本發(fā)明屬于生物化學(xué)，具體涉及一種丁二酸組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、丁二酸，又稱琥珀酸，是一種無色結(jié)晶，其重要用途包括制備五元雜環(huán)化合物、醇酸樹脂、生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(pbs)等。丁二酸可通過化學(xué)合成法得到，例如丁烯二酸催化還原得到丁二酸，丁二腈水解制備得到丁二酸，從丁烷通過順式丁烯二酐生產(chǎn)得到丁二酸；也可以通過微生物發(fā)酵法制得。當(dāng)前，工業(yè)級(jí)丁二酸的銷售量超過1.5萬噸，大多是采用化學(xué)合成法，只有食品市場(chǎng)的丁二酸是采用發(fā)酵法生產(chǎn)的。

2、由于丁二酸的化學(xué)合成法受到石油價(jià)格的影響，成本高，而且制備過程容易帶來環(huán)境污染，不符合當(dāng)下可持續(xù)發(fā)展的要求。微生物發(fā)酵法能夠充分利于可再生資源，轉(zhuǎn)化率高，被認(rèn)為是環(huán)保、高效、綠色的丁二酸生產(chǎn)方法，近年來備受關(guān)注。

3、微生物發(fā)酵法中采用適宜的產(chǎn)丁二酸菌種，通過菌種利用糖類等可再生資源而進(jìn)行的代謝過程合成丁二酸，常見的菌種包括產(chǎn)琥珀酸厭氧螺菌、產(chǎn)琥珀酸放線桿菌、大腸桿菌、谷氨酸棒桿菌、曼海姆產(chǎn)琥珀酸菌等。研究表明，產(chǎn)丁二酸菌種的代謝產(chǎn)酸途徑包括三類：(1)還原三羧酸途徑合成丁二酸，其為厭氧條件下菌種進(jìn)行丁二酸合成的主要途徑；(2)有氧三羧酸循環(huán)途徑，在有氧條件下，草酰乙酸和乙酰輔酶a在線粒體中首先被催化成檸檬酸，再經(jīng)多個(gè)氧化反應(yīng)繼而生成丁二酸；(3)乙醛酸循環(huán)途徑，乙酰輔酶a與草酰乙酸在檸檬酸合成酶的作用下縮合生成檸檬酸，再經(jīng)順烏頭酸酶催化形成異檸檬酸；隨后，異檸檬酸裂解酶將異檸檬酸分解為丁二酸和乙醛酸；生成的乙醛酸在蘋果酸合酶的作用下與另一分子乙酰輔酶a結(jié)合生成蘋果酸，繼而生成草酰乙酸用于下一輪的乙醛酸循環(huán)。從代謝產(chǎn)酸途徑來看，無論何種合成途徑，生成丁二酸的同時(shí)都不可避免地產(chǎn)生甲酸、乙酸、檸檬酸、蘋果酸等副產(chǎn)物有機(jī)酸；而且，作為培養(yǎng)基碳源的糖類物質(zhì)也會(huì)殘留在發(fā)酵液中；在丁二酸發(fā)酵液的提純工藝中，雜酸、殘?zhí)请y以去除，會(huì)作為雜質(zhì)殘留在最終的丁二酸產(chǎn)品中，這些雜質(zhì)會(huì)影響后續(xù)pbs的合成效率及聚酯的性能。

4、近年來，隨著生物可降解聚酯pbs合成技術(shù)的快速發(fā)展，作為聚合單體丁二酸的質(zhì)量也越來越被重視。丁二酸中的雜酸、殘?zhí)堑入s質(zhì)不僅影響聚合反應(yīng)的效率、帶來副反應(yīng)等，可能會(huì)影響聚合物的色相，也有可能降低聚合物的分子量、影響分子量分布或增加分子鏈的支化度，從而對(duì)生物可降解聚酯的合成過程和產(chǎn)品物性產(chǎn)生較大的影響。除了制備過程帶來的雜質(zhì)會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)之外，丁二酸產(chǎn)品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性不好，易吸濕，對(duì)光照、溫度和濕度都比較敏感，長(zhǎng)期儲(chǔ)存后易發(fā)生結(jié)塊、分解、變性的問題，導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)下降，影響丁二酸產(chǎn)品在聚酯合成中的應(yīng)用。

