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一、基本信息

?中文名称?： D-焦谷氨酸（又称D-5-氧代脯氨酸、D-吡咯烷酮羧酸）

?英文名称?： D-Pyroglutamic acid；D-5-Oxoproline；D-Pyrrolidone-5-carboxylic acid

?CAS号?： 17495-08-4

?分子式?： C?H?NO?

?分子量?： 129.12

?性状?： D-焦谷氨酸为白色至类白色结晶性粉末，易溶于水，微溶于乙醇，在水溶液中呈酸性。其熔点一般在170～176℃（不同文献报道略有差异），比旋光度为正值（具体数值因溶剂和浓度而异）。该物质在干燥条件下性质较稳定，在高温强碱条件下可发生开环水解反应，转化为相应的氨基酸盐。

二、合成行业方面的用途、用法、用量

D-焦谷氨酸在有机合成和精细化学品合成领域主要用作手性构建块和中间体原料。

?用途说明?： D-焦谷氨酸本身是一种具有光学活性的环状氨基酸，其五元内酰胺环结构使其在合成化学中可作为手性诱导单元，参与不对称合成、手性拆分及多肽类似物的构建。在合成D-构型氨基酸衍生物、构建手性催化配体或手性辅助基团时，D-焦谷氨酸可作为起始原料或结构单元引入。

?用法?： 通常将D-焦谷氨酸溶于适当溶剂（如水、甲醇、二甲基甲酰胺等）后，作为反应底物参与酰胺键形成、内酰胺环开环反应、酯化反应或与其他氨基化合物的缩合反应。在合成手性保护氨基酸时，其内酰胺结构可在特定条件下选择性开环，生成具有特定保护基策略的氨基酸中间体。

?用量与添加量?： 在实验室级别的合成反应中，D-焦谷氨酸的投料量一般根据目标产物的摩尔计量比确定，常见投料摩尔比为0.5～2.0当量（相对于其他反应底物）。在中试或工业化生产中，具体投料量需根据反应方程式的化学计量、目标产物收率及工艺优化结果确定。目前未查询到针对D-焦谷氨酸在通用有机合成中的统一添加量标准，实际生产中可根据配方及工艺要求调整。

三、工业领域的用途、用法、用量

D-焦谷氨酸在工业领域的应用主要集中在精细化学品生产、生化试剂制备及部分高分子材料前体合成等方面。

?用途说明?： 在精细化工行业中，D-焦谷氨酸可作为合成聚氨基酸类材料、表面活性剂前体或特种化学品的原料。由于其具有良好的水溶性和环状结构，在某些工业配方中可用作缓冲组分或螯合辅助成分。

?用法?： 在工业生产中，D-焦谷氨酸通常以固体原料形式经称量后加入反应釜或配液罐，根据工艺需要配制成一定浓度的水溶液或与其他组分混合使用。

?用量与添加量?： 工业应用中的添加量取决于具体产品配方和工艺路线。例如在合成特定工业化学品时，D-焦谷氨酸的投料比例可能占总原料质量的百分之几至百分之几十不等，需依据具体化学反应计量和产品规格确定。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。

四、医药行业方面的用途、用法、用量

D-焦谷氨酸在医药领域的应用主要体现在原料药合成和药物中间体的制备层面。

?用途说明?： D-焦谷氨酸可作为药物合成的手性原料或中间体，用于合成某些含D-氨基酸结构的药物分子、肽类药物片段或具有特定药理活性骨架的化合物。此外，D-焦谷氨酸本身也可作为生化研究中的标准品或对照品使用，用于分析检测。

?用法?： 在医药原料药的合成工艺中，D-焦谷氨酸通常作为起始物料或关键中间体，经开环、保护、缩合等一系列化学反应转化为目标药物中间体。在质量控制环节，可作为对照品配制成标准溶液，用于高效液相色谱等分析方法的定量检测。

?用量与添加量?： 在原料药合成中，D-焦谷氨酸的投料量依据合成路线的化学计量确定，不同品种药物的合成工艺中用量差异较大，一般从数克级别（实验室）到数十千克级别（中试生产）均有可能。作为分析对照品时，配制浓度通常在微克每毫升至毫克每毫升范围，具体依分析方法要求而定。在药品生产中，所有原料的使用必须符合《中华人民共和国药典》及相关药品注册法规的要求，具体品种的投料量需依据经批准的生产工艺规程执行。

需要特别说明的是，D-焦谷氨酸在医药领域的应用属于原料和中间体层面的工业使用，不涉及直接用于人体的药物成品形态。

五、保护氨基酸行业方面的用途、用法、用量

?用途说明?： D-焦谷氨酸在保护氨基酸的合成中具有特殊意义。其内酰胺环本身可视为一种天然的"自保护"形式——氨基被环化保护，羧基以游离酸或成盐形式存在。在氨基酸保护策略中，D-焦谷氨酸可作为保护基团的载体或模板，通过选择性开环反应在特定位置引入保护基（如叔丁氧羰基、苄氧羰基、芴甲氧羰基等），从而生成具有特定保护模式的D-氨基酸衍生物。

?用法?： 典型的应用方式是将D-焦谷氨酸在碱性或酸性条件下选择性开环，生成D-谷氨酸或其衍生物，然后在氨基或羧基上分别引入所需的保护基团。也可直接利用其环状结构作为氨基的保护形式，在后续反应中保留环状结构不变，而在羧基端进行衍生化操作。

