_DL-苹果酸

DL－苹果酸是D－苹果酸和L－苹果酸的混合物。苹果酸又名：2－羟基丁二酸，由于分子中有一个不对称碳原子，有两种立体异构体。即左旋体（L－苹果酸）和右旋体（D－苹果酸）。大自然中，苹果酸以三种形式存在，即D－苹果酸、L－苹果酸和DL－苹果酸。

中文名                DL-苹果酸               英文名        DL-Malic acid       别    称              DL-羟基丁二酸
化学式                C4H6O5                  分子量       134.09                   CAS登录号       617-48-1;6915-15-7
EINECS登录号  210-514-9               熔    点        130-132℃            水溶性              558 g/L (20℃)
闪    点                 203℃

基本信息

[1]  相关类别: Food & Flavor Additives;Aliphatics;Chiral Reagents;Isotope Labelled Compounds;羰基化合物;Building Blocks;C1 to C5;Carbonyl Compounds;Carboxylic Acids;Chemical Synthesis;Organic Building Blocks;中药对照品;其他有机酸类;NULL;植物提取物;对照品;标准品;通用试剂;酸度调节剂类;Food additive;医药原料
Mol文件: 6915-15-7.mol

性状

苹果酸在正常情况下稳定，湿度高时有吸湿性。三斜晶系白色晶体。熔点 130℃;相对密度 1.601;溶解性 易溶于甲醇、乙醇、丙酮和其他许多极性溶剂。

生产方法

主要有以下八种方法：
DL-苹果酸的化学合成法 将200kg顺丁烯二酸酐溶于400kg水，于不锈钢高压釜中，185℃±3℃和1.0MPa下搅拌反应6~8h，在反应过程中，当温度 120℃时，顺丁烯二酸与水作用生成苹果酸；而当温度 130℃时，顺丁烯二酸本身也异构化为反丁烯二酸。而在反应条件下，苹果酸又与反丁烯二酸存在着一种平衡，因此当反应结束后，顺丁烯二酸与苹果酸的比例为1：17。若在反应初期，按比例加入反丁烯二酸，则收率可由63%上升到90%以上。反应物冷却至100℃以下后，压入蒸馏釜于60℃下减压浓缩，再经冷却、结晶、离心分离、干燥而得成品。
将苯催化氧化，得到马来酸和富马酸，然后在高温和加压下进行水合反应。反应生成物主要是苹果酸和少量反丁烯二酸，过滤分离出反丁烯二酸晶体，母液浓缩，离心分离固体，得粗苹果酸，再经精制结晶得成品。也可以利用发酵法或萃取法制得。
将反丁烯二酸或顺丁烯二酸经高温高压催化加水，可制得DL-苹果酸。
萃取法　将未成熟的苹果、葡萄、桃等的果汁煮沸，加入石灰水，生成钙盐沉淀，然后再经处理生成游离苹果酸。此法目前已不采用。
发酵法　从反丁烯二酸利用生物酶发酵生产左旋苹果酸。
DL-苹果酸的合成　以顺丁烯二酸或反丁烯二酸在高温、加压下水合制取。用阴、阳离子交换树脂提纯。
L- 苹果酸的合成　利用短杆菌氨基因细胞由反丁烯二酸制取。
烟草：FC，22， 38，50， 54；BU，39。