5、因此，開發(fā)純度高、儲(chǔ)存穩(wěn)定性好、品質(zhì)好的丁二酸產(chǎn)品，以滿足其在聚酯合成等領(lǐng)域的應(yīng)用需求，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種丁二酸組合物及其制備方法和應(yīng)用，通過控制丁二酸組合物中的富馬酸含量，使所述丁二酸組合物具有更好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，丁二酸的純度高，雜質(zhì)含量低，其應(yīng)用于聚酯合成時(shí)能夠有效抑制副反應(yīng)，改善聚合效率，獲得性能優(yōu)良的聚酯產(chǎn)品。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種丁二酸組合物，所述丁二酸組合物包括丁二酸和富馬酸的組合，所述丁二酸組合物中富馬酸的質(zhì)量含量為10-200ppm。

4、本發(fā)明提供的丁二酸組合物為生物質(zhì)來源，其中含有丁二酸和特定含量的富馬酸，所述富馬酸具有良好的抑菌防霉作用，且其作為酸味最強(qiáng)的固體酸之一，吸收率低，通過控制丁二酸組合物中的富馬酸含量，使所述丁二酸組合物具有明顯提升的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，延長(zhǎng)儲(chǔ)存期，長(zhǎng)期儲(chǔ)存后仍然保持丁二酸純度高、雜質(zhì)含量低的優(yōu)良品質(zhì)。所述丁二酸組合物用于聚酯合成，能夠有效抑制聚合副反應(yīng)，提升聚合效率，獲得高收率、高品質(zhì)的聚酯產(chǎn)品。

5、以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，但不作為對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下優(yōu)選的技術(shù)方案，可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和有益效果。

6、本發(fā)明中，術(shù)語“ppm”表示百萬分率，1ppm表示一百萬分之一。

7、所述丁二酸組合物中富馬酸的質(zhì)量含量為10-200ppm，例如可以為15ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm、90ppm、100ppm、120ppm、150ppm、160ppm、180ppm或190ppm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值，優(yōu)選20-100ppm，更優(yōu)選20-60ppm。

8、本發(fā)明通過控制和優(yōu)化富馬酸的質(zhì)量含量，使所述丁二酸組合物兼具高丁二酸含量(高純度)、低雜質(zhì)含量、優(yōu)良的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和更長(zhǎng)的保存期；如果不含富馬酸或含量過低，則其無法起到延長(zhǎng)丁二酸組合物的保存期的作用，導(dǎo)致丁二酸組合物的儲(chǔ)存性能不佳，長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存后容易變質(zhì)；如果富馬酸含量過高，則丁二酸組合物在聚酯合成中容易發(fā)生副反應(yīng)，影響聚酯的制備效率、收率和聚酯品質(zhì)。

9、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物中丁二酸的質(zhì)量含量≥99.75％，例如可以為99.78％、99.8％、99.82％、99.85％、99.88％、99.9％、99.92％、99.93％、99.94％、99.95％、99.96％、99.97％、99.98％、99.99％或99.999％，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值，進(jìn)一步優(yōu)選99.78％-99.99％。

10、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物中還包括水。

11、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物中水的質(zhì)量含量為300-3000ppm，例如可以為300ppm、500ppm、800ppm、1000ppm、1200ppm、1500ppm、1800ppm、2000ppm、2200ppm、2500ppm或2800ppm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

12、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物的灼燒殘?jiān)繛?0-100ppm，例如可以為25ppm、30ppm、35ppm、40ppm、45ppm、50ppm、55ppm、60ppm、65ppm、70ppm、75ppm、80ppm、85ppm、90ppm或95ppm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

13、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物中還包括其他有機(jī)酸；“其他有機(jī)酸”表示不同于丁二酸、不同于富馬酸的有機(jī)酸。

