乙二酸

乙二酸（Glycolic acid），有机化合物，分子式为C2H2O4，结构式为HOOC-COOH，俗称草酸，摩尔质量90.03g/摩尔，密度为1.9g/cm3。草酸是无色透明的单斜晶体或白色粉末，无味，溶于水和乙醇，不溶于苯、氯仿、石油醚，易升华。通常，草酸是一种无色晶体，含有两个分子的结晶水它的学名是草酸二水合物，分子式是C2H2O4·2H2O。在所有的二元羧酸中，草酸的酸性最强，受热易分解，还原性强它能与酒精和许多金属反应生成草酸盐。草酸以盐的形式广泛存在于许多草本植物和藻类中（如菠菜、芹菜、辣椒和茶叶含量高）最常见的是钙盐和钾盐。在人和动物的尿液中，草酸以草酸钙的形式存在。工业上生产草酸的方法是甲酸钠法、氧化法和羰基合成法。

草酸及其盐类在工业上应用广泛，常用作还原剂、漂白剂、媒染剂、清洗剂、金属表面处理剂、提炼稀有金属和有机合成原料的溶剂。长期接触草酸烟尘会引起上呼吸道慢性炎症，液体对皮肤有害、眼睛和粘膜有刺激性和腐蚀性、局部长期影响会引起疼痛、发绀，甚致溃疡、坏死。

草酸的俗称是草酸，以盐的形式广泛存在于许多草本植物和藻类中（如菠菜、芹菜、辣椒和茶叶含量高）最常见的是钙盐和钾盐。在人和动物的尿液中，草酸以草酸钙的形式存在。哺乳动物对草酸的摄入主要通过饮食获得，植物中的草酸是草酸最重要的来源。大多数植物中的草酸含量可达组织干重的6%~10%草酸分为可溶性草酸和不溶性草酸，两种形式的草酸都是植物产生的。不溶性草酸在一些植物中产生针状物质，防止食草动物摄入。可溶性草酸作为食源性毒素容易被肠壁吸收，在肾脏中以草酸钙晶体的形式沉积。此外，至少有13种食物中的前体物质，如醋酸醛、抗坏血酸、羟脯氨酸、甘氨酸通过复杂的代谢途径产生烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和草酸副产物。发现草酸除了植物还有很多种真菌（真菌属如：核盘菌属、曲霉属、腐霉属、青霉属、栗疫壳菌属、倒杯伞菌属、丝核菌和核盘菌）也能产生草酸。

草酸通过饮食直接进入体内，最终被肝脏代谢。草酸的排泄总量包括微生物降解后积累的内源性和膳食性草酸。草酸的转运大多是在胃壁分泌的盐酸作用下转变成阴离子，与跨细胞转运蛋白结合实现的。特别是一些转运蛋白主要分布在小肠和大肠中，并且已经证实来自SLC26基因家族的转运蛋白具有转运草酸的功能。草酸盐也可以在胃中被动吸收。大量的草酸盐在体内不能直接通过粪便和尿液排出体外，只能沉积在肾小管和肾盂内形成肾脏内的草酸钙晶体，导致肾结石，所以只有被微生物降解后才能排出体外。

草酸作为真菌分泌的毒素，参与了真菌病害的致病过程。已经在核盘菌属、曲霉属、腐霉属、青霉属、栗疫壳菌属、倒杯伞菌属、在丝核菌属和核盘菌属中已有报道。草酸在上述真菌的致病过程中起着重要作用。低浓度的草酸有助于植物抵抗真菌；高浓度会导致死亡。乳酸脱氢酶是无氧糖酵解的最终产物，广泛存在于各种组织中。乳酸脱氢酶可被巯基试剂硼酸抑制、丙二酸草酸草酸和EDTA是竞争性抑制剂。