微生物发酵制备苹果酸工艺

苹果酸发酵工艺有两种： 即一步发酵法与两步发酵法。
一步发酵法
菌种有黄曲霉、米曲霉、寄生曲霉等，均以包括葡萄糖在内的多种糖为底物产生L-苹果酸。
两步发酵法
由华根霉或少根根霉将葡萄糖生物合成富马酸，再由膜醭毕赤酵母、普通变形菌、芽孢杆菌或掷孢酵母等将富马酸转化为L-苹果酸。 一步发酵法较多地采用黄曲霉，它能利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、果糖及淀粉等多种糖质原料产生L-苹果酸。但培养基较复杂，发酵过程常有富马酸等其他有机酸产生，给分离提纯带来困难，难于得到高纯度的晶体，再加上产酸低，对糖转化率低 (30%～40%)，周期长(最少也需5天)，故至今在国内外均未实现工业化生产。
两步发酵法的第一步，先用根霉将糖类发酵生成富马酸，即富马酸发酵，这里的糖较多的使用葡萄糖，葡萄糖可由淀粉经双酶水解而得。
第二步是在前面所产的富马酸中接入酵母菌或细菌进行发酵，将富马酸转化为L-苹果酸，即转化发酵。采用这种方法，苹果酸对糖转化率最高可达60%以上，但是毕竟发酵周期太长，前后加起来要8～9天。虽然两步法与一步法一样，国内外学者正在不断地探索，取得了一些有价值的进展，但至今仍然未见工业化生产的报道。 无论是一步法还是两步法发酵，如以淀粉为原料，在使用前都需进行水解处理，使之成为葡萄糖，而淀粉最好的水解方法是双酶水解法。
目前，国内外L-苹果酸工业化生产的方法，都是固定化细胞转化法。该方法是首先大量培养富马酸酶活力高的菌体，收集菌体后用卡拉胶等适当的载体进行固定，然后装入柱式反应器，以富马酸钠盐为底物，流经反应器，由固定化细胞中的富马酸酶的催化作用，很容易将富马酸转化为L-苹果酸，且几乎无副产物，转化率高达95%以上。此法与上述两种方法相比，简单、 经济、高效，于是成了工业化生产的首先方法。

安全信息

危险品标志 Xn,Xi
危险类别码 22-37/38-41-36/37/38-42/43-34
安全说明 26-39-37/39-36-36/39
WGK Germany 1
RTECS号 ON7175000
海关编码 29181980
毒害物质数据 6915-15-7(Hazardous Substances Data)

上下游产品信息

上游原料 马来酸
下游产品 香豆酸

用途

食品工业用作酸味剂、色泽保持剂、防腐剂和蛋黄等的乳化稳定剂等，也用于制药。通常认为L -苹果酸具有重要的生理功能，但是D L-苹果酸中一半的D 型在生理上无效。
化工行业可用作除垢剂、荧光增白剂的合成原料之一。添加到虫胶清漆或其它清漆中，可防止漆面结皮，用该种酸生产的聚脂树脂和醇酸树脂是有特殊用途的塑料。

质量指标

按日本食品添加剂标准，苹果酸应符合下列质量指标：含量≥99．0%(质量)，溶状、水溶液澄清，熔点127～130℃，重金属≤0．002%(质量)，氯化物≤0．0035%(质量)，铁≤0．004%(质量)，灼烧残留物≤o．05%(质量)。
按美国食用化学品法典(1983)规定，苹果酸应符合下列质量指标：含量≥99．5%(质量)。熔点130～132℃，灰分≤0．1%(质量)，重金属(以Pb计)≤0．002%(质量)，砷(以As计)≤0．0003%(质量)，铅≤0．001%(质量)，富马酸≤0．5%(质量)，顺丁烯二酸≤0．05%(质量)，水不溶≤o．1‰(质量)。

鉴别

（1） 取本品约0.5g，加水10ml使溶解，用氨水调pH值至中性，加1%对氨基苯磺酸溶液1ml，在沸水浴中加热5分钟，加20%亚硝酸钠溶液5ml，置水浴中加热3分钟，加4%氢氧化钠溶液5ml，溶液应立即呈红色。
（2）本品的红外光吸收图谱应与DL－苹果酸对照品的图谱一致（中国药典2005年版二部附录Ⅳ C）。

安全术语

S26
不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
S37/39
戴适当的手套和护目镜或面具。

风险术语

R22
吞食有害。
R34
引起灼伤。
R42/43
吸入及皮肤接触可能致敏。

贮运

用内衬双层食品级的聚乙烯塑料袋的纸板圆桶包装，有易吸湿、氧化的性能，运输时应遮蓬，不得与有毒、异味、有色粉末混放，贮存于阴凉、干燥的库房中，避免日晒。

编号系统

CAS号：6915-15-7
MDL号：MFCD00064212
EINECS号：210-514-9
RTECS号：ON7175000
BRN号：1723539
PubChem号：24854408

