化學(xué)名詞解釋：

丁二酸又稱琥珀酸。分子式HOOCCH2CH2COOH。丁二酸除存在于琥珀外，還廣泛存在于多種植物及人和動(dòng)物的丁二酸組織中，例如未成熟的葡萄、甜菜和大黃，人的血液和肌肉，牛的腦、脾、甲狀腺等。丁二酸是碳水化合物在體內(nèi)新陳代謝的中間體。

丁二酸 - 物理性質(zhì)

丁二酸，又名琥珀酸，分子式為 C4H6O4，為無(wú)色或白色、無(wú)嗅而具有酸味的固體。有兩種晶型(α-型和β-型)，α-型在137℃以下穩(wěn)定，而β-型在137℃以上穩(wěn)定。在減壓下蒸餾可升華;常溫折射率(n20)：1.405 ，氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-1608.7 ，氣相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) ：-822.6 ，晶相相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-1491.26，晶相標(biāo)準(zhǔn)聲稱熱(焓)( kJ·mol-1)：-940.27，晶相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) ：167.32，晶相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1)：-744.25，臨界溫度(ºC)：557.85，臨界壓力(KPa)：6.59，溶解性：1g產(chǎn)品溶于13ml冷水、1ml沸水、18.5ml乙醇、6.3ml甲醇、36ml丙酮、20ml甘油、113ml乙醚，易溶于熱水，幾乎不溶于苯、二硫化碳、四氯化碳和石油醚;閃點(diǎn)(ºC)：>110

丁二酸 - 化學(xué)性質(zhì)

丁二酸受熱迅速失水，形成丁二酸酐，它是呋喃環(huán)系化合物。

可與堿反應(yīng)。也可以發(fā)生酯化和還原等反應(yīng)。受熱脫水生成丁二酸酐。

丁二酸 - 主要用途

主要用于制備琥珀酸酐等五雜環(huán)化合物。

也用于制備醇酸樹(shù)脂(由丁二酸生產(chǎn)的醇酸樹(shù)脂具有良好的曲撓性、彈性和抗水性。)、油漆、染料(丁二酸的二苯基酯是染料的中間體，與氨基蒽醌反應(yīng)后生成蒽醌染料。)、食品調(diào)味劑(丁二酸還可作食品酸味劑用于酒、飼料、糖果等的調(diào)味。)、照相材料等。

醫(yī)藥工業(yè)中可用它生產(chǎn)磺胺藥、維生素A、維生素B等抗痙攣劑、松痰劑、利尿劑和止血藥物。作為化學(xué)試劑，用作堿量法標(biāo)準(zhǔn)試劑、緩沖劑、氣相色譜對(duì)比樣品。還可用作潤(rùn)滑劑和表面活性劑的原料。

丁二酸 - 藥理作用

1.抗菌作用琥珀酸在2mg/ml濃度時(shí)對(duì)金黃色葡萄球菌、卡他球菌以及傷寒、綠膿、變形、痢疾桿菌有抑制作用。

2.中樞抑制作用大鼠、小鼠、豚鼠、兔、貓和狗腹腔注射琥珀酸能保護(hù)動(dòng)物對(duì)抗高壓氧、電休克和聽(tīng)源性驚厥?？贵@厥作用與提高腦內(nèi)GABA含量有關(guān)。熱板法有鎮(zhèn)痛作用，與戊巴比妥有協(xié)同作用，還有鎮(zhèn)靜和降低體溫的作用。

3.抗?jié)冏饔么笫笥拈T(mén)結(jié)扎產(chǎn)生胃潰瘍，腹腔注射或口服50mg/kg，由于抑制胃液分泌和擴(kuò)張胃肌而呈抗?jié)冏饔谩?/p>

4.對(duì)免疫功能的影響琥珀酸溶于生理鹽水內(nèi)，加入NaHCO3調(diào)pH至6.4，濃度為11.8%，大鼠與家兔每日腹腔注射1mM(118mg)/kg， 2.5mM(295mg)/kg，5mM(590mg)/kg，連注7d，每日1次，用藥后第4天大鼠白細(xì)胞數(shù)增加(P<0.025)，但吞噬率提高不明顯。家兔白細(xì)胞數(shù)在劑量較大時(shí)亦明顯增加，同時(shí)吞噬率亦提高(P<0.01)。在特異性皮膚反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中腹腔注射琥珀酸5mg/kg，48h內(nèi)連用4次，或每日注射1次，連用兩周，對(duì)家兔可見(jiàn)琥珀酸能抑制被動(dòng)及主動(dòng)皮膚過(guò)敏反應(yīng)，并能減少動(dòng)物血清1gE抗體形成。

5.解毒作用琥珀酸對(duì)毒眼鏡蛇中的小鼠有明顯的保護(hù)作用,保護(hù)率與原方相近。

丁二酸 - 成分來(lái)源

丁二酸天然來(lái)源是松屬植物的樹(shù)脂久埋于地下而成的琥珀等，此外還廣泛存在于多種植物、動(dòng)物的組織中。松科松屬植物的樹(shù)脂，埋藏于地下年久而成琥珀，琥珀中含本品7.8%。傘形科植物當(dāng)歸Angelica sinensis(Oliv.)Diels 根，天南星科植物藤桔 Pothos chinensis(Raf.)Merr.，豆科植物夜關(guān)門(mén) Lesspedeza caneata G. Don，桔梗科植物半邊蓮Lo-belia chinen-sis Lour.全草，蘭科植物草珊瑚(腫節(jié)風(fēng))Sarcardra glabra(Thumb.)Nakai全草，檀香料植物百蕊草 Thesium chinense Turcz. 全草。豆科苜蓿葉、傘形科當(dāng)歸根、天南星科藤桔、桔?？瓢脒吷彙⑻m科、檀香科及草莓、葡萄等。