物理性质

草酸的分子式为C2H2O4，结构式为HOOC-COOH是无色透明的单斜晶体或白色粉末，摩尔质量为90.04g/摩尔，密度为1.9g/立方厘米，熔点189.5℃，溶于水和乙醇，不溶于苯、氯仿、石油醚。草酸容易升华开始升华的温度是100℃，125℃迅速升华157℃时大量升华，开始分解。通常，草酸是一种无色晶体，含有两个分子的结晶水它的学名是草酸二水合物，分子式是C2H2O4·2H2O，摩尔质量126.1g/摩尔，熔点为101℃~102℃，密度为1.65g/Cm3，20℃时在水中的溶解度为13g~14g/100mL，加热到100℃~105℃，失去结晶水，变成无水草酸。

化学性质

酸性：草酸的pKa1为1.46, pKa2 is four.40，酸性比其他二元羧酸强，这是因为两个羧基直接相连，它们之间的电子吸引影响很大。

脱羧：草酸加热到150℃以上，就会脱羧生成甲酸和二氧化碳。乙二酸在189.5℃或遇到浓硫酸会分解成二氧化碳、一氧化碳和水。实验室可以利用这个反应产生一氧化碳气体。

还原：草酸具有很强的还原性，能还原高锰酸钾。这种氧化还原反应是定量进行的，所以在定量分析中可以用草酸来标定高锰酸钾溶液的浓度。当草酸发生部分还原反应时，生成醇酸或醛酸

酯化：草酸在一定条件下能与醇反应生成酯。例如，草酸可以与乙醇反应生成草酸二乙酯。

与金属反应：草酸能与许多金属反应生成草酸盐。除碱金属和铁的草酸盐外，其余的草酸盐几乎不溶于水，许多金属的草酸盐都能形成水溶性络合物

其他：在光的影响下，草酰氯可以将烷烃变成一元酸的酰氯。

乙二酸

化工领域：草酸广泛用于淀粉水解生产纯糊精和葡萄糖；生产对苯二酚、季戊四醇也需要草酸，草酸也被用来生产各种草酸盐和草酸酯，如：草酸钙、草酸铵、草酸钠、草酸镍、草酸钾和草酸二乙酯等；草酸也用于没食子酸、盐基品绿、聚氯乙烯、氨基塑料、油漆片炼油等化工产品生产。

医药领域：草酸在医药领域用于制造金霉素、土霉素、四环素、链霉素、维生素B12、苯巴比妥、泛酸钙、冰片、碘伏钠等药物。二羟基乙酸是草酸的衍生物，用于制造香料和药物。

金属清洗剂：用草酸溶液清洗过的铁和有色金属表面会形成草酸盐沉积物。在加工过程中，草酸盐涂层起着润滑剂载体的作用，可以提高加工速度，延长被加工零件和设备的寿命。

纺织工业：在纺织工业中，大量的草酸作为染色助剂用于织物去污和漂白用草酸低温洗涤可以杀灭衣物中的细菌，草酸的铝盐和锑盐可以作为媒染剂。

阳极氧化处理和催化剂制造：以草酸或草酸盐溶液为电解液，对铝及其合金进行阳极氧化，获得彩色表面保护层。这种表面层坚硬、耐磨耐腐蚀，反复弯曲不剥落，能提高材料的绝缘击穿电压。并且由于金属中包含的其它元素和处理条件的不同，它可以变成浅黄色、褐黄、古铜色和其他颜色。就化学品和能源成本而言，草酸工艺比硫酸工艺更昂贵。许多催化剂，如用于石油重整的铂-用于石油产品加氢脱硫的镍催化剂钴、锡、草酸用于铝催化剂的制造过程。

稀有元素的提取和提纯：大量的草酸用于提取和提纯稀有元素例如，通过利用稀土金属和钢金属草酸盐的不溶性来提取和纯化稀有金属草酸可以与草酸铵形成可溶性络合物，并与其他草酸盐分离。

其他：草酸可以作为木材的漂白剂，用草酸处理过的木材，颜色有光泽，更均匀；一些草酸化合物对光敏感，照相印刷和染色方法已经开发出来。在汽车工业中，它被用来制造钨金钢。用于皮革工业中的皮革油污处理。用于松油醇的油脂化学、甘油和硬脂酸盐的精制。此外，草酸还用于铝合金涂层加工和硬金制造、合金刀头，用作钢材、土壤分析试剂。

