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近日,结合现有知识和资料,公司对主营产品“丙二酸”进行了理化特性与下游应用分析,现将报告分享如下:
丙二酸理化特性与下游应用分析
Malonic Acid (Propanedioic Acid)
CAS 141-82-2 · 分子式 C₃H₄O₄ · 分子量 104.06
一、物理化学性质
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项目
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数据
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中文名
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丙二酸(缩苹果酸、胡萝卜酸)
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英文名
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Malonic Acid / Propanedioic Acid
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CAS 号
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141-82-2
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EINECS 号
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205-503-0
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分子式
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C₃H₄O₄
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分子量
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104.06
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熔点
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135.6 °C
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沸点
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140 °C(分解)
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密度
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1.619 g/cm³
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溶解性
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易溶于水(1400 g/L @20 °C)、乙醇、乙醚、丙酮
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外观
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白色结晶或片状固体
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pKa₁ / pKa₂
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2.83 / 5.69
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LD₅₀(大鼠经口)
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1310 mg/kg
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不同测试方法、批次与条件下结果可能存在差异,批量采购前请以双方确认的技术协议为准。
安全提示:本品的危害分类、防范说明与操作要求,以本公司最新版安全技术说明书(SDS)和标签为准,操作时请佩戴防护手套、防护服、防护眼罩/面具,具体防护措施按 SDS 第 8 部分执行。不同生产厂家的 SDS 版本可能存在差异,请以随货 SDS 为准。
二、四大核心化学特性
① 活泼亚甲基(–CH₂–)
两个羧基对亚甲基的强活化效应,使其可进行烷基化、胺化、卤化、Knoevenagel 缩合等反应,是有机合成中应用较广的 C₂ 合成子。
② 双羧基近距离结构
两个 –COOH 处于同一分子的两端,可与尿素等含氮化合物缩合形成嘧啶环类杂环骨架,也可脱水生成 α,β-不饱和酸,用于酯化、酰胺化等多种衍生。
③ 加热脱羧仅产乙酸和二氧化碳
丙二酸受热分解释放乙酸和二氧化碳,不引入含硫、含卤素等难处理元素。基于这一特性,丙二酸可作为铝表面处理中酸型处理剂的选择之一;具体减废效果需结合客户实际工艺与废水处理条件评估。
④ 二羧酸强络合能力
两个羧基可与 Cu²⁺、Be²⁺、Ni²⁺ 等金属离子形成稳定络合物,赋予丙二酸在电镀、半导体清洗、水处理中良好的螯合与缓冲能力。
三、医药中间体
3.1 含氮杂环骨架
丙二酸酯经烷基化、与尿素缩合等反应,是构建嘧啶环类含氮杂环骨架的常用路线之一。
说明:本节仅为化合物用途的学术性说明,不构成任何工艺指导;相关下游物质如属国家管制的药品或精神药品,其生产、经营须依法取得相应许可。
3.2 维生素 B 族
丙二酸酯是多种含氮杂环类医药中间体的常用砌块,包括部分 B 族维生素中间体的合成路线。
3.3 非甾体及尿酸代谢类药物中间体
丙二酸酯可用于部分非甾体类及尿酸代谢类药物的合成砌块构建。
说明:本节仅用于说明本化合物作为合成中间体的角色,不代表本产品具有任何药理作用或疾病治疗功能;本产品为工业用化学品,非药品。相关药品的生产、经营与使用应遵守《药品管理法》等法规要求。