14、優(yōu)選地，所述其他有機(jī)酸包括甲酸、乙酸、乳酸中的任意一種或至少兩種的組合。

15、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物中其他有機(jī)酸的質(zhì)量含量≤200ppm，例如可以為0、0.0001ppm、0.0005ppm、0.001ppm、0.005ppm、0.01ppm、0.05ppm、0.1ppm、0.5ppm、1ppm、2ppm、5ppm、8ppm、10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、80ppm、100ppm、120ppm、150ppm、180ppm或190ppm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值，進(jìn)一步優(yōu)選≤100ppm，更優(yōu)選≤10ppm。

16、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物中還包括糖類化合物。

17、優(yōu)選地，所述糖類化合物包括葡萄糖和/或麥芽糖。

18、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物中糖類化合物的質(zhì)量含量≤5ppm，例如可以為0、0.0001ppm、0.0005ppm、0.001ppm、0.005ppm、0.01ppm、0.05ppm、0.08ppm、0.1ppm、0.2ppm、0.3ppm、0.5ppm、0.8ppm、1ppm、1.5ppm、2ppm、2.5ppm、3ppm、3.5ppm、4ppm或4.5ppm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

19、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物的熔點(diǎn)為185-188℃，例如可以為185.5℃、186℃、186.5℃、187℃或187.5℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

20、示例性地，所述丁二酸組合物中丁二酸、富馬酸、其他有機(jī)酸、糖類化合物的含量可通過高效液相色譜(hplc)法測(cè)試得到。

21、優(yōu)選地，采用高效液相色譜儀(hplc，賽默飛vanquish?core)進(jìn)行測(cè)試，hplc的色譜條件如下：采用rio-rad型色譜柱，進(jìn)樣量為30μl，流動(dòng)相為10mmol/l稀硫酸，流速為0.5ml/min，洗脫梯度為等度洗脫；柱溫40℃，檢測(cè)器波長(zhǎng)410nm。

22、示例性地，所述丁二酸組合物的熔點(diǎn)、灼燒殘?jiān)?、水的含量可通過gb/t34686-2017中的方法測(cè)試得到。

23、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的丁二酸組合物的制備方法，所述制備方法包括：

24、將琥珀酸放線桿菌的種子液接種于培養(yǎng)基中進(jìn)行厭氧發(fā)酵，得到發(fā)酵液；

25、將所述發(fā)酵液過濾，得到的濾液經(jīng)過純化處理，得到所述丁二酸組合物。

26、優(yōu)選地，所述種子液的接種量為1-10％，例如可以為2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％或9％，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

27、本發(fā)明中，術(shù)語“接種量”表示種子液相對(duì)于培養(yǎng)基的體積百分含量。

28、優(yōu)選地，所述培養(yǎng)基包括碳源、氮源和無機(jī)鹽的組合。

29、優(yōu)選地，所述碳源包括糖，進(jìn)一步優(yōu)選葡萄糖。

30、優(yōu)選地，所述氮源包括有機(jī)氮源，進(jìn)一步優(yōu)選酵母粉、蛋白胨、魚粉中的任意一種或至少兩種的組合。

31、優(yōu)選地，所述無機(jī)鹽包括nahco3、nah2po4、k2hpo4、cacl2、mgcl2中的任意一種或至少兩種的組合。

32、優(yōu)選地，所述厭氧發(fā)酵的溶氧量為0-0.5％，例如可以為0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％或0.45％，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

33、需要說明的是，術(shù)語“溶氧量”表示發(fā)酵液中氧氣的體積百分含量。

34、優(yōu)選地，所述厭氧發(fā)酵在攪拌條件下進(jìn)行。

35、優(yōu)選地，所述厭氧發(fā)酵的攪拌轉(zhuǎn)速為100-500r/min，例如可以為120r/min、150r/min、180r/min、200r/min、220r/min、240r/min、250r/min、260r/min、270r/min、280r/min、290r/min、300r/min、320r/min、350r/min、380r/min、400r/min、420r/min、450r/min或480r/min，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值，進(jìn)一步優(yōu)選200-300r/min。

