使用する塩基の種類、量および反応時間等の反応
条件により異なるので一概には言えないが、一般に、
０．１〜１０時間程度である。反応は回分式、連続式の
何れの方式で行うこともできる。

【００８９】こうして、水和工程（1A）と加水分解工程
（1B）とにより、ニトリル（Ｉ）から対応するカルボン
酸の塩が生成する。なお、加水分解反応に用いる塩基、
水は、それぞれ後述の電気透析工程（２）及び／又はカ
ルボン酸抽出工程（８）で回収される塩基、水を用いる
ことにより、効率よく再利用できるが、必要量の全部ま
たは一部を未使用の塩基、水で充ててもよい。

【００９０】水層分離工程前記加水分解工程で得られる反応混合物は、必要に応じ
て水層分離工程に供される。水層の分離は、例えば、加
水分解工程で得られる反応混合物を、有機層と水層とに
分液させる方法などにより行うことができる。この工程
は、前記加水分解工程の反応混合物が有機溶媒を含んで
いる場合に有用である。例えば、アミド化合物を、前記
アミド抽出工程の抽剤として用いた有機溶媒と共に加水
分解工程に供給する場合には、加水分解工程で得られる
反応混合物は前記有機溶媒を含んでいる。この有機溶媒
は水層分離工程において容易に回収できる。

【００９１】図１の例では、水層分離工程（13）におい
て、加水分解工程（1B）の反応生成液を、加水分解反応
混合液供給ライン４を通じて分液装置に供給し、有機溶
媒を含む有機層と、カルボン酸の塩及びアンモニアとを
含む水層とに分液させる。

【００９２】有機層は有機溶媒を主成分として含むの
で、有機溶媒供給ライン１７を通じて前記アミド抽出工
程（４）の抽剤として循環使用できる。なお、前記有機
層は、後述するカルボン酸抽出工程（８）の抽剤として
使用することもできる。一方、水層はカルボン酸塩混合
液供給ライン５からアンモニア回収工程（６）に供給さ
れる。

【００９３】なお、加水分解工程（1B）で得られる反応
混合物は、水層分離工程（13）に供することなく、アン
モニア回収工程（６）又は電気透析工程（２）に供給し
てもよい。

【００９４】アンモニア回収工程前記水層分離工程で得られる水層は、必要に応じてアン
モニア回収工程に供することにより、アンモニアを回収
できる。アンモニアの回収は、例えば、不活性ガスによ
るストリッピングによる方法、加熱により溶解アンモニ
アを気化させる方法などにより行うことができる。

【００９５】図１の例では、アンモニア回収工程（６）
において、カルボン酸塩混合液供給ライン５から供給さ
れた水層分離工程（13）の水層に溶解しているアンモニ
アを、不活性ガス供給ライン１８から供給される不活性
ガスによりストリッピングし、アンモニア回収ライン１
９より不活性ガスとアンモニアとの混合ガスとして回収
する。前記不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アル
ゴン、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素などが例示でき
る。アンモニアの回収は、回分式、連続式の何れの方式
で行ってもよい。

【００９６】回収されたアンモニアは、ニトリルの原料
として用いられるシアン化水素等のシアン化合物の反応
原料として使用できる。すなわち、前記アンモニアはニ
トリル化合物の窒素源として再利用できる。例えば、シ
アン化水素は、アンモニアとメタノールと一酸化炭素と
から次式（ｃ）にしたがって製造できる。

【００９７】ＣＨ₃ＯＨ＋ＣＯ→ＨＣＯＯＣＨ₃ ＨＣＯＯＣＨ₃＋ＮＨ₃→ＨＣＯＮＨ₂＋Ｈ₂ＯＨＣＯＮＨ₂→ＨＣＮ＋Ｈ₂Ｏ（ｃ）また、アンモニアとメタンと酸素とから次式（ｄ）にし
たがってシアン化水素を製造することもできる。

【００９８】２ＮＨ₃＋２ＣＨ₄＋３Ｏ₂→２ＨＣＮ＋６Ｈ₂Ｏ（ｄ）前記シアン化水素を他の原料化合物Ａ（例えばケトン、
アルデヒド、エポキシ等）と反応させることにより、ニ
トリル（Ｉ）を容易に製造できる。

【００９９】アンモニア回収工程（６）において、不活
性ガスとしてメタンを用いてアンモニアをストリッピン
グすると、得られたメタンとアンモニアとの混合ガス
を、前記（ｄ）で表わされるシアン化水素の製造工程に
供給できるため、効率的かつ簡便にアンモニアを循環使
用できる。

【０１００】なお、前記水層分離工程（13）とアンモニ
ア回収工程（６）とは、順序を逆にして行うこともでき
る。すなわち、加水分解工程（1B）の反応生成液をアン
モニア回収工程（６）に供給し、アンモニアをストリッ
ピングなどにより回収し、次いで、アンモニア回収後の
カルボン酸の塩を含む混合液を水層分離工程（13）に供
給し、有機溶媒を含む有機層と、カルボン酸の塩を含む
水層とに分液させてもよい。この場合、有機層を前記ア
ミド抽出工程（４）などに循環し、水層を、必要に応じ
て濃縮工程（５）に供した後、電気透析工程（２）に供
給することができる。

【０１０１】また、加水分解工程（1B）で生成したアン
モニアは、必ずしも回収しなくてもよく、加水分解工程
（1B）の反応生成液を、必要に応じて水層分離工程（1
3）や濃縮工程（５）に供した後、電気透析工程（２）
に供給してもよい。

【０１０２】濃縮工程前記アンモニア回収工程で得られる混合液は、必要に応
じて濃縮工程に供することにより、カルボン酸塩の濃度
を高めて、電気透析工程における透析効率を向上させる
ことができる。図１の例では、濃縮工程（５）におい
て、アンモニア回収後のカルボン酸の塩を含む混合液を
カルボン酸塩混合液供給ライン６を通じて濃縮装置に供
給する。濃縮は慣用の方法により行うことができる。濃
縮工程と前記アンモニア回収工程は同一の装置を用いて
行うこともできる。濃縮度はカルボン酸塩が析出して電
気透析の操作性を損なわない範囲であればよく、通常、
カルボン酸塩の濃度を０．１〜５規定程度に濃縮する。
濃縮された濃縮液はカルボン酸塩混合液供給ライン２１
を通じて電気透析工程（２）に供される。また、留出し
た水は水和工程（1A）又は加水分解工程（1B）で再利用
することができる。なお、濃縮工程（５）とアンモニア
回収工程（６）とは順序を逆にして行うこともできる。

