科创中国

 一、项目背景

利用酶生产酰胺类化学品具有反应条件温和，催化效率高以及区域、立体选择性严格等优点，同时反应在常温常压下进行，污染少，相对设备投资低，克服了很多化学生产的不足。目前，利用腈水合酶催化丙烯腈生产的丙烯酰胺已近百万吨，占整个丙烯酰胺产量的三分之一。在发达国家，如美国、日本等，这项生物技术正在逐步取代传统的化学法。在我国，腈水合酶合成丙烯酰胺的生物技术虽然起步较晚，但发展很快。

至 2008年，据相关的资料统计，我国采用腈水合酶生产的丙烯酰胺占总产量的 41%，但随着市场的不断拓展，对丙烯酰胺的需求仍在不断增长。烟酰胺市场需求量很大，估计每年需要2000多吨，但目前我国烟酰胺生产水平不高，规模不大，需要大量的进口，每年约1000吨。5－氰基戊酰胺作为一种重要的农药中间体，国内化学方法因成本高，产量低，污染大而受限，而进口5－氰基戊酰胺价格非常昂贵，每吨约300万元，因此急需新型产腈水合酶菌来弥补国内行业不足和空缺。

二、技术优势

本项目首次发现了一种酶可催化己二腈生成5－氰基戊酰胺，拥有国内自主知识产权。本项目的成功开展将填补国内微生物高效催化生产5－氰基戊酰胺的工业化应用的空白。

三、项目意义

腈类物质在工业生产中应用广泛，常被用来合成各种材料或者作为一些材料合成的重要中间体。目前国内获得5－氰基戊酰胺主要通过进口，而通过化学方法获得5－氰基戊酰胺因具有成本高，副产物多，污染环境等不利因素而受限，因此用微生物产生的腈水合酶来催化水解己二腈获得5－氰基戊酰胺，产量高、反应条件温和、成本低、能耗低、污染少，适应当今社会可持续发展的要求。

目前国内市场己二腈价格约在每吨4万元，5－氰基戊酰胺价格约每吨100万元，通过本项目小试实验结果表明，己二腈生成5－氰基戊酰胺的转化率为90%，原料己二腈质量比约为5%，因此1吨己二腈预计可生产约1吨5－氰基戊酰胺。因此本项目的顺利实施将会大大降低5－氰基戊酰胺生产成本，如果进一步产业化必将获得巨大的经济利益，必将带动一大批与5－氰基戊酰胺生产相关联绿色化学产业的发展。