36、優(yōu)選地，所述厭氧發(fā)酵的ph值為6.0-8.0，例如可以為6.2、6.5、6.6、6.8、7.0、7.2、7.4、7.5、7.6或7.8，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

37、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述厭氧發(fā)酵的過程中向體系中加入堿性中和劑，以使所述厭氧發(fā)酵的ph值為6.0-8.0。

38、優(yōu)選地，所述堿性中和劑包括氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鎂、氯化鎂、碳酸鈣、氯化鈣中的任意一種或至少兩種的組合。

39、優(yōu)選地，所述厭氧發(fā)酵的溫度為33-45℃，例如可以為34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃或44℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

40、優(yōu)選地，所述厭氧發(fā)酵的時(shí)間為48-72h，例如可以為50h、52h、55h、58h、60h、62h、65h、68h、70h或71h，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

41、優(yōu)選地，所述過濾的方法包括微濾、超濾、納濾或反滲透中的任意一種或至少兩種的組合。

42、優(yōu)選地，所述微濾所用的濾膜孔徑為0.1-10μm，例如可以為1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm或9μm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

43、優(yōu)選地，所述納濾所用的濾膜孔徑為10-100nm，例如可以為20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

44、優(yōu)選地，所述超濾所用的濾膜孔徑為20-80nm，例如可以為25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm或75nm，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

45、優(yōu)選地，所述過濾的濃縮倍數(shù)為10-30倍，例如可以為12倍、15倍、18倍、20倍、22倍、25倍或28倍，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

46、優(yōu)選地，所述過濾的溫度為40-60℃，例如可以為42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃或58℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

47、優(yōu)選地，所述純化處理包括依次進(jìn)行的離子交換、脫色、濃縮和結(jié)晶，得到粗產(chǎn)物；將所述粗產(chǎn)物進(jìn)行至少1次復(fù)溶-重結(jié)晶，得到所述丁二酸組合物；所述復(fù)溶的溶劑包括水和有機(jī)溶劑的組合，所述有機(jī)溶劑包括醚類溶劑和/或酮類溶劑。

48、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，通過厭氧發(fā)酵獲得包含丁二酸的發(fā)酵液，進(jìn)而設(shè)計(jì)了包含過濾、離子交換處理、脫色、濃縮和結(jié)晶的純化方法，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)和丁二酸的分離，獲得具有較高純度的粗產(chǎn)物；進(jìn)而將粗產(chǎn)物在特定的溶劑中進(jìn)行復(fù)溶、而后重結(jié)晶；由于富馬酸在所述有機(jī)溶劑中的溶解度較差，同時(shí)其他有機(jī)酸和糖等雜質(zhì)在有機(jī)溶劑中具有優(yōu)良的溶解性，使所述復(fù)溶-重結(jié)晶的過程能夠有效脫除其他有機(jī)酸和糖類雜質(zhì)，并將富馬酸的含量可以調(diào)控到本發(fā)明限定的10-200ppm，得到所述丁二酸組合物。

49、需要說明的是，“復(fù)溶-重結(jié)晶”包括依次進(jìn)行的復(fù)溶和重結(jié)晶，其為一個(gè)組合，即1次復(fù)溶-重結(jié)晶表示將粗產(chǎn)物復(fù)溶在溶劑中，而后重結(jié)晶，得到晶體；2次復(fù)溶-重結(jié)晶則表示將粗產(chǎn)物復(fù)溶在溶劑中，而后重結(jié)晶，得到晶體，再將晶體復(fù)溶在溶劑中，而后重結(jié)晶，再次得到晶體，完成2次復(fù)溶-重結(jié)晶；依此類推。

50、優(yōu)選地，所述離子交換包括依次進(jìn)行的陽離子交換和陰離子交換。

51、本發(fā)明中，所述陽離子交換的樹脂優(yōu)選強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂，進(jìn)一步優(yōu)選大孔強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂，其中的交換基團(tuán)包括磺酸基，基體樹脂包括苯乙烯基聚合物和/或丙烯酸系聚合物。所述大孔強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂可通過市售途徑獲得，示例性地包括但不限于：d001型陽離子交換樹脂、001×7陽離子交換樹脂、zg?c180型陽離子交換樹脂。