【０１０３】本発明の方法において、水和工程（1A）で
得られた反応混合液からアミドを抽出するアミド抽出工
程（４）を経る場合には、アミドを含む混合液中のアミ
ド濃度を高くできるので、電気透析への供給液中のカル
ボン酸塩濃度も高く保持できる。そのため、この場合に
は、濃縮工程（５）を省略しても、電気透析工程（２）
での電気効率を高くできる。

【０１０４】電気透析工程電気透析工程では、前記加水分解工程で生成したカルボ
ン酸の塩（III）を電気透析し、対応するカルボン酸（I
V）と塩基とを生成させる。本発明における電気透析
は、原理的には「イオン交換膜」、小坂勇次郎・清水博
編、共立出版、第２３３頁に示される加水分解に相当す
る。電気透析装置は、バイポーラ膜と陽イオン交換膜ま
たは陰イオン交換膜の少なくとも１種以上の膜で構成さ
れる。電気透析槽としては、特に制限されず、慣用の二
室型、三室型の電気透析槽などを使用できる。

【０１０５】二室型電気透析装置は、バイポーラ膜と、
バイポーラ膜間に配設された陽イオン交換膜または陰イ
オン交換膜とから構成され、バイポーラ膜の陰イオン交
換膜部分側は陽極側に、陽イオン交換膜部分側は陰極側
にそれぞれ対向して設置されている。そして、両電極間
に電圧を印加することにより、バイポーラ膜の陰イオン
交換膜部分と陽イオン交換膜部分との界面に浸透した水
分子を分解し、陰イオン交換膜部分側にＨ⁺イオン、陽
イオン交換膜部分側にＯＨ^-イオンを発生させる。

【０１０６】陽イオン交換膜としては、特に限定され
ず、慣用の陽イオン交換膜、例えば、スルホン基、カル
ボキシル基、ホスホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エ
ステル基などの陽イオン交換基を有する陽イオン交換膜
を使用できる。陰イオン交換膜としては、特に限定され
ず、慣用の陰イオン交換膜、例えば、１級アミノ基、２
級アミノ基、３級アミノ基、４級アミノ基などの陰イオ
ン交換基を有する陰イオン交換膜を使用できる。

【０１０７】前記バイポーラ膜は、特に限定されず、慣
用のバイポーラ膜が使用できる。例えば、バイポーラ膜
は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜をポリエチレン−
エピクロルヒドリンの混合物で貼り合わせることにより
製造できる。また、陰イオン交換膜の表面にスルホン酸
型高分子電解質とアリルアミンなどを付着させた後、電
解性放射線を照射させることによっても得られる。

【０１０８】電気透析する際のカルボン酸の塩の濃度
は、通常、０．１〜５規定程度である。電気透析は、回
分式、連続式の何れの方式で行うこともできる。

【０１０９】図１の例では、電気透析工程（２）におい
て、イオン交換膜などを備える電気透析装置に、加水分
解工程（1B）で生成したカルボン酸の塩（III）と水と
を含む混合液をカルボン酸塩混合液供給ライン２１か
ら、また、水を水供給ライン２２から供給し、電気透析
する。この電気透析工程（２）により、カルボン酸の塩
（III）から対応するカルボン酸（IV）と塩基とが生成
し、カルボン酸（IV）と水とを含む混合液、及び塩基と
水とを含む混合液として分離される。生成したカルボン
酸（IV）と水とを含む混合液は、カルボン酸混合液循環
ライン２４を通じて前記カルボン酸塩混合液供給ライン
２１のカルボン酸塩（III）と水との混合液と混合さ
れ、電気透析工程（２）にリサイクルされる。なお、前
記カルボン酸（IV）と水とを含む混合液は、電気透析の
条件により、未分解のカルボン酸の塩（III）を含む。

【０１１０】一方、電気透析工程で得られる塩基と水と
を含む混合液は、塩基−水回収ライン２３から回収でき
る。回収された塩基は、加水分解工程（1B）に循環する
ことにより、触媒として再利用できる。

【０１１１】電気透析工程（２）への供給液（カルボン
酸塩混合液供給ライン２１とカルボン酸混合液循環ライ
ン２４との混合液）の一部は、カルボン酸混合液供給ラ
イン７よりカルボン酸抽出工程（８）に供給される。な
お、電気透析工程（２）で生成するカルボン酸（IV）と
水とを含む混合液は、電気透析工程（２）にリサイクル
することなく、直接カルボン酸抽出工程（８）に供給す
ることもできる。

【０１１２】カルボン酸抽出工程及びカルボン酸分離工
程電気透析工程で生成したカルボン酸は、必要に応じて、
カルボン酸抽出工程、次いでカルボン酸分離工程に供す
ることにより回収することができる。

【０１１３】図１の例では、カルボン酸抽出工程（８）
において、電気透析工程（２）で生成したカルボン酸
（IV）と水とを含む混合液を、カルボン酸混合液供給ラ
イン７から抽出装置に供給し、カルボン酸（IV）を、有
機溶媒供給ライン２６から供給される有機溶媒により抽
出する。

【０１１４】有機溶媒としては、前記アミド抽出工程
（４）の項で述べた有機溶媒、例えば、アルコール、ケ
トン、アルデヒド、エステル、エーテルなどを用いるこ
とができる。好ましい有機溶媒には、炭素数４以上（例
えば４〜１２程度）のアルコール及びケトンなどが含ま
れる。抽出は慣用の方法により行うことができる。

【０１１５】カルボン酸（IV）と有機溶媒とを含む有機
層は、カルボン酸抽出液供給ライン８よりカルボン酸分
離工程（９）に供給される。一方、水層は水回収ライン
２５から抜取り、塩基−水回収ライン２３の塩基を含む
水混合液と共に、水供給ライン２７を通じて電気透析工
程（２）へ、また塩基−水供給ライン１５を通じて加水
分解工程（1B）へ循環できる。

【０１１６】カルボン酸分離工程（９）では、前記カル
ボン酸抽出工程（８）で得られるカルボン酸（IV）と有
機溶媒とを含む有機層から、蒸留によりカルボン酸（I
V）と有機溶媒とが分離される。カルボン酸（IV）はカ
ルボン酸回収ライン９より回収され、有機溶媒は有機溶
媒供給ライン２６を通じてカルボン酸抽出工程（８）に
循環し、抽剤として再利用できる。回収した有機溶媒
は、アミド抽出工程（４）の抽剤として利用することも
できる。