3.4 氨基酸合成
丙二酸酯合成法:丙二酸二乙酯 → 双烷基化 → 水解脱羧 → 各种取代氨基酸(色氨酸、苯丙氨酸等前体)。此法是制备非天然氨基酸的常用路线之一,用于多肽药物研发等领域。
3.5 CRO/CMO 新药研发
制药公司可利用丙二酸构建化合物库,通过 Knoevenagel 缩合制备 α,β-不饱和酸骨架(药物砌块),支撑创新药筛选与工艺开发。
四、农药中间体
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类别
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产品
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合成路径
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杀菌剂
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稻瘟灵
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丙二酸 → 中间体 → 稻瘟灵
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植物生长调节剂
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吲熟酯
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丙二酸 → 中间体 → 吲熟酯
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说明:上述农药名称仅用于说明本化合物作为合成中间体的用途,不构成任何农药的推荐使用建议;农药的生产、经营与使用应遵守《农药管理条例》等法规要求。
五、香精香料
丙二酸本身不作为食品添加剂使用,但其酯类衍生物(丙二酸二乙酯等)在香料工业中主要用作:
- 合成香料骨架前体(酯化 + 缩合 → γ-壬内酯等香味化合物)
- 食品用香料:丙二酸二乙酯为 GB 2760 允许使用的合成香料,用于配制水果型香精;作为食品用香料使用须符合 GB 2760 规定的使用范围与限量要求
- 粘合剂与树脂添加剂中的酯类组分
说明:本产品为工业级/电子级化学品,不作为食品添加剂直接销售;如客户用于受监管用途,应自行确认并完成相应的合规准入义务。
六、电镀 / 表面处理
6.1 铝表面处理
丙二酸加热分解生成乙酸和二氧化碳,不引入含硫、含卤素等难处理元素,可作为铝及铝合金阳极氧化前处理、pH 调节的酸型处理剂选择之一;与部分含硫、含卤体系相比,其分解产物相对简单,适用于对废液处理有限制的应用场景。具体减废效果需结合客户工艺条件评估。
丙二酸可作为等离子电解氧化(PEO)工艺的电解液添加剂使用,用于调控放电行为与氧化层的成膜过程,是改善膜层致密性与均匀性的研究方向之一。
6.2 电镀抛光剂与化学镀
- 铜、镍、铬镀液抛光添加剂,提升镀层光亮度与均匀性
- 化学镀铜自催化沉积体系添加剂,控制沉积速率
- 镀液络合剂:与 Cu²⁺、Ni²⁺ 形成稳定络合物
- pH 缓冲剂:维持镀液工艺稳定性
七、半导体 / 电子化学品
7.1 深度共晶溶剂(DES)——BEOL 清洗
以氯化胆碱与丙二酸形成的深度共晶体系,在较低温度下即呈液态,对铜氧化物、铜氟化物具有溶解能力,可作为 CF₄/O₂ 等离子蚀刻后残留物(PER)清洗的候选体系之一,是替代传统半水氟(SAF)配方的技术路线之一。
说明:本节所述应用方向可能涉及第三方专利,不构成任何专利或技术的明示或默示许可;客户在工业化实施前应自行开展专利自由实施(FTO)评估并取得必要授权。
7.2 光刻胶与半导体前道工艺
- 高纯丙二酸在光刻胶及下层膜配方中作为羧酸类添加剂与稳定剂组分的应用,是改善图形轮廓与减少显影后残留的研究方向之一
- 铜互连蚀刻后残留清洗配方组分(对铜基底与 low-k 介质的兼容性需结合工艺条件评估)
- 电子级丙二酸用于晶圆清洗与蚀刻辅助;常规执行 T/CPCIF 0353—2024 电子级指标,单个金属离子更低的控制水平按供需双方技术协议约定,以实测报告为准
八、环保 / 水处理
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应用方向
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说明
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螯合剂
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捕获 Fe³⁺、Cu²⁺、Ca²⁺,电镀废水重金属回收
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无磷阻垢剂
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不含磷,可防管道碳酸钙沉积,适用于对磷排放有限制的水系统
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循环水 pH 调节
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低温稳定,冷却水系统一体化处理
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九、化妆品 / 个人护理
在化妆品原料领域,丙二酸的 INCI 名称为 Malonic Acid,主要功能标注为 pH 缓冲剂。
说明:作为化妆品原料在中国境内使用的,应以国家药监局《已使用化妆品原料目录》(现行分为目录Ⅰ、目录Ⅱ,动态更新)的收录情况,以及《化妆品安全技术规范》的相关要求为准;具体收录状态请于国家药监局官网"化妆品—化妆品查询—已使用化妆品原料目录"核对。
十、化学试剂 / 科研标准品
- 铍、铜络合滴定试剂
- 标准碱溶液标定基准物质
- GC 分析标准品
- 琥珀酸脱氢酶抑制剂:阻断 Krebs 循环中琥珀酸 → 延胡索酸步骤,为细胞代谢研究用工具化合物(仅供科研使用)
十一、其他特殊用途
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用途
