乙醇酸的合成方法与应用介绍

2024/4/9 8:52:33 作者:风华

研究背景

乙醇酸是最简单的羟基酸,1848年通过用亚硝酸处理甘氨酸首次得到,到1851年被确认。乙醇酸在自然界广泛存在,如甘蔗、甜菜及未成熟的葡萄汁等中都含有少量的乙醇酸,但其含量较低,而且与其他有机酸共存,难以分离回收。

乙醇酸又名羟基乙酸,甘醇酸等,是一种化学式为C2H4O3,分子量为76.05有机化合物,无色易潮解的晶体。关于该物质,它溶于水,溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂,微溶于乙醚,不溶于烃类,是几乎不挥发的有机合成物。因为乙醇酸分子结构中含有一个羧基和一个羟基,故具有羧酸和醇的双重性质。作为酸,它可以生成盐、酯、酰胺等;作为醇,它能与其他有机酸生成酯,本身亦能酯化生成乙交酯,也能生成醚或缩醛兼有醇与酸的双重性,加热至沸点时分解。

乙醇酸.jpg

合成方法

乙二醇选择性氧化法

Pt -Bi/Al2O3催化剂于343K及300kPa氧气分压等条件下,在含Pt20 %的Pt -Bi/Al2O3催化剂体系中,乙醇酸的收率可达到 93.60%[1]。

生物催化法

以羟基乙腈为起始原料,通过发酵培养乳酪短杆菌(Brevibacterium casei)CGMCC No.0887而得到的具有腈水解活性的微生物酶为催化剂,在一定条件下水解反应,得到产物乙醇酸。本方法具有反应条件温和,工艺路线简单,无污染,可连续工业化生产的显著特点[2]。

用途

乙醇酸是一种应用广泛、缺口较大的化工基本原料之一。它可用作清洗剂、粘接剂、生物降解聚合单体、染色剂和螯合剂等[3]。

例如,将活细胞种植于可生物降解的瓣膜支架上可以制造出一种组织相容 性好,不需抗凝,具有修复能力,且支持患者终生的理想心脏瓣膜。具体方法是以胶原膜和聚乙醇酸/聚乳酸共聚物(PGLA)在皮下包埋和种植细胞生长做对照实验。结 果,胶原膜皮下包埋8周仍保持膜状结构,8~12周完全降解,且生物相容性优于聚乙醇酸/聚乳酸共聚物(PGLA)。也就是说,胶原膜适于组织工程心脏瓣膜支架材 料的应用[4]。

参考文献

[1]徐建昌,崔跃飞.乙二醇选择性氧化制备乙醇酸催化剂体系的研究[J].化工进展, 2003, 22(11):3.DOI:10.3321/j.issn:1000-6613.2003.11.012.

[2]薛建萍,罗积杏,李还宝,等.生物催化生产羟基乙酸:CN200410068140.9[P].CN1772912.DOI:CN1772912 B.

[3]杨艳平,张毅安.水解法合成羟基乙酸[J].陕西化工, 1994.DOI:CNKI:SUN:SXHG.0.1994-01-011.

[4]周栋,汪钢,赵东锷,等.胶原膜、聚乙醇酸/聚乳酸共聚物在组织工程心脏瓣膜支架材料中的应用[J].中国组织工程研究, 2002, 6(012):1751-1752.DOI:10.3321/j.issn:1673-8225.2002.12.017.

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