丁二酸

来自医学百科

二酸又称琥珀酸。分子式HOOCCH2CH2COOH。丁二酸除存在于琥珀外,还广泛存在于多种植物及人和动物的丁二酸组织中,例如未成熟的葡萄、甜菜和大黄,人的血液肌肉,牛的脑、脾、甲状腺等。丁二酸是碳水化合物在体内新陈代谢的中间体。

基本介绍

丁二酸为无色结晶;相对密度1.572(25/4℃),熔点188℃,在235℃时分解;在减压下蒸馏可升华;能溶于水,微溶于乙醇乙醚丙酮中。

工业上,丁二酸常由丁烯二酸催化还原制得,丁二酸也可由丁二腈水解制备。在实验室中,丁二酸可用两分子丙二酸二乙酯的钠盐与碘反应,继而水解脱羧制得。

丁二酸的重要用途是制备五元杂环化合物,例如,丁二酸受热迅速失水,形成丁二酸酐,它是呋喃环系化合物。丁二酸酐是制造药物、染料和醇酸树脂的重要原料。丁二酸酐与氨共热,即生成丁二酰亚胺。丁二酰亚胺的亚胺基上的氢可被溴取代,生成N-溴代丁二酰亚胺,它是有机合成的溴化试剂和温和的氧化剂。丁二酸在医药上有抗痉挛祛痰和利尿作用。丁二酸二乙酯是有机合成的重要中间体。丁二酸二丁酯、二辛酯是塑料的增塑剂。丁二酸二烯丙酯与1,3-丁二烯共聚,可以制造人造橡胶。  

基本信息

中文名称: 丁二酸

Bkaqf.jpg

英文名称: succinic acid

中文名称2: 琥珀酸

英文名称2: amber acid

CAS No.: 110-15-6

分子式: C4H6O4

分子量: 118.09

理化特性

主要成分: 含量: ≥99.0%;硫酸盐≤0.02%;重金属 ≤0.002%;铁≤ 0.002%;灰分≤ 0.1%。

外观与性状: 无色或白色、无嗅而具有酸味的棱柱状或片状结晶。

熔点(℃): 185

沸点(℃): 235(分解)

相对密度(水=1): 1.57(15℃)

溶解性: 溶于水、乙醇、乙醚、丙酮。  

主要用途

主要用于制备琥珀酸酐等五杂环化合物。也用于制备醇酸树脂(由丁二酸生产的醇酸树脂具有良好的曲挠性、弹性和抗水性。)、油漆、染料(丁二酸的二苯基酯是染料的中间体,与氨基蒽醌反应后生成蒽醌染料。)、食品调味剂(丁二酸还可作食品酸味剂用于酒、饲料、糖果等的调味。)、照相材料等。医药工业中可用它生产磺胺药维生素A维生素B等抗痉挛剂、松痰剂、利尿剂止血药物。作为化学试剂,用作碱量法标准试剂、缓冲剂、气相色谱对比样品。还可用作润滑剂和表面活性剂的原料。  

化学性质

可与碱反应。也可以发生酯化和还原等反应。受热脱水生成丁二酸酐。  

药理作用

1.抗菌作用琥珀酸在2mg/ml浓度时对金黄色葡萄球菌、卡他球菌以及伤寒、绿脓、变形、痢疾杆菌有抑制作用。

化学结构

2.中枢抑制作用大鼠、小鼠、豚鼠、兔、猫和狗腹腔注射琥珀酸能保护动物对抗高压氧、电休克和听源性惊厥。抗惊厥作用与提高脑内GABA含量有关。热板法有镇痛作用,与戊巴比妥有协同作用,还有镇静和降低体温的作用。

3.抗溃疡作用大鼠幽门结扎产生胃溃疡,腹腔注射或口服50mg/kg,由于抑制胃液分泌和扩张胃肌而呈抗溃疡作用。

4.对免疫功能的影响琥珀酸溶于生理盐水内,加入NaHCO3调pH至6.4,浓度为11.8%,大鼠与家兔每日腹腔注射1mM(118mg)/kg, 2.5mM(295mg)/kg,5mM(590mg)/kg,连注7d,每日1次,用药后第4天大鼠白细胞数增加(P<0.025),但吞噬率提高不明显。家兔白细胞数在剂量较大时亦明显增加,同时吞噬率亦提高(P<0.01)。在特异性皮肤反应实验中腹腔注射琥珀酸5mg/kg,48h内连用4次,或每日注射1次,连用两周,对家兔可见琥珀酸能抑制被动及主动皮肤过敏反应,并能减少动物血清1gE抗体形成。

