摘要：本文重点介绍了丁二酸的合成及应用

关键词：丁二酸，合成，应用

前言

丁二酸又名琥珀酸，是三羧酸循环的中间产物，在农业、医药、食品、化工领域有着广泛的应用_［1］。目前商业化的丁二酸主要由化学法制得_［2］，该法依赖于不可再生的石化资源，同时存在环境污染问题_［3］。微生物厌氧发酵生产丁二酸是利用微生物将糖和CO2转化成丁二酸，可以摆脱丁二酸产品对化石原料的依赖，具有环境友好，缓解温室效应的优势。生物基丁二酸 2004 年经美国能源部评估，被认为是未来12 种最有价值的生物基化学品之一_［3］。虽然微生物发酵法生产丁二酸具有广阔的前景，但发酵成本偏高影响着其工业化的进程，而寻找廉价易得的原料是降低成本的有效手段之一。

丁二酸的合成合成方法比较丁二酸的生产方法很多,但是在工业生产上应用的方法只有催化加氢法、石蜡氧化法、电化学合成法。现将三种方法的特点分述如下(见附表)。

由上表可知,电化学还原法生产丁二酸是一种很有发展前途的方法。

3.2电化学还原法

3.2.1工艺流程

3.2.2电化学合成反应原理

电解过程中,在阴极上顺丁烯二酸的稀键加成,发生还原反应生成丁二酸,阳极电解出H十提供给阴极。目前,我国已有个别厂家采用电化学合成法生产丁二酸(有膜法),实际生产中表明,丁二酸的电化学合成法还有许多问题需要解决,如电耗大、离子膜易破损、阳极消耗严重、工艺操作条件不佳等,这些问题的解决不仅对本产品的生产有实际意义,而且对推动电化学合成的发展和应用有重要价值。笔者对研究采用两种思路方法(有关内容另有文章发表),一是对有膜工艺进行进一步改进,通过一定的手段解决能耗高、阳极腐蚀、优化工艺路线和操作条件等问题;二是采用无膜法取掉离子膜来简化设备,并分别对一些关键因素进行研究,解决了无膜法生产存在的问题。最终达到工艺流程合理、设备简单、能耗小、阳极消耗小、获得的产品有较高的纯度和产率。

丁二酸的用途

在食品加工中,丁二酸是一种理想的酸味剂,丁二酸的钠盐可改善酱油、豆酱、液体调味

及炼制品的质量、用于咸菜、火腿、香肠、鱼加工产品、肉罐头等的风味改良剂,还用于奶粉、奶片、饼干的强化剂,促进生长发育。

在医药卫生中闭,丁二酸钠具有医治昏迷的疗效,丁二酸的钱盐可做镇静剂,丁二酸及其酸醉用于制造磺胺药、维生素A、氏、止血药和可的松衍生物,丁二酸对巴比妥酸盐中毒具有解毒作用,丁二酸乙醋红酶素又名利菌沙,是人们常用的口服抗菌药。

在农业方面,丁二酸是一种植物生长激素,它能控制植物生长、调节养分、增加抗旱、抗病、抗冻能力,施用于农作物一般能增产10%一20%,还用来处理大麦黑穗病,用作除草剂的添加剂。

丁二酸也是合成照相化学品的中间体。丁二酸醋与2、6一二氨基毗陡缩合的产物广泛用作照相底片中的固酸颜料,明胶与丁二酸醉反应得改进卤化银照相乳液性能的载色剂。丁二酸衍生物是一种良好的表面活性剂,是去垢剂、肥皂和破乳剂的组份;丁二酸可生产脱毛剂、牙膏、清洗剂、高效去皱美容醋。丁二酸还用于染料、润滑剂、添加剂、弹性体中。丁二酸对化学镀镍有加速和稳定作用回。可见,丁二酸的用途非常广泛,开发利用它是很有意义的。

结束语

电化学合成丁二酸,无论是无膜法还是有膜法都是有效的方法,与传统的方法相比,具有设备简单、易操作、产率高产品质量好、污染少、反应条件温和等特点,是一种很有前途的合成方法。

参考文献

［1］ Zeikus J G，Jain M K，Elannovan P. Biotechnology of suc-cinic acid production and markets for derived industrialproducts［J］． Appl Microbiol Biotechnol，1999，51(5) :545－552.

［2］ Song H，Lee S Y. Production of succinic acid by bacterial fermentation［J］． Enzyme Microb Technol，2006，39( 3) :352－361.

［3］ 郑璞，孙志浩 . 生物质原料发酵生产丁二酸研究进展［J］． 生物产业技术，2009( 增刊) : 31 －36.