化学名词解释：

丁二酸又称琥珀酸。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，人的血液和肌肉，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。

丁二酸 - 物理性质

丁二酸，又名琥珀酸，分子式为 C4H6O4，为无色或白色、无嗅而具有酸味的固体。有两种晶型(α-型和β-型)，α-型在137℃以下稳定，而β-型在137℃以上稳定。在减压下蒸馏可升华;常温折射率(n20)：1.405 ，气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-1608.7 ，气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) ：-822.6 ，晶相相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-1491.26，晶相标准声称热(焓)( kJ·mol-1)：-940.27，晶相标准熵(J·mol-1·K-1) ：167.32，晶相标准生成自由能( kJ·mol-1)：-744.25，临界温度(ºC)：557.85，临界压力(KPa)：6.59，溶解性：1g产品溶于13ml冷水、1ml沸水、18.5ml乙醇、6.3ml甲醇、36ml丙酮、20ml甘油、113ml乙醚，易溶于热水，几乎不溶于苯、二硫化碳、四氯化碳和石油醚;闪点(ºC)：>110

丁二酸 - 化学性质

丁二酸受热迅速失水，形成丁二酸酐，它是呋喃环系化合物。

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。

丁二酸 - 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、利尿剂和止血药物。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。

丁二酸 - 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、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。

丁二酸 - 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、檀香科及草莓、葡萄等。

丁二酸 - 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。

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 - 安全性

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。

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。

贮存方法

1.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。

2.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。

丁二酸 - 其他相关

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;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。

计算化学数据

1、 疏水参数计算参考值(XlogP)：-0.6

2、 氢键供体数量：2

3、 氢键受体数量：4

4、 可旋转化学键数量：3

5、 互变异构体数量：

6、 拓扑分子极性表面积(TPSA)：74.6

7、 重原子数量：8

8、 表面电荷：0

9、 复杂度：92.6

10、 同位素原子数量：0

11、 确定原子立构中心数量：0

12、 不确定原子立构中心数量：0

13、 确定化学键立构中心数量：0

14、 不确定化学键立构中心数量：0

15、 共价键单元数量：1