52、可選地，所述陽離子交換的樹脂包括大孔強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂。

53、本發(fā)明中，所述陰離子交換的樹脂優(yōu)選弱堿型陰離子交換樹脂，進(jìn)一步優(yōu)選大孔弱堿型陰離子交換樹脂，其中的交換基團(tuán)包括伯胺基、仲胺基、叔胺基中的任意一種或至少兩種的組合，基體樹脂包括苯乙烯基聚合物和/或丙烯酸系聚合物。所述大孔弱堿型陰離子交換樹脂可通過市售途徑獲得，示例性地包括但不限于：d301型陰離子交換樹脂、wa-30型陰離子交換樹脂、ira-94型陰離子交換樹脂、j-18型陰離子交換樹脂。

54、可選地，所述陰離子交換的樹脂包括大孔弱堿型陰離子交換樹脂。

55、優(yōu)選地，所述脫色所用的脫色劑包括活性炭、白土、吸附樹脂中的任意一種或至少兩種的組合，進(jìn)一步優(yōu)選活性炭。

56、優(yōu)選地，所述活性炭包括顆粒活性炭和/或粉末活性炭。

57、可選地，所述顆?；钚蕴康某涮蠲芏葹?.4-0.5g/cm3；所述粉末活性炭的粒徑0.2-0.5mm。

58、優(yōu)選地，所述脫色的溫度為50-60℃，例如可以為51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃或59℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

59、優(yōu)選地，所述脫色的時(shí)間為30-60min，例如可以為32min、35min、38min、40min、42min、45min、48min、50min、52min、55min或58min，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

60、優(yōu)選地，所述脫色得到的脫色液的透光率≥96％，例如可以為96.2％、96.5％、96.8％、97％、97.2％、97.5％、97.8％、98％、98.2％、98.5％或99％，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

61、示例性地，所述脫色液的透光率可通過紫外-可見光分光光度計(jì)測(cè)試得到。

62、優(yōu)選地，所述濃縮的方法包括蒸發(fā)濃縮。

63、優(yōu)選地，所述濃縮的溫度為60-80℃，例如可以為62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃或78℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

64、優(yōu)選地，所述濃縮的系統(tǒng)壓力為10-40kpa，例如可以為12kpa、15kpa、18kpa、20kpa、22kpa、25kpa、28kpa、30kpa、32kpa、35kpa或38kpa，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

65、優(yōu)選地，所述濃縮的倍數(shù)為2-10倍，例如可以為2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、5倍、5.5倍、6倍、6.5倍、7倍、7.5倍、8倍、8.5倍、9倍或9.5倍，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

66、優(yōu)選地，所述結(jié)晶的溫度10-30℃，例如可以為12℃、15℃、18℃、20℃、22℃、25℃或28℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

67、優(yōu)選地，所述結(jié)晶的系統(tǒng)壓力為60-80kpa，例如可以為62kpa、65kpa、68kpa、70kpa、72kpa、75kpa或78kpa，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

68、優(yōu)選地，所述結(jié)晶后還包括干燥的步驟。

69、優(yōu)選地，所述干燥的溫度為75-85℃，例如可以為76℃、78℃、80℃、82℃或84℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

70、優(yōu)選地，所述粗產(chǎn)物進(jìn)行n次復(fù)溶-重結(jié)晶，n為1-10的整數(shù)，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10，進(jìn)一步優(yōu)選n為2-8的整數(shù)；基于純化效果和生產(chǎn)效率的綜合考慮，更優(yōu)選n為3-6。

71、優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑包括乙醚和/或丙酮。

72、優(yōu)選地，每次所述復(fù)溶的溶劑中有機(jī)溶劑的質(zhì)量含量各自獨(dú)立地為5％-30％，例如可以為6％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％或28％，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