物性数据

性状：无色结晶或白色结晶性粉末，无臭或稍有特异臭气，有特殊愉快的酸味。
密度（g/mL,25/4℃）：1.609
相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：1.061
熔点（ºC）：130-132
沸点（ºC,常压）：306.4
沸点（ºC,5.2kPa）：不可用
折射率：不可用
闪点（ºC）：203
比旋光度（º）：不可用
自燃点或引燃温度（ºC）：不可用
蒸气压（kPa,25ºC）：不可用
饱和蒸气压（kPa,60ºC）：不可用
燃烧热（KJ/mol）：不可用
临界温度（ºC）：不可用
临界压力（KPa）：不可用
油水（辛醇/水）分配系数的对数值：不可用
爆炸上限（%,V/V）：不可用
爆炸下限（%,V/V）：不可用
溶解性：易溶于水和乙醇，难溶于乙醚和苯。易潮解，1%的水溶液pH值为2.34。

毒理学数据

急性毒性：LD50：1000mg/Kg（狗经口）；5000mg/Kg（兔经口）；3200mg/kg（大白鼠经口）。

生态学数据

其它有害作用：该物质对环境可能有危害，对水体应给予特别注意。

分子结构数据

摩尔折射率：25.20
摩尔体积（cm3/mol）：81.6
等张比容（90.2K）：248.9
表面张力（dyne/cm）：86.2
极化率（10-24cm3）：9.99

计算化学数据

疏水参数计算参考值（XlogP）:无
氢键供体数量:3
氢键受体数量:5
可旋转化学键数量:3
互变异构体数量:无
拓扑分子极性表面积94.8
重原子数量:9
表面电荷:0
复杂度:129
同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
不确定原子立构中心数量:1
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
共价键单元数量:1

性质与稳定性

有旋光性。苹果酸能进行许多二元酸、 一元醇和羟基羧酸的特征性反应， 生成酯、 酰胺和酰氯。
安全无毒。
存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、烟气中。
天然存在于不成熟的苹果、山楂、葡萄汁中。

安全说明

【食入】
　　就医。如果个人是昏昏欲睡或无意识的，不给吃任何东西，将误食者的头侧放下来。联系医生，医疗设施，或中毒控制中心的意见是否要催吐。如果可能的话，不要留下误食者一个人。
　　【吸入】
　　如果出现症状，尽可能使得患者接触到新鲜的空气。如果症状持续，应寻求医疗救护。如果出现呼吸困难，输氧。保持温暖和安静的，立即就医。
　　【皮肤】
　　脱去污染的衣着，用大量的水清洗接触部位。如果刺激或疼痛仍然存在，医生应检查该地区。
　　【眼睛】
　　如果出现症状，立即使得患者接触到新鲜的空气。与水轻轻冲洗眼睛至少15分钟，而眼皮，立即就医。
　　【个人防护】
　　化学护目镜符合OSHA规定的建议，但是，OSHA法规也允许其他类型的安全眼镜。Whre防化学品手套。为了防止反复或长期与皮肤接触，戴防渗透的衣服和靴子。
　　【暴露的影响】
　　有报道神经心理功能异常。
　　【灭火】
　　在压力需佩戴自给式呼吸器设备，MSHA / NIOSH（或同等学历），和全身防护服。在发生火灾时，刺激性和剧毒气体，可能会产生由热分解或燃烧。使用最合适的灭火剂。
　　【小泄漏/泄露】
　　清理人员应穿防护服和呼吸器。避免排放到排水沟，下水道和河道。

安全术语

S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
　　不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
S37/39Wear suitable gloves and eye/face protection
　　戴适当的手套和护目镜或面具。

风险术语

R22Harmful if swallowed.
　　吞食有害。
R34Causes burns.
　　引起灼伤。
R42/43May cause sensitization by inhalation and skin contact.
　　吸入及皮肤接触可能致敏。