琥珀酸的生产技术及应用初探.pdf

专论与综述
中国酿造
2012年第3卷第7期
总第244期
°19
琥珀酸的生产技术及应用初探
盛晓晓2,周如金,郵松山
(1广东石油化工学院化工与环境工程学院,广东茂名525000;2.江科技大学生物与化学工程学院,江苏镇江212003)
摘要:琥珀酸是从琥珀中分离的天然有机酸,可通过化学合成或微生物发酵得到,本身具有良好的反应活性,衍生物众多,是一种
重要的有机化⊥原料及中间体,目前广泛应用于化工、医药、食品等行业,本文分别探讨了珀酸的化学合成及生物发酵的方法,并
对其应用现状和前景进行了展彭。
关键词:琥珀酸;化学合成;发酵工艺
中图分类号:T921
文献标识码:A文章编号:0254-5071(2012)07-0019-03
Production and application of succinic acid
SHENG Xiaoxiao, ZHOU Rujin"*, QIU Songshan
(1 lege of Chemical and Envommnal En n n dn tope echols Maom Ch
2, School o Bilogy and Chemica Engineeing angst nivers of Scence and Technology, Zhenjiang 212003, China)
ccic acid is an organic acid ha us matually n amber, and can be produced by chemcal synthesis or fermentation Succinic acid is
highly reactive and as many derivaives whic makes it ein extensively used in em ca, medical and food industries as an important industrial
organic chemica and in a e The m al n is an em o of uc a w disussed as we as its urnt and fu
ture application
Key words: succinic acid; chernical synthesis; fermentation technology
琥珀酸( actinic act学名丁二酸( butanedioic acie,1.1.2催化加氢法
1546年困德国科学家 Geroguus Agrieola从琥珀中分离发现
催化加氢法是以顾丁烯二酸或顺丁烯二酸酐为原
而得名,分子式是CHO2,相対分子量为118.09,是无色料,采用载有活性炭的镍或贵金属为催化剤,在130℃
或白色三斜晶体或单斜晶体,熔点188℃,能溶于水、乙醇、140℃、2x10Pa~30x10Pa条件下催化加氢得到。顺丁烯
乙等溶剂,是一种常见的天然有机酸,可由三羧酸循环酸或顺丁烯二酸酐的催化加氢体系可分为多相和均相,
途径代谢或丙酮酸羧化支路产生,广泛地存在于人体、动其中多相催化体系又可分为气相催化加氢体系和液相催
植物和微生物中。在化工、医药、食品等行业应用广泛,且化加氢体系。催化加氢法是目前世界上使用最广泛的琥
流着应用领域的不断开拓,市场的需求量逐年递增。美国珀酸工业合成方法,其产率高,产物纯度良好,无明显副反
能源部对300种化合物的技术可行和市场潜力进行了比应,但对操作条件要求比较严格,生产成本高,工艺较复
较,随后在2004年8月公布了12种有潜力可大宗生产的化合杂,生产中伴有重金属和有机彈的污染
物,其中琥珀酸居于第一位
1.1.3电化学法
1琥珀酸的生产方法
电化学法是一种比较新的工艺,是以顺丁烯二酸或顺
唬珀酸的生产方法主要有化学合成法和生物发酵法丁烯二酸酐为原料,电解还原得到號珀酸,主要涉及电解
两大类,化学合成法对石化原料和电能消耗较大,同时会槽和工作电极。电解槽分有隔膜和无隔膜2种,电极有铅
带给环境较严重的污染,生物发酵法是利用微生物将可再铅合金、石曌、不锈钢、铜、钛、二氧化钛等。电化学还原顺
生的生物质能源进行发酵,周期较长,对环境污染较小。丁烯二酸合成琥珀酸主要有2种方式,为直接电还原和间
1化学合成法
接电还原。前者是直接在电极表面由电子进攻双键或活性
1.1.1石蜡氧化法
氢还原生成琥珀酸, MUZUMIDARAV等以钛为阴极,采
石蜡氧化法是工业传统的生产方法,石蜡在钙、锰用可循环母液的电解槽,使用直接电还原的方式合成琥珀
的催化条件下深度氧化,得到混合二元酸氧化石蜡,后者酸,电解条件为温度40℃、电流密度625Am2,最终达到
经过热水蒸气蒸馏,去除不稳定羟基油溶性酸和酯,琥珀96.78%的转化率,9694%的电流效率。有研究报道用自制
酸就留在水相中,干燥后得到瑰珀酸结晶。石蜡氧化法工的不锈钢负载表面合金电催化材料作为工作电极,直接电
艺比较成熟,但收率和纯度都不高,对石化原料消耗较大,还原顺丁烯二酸,电解条件为276.8Am的电流密度,0.ImL
污染较为严重。
的硫酸密度,最后电流效率可达到88.3%,效果较好。国
收稿日翔:2012-62-12
基金项目:广东雀科技计划项日(2011BO1010046):广东省科技斤产学研项日(2009B09030134)
作者简介:盤晓晓(1987-),女;h两天镇人,硕七研究生,研究方向发酵1+:周如会·,教授,通讯作者
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