73、優(yōu)選地，所述粗產(chǎn)物進(jìn)行n次復(fù)溶-重結(jié)晶，n為2-10的整數(shù)；第n次復(fù)溶的溶劑中有機(jī)溶劑的質(zhì)量含量≤第n-1次復(fù)溶的溶劑中有機(jī)溶劑的質(zhì)量含量。

74、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，隨著多次復(fù)溶-重結(jié)晶的進(jìn)行，復(fù)溶所用的溶劑中有機(jī)溶劑的質(zhì)量含量降低，能夠進(jìn)一步優(yōu)化其他有機(jī)酸和糖類化合物的脫除效果，同時(shí)控制富馬酸含量為18-100ppm，并獲得較高的丁二酸收率。

75、優(yōu)選地，每次所述復(fù)溶的溫度各自獨(dú)立地為60-80℃，例如可以為62℃、65℃、68℃、70℃、72℃、75℃或78℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

76、優(yōu)選地，每次所述復(fù)溶的時(shí)間各自獨(dú)立地為2-10h，例如可以為2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h或9.5h，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

77、優(yōu)選地，每次所述重結(jié)晶的溫度各自獨(dú)立地為10-30℃，例如可以為12℃、15℃、18℃、20℃、22℃、25℃或28℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

78、優(yōu)選地，每次所述重結(jié)晶的系統(tǒng)壓力各自獨(dú)立地為60-80kpa，例如可以為62kpa、65kpa、68kpa、70kpa、72kpa、75kpa或78kpa，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

79、優(yōu)選地，每次所述重結(jié)晶后還包括干燥的步驟。

80、優(yōu)選地，每次所述干燥的溫度各自獨(dú)立地為75-85℃，例如可以為76℃、78℃、80℃、82℃或84℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

81、在一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，所述丁二酸組合物的制備方法包括如下步驟：

82、(1)將琥珀酸放線桿菌的種子液以1-10％的接種量接種于培養(yǎng)基中進(jìn)行厭氧發(fā)酵，所述厭氧發(fā)酵在攪拌轉(zhuǎn)速150-350r/min的條件下進(jìn)行，其ph值為6.0-8.0，溫度為33-45℃，時(shí)間為48-72h，得到發(fā)酵液；

83、(2)將所述發(fā)酵液進(jìn)行過濾，得到的濾液依次經(jīng)過陽離子交換、陰離子交換、脫色、濃縮、結(jié)晶和干燥，得到粗產(chǎn)物；

84、其中，所述脫色的溫度為50-60℃，時(shí)間為30-60min，使得到的脫色液的透光率≥96％；

85、所述濃縮的溫度為60-80℃，系統(tǒng)壓力為10-40kpa，濃縮倍數(shù)為2-10倍；

86、所述結(jié)晶的溫度10-30℃，系統(tǒng)壓力為60-80kpa；

87、所述干燥的溫度為75-85℃；

88、(3)將所述粗產(chǎn)物進(jìn)行n次復(fù)溶-重結(jié)晶，n為2-10的整數(shù)，得到所述丁二酸組合物；

89、每次所述復(fù)溶的溶劑包括水和有機(jī)溶劑的組合，其中有機(jī)溶劑的質(zhì)量含量各自獨(dú)立地為有機(jī)溶劑，且第n次復(fù)溶的溶劑中有機(jī)溶劑的質(zhì)量含量≤第n-1次復(fù)溶的溶劑中有機(jī)溶劑的質(zhì)量含量；所述有機(jī)溶劑為包括乙醚和/或丙酮；

90、每次所述復(fù)溶的溫度各自獨(dú)立地為60-80℃，時(shí)間各自獨(dú)立地為2-10h；

91、每次所述重結(jié)晶的溫度各自獨(dú)立地為10-30℃，系統(tǒng)壓力各自獨(dú)立地為60-80kpa。

92、第三方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的丁二酸組合物在制備五元雜環(huán)化合物或聚酯中的應(yīng)用。

93、示例性地，所述五元雜環(huán)化合物包括琥珀酸酐(即丁二酸酐)或丁二酰亞胺。

94、優(yōu)選地，所述聚酯包括聚丁二酸丁二醇酯(pbs)或醇酸樹脂。

95、示例性地，所述聚丁二酸丁二醇酯的制備方法包括如下步驟：將所述丁二酸組合物和1,4-丁二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到酯化物；所述酯化物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得到所述聚丁二酸丁二醇酯。

