一、化學(xué)結(jié)構(gòu)

二、理化性質(zhì)

1. 外觀性狀：通常呈現(xiàn)為無色或白色的結(jié)晶狀固體，在純凈狀態(tài)下具有一定的光澤，看起來類似晶體顆粒，而且它往往無嗅，也就是沒有明顯的特殊氣味。

2. 溶解性：在水中具有較好的溶解性，這得益于其分子結(jié)構(gòu)中的羧基能夠與水分子形成氫鍵相互作用，所以可以較容易地溶解在水中形成溶液。同時(shí)，在乙醇、甲醇等極性有機(jī)溶劑中也能表現(xiàn)出一定的溶解性，不過在非極性有機(jī)溶劑（如苯、正己烷等）中的溶解性則很差，主要是因?yàn)槠錁O性的羧基結(jié)構(gòu)與非極性溶劑分子間缺乏有效的相互作用機(jī)制來實(shí)現(xiàn)溶解。

3. 熔點(diǎn)與沸點(diǎn)：熔點(diǎn)相對(duì)較低，大約為 185℃（具體數(shù)值可能因純度等因素略有差異），在加熱到熔點(diǎn)溫度時(shí)，丁二酸會(huì)從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，便于后續(xù)一些加工或者反應(yīng)操作；其沸點(diǎn)約為 235℃（在分解壓力下），在常規(guī)加熱等操作過程中，需要注意當(dāng)溫度接近沸點(diǎn)或者更高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)分解等情況，影響其化學(xué)穩(wěn)定性。

4. 酸性與化學(xué)穩(wěn)定性：作為一種羧酸，具有一定的酸性，能夠與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水，例如和氫氧化鈉反應(yīng)可以生成丁二酸鈉等鹽類化合物。在一般的常溫、常壓以及中性或弱酸堿環(huán)境下相對(duì)穩(wěn)定，但如果處于強(qiáng)氧化劑環(huán)境、高溫且有合適的催化劑等特殊條件下，丁二酸可能會(huì)發(fā)生氧化、脫羧等化學(xué)反應(yīng)，改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)，影響其原本的性質(zhì)特點(diǎn)。

三、來源與制備方法

1. 來源：
   在自然界中，丁二酸可以通過微生物發(fā)酵的方式產(chǎn)生，一些特定的微生物（如某些細(xì)菌、真菌等）在合適的底物（比如糖類等）和發(fā)酵條件下，能夠?qū)⑻穷惖任镔|(zhì)代謝轉(zhuǎn)化為丁二酸，這也是當(dāng)前生物法制備丁二酸的基礎(chǔ)。此外，丁二酸還存在于琥珀等天然物質(zhì)中，其名稱 “琥珀酸” 也正是由此而來。

2. 制備方法：

• 化學(xué)合成法：常見的合成途徑有通過順丁烯二酸酐（馬來酸酐）或順丁烯二酸（馬來酸）的加氫反應(yīng)來制備，在催化劑（如鎳催化劑等）存在以及一定的溫度、壓力條件下，順丁烯二酸酐等原料經(jīng)過加氫還原過程轉(zhuǎn)化為丁二酸。另外，也可以從乙炔等原料出發(fā)，經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)逐步構(gòu)建出丁二酸的結(jié)構(gòu)，不過不同的合成路線在成本、反應(yīng)條件以及產(chǎn)率等方面各有優(yōu)劣，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

• 生物發(fā)酵法：利用特定的微生物菌株，以廉價(jià)易得的糖類（如葡萄糖、蔗糖等）為碳源，在適宜的發(fā)酵罐中，通過控制發(fā)酵溫度、pH 值、溶氧等條件，使微生物進(jìn)行發(fā)酵代謝產(chǎn)生丁二酸，然后再經(jīng)過分離、提純等工藝步驟，獲得高純度的丁二酸產(chǎn)品。這種方法相對(duì)更加綠色環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，近年來受到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 化學(xué)工業(yè)：

• 合成材料方面：是合成聚酯樹脂、聚氨酯等高分子材料的重要原料之一，通過與相應(yīng)的醇類、胺類等化合物發(fā)生酯化、縮聚等反應(yīng)，參與構(gòu)建高分子材料的骨架結(jié)構(gòu)，賦予材料諸如良好的柔韌性、機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕性等性能，廣泛應(yīng)用于涂料、膠粘劑、塑料等產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中。

• 增塑劑領(lǐng)域：可用于合成一些增塑劑，添加到塑料制品（如 PVC 塑料等）中，能夠改善塑料的加工性能，使其更易于成型加工，同時(shí)還可以提高塑料的柔韌性、延展性等，使塑料制品具有更好的使用性能。

2. 醫(yī)藥領(lǐng)域：
   在藥物合成中有著一定的應(yīng)用，例如可以作為中間體參與一些藥物分子的構(gòu)建，或者用于合成藥物的輔料等，幫助調(diào)節(jié)藥物的溶解性、穩(wěn)定性等性質(zhì)，促進(jìn)藥物更好地發(fā)揮藥效，保障藥物的質(zhì)量和使用效果。

3. 食品工業(yè)：
   作為一種食品添加劑，丁二酸及其鈉鹽在食品加工中有著酸度調(diào)節(jié)、風(fēng)味增強(qiáng)等作用，不過其使用需要嚴(yán)格遵循相關(guān)的食品安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)定的使用限量范圍內(nèi)添加到食品中，比如在一些飲料、糖果等食品產(chǎn)品中適量使用，以改善產(chǎn)品的口感和風(fēng)味。

五、安全性方面