1.1 琥珀酸的生产研究概况

1.1.1 琥珀酸的理化性质

琥珀酸是一种二羧酸，学名丁二酸，是三羧酸循环的中间产物，同时也是厌氧发酵的代谢产物之一。其分子式为C4H6O4，分子量为118.089，构型图如图1-1。呈无色结晶体状、可燃，熔点为185℃，沸点为235℃（脱水分解），密度为1.572g/cm3（25℃），折射率1.452（20℃），可溶于水、微溶于醇、醚、酮类等[1,2]。琥珀酸具有二元酸大多数的典型反应，由于琥珀酸分子含有两个活泼的亚甲基，因此又具有许多别的重要反应特性，如卤化、脱水、酯化、碘化、酰化、氧化、还原等，可生产一系列具有特定功能的琥珀酸衍生物。

图1-1 琥珀酸的构型

1.1.2 琥珀酸的应用

琥珀酸是一种常见的天然有机酸，广泛存在于人体、动物、植物和微生物中。在医药、食品、农业、精细化工等领域有着广泛的应用[3]。

在医药行业中，琥珀酸可以用来合成利尿剂、镇静剂、止血药、解毒剂、抗生素以及维生素A、B，还可以用做防腐剂，pH值调节剂，助溶剂等。

在食品行业中，琥珀酸主要是作为食品的调味剂、中和剂、酸化剂、pH改良剂、风味物质和抗菌剂。琥珀酸的钠盐可改善豆酱、酱油及炼乳制品的质量，用于火腿、香肠、咸菜、肉罐头等的风味增强剂，还可用作奶粉、饼干等的强化剂，促进生长发育。同时，琥珀酸也是一种优于单甘脂的新型乳化剂。

在农业生产上，琥珀酸可用于处理种子以提高发芽率，促进作物生长，作为植物的助长剂；还可用来处理大麦黑穗病，作为除草剂的添加剂使用；琥珀酸酰化淀粉可作为增稠剂，赖氨酸残基的琥珀酸酰化能提高食品中大豆蛋白的物理和功能属性等。琥珀酸盐还可以用做反刍动物和单胃动物(如猪)的饲料添加剂。

在化学工业中，琥珀酸主要是作为离子螯和剂，用于电镀行业防止金属的溶蚀和点蚀。同时琥珀酸也是一种良好的表面活性剂，是肥皂、破乳剂和去垢剂的组分；可用于生产清洗剂、脱毛剂、牙膏、润滑剂、弹性体中；在纺织品加工中可用于上浆防收缩，改进染色性，改进己内酰胺黏度与防火性等[4]。

另外，琥珀酸作为一种碳四平台化合物，还可以合成一些重要的化工产品如丁二醇、四氢呋喃、γ-丁内酯、n-甲基吡咯烷酮(NMD)、2-吡咯烷酮等[5]。