【０１１７】カルボン酸（IV）の抽出及びカルボン酸
（IV）の分離は、それぞれ回分式、連続式の何れの方式
によってもよい。なお、電気透析工程（２）で生成した
カルボン酸（IV）は、前記方法に限らず、カルボン酸
（IV）と水とを含む混合液から慣用の分離方法、例え
ば、抽出、蒸留、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフ
ィーなど、又はこれらを適宜組合わせることにより分離
回収できる。

【０１１８】［経路（ii）］経路（ii）は、経路（ｉ）
からアミド抽出工程（４）と水層分離工程（13）とを省
略した態様に相当する。経路（ii）は、ニトリルに微生
物又はその処理物を作用させた際に、アミド化合物とカ
ルボン酸の塩の混合物が生成する場合に好適である。

【０１１９】図１の例では、水和工程（1A）の反応混合
液は水和反応混合液供給ライン１２を通じて加水分解工
程（1B）に供され、加水分解工程（1B）で得られた反応
混合液は加水分解反応混合液供給ライン１６を通じてア
ンモニア回収工程（６）に供される。

【０１２０】加水分解工程（1B）では、水和工程（1A）
の反応混合液に含まれるアミド（II）が塩基により加水
分解されて対応するカルボン酸の塩（III）とアンモニ
アに変換されるとともに、前記反応混合液中のカルボン
酸のアンモニウム塩（Ｖ）は前記塩基と塩交換し、対応
するカルボン酸の塩（III）とアンモニアが生成する。

【０１２１】この経路（ii）によれば、アミド抽出工程
（４）を経ないので、水和工程（1A）の反応混合液中に
カルボン酸のアンモニウム塩（Ｖ）が含まれていても、
水層に移行して損失することがない。また、アミド抽出
工程（４）と水層分離工程（13）とを含まないので、工
程を簡略化できる。さらに、ニトリルを水和する能力を
有する微生物は、通常、ニトリルをアミドに変換する酵
素とカルボン酸に変換する酵素とを有する場合が多いの
で、この経路（ii）は広範な微生物に適用でき、汎用性
に優れる。

【０１２２】［経路（iii）］経路（iii）は、ニトリル
に微生物又はその処理物を作用させた際に、主として対
応するカルボン酸の塩が生成する場合に好適である。

【０１２３】カルボン酸塩生成工程カルボン酸塩生成工程では、ニトリルに前記微生物又は
その処理物を作用させて対応するカルボン酸のアンモニ
ウム塩（Ｖ）を生成させる。

【０１２４】図２の例では、カルボン酸塩生成工程
（１）において、ニトリル供給ライン１からニトリル
を、水供給ライン１０から水を、それぞれ反応器に仕込
み、ニトリルをカルボン酸に変換する能力を有する微生
物又はその処理物の存在下で水和反応を行う。なお、反
応器には、後述する濃縮工程（５）において留出した水
を水循環ライン２０を通じて供給してもよい。

【０１２５】カルボン酸塩生成工程（１）で用いる水の
量は、例えば、ニトリル１モルに対して、１．５モル以
上（例えば、１．５〜３００モル程度）、好ましくは２
モル以上（例えば、２〜１５０モル程度）である。ニト
リルの溶解性を高め、反応を円滑に進行させるため、系
内に、例えば前記経路（ｉ）で述べたような有機溶媒を
加えてもよい。また、緩衝液を用いることもできる。

【０１２６】微生物（菌体）又はその処理物の濃度、ニ
トリルの濃度、反応系のｐＨ及び反応時間は、前記経路
（ｉ）の水和工程（1A）の場合と同様である。反応形式
としては、固定床式、流動床式等の何れであってもよ
く、また回分式、流通式の何れの方式で行うこともでき
る。生成物濃度を高めるため、例えば反応混合液循環ラ
イン１１を用いて、反応混合液を反応系にリサイクルす
ることもできる。反応混合液は、通常、遠心分離、濾過
などの慣用の分離手段により微生物又はその処理物を分
離除去して、次工程に供される。

【０１２７】塩交換工程塩交換工程では、カルボン酸塩生成工程で生成したカル
ボン酸のアンモニウム塩（Ｖ）に塩基を作用させて塩交
換し、対応するカルボン酸の塩（III）とアンモニアを
生成させる。

【０１２８】図２の例では、塩交換工程（12）におい
て、カルボン酸塩生成工程で生成したカルボン酸のアン
モニウム塩（Ｖ）を含む反応混合液を水和反応混合液供
給ライン２より、塩基を塩基供給ライン１４よりそれぞ
れ塩交換反応器に供給する。

【０１２９】塩基としては、前記経路（ｉ）の加水分解
工程（1B）で用いる塩基を使用できる。好ましい塩基に
は、アルカリ金属水酸化物（水酸化ナトリウム、水酸化
カリウムなど）、及びアルカリ金属炭酸塩（炭酸ナトリ
ウム、炭酸カリウムなど）が含まれる。さらに好ましい
塩基には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが含
まれる。塩基は一種または二種以上混合して使用でき
る。

【０１３０】塩基の使用量は、カルボン酸のアンモニウ
ム塩（Ｖ）１モルに対して、例えば０．５グラム当量以
上、好ましくは１〜５グラム当量、さらに好ましくは１
〜２（特に１〜１．５）グラム当量程度である。塩交換
反応は、例えば、０〜５０℃程度で行われるが、室温で
行われる場合が多い。反応は回分式、連続式の何れの方
式で行うこともできる。

【０１３１】なお、前記カルボン酸塩生成工程（１）に
おいて、塩基の存在下、ニトリルに微生物またはその処
理物を作用させることにより、ニトリルの水和と塩交換
反応を１ステップで行うこともできる。

【０１３２】塩交換工程を経ることにより、カルボン酸
の塩を、アンモニウム塩よりも電気透析での電気効率の
高い塩、例えばアルカリ金属塩に変換できるので、カル
ボン酸の生産効率を大幅に向上できる。

