柠檬酸铁

柠檬酸铁，可视为三价铁（Fe3+
）和柠檬酸所衍生的几种共轭碱。这些错合物大多呈橙色或红褐色固体，微溶于热水，其水溶液在pH值小于2的环境下呈橘色或橘黄色，大于2时则变为绿色^[2][3]。

柠檬酸铁
其中一种柠檬酸铁盐错合物之结构[1]
IUPAC名 2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸铁（3+）
识别
CAS号	3522-50-7  Y
PubChem	61300
ChemSpider	55239
SMILES	C(C(=O)[O-])C(CC(=O)[O-])(C(=O)[O-])O.[Fe+3]
InChI	1S/C6H8O7.Fe/c7-3(8)1-6(13,5(11)12)2-4(9)10;/h13H,1-2H2,(H,7,8)(H,9,10)(H,11,12);/q;+3/p-3
InChIKey	NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K
ChEBI	144421
性质
化学式	C6H5FeO7
摩尔质量	244.94 g·mol−1
外观	红褐色固体[2]
溶解性（水）	约略5克
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

柠檬酸铁在生物体中为代谢铁的重要化合物。例如植物根部与一些微生物释出柠檬酸根离子，以便从土壤中不溶性的含铁化合物（如氢氧化铁）中提取铁，并形成可被有机体所吸收的柠檬酸铁盐^[1]。

柠檬酸铁在医学上用于透析血液并调节慢性肾脏病患者的铁水平。它作用于饮食中存在的磷酸盐并形成难溶性化合物，从而减少消化系统对其的吸收^[4]。

结构

由于柠檬酸铁容易形成错合物^[5][6]、低聚物和聚合物，因此，柠檬酸铁不能明确的被单个定义，应视为同一族化合物，且其所有复合物都具有相同的分子式和不同的结构^[1]。

而这些复合物扩散到整个溶液，不同形式的柠檬酸铁可以并存^[1][7]。在达到酸碱平衡的状态下，柠檬酸铁会形成不溶性的红色聚合物^[1]。其他环境条件下则为形成阴离子错合物，如[[Fe
2C
6H
4O
7]₂(H
2O)₂]^2−[1]。在过量柠檬酸根离子的情况下，铁会形成带负电的错合物，例如[Fe(C
6H
4O
7)₂]^5−[1]和[Fe
9O(C
6H
4O
7)₈(H
2O)₃]^7−[8]。

制备

柠檬酸铁可以经由化学计量后将四水合硫酸铁添加到pH值3.0的柠檬酸氢氧化钠混合液中，再通过乙醇使此复合物沉淀^[3]。

化学性质

光还原

三价铁离子在柠檬酸铁（或三价铁的羧酸盐）通过光（特别是蓝光和紫外光）还原后^[9]，会伴随着与羟基相邻的羧基氧化后以亚铁离子状态呈现，并产生二氧化碳和丙酮二羧酸盐：

2Fe³⁺+R₂-C(OH)-CO−
2→2Fe2+
+ R₂-C=O + H+
+ CO
2

其中-R表示CH
2CO−
2的官能基处。该反应无法在pH值 > 5.0 或 < 1.5 或者无水的非质子溶剂（如乙腈）环境下观测。在pH值约2.9的水中，其可以达到最高量子效率，且即使在固态环境下也能反应^[3]。

该反应对于植物的新陈代谢亦有重要作用：土壤中的铁质由根部吸收，而柠檬酸铁溶解在树汁里^[10]，最终传输至叶片上照光还原为二价铁，并转运回植物细胞^[3]。