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一、基本信息

?中文名称?： D-谷氨酸

?英文名称?： D-Glutamic acid

?CAS号?： 6893-26-1

?分子式?： C?H?NO?

?分子量?： 147.13

?性状：? D-谷氨酸为白色结晶性粉末或无色至白色结晶，易溶于水，微溶于乙醇，几乎不溶于乙醚。其水溶液呈酸性。D-谷氨酸是L-谷氨酸的对映异构体，两者旋光方向相反。纯品熔点约为220℃（分解），比旋光度[α]D2?约为-30°至-32°（水中，c=2）。在常温干燥条件下性质稳定，但吸湿后易结块。

二、合成行业中的用途、用法与用量

D-谷氨酸在化学合成行业中主要作为手性合成砌块（chiral building block）和中间体使用，应用于不对称合成、手性药物中间体合成以及特种化学品的制备。

在手性合成领域，D-谷氨酸常被用作起始原料，通过其羧基和氨基的选择性保护与转化，合成具有特定立体构型的目标分子。例如，在合成某些含谷氨酸骨架的非天然氨基酸衍生物时，D-谷氨酸作为手性源，其用量通常以摩尔计量，根据目标产物的合成路线和投料比确定。在实验室规模的合成中，D-谷氨酸的投料量一般为目标产物理论量的1.0至1.5倍摩尔当量；在工业化生产中，实际投料量需根据反应收率、纯化损失及工艺优化情况综合确定，通常略高于理论投料量。

D-谷氨酸在合成多肽类化合物的过程中，可作为手性辅基或片段单元。在此类应用中，D-谷氨酸的使用量以反应所需的化学计量为基础，常见的投料比例为每摩尔目标多肽片段使用1.0至1.2当量的D-谷氨酸衍生物。具体用量因合成路线、保护基策略及偶联方式不同而异。

在合成手性配体或手性催化剂前体时，D-谷氨酸经化学修饰后可转化为具有特定构型的配体结构单元，其实际投料量取决于最终配体的设计与合成步骤。目前未查询到统一的标准添加量，实际使用时应以相关合成工艺文件、技术资料或实际工艺要求为准。

三、工业领域中的用途、用法与用量

在工业应用方面，D-谷氨酸主要作为精细化学品原料和中间体使用。

在特种高分子材料和功能性聚合物合成中，D-谷氨酸可作为单体或共聚单元参与聚酰胺、聚酯等高分子的制备。此类应用中，D-谷氨酸的添加量以质量分数计，根据聚合物配方设计不同，常见参考用量为聚合物总单体质量的5%至30%不等，具体比例需依据产品性能要求和工艺条件确定。实际生产中可根据配方及工艺要求调整。

在表面活性剂和日用化工原料的合成中，D-谷氨酸经酰化、酯化等反应后可制得具有特定性能的表面活性物质。此类合成中D-谷氨酸的投料量通常按反应化学计量确定，工业生产中实际投料量需根据反应转化率和产品纯度要求进行调整。

在电子化学品和光学材料领域，D-谷氨酸及其衍生物有可能用于手性分离材料或光学活性薄膜的制备，但此类应用属于较为专业和小众的方向，具体添加量需根据实际产品配方和工艺要求确定。

四、医药行业中的用途、用法与用量

在医药行业，D-谷氨酸主要作为医药中间体和原料药合成的起始物料使用，而非直接作为物成分。

D-谷氨酸可用于合成含D-构型氨基酸的药物中间体，例如某些含有D-谷氨酸残基的肽类药物前体或特殊结构的小分子药物。在此类合成中，D-谷氨酸的投料量以摩尔计量，通常为目标中间体的1.0至2.0当量，具体用量取决于合成路线的步数、每步收率以及是否需要过量投料以驱动反应完全。

在手性药物的拆分和不对称合成中，D-谷氨酸有时作为手性诱导剂或手性辅助试剂使用。此类应用的用量较小，通常为底物摩尔量的10%至30%（催化量或辅助剂量），也可为等摩尔量（辅助剂量），需根据具体反应体系确定。

需要特别说明的是，D-谷氨酸在医药领域的应用受到相关药品生产质量管理规范（如GMP）的约束。作为原料使用时，其纯度、杂质限度、重金属含量等均需符合药典或相关注册标准的要求。具体添加量需根据实际应用领域、产品规格、生产工艺及相关标准确定。

在医药研发领域，D-谷氨酸作为研究用试剂和标准品使用时，一般为毫克至克级用量，不涉及大规模添加。

五、保护氨基酸行业中的用途、用法与用量

保护氨基酸是指氨基或羧基经过化学保护处理的氨基酸衍生物，D-谷氨酸在此领域是重要的原料之一。

D-谷氨酸的氨基和两个羧基均可进行选择性保护，常见的保护方式包括：Fmoc（9-芴甲氧羰基）、Boc（叔丁氧羰基）保护氨基，以及甲酯、乙酯、叔丁酯等保护羧基。由此可制备多种D-谷氨酸保护衍生物，例如Fmoc-D-Glu(OtBu)-OH、Boc-D-Glu(OMe)-OH、D-Glu(OBzl)?等。

在保护氨基酸的生产中，D-谷氨酸作为起始原料，其实际投料量以目标保护氨基酸产品的产量和反应收率为基础进行计算。例如，在制备Fmoc-D-Glu(OtBu)-OH时，D-谷氨酸的投料摩尔量通常等于或略大于目标产物的理论摩尔量（考虑到反应损耗，一般为1.0至1.3倍）。工业生产中，根据批次规模和工艺参数，D-谷氨酸的实际投料量从千克级到百千克级不等，需根据产品规格和工艺要求换算。