【０１３３】アンモニア回収工程アンモニア回収工程では、塩交換工程で生成したアンモ
ニアを回収する。アンモニアの回収は、前記経路（ｉ）
の場合と同様にして行うことができる。図２の例では、
アンモニア回収工程（６）において、塩交換工程（12）
で得られた反応混合液を塩交換反応混合液供給ライン２
９によりアンモニア回収装置に供給し、不活性ガス供給
ライン１８から供給される不活性ガスによりストリッピ
ングし、アンモニア回収ライン１９より不活性ガスとア
ンモニアとの混合ガスとして回収する。前記不活性ガス
としては、前記例示のガスを使用できる。アンモニアの
回収は、回分式、連続式の何れの方式で行ってもよい。

【０１３４】回収されたアンモニアは、前記と同様、ニ
トリルの原料として用いられるシアン化水素等のシアン
化合物の反応原料として使用できる。

【０１３５】前記シアン化水素を他の原料化合物Ａ（例
えばケトン、アルデヒド、エポキシ等）と反応させるこ
とにより、ニトリル（Ｉ）を容易に製造できる。

【０１３６】濃縮工程前記アンモニア回収工程で得られる混合液は、必要に応
じて濃縮工程に供することにより、カルボン酸塩の濃度
を高めて、電気透析工程における透析効率を向上させる
ことができる。図２の例では、濃縮工程（５）におい
て、アンモニア回収後のカルボン酸の塩（III）を含む
混合液をカルボン酸塩混合液供給ライン６を通じて濃縮
装置に供給する。濃縮は前記経路（ｉ）の場合と同様に
行うことができる。濃縮液はライン２１を通じて電気透
析工程（２）に供される。また、留出した水はライン２
０を通じてカルボン酸塩生成工程（１）で再利用でき
る。

【０１３７】なお、濃縮工程（５）は、必ずしもアンモ
ニア回収工程（６）の後に行う必要はなく、塩交換工程
（12）の前または後に行ってもよい。

【０１３８】電気透析工程、カルボン酸抽出工程及びカ
ルボン酸分離工程電気透析工程、カルボン酸抽出工程及びカルボン酸分離
工程は、前記経路（ｉ）の場合に準じて行うことができ
る。なお、電気透析工程（２）で得られる塩基は塩基−
水回収ライン２３を通じて塩交換工程（12）で再利用で
きる。

【０１３９】［経路（iv）］経路（iv）も、ニトリルに
微生物又はその処理物を作用させた際に、主として対応
するカルボン酸の塩が生成する場合に好適に適用でき
る。経路（iv）は、塩交換工程（12）を含まない点、及
び電気透析工程で得られるアンモニアをアンモニア回収
工程で回収するする点等で経路（iii）と相違する。経
路（iv）は、短い工程でカルボン酸を製造できるという
利点を有する。以下、経路（iii）と異なる点について
説明する。

【０１４０】濃縮工程濃縮工程では、カルボン酸塩生成工程で得られる反応混
合液を濃縮する。図２の例では、カルボン酸塩生成工程
（１）で得られる反応混合液を水和反応混合液供給ライ
ン２８を通じて濃縮装置に供給して濃縮する。濃縮は前
記と同様に行うことができる。濃縮工程（５）で得られ
た濃縮液はカルボン酸塩混合液供給ライン２１より電気
透析工程（２）に供給される。濃縮の際留出した水はカ
ルボン酸塩生成工程（１）で再利用できる。

【０１４１】アンモニア回収工程アンモニア回収工程では、電気透析工程（２）で得られ
るアンモニア水溶液をアンモニア回収装置に供給し、前
記と同様にしてアンモニアを回収する。回収されたアン
モニアはニトリルの製造原料として利用できる。

【０１４２】

【発明の効果】本発明の方法によれば、微生物又はその
処理物によるニトリルの水和反応とカルボン酸塩の電気
透析とを組合せるので、重硫酸アンモニウムなどの副生
物が生成しない。また、有用なアンモニアや触媒を簡便
に回収できるさらに、アンモニア及び触媒成分を有効に
利用することができる。

【０１４３】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。

【０１４４】実施例１２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸（α−ヒドロ
キシ−４−メチルチオ酪酸）を図１に示す製造工程図の
経路（ｉ）にしたがって製造した。なお、この例では、
濃縮工程（５）を経ることなく目的のカルボン酸を得
た。

【０１４５】水和工程（1A）ゴルドナルブロペルチンクタス(Gordona rubropertin
ctus)ＪＣＭ３２０４を、斜面培地から１白金耳採取
し、下記の液体培地１０００ｍｌ／坂口フラスコに接種
し、３０℃で４８時間好気条件下に振盪培養した。

【０１４６】［培地（単位：Ｗ／Ｖ）］グリセロール２％酵母エキス０．３％リン酸一カリウム０．５％リン酸二ナトリウム０．５％硫酸ナトリウム０．１％硫酸マグネシウム０．０５％塩化カルシウム０．００５％硫酸マンガン１×１０^-4％塩化鉄１×１０^-5％硫酸亜鉛１×１０^-5％イソバレロニトリル（誘導源）０．２％ｐＨ７．２液体培地から菌体を遠心分離により集菌し、０．０５Ｍ
リン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で３回洗浄した。菌体を２
５０ｍｌの上記と同様の緩衝液に再懸濁し、終濃度３３
０ｍＭとなるように２−ヒドロキシ−４−メチルチオブ
タンニトリル（α−ヒドロキシ−４−メチルチオブチロ
ニトリル）を添加し、５℃で２４時間反応させた。反応
終了後、反応液を遠心分離して菌体を除去して遠心上清
液を得た。遠心上清液を液体クロマトグラフィーにより
分析した結果、２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン
アミド（α−ヒドロキシ−４−メチルチオ酪酸アミド）
を４．１重量％、２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタ
ン酸（α−ヒドロキシ−４−メチルチオ酪酸）のアンモ
ニウム塩を遊離酸換算で０．９重量％含有していた。２
−ヒドロキシ−４−メチルチオブタンアミドの収率は８
３％、２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸アンモ
ニウムの収率は１７％であった。

【０１４７】アミド抽出工程（４）ラシヒリングを充填した抽出塔に、前記水和工程（1A）
で得られた反応生成液（遠心上清液）を水和反応混合液
供給ライン２より毎時３６３４ｇの流量で供給すると共
に、メチルエチルケトンと少量の溶解水を含む抽剤（後
述の水層分離工程（13）の有機層）を毎時４６００ｇの
流量で供給した。２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタ
ンアミドとメチルエチルケトンを含む有機層が毎時４７
５０ｇ（２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタンアミド
として毎時１４９ｇ）の流量で得られた。

