琥珀酸

一种二元羧酸化合物

琥珀 酸(英文:Huposuan),又名丁二酸(英文:Succinic Acid) ,是 正丁烷 衍生的 二元羧酸 ,也是一种重要的C4平台化合物,因最早从琥珀中分离得到而得名。

其 化学式 为C4H6O4,为白色结晶; 熔点 185~190℃,易溶于 甲醇 ,能在 乙醇 或水中溶解,在 丙酮 中略溶。 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组织中,例如未成熟的 葡萄 、 甜菜 和大黄,人的血液和肌肉,牛的脑、脾、 甲状腺 等。丁二酸是 糖类 在体内 新陈代谢 的中间体。

丁二酸(包括其盐类)可产生酸味、呈味,可用作 日本清酒 、合成清酒、豆酱、 酱油 等的调味料,也用于制药、增塑剂、清漆、 染料 、香料、 、照像化学品等。 琥珀酸的重要用途是制备五元 杂环化合物 ,例如,琥珀酸受热迅速失水,形成 丁二酸酐 ,它是 呋喃 环系化合物。

物化性质

琥珀酸为无色结晶;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; 熔点 沸点 能溶于水,微溶于 乙醇 、 乙醚 和丙酮中。不溶于 三氯甲烷 、 二氯甲烷 。

化学标签

中文别名: 琥珀酸; 亚 乙基 二羧酸 ; 1,2- 乙烷 二甲酸; 乙二甲酸

英文别名:Succinic acid; Butane diacid; Butanedioic acid; 1,2-ethanedicarboxylic acid; Amber acid; Asuccin,Bernsteinsaure; Bernsteinsaure (german); Dihydrofumaric acid; 乙烯 dicarboxylic acid; Ethylenesuccinic acid;Katasuccin;Kyselina jantarova;Wormwood acid; 乙烷 1,2-dicarboxylic acid; Butandisαure(Hochtemperaturform,α-Form); ACS

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%。

相对密度(水=1): 1.57(15℃)

危险特性:遇明火、高热可燃。受高热分解,放出刺激性烟气。粉体与空气可形成爆炸性 混合物 ,当达到一 定的浓度时,遇 火星 会发生爆炸。

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 。可发生 亲核取代 , 羟 基被卤 原子 、 胺基化合物 、 基等取代。

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。

2.中枢抑制作用大鼠、 小鼠 、 豚鼠类 、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IgE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

琥珀 酸天然来源是 松属 植物的 没药树 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。

琥珀酸松属植物的树脂,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 黑枕黄鹂普通亚种 (Raf.)Merr., 豆科 夜关门 Lesspedeza caneata G. Don, 桔梗科 植物 半边莲 半边莲属 chinen-sis Lour.全草, 兰科 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 叶; 伞形科 当归根;天南星科藤桔;桔梗科半边莲;兰科; 檀香科 及草莓、 葡萄 等。

制备方法

工业制法较多,主要有以下几种:

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琥珀酸。

2.加氢法, 马来酸酐 或 反丁烯二酸 在 催化剂 作用下加氢反应,生成琥珀酸,然后经分离得到成品。催化剂为 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,生成琥珀酸。尚未工业化。

4. 电解 氧化法, 邻苯二甲酸酐 与 硫酸 和水按1:0.5:4比例,在陶瓷电解槽中电解,可得琥珀酸。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琥珀酸,反应温度80-250℃,压力2.94-49.03MPa。

6.新型的发酵法。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。

风险术语

R37刺激 呼吸系统 。

R38刺激皮肤。

R36/37/38刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

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。用大量的水冲洗,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 。

毒性防护

琥珀酸毒性较小,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和腹泻。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。

【 物理性质 】无臭、极酸的 单斜晶系 棱柱状结晶,d1.56, 熔点 185~187℃, 沸点 235℃。1g溶于13ml冷水、1ml沸水、18.5ml 乙醇 、6.3ml 甲醇 、36ml丙酮[tóng]、20ml 丙三醇 和11ml 乙醚 ,几乎不溶于苯、 二硫化碳 、 四氯化碳 和 石油醚 。

储运方法

1.运输注意事项:起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与 氧化剂 、 还原剂 、碱类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫;

2.储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离 火种 、热源。应与 氧化剂 、还原剂、碱类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

参考资料

  1. 琥珀酸 中华人民共和国药典:2020版 2024-01-27
  2. 丁二酸 中国大百科全书 2024-01-27