在多肽固相合成中，保护氨基酸是核心原料。D-谷氨酸保护衍生物用于合成含D-谷氨酸残基的多肽序列时，其使用量以每步偶联的当量计，通常为1.5至5.0当量（相对于树脂上的氨基），具体当量数根据偶联效率和序列长度确定。实际生产中可根据配方及工艺要求调整。

六、氨基酸衍生物行业中的用途、用法与用量

D-谷氨酸是合成多种氨基酸衍生物的重要前体和手性源。

在D-谷氨酸衍生物的合成中，常见产品包括：D-谷氨酸二甲酯、D-谷氨酸二乙酯、D-谷氨酸γ-苄酯、D-谷氨酰胺、D-谷氨酸-γ-半醛以及各类N-取代、O-取代衍生物。此类衍生物在药物合成、多肽化学、材料科学等领域有广泛应用。

以D-谷氨酸二甲酯盐酸盐的合成为例，D-谷氨酸与甲醇在酸性条件下进行酯化反应，D-谷氨酸的投料量以摩尔计，甲醇通常过量使用（一般为D-谷氨酸摩尔量的5至10倍以上以推动酯化反应）。具体反应条件和投料比需依据工艺文件确定。

在合成N-酰基-D-谷氨酸类衍生物时，D-谷氨酸作为底物与酰化试剂反应，其用量以化学计量为基础，常见投料比为D-谷氨酸与酰化试剂的摩尔比1:1至1:1.2。此类衍生物可进一步用于表面活性剂、螯合剂等功能性化学品的制备。

在D-谷氨酸的环化衍生物（如D-焦谷氨酸）合成中，D-谷氨酸经加热脱水环化，投料量即为目标产物的理论量。

不同应用场景的使用比例存在差异，应结合具体配方进行调整。实际使用量需根据产品含量、规格及具体配方进行换算。

七、发酵行业中的用途、用法与用量

在发酵行业中，D-谷氨酸本身并非常规发酵产物（工业发酵通常以L-谷氨酸为主），但D-谷氨酸可作为发酵培养基的组成成分或发酵研究的对照品使用。

在某些特种氨基酸的微生物转化或酶催化研究中，D-谷氨酸可作为底物加入发酵体系，用于研究D-氨基酸氧化酶、D-氨基酸转氨酶等酶的催化特性或用于生产D-谷氨酸的衍生物。此类应用中，D-谷氨酸在培养基中的添加浓度一般为0.1%至2.0%（质量/体积比），具体浓度根据菌种特性、酶活性和实验目的确定。

在L-谷氨酸发酵生产的质量控制中，D-谷氨酸有时作为外消旋体杂质的对照标准品使用，其添加量为分析检测所需的微量级别（微克至毫克级），不涉及大规模投料。

八、食品行业中的用途、用法与用量

D-谷氨酸在食品行业中的应用受到严格的法规约束。根据中国《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760）以及相关法规，D-谷氨酸本身并未被列入可使用的食品添加剂目录。食品行业中广泛使用的是L-谷氨酸及其钠盐（谷氨酸钠，即味精的主要成分），而D-谷氨酸通常不作为食品添加剂直接使用。

在食品风味研究和分析检测领域，D-谷氨酸可作为对照品或标准物质用于食品中氨基酸组成的分析，其用量为分析级别（毫克级）。

在某些特殊食品原料或功能性食品配料的研发中，如果涉及D-谷氨酸的使用，需符合相关食品法规的要求，具体是否允许使用及允许使用范围应以现行有效的食品安全法规和标准为准。目前未查询到D-谷氨酸作为食品添加剂的法定使用范围和限量标准。

九、农业行业中的用途、用法与用量

在农业领域，D-谷氨酸的应用主要集中在植物营养研究和特种肥料开发方面。

D-谷氨酸及其盐类可作为植物源氨基酸肥料或叶面肥的成分之一，用于提供有机氮源和促进植物对某些矿质元素的吸收。在此类肥料产品中，D-谷氨酸的添加量通常以有效成分计，根据不同肥料配方和作物需求，常见参考用量为每吨肥料中添加1至10千克不等（具体视产品浓度和施用方式而定）。叶面喷施型产品中，D-谷氨酸的配制浓度一般为0.05%至0.5%（质量/体积比），具体浓度需根据作物种类、生长阶段和使用目的确定。

在土壤改良和生物刺激素研究中，D-谷氨酸有时被用作实验研究的氨基酸组分，其田间施用剂量因试验设计而异，通常为每亩施用数百克至数千克（以纯品计），具体用量需根据试验方案和当地农业技术规范确定。

需要注意的是，D-谷氨酸在农业中的使用应符合相关肥料登记管理法规和农药管理法规的要求。具体添加量需根据实际应用领域、产品规格、生产工艺及相关标准确定。

十、饲料行业中的用途、用法与用量

在饲料行业，氨基酸添加剂是重要的营养强化成分。中国《饲料添加剂品种目录》和相关标准中，通常收录的是L-构型的氨基酸（如L-赖氨酸、L-蛋氨酸等），D-谷氨酸在饲料中的直接使用需符合相关法规规定。

在特种饲料或宠物饲料的研发中，D-谷氨酸有时作为氨基酸营养补充组分的研究原料。在此类应用中，D-谷氨酸在配合饲料中的添加量一般以每吨饲料计，常见参考用量为0.5至5千克（根据饲料类型和动物种类调整），但实际是否允许使用及允许用量应以现行有效的饲料添加剂法规和产品标准为准。

在饲料级氨基酸的生产和质量控制中，D-谷氨酸可作为外消旋杂质检测的标准对照品使用，用量为分析级别。