【０１４８】加水分解工程（1B）５Ｌの撹拌機付きガラス製反応器に、アミド抽出工程で
得られた前記有機層をアミド混合液供給ライン３を通じ
て連続的に供給する一方、少量の２−ヒドロキシ−４−
メチルチオブタン酸ナトリウムを含む８％水酸化ナトリ
ウム水溶液（電気透析工程（２）で得られた水酸化ナト
リウム水溶液とカルボン酸抽出工程（８）の水層との混
合液）を、塩基−水供給ライン１５より毎時５４０ｇの
流量で供給し、反応温度６０℃で加水分解反応を行っ
た。その結果、２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン
酸ナトリウム（２３０ｇ／時間）、アンモニア（１７ｇ
／時間）、水およびメチルエチルケトンを含む反応混合
液が毎時１３９０ｇの流量で得られた。

【０１４９】水層分離工程（13）加水分解工程（1B）で得られた反応混合液を、加水分解
反応混合液供給ライン４より分液槽に供給して分液させ
た。得られた有機層（１０％の水を含むメチルエチルケ
トン）は、前記のように、毎時６９０ｇの流量で有機溶
媒供給ライン１７を通じてアミド抽出工程（４）に循環
した。

【０１５０】アンモニア回収工程（６）ラシヒリングを充填したアンモニア放散塔に、水層分離
工程（13）で得られた２−ヒドロキシ−４−メチルチオ
ブタン酸ナトリウム、及びアンモニアを含有する水層
を、カルボン酸塩混合液供給ライン５より供給すると共
に、アンモニア放散塔の底部に接続された不活性ガス供
給ライン１８から毎時２３Ｌの流量でメタンガスを供給
した。アンモニア放散塔の塔頂から、メタン−アンモニ
ア混合ガスが得られた。この混合ガスはアンモニア回収
ライン１９より青酸製造工程に供給した。

【０１５１】電気透析工程（２）電気透析槽として、バイポーラ膜と陽イオン交換膜（そ
れぞれ（株）トクヤマ製）からなる電気透析槽（ＴＳ２
Ｂ−２−５型、有効面積２００ｃｍ²×５対、（株）ト
クヤマ製）を用いた。前記アンモニア回収工程（６）で
アンモニアを除去した２−ヒドロキシ−４−メチルチオ
ブタン酸ナトリウム水溶液（カルボン酸塩混合液供給ラ
イン６）と、電気透析により得られた２−ヒドロキシ−
４−メチルチオブタン酸と未分解の２−ヒドロキシ−４
−メチルチオブタン酸ナトリウムとを含有する水溶液
（カルボン酸混合液循環ライン２４）とを混合し、電気
透析槽に供給した。この混合液中の２−ヒドロキシ−４
−メチルチオブタン酸ナトリウムの濃度は８．８重量％
であり、電気透析槽への供給量は毎時３６００ｇであっ
た。なお、前記混合液の一部（毎時６５５ｇ）はカルボ
ン酸抽出工程（８）に供給した。

【０１５２】電気透析により得られた水酸化ナトリウム
水溶液は、塩基−水回収ライン２３を通じて、後述のカ
ルボン酸抽出工程（８）の水層（未分解の２−ヒドロキ
シ−４−メチルチオブタン酸ナトリウムを含有する水溶
液：水回収ライン２５）と混合し、その一部を電解液と
して水供給ライン２７より電気透析槽に供給し、残りの
大部分を塩基−水供給ライン１５より加水分解工程（1
B）に循環した。また、水供給ライン２２より、水（新
水）を毎時１８ｇ電気透析槽に供給した。

【０１５３】カルボン酸抽出工程（８）抽出塔に、前記アンモニア回収工程（６）でアンモニア
を除去した２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸ナ
トリウム水溶液（ライン６）とカルボン酸混合液循環ラ
イン２４のカルボン酸含有液との混合液（２−ヒドロキ
シ−４−メチルチオブタン酸と未分解の２−ヒドロキシ
−４−メチルチオブタン酸ナトリウムとを含む水溶液）
をカルボン酸混合液供給ライン７を通じて供給すると共
に、抽剤としてメチルエチルケトンを有機溶媒供給ライ
ン２６より供給し、抽出を行った。その結果、２−ヒド
ロキシ−４−メチルチオブタン酸を１８．５重量％、メ
チルエチルケトンを７３重量％、水を８．５重量％含む
抽出液（有機層）が毎時８０５ｇの流量で得られた。未
分解の２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸ナトリ
ウムを含有する水層は上記のように、水回収ライン２５
を通じて塩基−水回収ライン２３の水酸化ナトリウム水
溶液と共に、加水分解工程（1B）及び電気透析工程
（２）に循環した。

【０１５４】カルボン酸分離工程（９）カルボン酸抽出工程（８）で得られた抽出液（有機層）
を、カルボン酸抽出液供給ライン８より蒸留塔に供給し
て蒸留した。その結果、塔底よりカルボン酸回収ライン
９を通じて、２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸
を８０％含有するガードナーカラー４の水溶液を毎時１
７８ｇの流量で得た。また、塔頂より留出したメチルエ
チルケトンを、有機溶媒供給ライン２６より前記カルボ
ン酸抽出工程（８）に循環し、抽剤として再利用した。

【０１５５】実施例２２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸を図１に示す
製造工程図の経路（ii）にしたがって製造した。

【０１５６】水和工程（1A）実施例１と同様の操作により、２−ヒドロキシ−４−メ
チルチオブタンアミドを４．１重量％、２−ヒドロキシ
−４−メチルチオブタン酸アンモニウムを０．９重量％
含有する反応生成液を得た。

【０１５７】加水分解工程（1B）３Ｌの撹拌機付きガラス製反応器に、水和工程（1A）で
得られた２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタンアミド
と２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸を含む反応
生成液を水和反応混合液供給ライン１２を通じて毎時２
９８３ｇの流量で連続的に供給する一方、少量の２−ヒ
ドロキシ−４−メチルチオブタン酸ナトリウムを含む８
％水酸化ナトリウム水溶液（電気透析工程（２）で得ら
れた水酸化ナトリウム水溶液とカルボン酸抽出工程
（８）の水層との混合液）を、塩基−水供給ライン１５
より毎時５４０ｇの流量で供給し、反応温度６０℃で加
水分解反応を行った。その結果、２−ヒドロキシ−４−
メチルチオブタン酸ナトリウム（２３０ｇ／時間）、ア
ンモニア（１７ｇ／時間）、水およびメチルエチルケト
ンを含む反応混合液が毎時１３９０ｇの流量で得られ
た。

