富馬酸,又名反丁烯二酸、延胡索酸、紫堇酸或地衣酸,是一種無色、易燃的晶體,由丁烯衍生出的羧酸。富馬酸的味道像水果,并在延胡索屬、牛肝菌屬、地衣及冰島海苔中可以發(fā)現(xiàn)。富馬酸有很強(qiáng)的緩沖性能,以保持水溶液的pH值維持在3.0左右(水溶液的pH值為2.25-2.7),這對適宜在pH值3.0左右發(fā)揮作用的防腐劑等具有特別重要的意義,故常用其作為復(fù)配防腐劑等的主要成分之一。另外它還具有較弱的抗氧化能力,以及對油包水型乳化劑起穩(wěn)定作用。
工業(yè)上主要通過化學(xué)合成法和生物合成法制備富馬酸,但仍以化學(xué)合成法為主。下面小編簡單向大家介紹一下:
工藝流程:苯或丁烯與空氣、催化氧化、水解、濃縮、結(jié)晶、成品。
?、夙樁∠┒岙悩?gòu)法
將苯或丁烯(80%)與過量的空氣在流化床或固定床反應(yīng)器中被循環(huán)的液野吸收,生成順丁烯二酸。順丁烯二酸在硫脲催化劑的作用下,加熱到145-260℃經(jīng)異構(gòu)化反應(yīng),生成反丁烯二酸,然后經(jīng)冷卻、過濾、用鹽酸洗滌濾餅、干燥、粉碎得成品。
該法的原料的制備一般以苯法和正丁烷法為主,得率約為93.0%,具有運(yùn)輸方便,不腐蝕設(shè)備,用量少的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是需要石油資源,且工藝條件苛刻。
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以糠醛和水為原料,在250mL燒杯中添加58.5gKClO3粉末,適量的V2O5/MoO3(0.8:1)催化劑和100mL 0.5mol/L的鹽酸溶液,不斷攪拌至110℃下,滴加20mL糠醛,加完后讓其繼續(xù)反應(yīng)2h。然后冷卻過濾,得到粗富馬酸。
該法的得率為83.0%,優(yōu)點(diǎn)是無工業(yè)污染,且副產(chǎn)物KCl可回收用作農(nóng)用化肥,缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高。
發(fā)酵法
以液體石蠟為原料,黑根霉為菌種進(jìn)行深層發(fā)酵80-90h,然后經(jīng)分離脫色、結(jié)晶、干燥等多步工序得富馬酸成品。其中液體石蠟轉(zhuǎn)化率約為50%,萃取率在50%以上。此外,也可用山芋、淀粉等原料發(fā)酵制取。