甲酸钠法：一氧化碳与氢氧化钠反应生成甲酸钠，甲酸钠再高温脱氢生成草酸钠，草酸钠再钙化（或铅化）酸化、结晶脱水和干燥等，得到成品草酸。

氧化法：1以淀粉或葡萄糖母液为原料，在明矾催化剂存在下，与硝酸反应生成草酸。废气中的一氧化氮被送至吸收塔回收，生成稀硝酸。

②以乙二醇为原料，在硝酸和硫酸存在下，空气氧化可得到草酸。

羰基合成法：一氧化碳和丁醇在钯催化剂的存在下反应生成草酸二丁酯，然后水解生成草酸这种方法可分为液相法和气相法两种气相法反应条件较低，反应压力为300kPa~400kPa，液相法反应压力为13MPa~15MPa。

液相法生产过程中不产生氯化氢，避免了设备的腐蚀问题；因为催化剂体系不含Cu2，所以不会生成草酸盐，草酸盐会降低催化剂的活性；催化剂寿命长，再生简单；单位Pd的生产效率高，即使在低催化剂浓度下也能获得高时空产率；当CO分压低时，选择性仍然高；产物草酸二丁酯在反应溶液中可以达到非常高的浓度

与液相法相比，气相法向前迈进了一步：该反应不需要在高压下进行；固体催化剂采用固定床或流化床，无需另设催化剂分离系统；催化剂的使用寿命比液相法长。

糖发酵法：草酸是曲霉糖发酵生产柠檬酸和酒石酸过程中的副产物。控制发酵条件。如氨，产品的比例可以调整。这种方法曾经是获得草酸的重要途径。发酵法生产草酸是不经济的，一直没有占据重要地位。

植物提取：一些植物富含草酸盐。印度研究人员报告说，在赤桉中、香椿、在柚木等的树皮中，灰色蔬菜、马齿苋植物的茎、叶子含有大量的草酸盐。从一种对家畜有毒的草的叶和茎中，4可以通过浸泡在水中并用氯化钙硫酸溶液处理而获得.4%的草酸。你可以从叶子上得到6.6%的草酸，其中4.4%从可溶性草酸盐，2.2%来自草酸钙。

酶催化：草酸可以直接进入柠檬酸循环代谢。丙酮酸在羟化酶的作用下转化为草酸；乳酸必须在LDH中（乳酸脱氢酶）它首先转化为丙酮酸，然后在的作用下转化为草酸。

毒理学资料

大鼠口服LD50（LD50）375mg/kg。

兔经皮LD50（LD50）2000mg/kg。

健康危害

长期接触草酸烟尘会引起上呼吸道慢性炎症，液体对皮肤有害、眼睛和粘膜有刺激性和腐蚀性、局部长期影响会引起疼痛、发绀，甚致溃疡、坏死。草酸摄入后，由于量的不同，会出现肌肉痉挛中枢神经系统抑制肠胃炎呕吐等症状（常带血），蛋白尿、血尿、强直、昏迷，直致死亡。草酸及其可溶性盐引起的这些症状被认为是由于草酸与钙络合，使体液中钙离子量减少，引起体液干扰，导致心脑功能紊乱草酸钙在肾脏里、肝脏等软组织沉积，肾小管腔内沉积结晶草酸钙，损害肾脏。

急救措施

吸入：立即将病人转移到空气新鲜的地方休息，并采取半直立的姿势。立即给予医疗护理。

食入：漱口，不要催吐。立即给予医疗护理。

皮肤接触：脱掉被污染的衣服，用大量的水冲洗皮肤或淋浴至少15分钟。给予医疗护理。

眼睛接触：用大量水冲洗。立即给予医疗护理。

储存运输

草酸应储存在干燥的谷仓中，与食用化工原料和氧化剂混合、碱类隔离。装卸中要轻轻卸。