【０１５８】アンモニア回収−濃縮工程（６，５）加水分解工程（1B）で得られた反応混合液を毎時３５２
０ｇの流量（２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸
ナトリウム：２３０ｇ／時；アンモニア：１７ｇ／時）
で加水分解反応混合液供給液ライン１６を通じて単蒸留
塔に供給して、水（２１３０ｇ／時）およびアンモニア
（１７ｇ／時）を連続的に除去し、２−ヒドロキシ−４
−メチルチオブタン酸ナトリウムを含む水溶液を毎時１
３７３ｇの流量（２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタ
ン酸ナトリウムとして毎時２３０ｇ）で得た。なお、留
出したアンモニア水から、実施例１のアンモニア回収工
程に準じてメタンガスによるストリッピングによりアン
モニアを回収した。回収したアンモニアはメタンガスと
共に青酸の製造工程に供した。また、アンモニアを除去
した水を水和工程（1A）で再利用した。

【０１５９】電気透析工程（２），カルボン酸抽出工程
（８）およびカルボン酸分離工程（９）前記アンモニア回収−濃縮工程で得られた２−ヒドロキ
シ−４−メチルチオブタン酸ナトリウムを含む水溶液を
用い、実施例１に準じて、電気透析工程、カルボン酸抽
出工程およびカルボン酸分離工程を経ることにより、２
−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸を得た。電気透
析工程（２）で得られた水酸化ナトリウムは、実施例１
と同様に、加水分解工程（1B）で再利用した。

【０１６０】実施例３２−ヒドロキシ−４−メチルチオブタン酸を図２に示す
製造工程図の経路（iv）にしたがって製造した。

【０１６１】カルボン酸塩生成工程（１）バクテリヂウムエスピー(Bacterdium sp.)Ｒ３４１
（ＦＥＲＭＰ−２７１９）を、斜面培地から１白金耳
採取し、実施例１と同様の液体培地１０００ｍｌ／坂口
フラスコに接種し、３０℃で４８時間好気条件下に振盪
培養した。

【０１６２】液体培地から菌体を遠心分離により集菌
し、０．０５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）で３回洗浄
した。菌体を２５０ｍｌの上記と同様の緩衝液に再懸濁
し、終濃度３３０ｍＭとなるように２−ヒドロキシ−４
−メチルチオブチロニトリルを添加し、５℃で２４時間
反応させた。反応終了後、反応液を遠心分離して菌体を
除去して遠心上清液を得た。遠心上清液を液体クロマト
グラフィーにより分析した結果、２−ヒドロキシ−４−
メチルチオブタン酸アンモニウムを遊離酸換算で４．９
重量％含有していた。

【０１６３】濃縮工程（５）カルボン酸塩生成工程（１）で得られた反応混合液を単
蒸留塔に供給し、水を留去して、２−ヒドロキシ−４−
メチルチオブタン酸アンモニウムを含む濃縮液を得た。

【０１６４】電気透析工程（２），カルボン酸抽出工程
（８）およびカルボン酸分離工程（９）前記濃縮工程（５）で得られた２−ヒドロキシ−４−メ
チルチオブタン酸ナトリウムを含む濃縮液を用い、実施
例１に準じて、電気透析工程、カルボン酸抽出工程およ
びカルボン酸分離工程を経ることにより、２−ヒドロキ
シ−４−メチルチオブタン酸を得た。

【０１６５】アンモニア回収工程（６）前記電気透析工程（２）において得られたアンモニア水
をアンモニア放散塔に供給し、実施例１のアンモニア回
収工程に準じた方法により、アンモニアとメタンの混合
ガスを得た。この混合ガスは、２−ヒドロキシ−４−メ
チルチオブチロニトリルの原料となる青酸の製造工程に
供給した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のカルボン酸の製造方法の一例を
示す製造工程図である。

