以乙酸为唯一碳源的微生物是如何生长的
乙酸可以被激活成乙酰辅酶A,走乙醛酸循环同化成三碳、四碳化合物,再糖异生成葡萄糖,乙酸可以被激活走TCA循环被氧化产能.
在厌氧条件下,可以通过碳酸盐呼吸形成甲烷产能.
激活剂,英文名为activator,其中大部分是离子或简单的有机化合物。激活剂按分子大小可分为三类:(1)无机离子,如金属离子(K+,Mg2+,Ca2+等)、阴离子(Br-、Cl-等)、氢离子等;(2)有机分子,如谷胱甘肽,乙二胺四乙酸(EDTA)等;(3)蛋白质等生物大分子,如对酶原激活。
乙酸之一
(1)乙酸 乙酸是食醋的主要成份,所以又叫醋酸。它是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点118℃,熔点16.6℃。当温度低于它的熔点时,就凝结成冰状晶体,所以又叫冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇。
乙酸具有羧酸的典型性质,主要表现在以下两个方面:
①酸性 乙酸具有明显的酸性,在水溶液里能电离出氢离子,它是一种弱酸。
乙酸的电离常数Ki是1.8×10-5(25℃),其酸性比碳酸(25℃时第一级Ki是4.3×10-7)强。乙酸具有酸的通性。例如,它能使蓝色石蕊试纸变红;能跟金属反应,也能跟碱、碳酸钠和碳酸氢钠等反应。
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
②酯化反应 乙酸跟乙醇在浓硫酸存在下加热,生成具有香味的乙酸乙酯。
用氧的同位素示踪,可以知道上述酯化反应过程中,乙酸分子中的羟基跟醇分子羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合成酯。
酸跟醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。酯化反应是可逆反应,不仅有机酸能发生酯化反应,而且无机酸如硝酸、硫酸等也能跟醇发生酯化反应。例如,浓硝酸跟丙三醇反应生成的酯叫做硝酸甘油酯,它是制炸药的原料。
乙酸之二
俗称醋酸,是食醋的主要成分(普通的醋约含6%~8%的乙酸)。无色液体,有刺激性,熔点为16.6℃,沸点为117.9℃,相对密度为1.0492。在16℃以下易冻结为冰状固体,故又名冰醋酸。乙酸溶于水及其他有机溶剂。
乙酸可由发酵法制取,这是人类最早掌握的一种方法:
工业上大量制备乙酸是采用合成法,例如:
乙酸具有羧酸的典型性质,能中和碱金属氢氧化物,能与活泼金属生成盐,这些金属盐都有重要用途。乙酸也可生成各种衍生物,如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等,可作为涂料和油漆工业的极好溶剂。乙酸酐与纤维素作用生成的醋酸纤维素可用于制造胶片、喷漆等,还是染料、香料、药物等工业不可缺少的原料,并被广泛用做溶剂。
(李佩文)
乙酸之三
乙酸俗称醋酸,常简写为HAc,是典型的脂肪酸。它是无色、有刺激性酸味的液体,沸点118℃,是有机弱酸。纯品在冻结时呈冰状晶体(熔点16.7℃),因此又叫冰醋酸。冰醋酸的浓度为17mol/L,一般的乙酸浓度为6mol/L。
乙酸能参与较多的化学反应:
乙酸最初由发酵法及木材干馏法制得,现一般由乙醇或乙醛氧化制得,近年来利用丁烷为原料通过催化、氧化制得(醋酸钴为催化剂,空气氧化后,得到的乙酸是含有酮、醛、醇等的混合物)。乙酸是食醋的重要组成,也可用作溶剂及制取醋酸盐、醋酸酯(醋酸乙酯、醋酸乙烯酯)、维尼纶纤维的原料。
乙酸之四
又名醋酸。无色澄清液体,具有强烈刺激性醋味。密度1.049g/cm3,熔点16.6℃,天冷时凝为冰状即冰醋酸,沸点117.87℃,易挥发。溶于水、醇、醚。弱酸性,无水则几乎不导电,加水稀释时电离度增大,H+离子浓度也随之加大,但稀释至2mol/L以下则电离度仍徐徐增加,而H+浓度缓缓下降。与碳酸盐反应有二氧化碳生成,表明其酸性比碳酸强,具有弱酸的通性。与醇可发生酯化反应,并要有浓硫酸和加热为条件,可用于合成各种醋酸果香酯类香精;与乙炔于醋酸锌催化剂和170~250℃条件下反应生成醋酸乙烯酯,可聚合成聚醋酸乙烯,用作乳胶和制维尼纶纤维:
CH≡CH+CH3COOH→CH3COOCH=CH2
在一定条件下脱水生成乙烯酮,再与醋酸反应生成醋酸酐:
CH3COOH→CH2=C=O+H2O
其与纤维素发生酯化生成醋酸纤维素,用于制照像底片与电影胶片:
此外可合成医药如氯乙酸、乙酰水杨酸、乙酰苯胺等。
主要制法有:
①乙醛催化氧化法:
②甲醇低压羰基化法(孟山都法):
CH3OH+CO→CH3COOH
③低碳烷或烯液相氧化法:
2C4H10+5O2→4CH3COOH+2H2O
以上各反应皆需催化剂与适宜的温度、压力。除合成法还有发酵法,我国用米或酒酿造醋酸。
强烈刺激性气味的无色液体 沸点117.9摄氏度 熔点16.6摄氏度 温度低于熔点时凝结成冰样的晶体 所以纯净的乙酸邮件冰醋酸 乙酸易溶于水和乙醇
有酸性 可以发生酯化反应(乙酸+乙醇生成乙酸乙酯) 可以使紫色石蕊变红(因为酸性)
冰醋酸
乙酸(acetic acid)分子中含有两个碳原子的饱和羧酸。分子式。它是一种有机化合物,是典型的脂肪酸。因为是醋的主要成分,又称醋酸。乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。 乙酸的熔点为16.5℃(289.6 K)。沸点118.1℃(391.2 K)。相对密度1.05,闪点39℃,爆炸极限4%~17%(体积)。纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇、乙醚和四氯化碳。其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。当水加到乙酸中,混合后的总体积变小,密度增加,直至分子比为1∶1 ,相当于形成一元酸的原乙酸,进一步稀释,体积不再变化。其分子结构模型如图。
乙酸分子模型
乙酸的实验式为,化学式为。常被写为、或来突出其中的羧基,表明更加准确的结构。失去H后形成的离子为乙酸根阴离子。乙酸最常用的正式缩写是AcOH 或 HOAc,其中Ac代表了乙酸中的乙酰基()。酸碱中和反应中也可以用HAc表示乙酸,其中Ac代表了乙酸根阴离子(),但很多人认为这样容易造成误解。上述两种情况中,Ac都不应与化学元素中锕的缩写混淆。
乙酸的化学反应。对于许多金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和金属乙酸盐。因为铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,所以铝制容器能用来运输乙酸。金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子:小苏打与醋的反应。除了醋酸铬,几乎所有的醋酸盐能溶于水。
乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐。
同样,乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯。
440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
尽管从乙酸在水溶液中的离解能力来看它是一个弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。广泛存在于自然界,例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在;在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在。乙酸是一种简单的羧酸,是一个重要的化学试剂。乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纤维和织物。在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面,在食品添加剂列表E260中,乙酸是规定的一种酸度调节剂。