檸檬酸鐵,可視為三價鐵(Fe3+
)和檸檬酸所衍生的幾種共軛鹼。這些錯合物大多呈橙色或紅褐色固體,微溶於熱水,其水溶液在pH值小於2的環境下呈橘色或橘黃色,大於2時則變為綠色[2][3]。
Quick Facts 檸檬酸鐵, 識別 ...
檸檬酸鐵
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IUPAC名 2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸鐵(3+)
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識別
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CAS號
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3522-50-7 Y
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PubChem
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61300
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ChemSpider
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55239
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SMILES
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- C(C(=O)[O-])C(CC(=O)[O-])(C(=O)[O-])O.[Fe+3]
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InChI
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- 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
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InChIKey
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NPFOYSMITVOQOS-UHFFFAOYSA-K
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ChEBI
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144421
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性質
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化學式
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C6H5FeO7
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摩爾質量
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244.94 g·mol−1
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外觀
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紅褐色固體[2]
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溶解性(水)
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約略5克
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若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
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Close
檸檬酸鐵在生物體中為代謝鐵的重要化合物。例如植物根部與一些微生物釋出檸檬酸根離子,以便從土壤中不溶性的含鐵化合物(如氫氧化鐵)中提取鐵,並形成可被有機體所吸收的檸檬酸鐵鹽[1]。
檸檬酸鐵在醫學上用於透析血液並調節慢性腎臟病患者的鐵水平。它作用於飲食中存在的磷酸鹽並形成難溶性化合物,從而減少消化系統對其的吸收[4]。
由於檸檬酸鐵容易形成錯合物[5][6]、低聚物和聚合物,因此,檸檬酸鐵不能明確的被單個定義,應視為同一族化合物,且其所有複合物都具有相同的分子式和不同的結構[1]。
而這些複合物擴散到整個溶液,不同形式的檸檬酸鐵可以並存[1][7]。在達到酸鹼平衡的狀態下,檸檬酸鐵會形成不溶性的紅色聚合物[1]。其他環境條件下則為形成陰離子錯合物,如[[Fe
2C
6H
4O
7]2(H
2O)2]2−[1]。在過量檸檬酸根離子的情況下,鐵會形成帶負電的錯合物,例如[Fe(C
6H
4O
7)2]5−[1]和[Fe
9O(C
6H
4O
7)8(H
2O)3]7−[8]。
檸檬酸鐵可以經由化學計量後將四水合硫酸鐵添加到pH值3.0的檸檬酸氫氧化鈉混合液中,再通過乙醇使此複合物沉澱[3]。
三價鐵離子在檸檬酸鐵(或三價鐵的羧酸鹽)通過光(特別是藍光和紫外光)還原後[9],會伴隨著與羥基相鄰的羧基氧化後以亞鐵離子狀態呈現,並產生二氧化碳和丙酮二羧酸鹽:
2Fe3++R2-C(OH)-CO−
2→2Fe2+
+ R2-C=O + H+
+ CO
2
其中-R表示CH
2CO−
2的官能基處。該反應無法在pH值 > 5.0 或 < 1.5 或者無水的非質子溶劑(如乙腈)環境下觀測。在pH值約2.9的水中,其可以達到最高量子效率,且即使在固態環境下也能反應[3]。
該反應對於植物的新陳代謝亦有重要作用:土壤中的鐵質由根部吸收,而檸檬酸鐵溶解在樹汁裡[10],最終傳輸至葉片上照光還原為二價鐵,並轉運回植物細胞[3]。
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