【図２】図２は本発明のカルボン酸の製造方法の他の例
を示す製造工程図である。

【符号の説明】

１…ニトリル供給ライン２，１２，２８…水和反応混合液供給ライン３…アミド混合液供給ライン４，１６…加水分解反応混合液供給ライン５，６，２１…カルボン酸塩混合液供給ライン７…カルボン酸混合液供給ライン８…カルボン酸抽出液供給ライン９…カルボン酸回収ライン１０，２２…水供給ライン１５…塩基−水供給ライン１８…不活性ガス供給ライン１９…アンモニア回収ライン２３…塩基−水回収ライン２９…塩交換反応混合液供給ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）ニトリルを水和する能力を有する
微生物又はその処理物をニトリルに作用させて、（ａ）
少なくとも対応するアミドを生成させ、生成したアミド
を塩基の存在下で加水分解して対応するカルボン酸の塩
を生成させるか、又は（ｂ）対応するカルボン酸の塩を
生成させるカルボン酸塩生成工程と、（２）前記カルボ
ン酸塩生成工程で生成したカルボン酸の塩を電気透析
し、対応するカルボン酸と塩基とを生成させる電気透析
工程とを含むカルボン酸の製造方法。
【請求項２】ニトリルがシアンヒドリン化合物である
請求項１記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項３】ニトリルを水和する能力を有する微生物
が、パントエア（Pantoea）属、ミクロコッカス(Microc
occus)属、バクテリヂウム(Bacteridium)属、バチラス
（Bacillus)属、アクチノマヅラ（Actinomadura）属、
キタサトスポラ（Kitasatospora）属、ピリメリア（Pil
imelia）属、アクロモバクター(Achromobacter)属、ベ
イジェリンキア（Beijerinckia）属、セルロモナス（Ce
llulomonas）属、クレブシェラ(Klebsiella)属、アクチ
ノポリスポラ(Actinopolispora)属、アクチノシンネマ
(Actinosynnema)属、アクチノプラネス(Actinopulanes)
属、アミコラタ（Amycolata）属、サッカロポリスポラ
(Saccharopolyspora)属、ストレプトマイセス(Streptom
yces)属、ノカルヂオイデス（Nocardioides）属、プロ
ビデンシア（Providencia）属、ミクロバクテリウム(Mi
crobacterium)属、ロドバクター(Rhodobacter)属、ロド
スピリラム（Rhodospirillum）属、カセオバクター(Cas
eobacter)属、シュードモナス属(Pseudomonas)、アルカ
リゲネス(Alcaligenes)属、コリネバクテリウム(Coryne
bacterium)属、ブレビバクテリウム(Brevibacterium)
属、ノカルジア(Nocardia)属、ロドコッカス(Rhodococc
us)属、アースロバクター(Arthrobacter)属、トルロプ
シス(Torulopsis)属、ロドシュードモナス(Rhodopseudo
monas)属、アシネトバクター属(Acinetobacter)、マイ
コバクテリウム(Mycobacterium)属、キャンディダ(Cand
ida)属、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属、アス
ペルギルス(Aspergillus)属、ペニシリウム(Penicilliu
m)属、コクリオボラス(Cochliobolus)属、フザリウム(F
usarium)属、エンテロバクター(Enterobacter)属、キサ
ントバクター(Xanthobacter)属、エルウィニア(Erwini
a)属、シトロバクター(Citrobacter)属、エアロモナス
(Aeromonas)属又はゴルドナ(Gordona)属に属する微生物
である請求項１記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項４】微生物として、ニトリル及びアミドから
選択された少なくとも１種の誘導源の存在下で培養した
微生物を用いる請求項１記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項５】微生物の処理物として、（ａ）ニトリル
ヒドラターゼ、（ｂ）ニトリルヒドラターゼ及びアミダ
ーゼ、または（ｃ）ニトリラーゼを用いる請求項１記載
のカルボン酸の製造方法。
【請求項６】塩基がアルカリ金属水酸化物である請求
項１記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項７】バイポーラ膜と、陽イオン交換膜及び陰
イオン交換膜から選択された少なくとも１つのイオン交
換膜とから構成される電気透析装置を用いて電気透析す
る請求項１記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項８】さらに、（３）ニトリルに微生物又はそ
の処理物を作用させて得られる反応混合液を当該反応系
にリサイクルする工程を含む請求項１記載のカルボン酸
の製造方法。
【請求項９】さらに、（４）ニトリルに微生物又はそ
の処理物を作用させて得られるアミドを含む反応混合物
から有機溶媒によりアミドを抽出するアミド抽出工程を
含む請求項１記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項１０】さらに、（５）ニトリルに微生物又は
その処理物を作用させて生成するアミド又はカルボン酸
の塩を含む混合液、又は前記アミドを加水分解して生成
するカルボン酸の塩を含む混合液を濃縮する濃縮工程を
含む請求項１記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項１１】さらに、（６）カルボン酸塩生成工程
（１）において副生するアンモニアを回収するアンモニ
ア回収工程、または前記工程（６）に加えてさらに
（７）回収したアンモニアをニトリルの製造工程におい
て窒素源として利用する工程を含む請求項１記載のカル
ボン酸の製造方法。
【請求項１２】さらに、（８）電気透析工程（２）で
生成したカルボン酸と水とを含む混合物から有機溶媒に
よりカルボン酸を抽出するカルボン酸抽出工程及び
（９）カルボン酸抽出工程（８）で得られた有機層から
カルボン酸と有機溶媒とを分離するカルボン酸分離工
程、または前記工程（８）及び（９）に加えてさらに
（10）カルボン酸抽出工程（９）で分離した有機溶媒を
カルボン酸抽出工程（８）又はアミド抽出工程（４）の
抽出溶媒として循環使用する工程を含む請求項１記載の
カルボン酸の製造方法。
【請求項１３】抽出に用いる有機溶媒として、アルコ
ール、ケトン、アルデヒド、エステル及びエーテルから
なる群から選択された少なくとも１種の疎水性有機溶媒
を用いる請求項９又は１２記載のカルボン酸の製造方
法。
【請求項１４】さらに、（11）電気透析工程（２）で
生成した塩基をカルボン酸塩生成工程（１）の塩基とし
て再利用する工程を含む請求項１記載のカルボン酸の製
造方法。
【請求項１５】さらに、（12）カルボン酸塩生成工程
（１）において生成したカルボン酸のアンモニウム塩を
塩基により塩交換する工程を含む請求項１記載のカルボ
ン酸の製造方法。
【請求項１６】（1A）シアンヒドリン化合物を水和し
て少なくとも対応するヒドロキシアミドに変換させる能
力を有する微生物又はその処理物をシアンヒドリン化合
物に作用させ、対応するヒドロキシアミドを生成させる
水和工程、（４）生成したヒドロキシアミドを含む反応
混合物を有機溶媒による抽出に付し、ヒドロキシアミド
を含む有機層を分離するアミド抽出工程、（1B）前記ヒ
ドロキシアミドを含む有機層をアルカリ金属水酸化物存
