柠檬酸铋是一种重要的无机化合物,在医药、化工和材料科学领域有着广泛的应用。
一、基础化学特性
柠檬酸铋的分子式为C₆H₅BiO₇,分子量为398.08[1,2]。其结构以二聚体单元为基础,柠檬酸根(citrate³⁻)与铋离子(Bi³⁺)以1:1摩尔比配位,形成层状或链状结构。每个柠檬酸根提供3个羧酸氧原子和1个羟氧原子,可能与Bi³⁺形成四配位结构。
白色结晶粉末或结晶固体,在水中溶解度非常低,不溶于酒精和乙醚,但可溶于氨水和碱性柠檬酸盐溶液[1,4]。柠檬酸铋在常温常压下相对稳定,但在高温或强酸环境下可能发生分解[1]。其热分解过程分为两个阶段:首先在300-450°C范围内分解为Bi₂O₃和乙酸铋(BiO(CH₃COO)),最终完全分解为Bi₂O₃和CO₂等气体[5,6]。在溶液中,柠檬酸铋的稳定性受pH值影响较大,在弱酸性或中性条件下较为稳定[3]。

二、应用领域
1.医药领域(主要应用)
枸橼酸铋钾中间体:柠檬酸铋是制备枸橼酸铋钾(CBK)的重要前驱体。CBK是一种广泛使用的胃黏膜保护剂,用于治疗胃溃疡和慢性浅表性胃炎[7,8]。
2.化工与材料科学领域
环保型催化剂:柠檬酸铋可作为环保型有机铋催化剂,替代有毒的铅、汞催化剂。双基推进剂催化剂:在推进剂中表现出催化燃烧作用,可提高燃速并降低压力指数。
生物材料制备:用于合成碱式碳酸铋纳米管,这些纳米管显示出抗幽门螺杆菌的抗菌性能。[2]
固相萃取吸附剂:用于从天然来源中选择性分离酚类化合物。[2]
3. 其他应用
化妆品:作为抗菌剂和抗氧化剂,延长化妆品保质期,调节pH值。[9]
食品工业:作为酸度调节剂,调整食品酸碱度,延长保质期。[9]
参考文献
[1] Microwave-Assisted Hydrothermal Synthesis of Bi6(NO3)2O7(OH)2 and Its Photocatalytic Properties.
[2] Preparation of bismuth-based microrods and their application in electroanalysis.
[3] All-optical control and visualization of ultrafast two-dimensional atomic motions in a single crystal of bismuth.
[4] Bismuth Compounds and Preparations with Biological or Medicinal Relevance.
[5] Preparation and characterization of nano bismuth titanate powders with high reflectivity in near-infrared waveband.
[6] Polarized neutron diffraction on a diamagnetic bismuth single crystal.
[7] Solvent extraction mechanism and precipitation stripping of bismuth (III) in hydrochloric acid medium by tributyl phosphate.
[8] Thermal decomposition of anhydrous bismuth citrate.
[9] Bismuth Coordination Chemistry with Allyl, Alkoxide, Aryloxide, and Tetraphenylborate Ligands and the {[2,6-(Me2NCH2)2C6H3]2Bi}+Cation.