产琥珀酸重组大肠杆菌复壮研究文献综述
2020-05-25 23:39:04
文 献 综 述
琥珀酸又名丁二酸(succinic acid),广泛存在于人体、动物、植物和微生物中,几乎存在于所有动植物的组织内。它首次是通过蒸馏琥珀制得,并由此而得名。已发现啤酒、肉、蛋、糖浆、水果、蜂蜜和尿中均有琥珀酸,它是通过脂肪的化学和生化氧化,糖的酒精发酵而形成的。琥珀酸是一种很重要的有机化合物,广泛用于医药、农药、染料、香料、油漆、食品、塑料和照相材料工业。近年来,由于不断开拓新的应用领域,国际市场上需求猛增,呈现出诱人的发展前景。目前化学制备丁二酸的生产工艺相对成熟,但存在能耗高、污染大、产率和纯度不高、依赖石化资源等缺点,抑制了其作为大宗化学品的发展潜力。相比传统的化学合成方法,微生物发酵法利用可再生的生物质资源和CO2为原料,不仅能耗低、污染小,而且开辟了温室气体CO2利用的新途径,是一种高效低耗的新型”绿色化工”生产工艺,成为近年来的研究热点而受到国内外科研人员的关注[1-5]。
1琥珀酸物理化学性质
琥珀酸的主要物理性质
琥珀酸分子式为C4H6O4,分子量为 118.09,是一种常见的天然有机酸,琥珀酸是一种无臭,有特殊酸味,低毒,可燃的化学物质。比重为1.572,熔点180-187#730;C,沸点 235#730;C(分解)。25#730;C条件下,在水中的溶解度为 6.8 g/L,在96%的乙醇中的溶解度为 9.99 g/L。几乎不溶于苯、二硫化碳、四氧化碳和乙醚[6] 。
琥珀酸的主要化学性质[7,8]
因为琥珀酸是二元羧酸,所以在 134.8#730;C两个羧基可脱水生成琥珀酸酐,分子式为C4H4O3。在水溶液中琥珀酸解离为质子和琥珀酸根阴离子,在 25#730;C时,琥珀酸的解离常数分别为K1=6.52~6.65#215;10-5, K2=2.2~2.7#215;10-8,0.1M水溶液的pH为 2.7。
其主要的化学反应如下:
1、还原作用:琥珀酸(酐)在催化剂作用下可被还原为 1,4-丁二醇和四氢呋喃。
2、氧化作用:琥珀酸可以被H2O2氧化为过氧琥珀酸CH2COOOH2。在KMnO4作用下生成草酸、羟基琥珀酸和酒石酸的混合物。