在下での加水分解に供し、対応するヒドロキシカルボン
酸のアルカリ金属塩とアンモニアとを生成させる加水分
解工程、（６，13）この加水分解工程（1B）で得られた
ヒドロキシカルボン酸のアルカリ金属塩とアンモニアと
を含む混合液から、アンモニアを回収すると共に、ヒド
ロキシカルボン酸のアルカリ金属塩を含む水層を分離す
るアンモニア回収−水層分離工程、（２）このアンモニ
ア回収−水層分離工程（６，13）で得られたヒドロキシ
カルボン酸のアルカリ金属塩を含む水層を、バイポーラ
膜と、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜から選択され
た少なくとも１つのイオン交換膜とから構成される電気
透析装置による電気透析に供し、ヒドロキシカルボン酸
とアルカリ金属水酸化物とを生成させる電気透析工程、
（７）前記アンモニア回収−水層分離工程（６，13）で
回収したアンモニアをシアンヒドリン化合物の製造原料
であるシアン化水素の製造工程へ循環して使用する工
程、及び（11）前記電気透析工程（２）で生成したアル
カリ金属水酸化物を加水分解工程（1B）で再利用する工
程を含むカルボン酸の製造方法。
【請求項１７】さらに、（15）アミド抽出工程（４）
で得られる水層を水和工程（1A）に循環する工程、及び
（16）アンモニア回収−水層分離工程（６，13）におけ
る水層の分離を分液により行い、得られる有機層をアミ
ド抽出工程（４）に循環する工程から選択された少なく
とも１つの工程を含む請求項１６記載のカルボン酸の製
造方法。
【請求項１８】（1A）シアンヒドリン化合物を水和し
て対応するヒドロキシアミド及びヒドロキシカルボン酸
に変換させる能力を有する微生物又はその処理物をシア
ンヒドリン化合物に作用させ、対応するヒドロキシアミ
ドとヒドロキシカルボン酸のアンモニウム塩とを生成さ
せる水和工程、（1B）生成したヒドロキシアミドとヒド
ロキシカルボン酸のアンモニウム塩とを含む反応混合物
をアルカリ金属水酸化物で処理して、ヒドロキシアミド
を加水分解すると共に、ヒドロキシカルボン酸のアンモ
ニウム塩を塩交換し、対応するヒドロキシカルボン酸の
アルカリ金属塩とアンモニアとを生成させる加水分解工
程、（６，５）この加水分解工程（1B）で得られたヒド
ロキシカルボン酸のアルカリ金属塩とアンモニアとを含
む混合液からアンモニアを回収すると共に、混合液を濃
縮するアンモニア回収−濃縮工程、（２）このアンモニ
ア回収−濃縮工程（６，５）で得られたヒドロキシカル
ボン酸のアルカリ金属塩を含む混合液を、バイポーラ膜
と、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜から選択された
少なくとも１つのイオン交換膜とから構成される電気透
析装置による電気透析に供し、ヒドロキシカルボン酸と
アルカリ金属水酸化物とを生成させる電気透析工程、
（７）前記アンモニア回収−濃縮工程（６，５）で回収
したアンモニアをシアンヒドリン化合物の製造原料であ
るシアン化水素の製造工程へ循環して使用する工程、及
び（11）前記電気透析工程（２）で生成したアルカリ金
属水酸化物を加水分解工程（1B）で再利用する工程を含
むカルボン酸の製造方法。
【請求項１９】（１）シアンヒドリン化合物を水和し
て少なくとも対応するヒドロキシカルボン酸に変換させ
る能力を有する微生物又はその処理物をシアンヒドリン
化合物に作用させ、対応するヒドロキシカルボン酸のア
ンモニウム塩を生成させるカルボン酸塩生成工程、（1
2）生成したヒドロキシカルボン酸のアンモニウム塩を
アルカリ金属水酸化物により対応するヒドロキシカルボ
ン酸のアルカリ金属塩に変換する塩交換工程、（６）塩
交換工程で生成したアンモニアを回収するアンモニア回
収工程、（５）前記塩交換工程（12）の前、又は前記ア
ンモニア回収工程（６）の前若しくは後の工程として、
ヒドロキシカルボン酸の塩を含む混合液を濃縮する濃縮
工程、（２）アンモニアが回収され且つ濃縮された後の
ヒドロキシカルボン酸のアルカリ金属塩を含む混合液
を、バイポーラ膜と、陽イオン交換膜及び陰イオン交換
膜から選択された少なくとも１つのイオン交換膜とから
構成される電気透析装置による電気透析に供し、ヒドロ
キシカルボン酸とアルカリ金属水酸化物とを生成させる
電気透析工程、（７）前記アンモニア回収工程（６）で
回収したアンモニアをシアンヒドリン化合物の製造原料
であるシアン化水素の製造工程へ循環して使用する工
程、及び（14）前記電気透析工程（２）で生成したアル
カリ金属水酸化物を前記塩交換工程（12）で再利用する
工程を含むカルボン酸の製造方法。
【請求項２０】（１）シアンヒドリン化合物を水和し
て少なくとも対応するヒドロキシカルボン酸に変換させ
る能力を有する微生物又はその処理物をシアンヒドリン
化合物に作用させ、対応するヒドロキシカルボン酸のア
ンモニウム塩を生成させるカルボン酸塩生成工程、
（５）生成したヒドロキシカルボン酸のアンモニウム塩
を含む混合液を濃縮する濃縮工程、（２）この濃縮工程
（５）で得られた濃縮液を、バイポーラ膜と、陽イオン
交換膜及び陰イオン交換膜から選択された少なくとも１
つのイオン交換膜とから構成される電気透析装置による
電気透析に供し、ヒドロキシカルボン酸とアンモニアと
を生成させる電気透析工程、（６）前記電気透析工程
（２）で生成したアンモニアを回収するアンモニア回収
工程、及び（７）前記アンモニア回収工程（６）で回収
したアンモニアをシアンヒドリン化合物の製造原料であ
るシアン化水素の製造工程へ循環して使用する工程を含
むカルボン酸の製造方法。
【請求項２１】さらに、（３）シアンヒドリンに微生
物又はその処理物を作用させて得られる反応混合液を当
該反応系にリサイクルする工程、（８）電気透析工程
（２）で生成したヒドロキシカルボン酸と水とを含む混
合液から有機溶媒によりヒドロキシカルボン酸を抽出す
るカルボン酸抽出工程、及び（９）カルボン酸抽出工程
（８）で得られた有機層からヒドロキシカルボン酸と有
機溶媒とを分離するカルボン酸分離工程から選択された
少なくとも１つの工程を含む請求項１６、１８〜２０の
いずれかの項に記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項２２】さらに、（17）カルボン酸抽出工程
（８）の水層を加水分解工程（1B）又は電気透析工程
（２）に循環する工程、及び（10）カルボン酸分離工程
（９）で回収した有機溶媒をカルボン酸抽出工程（８）
又はアミド抽出工程（４）の抽出溶媒として再利用する
工程のうち少なくとも１つの工程を含む請求項２１記載
のカルボン酸の製造方法。
【請求項２３】さらに、（18）アンモニア回収−濃縮
工程（６，５）又は濃縮工程（５）において留出した水
を水和工程（1A）又はカルボン酸塩生成工程（１）に循
環する工程を含む請求項１８〜２０のいずれかの項に記
載のカルボン酸の製造方法。
【請求項２４】シアンヒドリン化合物が下記式（Ｉ
ａ）【化１】［式中、Ｒ¹、Ｒ²は、同一又は異なって、水素原子、
又は置換基を有していてもよい炭化水素基を示し、Ｒ¹
とＲ²は隣接する炭素原子と共に環を形成していてもよ
い。但し、Ｒ¹とＲ²は同時に水素原子ではない］で表
わされる化合物である請求項１６、１８〜２０のいずれ
かの項に記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項２５】式（Ｉａ）において、Ｒ¹、Ｒ²が、
同一又は異なって、Ｃ_1-12アルキル基、Ｃ_2-12アルケニ
ル基、Ｃ_2-12アルキニル基、Ｃ_3-10シクロアルキル基、
Ｃ_6-14アリール基、又はＣ_7-10アラルキル基である請求
項２４記載のカルボン酸の製造方法。
【請求項２６】シアンヒドリン化合物が、２−ヒドロ
キシ−４−メチルチオブタンニトリルである請求項２４
記載のカルボン酸の製造方法。