5.解毒作用琥珀酸对毒眼镜蛇中的小鼠有明显的保护作用,保护率与原方相近。  

成分来源

丁二酸天然来源是松属植物的树脂久埋于地下而成的琥珀等,此外还广泛存在于多种植物、动物的组织中。松科松属植物的树脂,埋藏于地下年久而成琥珀,琥珀中含本品7.8%。伞形科植物当归Angelica sinensis(Oliv.)Diels 根,天南星科植物藤桔 Pothos chinensis(Raf.)Merr.,豆科植物夜关门 Lesspedeza caneata G. Don,桔梗科植物半边莲Lo-belia chinen-sis Lour.全草,兰科植物草珊瑚(肿节风)Sarcardra glabra(Thumb.)Nakai全草,檀香料植物百蕊草 Thesium chinense Turcz. 全草。豆科苜蓿叶;伞形科当归根;天南星科藤桔;桔梗科半边莲;兰科;檀香科草莓.葡萄等。  

制备方法

工业制法较多,主要有以下几种:

丁二酸

1.氧化法,石蜡经深度氧化生成各种羧酸的混合物,再经过水蒸气蒸馏和结晶等分离步骤后可得丁二酸。2.加氢法,顺丁烯二酸酐或反丁烯二酸在催化剂作用下加氢反应,生成丁二酸,然后经分离得到成品。催化剂为镍或贵金属,反应温度约为130- 140℃。

3.丙烯酸羰基合成法,丙烯酸和一氧化碳在催化剂作用下,生成丁二酸。尚未工业化。

4.电解氧化法,苯酐与硫酸和水按1:0.5:4比例,在陶瓷电解槽中电解,可得丁二酸。电解法合成的原料为顺丁烯二酸或顺酐,阴、阳极液用稀硫酸,由阳离子膜隔开,阴、阳极一般均用铅板,通常用板框式电解槽合成。

5.乙炔法,乙炔与一氧化碳及水在[CO(CO)4]催化剂存在下,于酸性介质中反应可得丁二酸,反应温度80-250℃,压力2.94-49.03MPa。

6.新兴的发酵法。与传统化学方法相比,微生物发酵法生产琥珀酸具有诸多优点:生产成本具有竞争力;利用可再生的农业资源包括二氧化碳作为原料,避免了对石化原料的依赖;减少了化学合成工艺对环境的污染。  

毒性防护

毒性较小,对眼睛、皮肤、粘膜有一定的刺激作用,对全身不产生毒害作用。大剂量口服可引起呕吐腹泻。大鼠口服LD50为8530mg/kg。在工业上使用时,未见职业性损害的报道。处理或接触丁二酸蒸汽时要注意穿戴好防护用品,以免引起咳嗽和刺激皮肤。  

环境危害

对环境有危害,对水体和大气可造成污染。  

燃爆危险

本品可燃,具刺激性。  

危险特性

遇明火、高热可燃。粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。受高热分解, 放出刺激性烟气。  

事故处理

应急处理处置方法

一、泄漏应急处理

切断火源戴好防毒面具,穿一般消防防护服。用大量水冲洗,经稀释的洗液放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。

二、防护措施

呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩带供气式呼吸器

眼睛防护:必要时戴化学安全防护眼镜。

身体防护:穿防酸碱工作服。

手防护:戴橡皮胶手套。

其它:工作现场禁止吸烟。注意个人清洁卫生。

三、急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。

眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。就医。

食入:误服者用水漱口,饮足量温水,催吐。就医。

灭火方法:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。  

其他相关信息

干贝素(琥珀酸二钠盐,ss50);日本应用转基因微生物制造琥珀酸,成本降低到每千克1美元以下;[生化]在糖代谢过程中三羧酸循环(TCA cycle)途径的一个中间产物就是琥珀酸。