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说明
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热焊接助熔添加剂
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金属焊接工艺辅助
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粘合剂 / 树脂添加剂
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热固性树脂改性、特种胶粘剂组分
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染料中间体
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偶氮染料缩合底物、酸性染料中间体
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兽药中间体
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动物用药合成(相关产品应遵守《兽药管理条例》)
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纺织印染助剂
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纤维处理 / 染色工艺添加剂
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涂料助剂
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树脂改性、涂装助剂
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药物控释载体
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生物降解聚合物前体
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皮革表面处理剂
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皮革加工处理
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十二、总结:四大化学原理驱动的多领域应用
丙二酸的下游应用可归因于四大核心化学特性的交叉组合,正是这种多领域的化学适用性,使其在医药、电子、表面处理、环保水处理等领域均有应用。
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化学特性
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驱动应用领域
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① 活泼亚甲基
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医药中间体、有机合成、农药、染料、CRO 化合物库
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② 双羧基缩合
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含氮杂环骨架、酯化衍生物、香料前体
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③ 脱羧仅产乙酸和二氧化碳
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铝表面处理、环保工艺
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④ 二羧酸络合
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电镀添加剂、半导体清洗、水处理螯合剂
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关于我们
宿迁南翔化学品制造有限公司(http://www.nanxiangchem.com)创建于 2010 年,位于宿迁生态化工科技产业园,厂区占地约 5 万平方米,丙二酸年设计产能 3600 余吨。旗下"南洋牌"产品主要服务于医药中间体、电子化学品、助焊剂及橡胶新材料等领域。公司已通过 ISO 9001 质量管理体系(认证机构:上海质量体系审核中心;证书编号:00325Q30205R3M;有效期至2028年7月4日)、ISO 14001 环境管理体系(认证机构:上海质量体系审核中心;证书编号:00325E20132R3M;有效期至2028年7月4日)、ISO 45001 职业健康安全管理体系认证(认证机构:上海质量体系审核中心;证书编号:00325S30136R3M;有效期至2028年7月4日),并于 2024 年被认定为高新技术企业(证书编号:GR202432003775,有效期三年)。公司是团体标准 T/CPCIF 0353—2024《丙二酸》(含电子级与工业级)的第一起草单位(标准前言起草单位列名首位)。公司秉持"今天的质量,明天的市场"的理念,为国内外客户提供精细化工产品与应用技术支持。
用途与责任限定
本文所介绍产品为工业用化学品,仅面向工业与科研用户供应,不作为终端消费品、食品添加剂、饲料添加剂、药品、农药或化妆品成品销售。本文技术信息基于公开文献与本公司产品数据整理,仅供选料参考,不构成对特定用途适用性、最终性能或工艺效果的保证;具体工艺参数请以实际试验与双方确认的技术协议为准。
知识产权
本文所述应用方向可能涉及第三方专利或其他知识产权,不构成任何专利、商标或技术的明示或默示许可。客户在工业化实施前应自行开展专利自由实施(FTO)评估并取得必要授权。
受监管用途
文中提及的药品、农药、化妆品名称仅用于说明本化合物作为合成中间体的角色,不构成任何药品、农药或化妆品的推荐使用建议;本产品不具有任何药理作用或疾病治疗功能。相关产品的生产、销售与使用应遵守《药品管理法》《农药管理条例》《化妆品监督管理条例》等法规要求。
安全与合规
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