丁二酸 - 制備方法

工業(yè)制法較多，主要有以下幾種：

1.氧化法，石蠟經(jīng)深度氧化生成各種羧酸的混合物，再經(jīng)過(guò)水蒸氣蒸餾和結(jié)晶等分離步驟后可得丁二酸。

2.加氫法，順丁烯二酸酐或反丁烯二酸在催化劑作用下加氫反應(yīng)，生成丁二酸，然后經(jīng)分離得到成品。催化劑為鎳或貴金屬，反應(yīng)溫度約為130- 140℃。

3.丙烯酸羰基合成法，丙烯酸和一氧化碳在催化劑作用下，生成丁二酸。尚未工業(yè)化。

4.電解氧化法，苯酐與硫酸和水按1：0.5：4比例，在陶瓷電解槽中電解，可得丁二酸。電解法合成的原料為順丁烯二酸或順酐，陰、陽(yáng)極液用稀硫酸，由陽(yáng)離子膜隔開(kāi)，陰、陽(yáng)極一般均用鉛板，通常用板框式電解槽合成。

5.乙炔法，乙炔與一氧化碳及水在[CO(CO)4]催化劑存在下，于酸性介質(zhì)中反應(yīng)可得丁二酸，反應(yīng)溫度80-250℃，壓力2.94-49.03MPa。

6.新興的發(fā)酵法。與傳統(tǒng)化學(xué)方法相比，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)琥珀酸具有諸多優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)成本具有競(jìng)爭(zhēng)力;利用可再生的農(nóng)業(yè)資源包括二氧化碳作為原料，避免了對(duì)石化原料的依賴;減少了化學(xué)合成工藝對(duì)環(huán)境的污染。

在實(shí)驗(yàn)室中，丁二酸可用兩分子丙二酸二乙酯的鈉鹽與碘反應(yīng)，繼而水解脫羧制得。

丁二酸 - 安全性

毒性防護(hù)

毒性較小，對(duì)眼睛、皮膚、粘膜有一定的刺激作用，對(duì)全身不產(chǎn)生毒害作用。大劑量口服可引起嘔吐和腹瀉。大鼠口服LD50為8530mg/kg。在工業(yè)上使用時(shí)，未見(jiàn)職業(yè)性損害的報(bào)道。處理或接觸丁二酸蒸汽時(shí)要注意穿戴好防護(hù)用品，以免引起咳嗽和刺激皮膚。

環(huán)境危害： 對(duì)環(huán)境有危害，對(duì)水體和大氣可造成污染。

燃爆危險(xiǎn)： 本品可燃，具刺激性。

危險(xiǎn)特性： 遇明火、高熱可燃。粉體與空氣可形成爆炸性混合物, 當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí), 遇火星會(huì)發(fā)生爆炸。受高熱分解, 放出刺激性煙氣。

事故處理

應(yīng)急處理處置方法

一、泄漏應(yīng)急處理

切斷火源戴好防毒面具，穿一般消防防護(hù)服。用大量水沖洗，經(jīng)稀釋的洗液放入廢水系統(tǒng)。如大量泄漏，收集回收或無(wú)害處理后廢棄。

二、防護(hù)措施

呼吸系統(tǒng)防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可佩帶供氣式呼吸器。

眼睛防護(hù)：必要時(shí)戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。

身體防護(hù)：穿防酸堿工作服。

手防護(hù)：戴橡皮膠手套。

其它：工作現(xiàn)場(chǎng)禁止吸煙。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。

三、急救措施

皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動(dòng)清水沖洗。

眼睛接觸：立即翻開(kāi)上下眼瞼，用流動(dòng)清水沖洗15分鐘。就醫(yī)。

吸入：脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。就醫(yī)。

食入：誤服者用水漱口，飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。

滅火方法：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。

貯存方法

1.儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與氧化劑、還原劑、堿類(lèi)分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。

2.配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。

丁二酸 - 其他相關(guān)

干貝素(琥珀酸二鈉鹽，ss50);日本應(yīng)用轉(zhuǎn)基因微生物制造琥珀酸，成本降低到每千克1美元以下;在糖代謝過(guò)程中三羧酸循環(huán)(TCA cycle)途徑的一個(gè)中間產(chǎn)物就是琥珀酸。

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1、 疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP)：-0.6

2、 氫鍵供體數(shù)量：2

3、 氫鍵受體數(shù)量：4

4、 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：3

5、 互變異構(gòu)體數(shù)量：

6、 拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA)：74.6

7、 重原子數(shù)量：8

8、 表面電荷：0

9、 復(fù)雜度：92.6

10、 同位素原子數(shù)量：0

11、 確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、 不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、 確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、 不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15、 共價(jià)鍵單元數(shù)量：1