?用量与添加量?： 在保护氨基酸的合成研究和生产中，D-焦谷氨酸的用量根据目标产物的规模和反应计量确定。实验室规模通常为毫摩尔至摩尔级别；工业化生产中根据批次产量和工艺参数计算。实际使用量需根据产品含量、规格及具体配方进行换算。不同保护策略和目标产物的投料比例存在差异，应结合具体配方进行调整。

六、氨基酸衍生物行业方面的用途、用法、用量

?用途说明?： D-焦谷氨酸是合成多种D-构型氨基酸衍生物的重要前体。通过内酰胺环的开环、功能化修饰、侧链改造等反应，可制备D-谷氨酸衍生物、D-脯氨酸衍生物、D-焦谷氨酸乙酯、D-焦谷氨酸甲酯、N-取代D-焦谷氨酸衍生物等一系列产品。这些衍生物在手性药物合成、不对称催化、功能材料等领域具有应用价值。

?用法?：

（1）酯化反应：D-焦谷氨酸与醇类（如甲醇、乙醇、苄醇等）在酸催化下反应，可生成相应的D-焦谷氨酸酯类衍生物，用作进一步反应的中间体。

（2）开环衍生：在碱性水溶液中加热开环生成D-谷氨酸，后者可进一步进行氨基保护、侧链修饰等操作。

（3）N-取代反应：D-焦谷氨酸的氮原子可与酰化试剂、烷基化试剂等反应，生成N-取代焦谷氨酸衍生物。

（4）与其他氨基酸或肽片段的缩合：利用其羧基活性进行缩合反应，构建多肽类似物或杂合分子。

?用量与添加量?： 在氨基酸衍生物的合成中，D-焦谷氨酸通常作为主要起始原料之一，投料量按化学计量比计算。例如在酯化反应中，D-焦谷氨酸与醇的摩尔比一般为1:1～1:3；在缩合反应中，根据目标产物结构确定当量数。目前未查询到统一的标准添加量，实际使用时应以相关行业标准、产品技术资料或实际工艺要求为准。

七、发酵行业方面的用途、用法、用量

?用途说明?： D-焦谷氨酸可作为发酵培养基的组分或添加剂使用。在某些微生物发酵过程中，D-焦谷氨酸或其钠盐可作为碳源、氮源或生长因子补充成分。此外，在发酵法生产L-谷氨酸或其他氨基酸的工艺研究中，D-焦谷氨酸可作为代谢途径的研究对象或标准参照物。

?用法?： 通常将D-焦谷氨酸配制成一定浓度的水溶液，经灭菌处理后添加到发酵培养基中。也可直接以固体形式与其他培养基组分混合后灭菌使用。

?用量与添加量?： 在发酵培养基中的添加浓度一般在每升培养基含0.1克至数克的范围，具体取决于菌种特性、发酵目标和培养基配方。实际生产中可根据配方及工艺要求调整。目前未查询到针对D-焦谷氨酸作为发酵添加剂的统一国家标准或行业标准添加量。

八、食品行业方面的用途、用法、用量

?用途说明?： D-焦谷氨酸（及其钠盐形式，即D-焦谷氨酸钠）在食品工业中的应用受到法规的严格约束。根据中国现行《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760）的规定，L-焦谷氨酸（L-Pyroglutamic acid）被列为可在部分食品类别中使用的加工助剂或风味增强剂，但D-构型异构体通常不属于该标准直接允许使用的食品添加剂品种。在部分国家和地区的法规体系中，焦谷氨酸类物质的使用范围和限量也各有规定。

?用法?： 若在允许使用的情况下，焦谷氨酸类物质通常以其钠盐形式使用，溶于水后添加到食品体系中，起到缓冲、风味调节等作用。

?用量与添加量?： 关于L-焦谷氨酸在食品中的使用，GB 2760规定其作为加工助剂在部分食品加工工艺中可按生产需要适量使用，但对D-焦谷氨酸的具体使用规定需查阅相关法规文本。由于D-构型与L-构型在法规分类上可能存在不同待遇，具体添加量需根据实际应用领域、产品规格及相关法规要求确定。食品行业使用任何添加剂均应严格遵守国家食品安全法规，不得超范围、超限量使用。

九、农业行业方面的用途、用法、用量

?用途说明?： D-焦谷氨酸在农业领域有一定的研究应用，主要作为植物生长调节相关的研究原料或某些农业制剂的组分。焦谷氨酸类物质在植物体内天然存在，参与氮代谢等生理过程。在农业化学品的研发中，D-焦谷氨酸可作为合成植物生长调节剂或新型农用化学品的中间体。

?用法?： 在农业制剂研发中，通常将D-焦谷氨酸配制成适当浓度的溶液，用于叶面喷施试验或作为合成原料使用。

?用量与添加量?： 在农业制剂中的具体添加量因产品类型和使用目的不同而差异较大。作为合成原料时，投料量按化学计量计算；作为制剂组分时，需参照相关农药或肥料产品标准。目前未查询到针对D-焦谷氨酸在农业应用中的统一标准添加量，实际使用时应以相关行业标准或产品技术资料为准。

十、饲料行业方面的用途、用法、用量

?用途说明?： D-焦谷氨酸在饲料工业中可作为功能性饲料添加剂的原料或研究成分。焦谷氨酸类物质在动物营养代谢中有一定的参与作用，D-焦谷氨酸或其钠盐可能在某些特种饲料或宠物饲料配方中作为氨基酸补充成分使用。

?用法?： 一般将D-焦谷氨酸以预混料形式或溶于水后添加到饲料中，经混合均匀后使用。

?用量与添加量?： 在饲料配方中的添加量取决于动物种类、饲养阶段、饲料类型及配方设计。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。具体添加量需根据实际应用领域、产品规格及相关饲料法规标准确定。