96、優(yōu)選地，所述丁二酸組合物與1,4-丁二醇的摩爾比為1:(1.2-1.6)，例如可以為1:1.22、1:1.25、1:1.28、1:1.3、1:1.32、1:1.35、1:1.38、1:1.4、1:1.42、1:1.45、1:1.48、1:1.5、1:1.52、1:1.55或1:1.58等。

97、優(yōu)選地，所述酯化反應(yīng)的溫度為150-170℃，例如可以為152℃、154℃、155℃、156℃、158℃、170℃、172℃、174℃、175℃、176℃或178℃等。

98、優(yōu)選地，所述酯化反應(yīng)的時(shí)間為2-4h，例如可以為2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h或3.8h等。

99、優(yōu)選地，所述縮聚反應(yīng)在催化劑的存在下進(jìn)行，所述催化劑優(yōu)選包括鈦酸酯催化劑，進(jìn)一步優(yōu)選鈦酸四甲酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸四異辛酯中的任意一種或至少兩種的組合。

100、優(yōu)選地，以所述丁二酸組合物和1,4-丁二醇的總質(zhì)量為100％計(jì)，所述催化劑的用量為使ti元素質(zhì)量為50-200ppm，例如可以為60ppm、80ppm、100ppm、120ppm、140ppm、150ppm、160ppm或180ppm等。

101、優(yōu)選地，所述縮聚反應(yīng)包括依次進(jìn)行的預(yù)聚反應(yīng)和終聚反應(yīng)。

102、優(yōu)選地，所述預(yù)聚反應(yīng)的溫度為180-260℃，例如可以為185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃或235℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

103、優(yōu)選地，所述預(yù)聚反應(yīng)的壓力為1-5kpa，例如可以為1.5kpa、2kpa、2.5kpa、3kpa、3.5kpa、4kpa或4.5kpa，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

104、優(yōu)選地，所述預(yù)聚反應(yīng)的時(shí)間為0.5-4h，例如可以為1h、1.2h、1.5h、1.8h、2h、2.2h、2.5h、2.8h、3h或3.5h，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

105、優(yōu)選地，所述終聚反應(yīng)的溫度為220-260℃，例如可以為222℃、225℃、228℃、230℃、232℃、235℃、238℃、240℃、242℃、245℃、248℃、250℃、252℃、255℃或258℃，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

106、優(yōu)選地，所述終聚反應(yīng)的壓力為10-100pa，例如可以為20pa、25pa、30pa、35pa、40pa、45pa、50pa、55pa、60pa、65pa、70pa、75pa、80pa、85pa、90pa或95pa，以及上述點(diǎn)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

107、優(yōu)選地，所述終聚反應(yīng)的時(shí)間為1-6h，例如可以為1.5h、2h、2.2h、2.5h、2.8h、3h、3.2h、3.5h、3.8h、4h、4.2h、4.5h、4.8h、5h、5.2h、5.5h或5.8h等。

108、優(yōu)選地，所述終聚反應(yīng)完成后還包括擠出造粒的步驟，得到顆粒狀的聚丁二酸丁二醇酯。

109、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

110、本發(fā)明提供的丁二酸組合物為生物質(zhì)來源，其中含有丁二酸和特定含量的富馬酸，通過富馬酸與丁二酸的復(fù)配，使所述丁二酸組合物具有明顯提升的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，儲(chǔ)存期長(zhǎng)，長(zhǎng)期儲(chǔ)存后仍然保持丁二酸純度高、雜質(zhì)含量低的優(yōu)良品質(zhì)。所述丁二酸組合物用于聚酯合成，能夠有效抑制聚合副反應(yīng)，提升聚合效率，獲得高收率、高品質(zhì)的聚酯產(chǎn)品，尤其賦予聚酯產(chǎn)品優(yōu)異的耐溶劑性。