结构式:
CAS: 72-19-5
分子式: C4H9NO3
分子量: 119.12
中文名称: L-苏氨酸
L-羟基丁氨酸
α-氨基-β-羟基丁酸
英文名称: L-Threonine
l-threonin
性质描述: 白色结晶或结晶性粉末。无臭，味微甜。
生产方法:
方法一、直接发酵法
以葡萄糖为原料， 选育营养缺陷型兼结构类似物合成中的反馈抑制与阻遏， 达到L-苏氨酸产酸率为18g/L, 谷氨酸棒状杆菌， 产酸率为14g/L, 黏质赛杆菌率14g/L。
葡萄糖[黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、黏质赛杆菌等] →L-苏氨酸
方法二、化学合成法
因化学合成所得的苏氨酸为4种光学异构体的混合物， 即DL-苏氨酸。 其中构成蛋白质的氨基酸为L型苏氨酸，故需将苏体从别体中分离出来， 再进一步进行光学异构体拆分， 以得L-苏氨酸。
用甘氨酸铜在碱性条件下与乙醛作用， 发生类似的羟醛缩合反应， 合成苏氨酸铜的苏体和别体两种混合物， 根据其稳定性和溶解度的不同， 经脱铜可分离出苏体DL-苏氨酸， 最后拆分得L-苏氨酸。 现将小试合成和放大的生产工艺分别介绍如下。
小试合成工艺
甘氨酸制备 将一氯乙酸189g (2mol)、甲醛溶液2100ml (3.3mol), 混合后冷却至10℃以下，滴加浓氨水750ml (10mol), 控制滴加速度使温度不超过10℃。 加完氨水后保温30℃, 4h。 减压浓缩至300-400ml, 有结晶析出。 经洗涤、干燥得甘氨酸粗品， 在将甘氨酸粗品加入约1.5-2倍量的水， 加热使其全溶， 加活性炭1%脱色； 过滤取滤液， 再加入2-2.5倍体积的甲醇， 置于冰箱中过夜， 过滤取结晶， 得甘氨酸精品。收率约60%-68%。
甘氨酸铜的制备 取甘氨酸100g, 加水7L， 加热60℃使其全溶。 然后缓慢加入碱式碳酸铜80g, 于60℃下保温1h。 趁热过滤除去未反应的碱式碳酸铜。收集滤液让其自然冷却， 析出蓝色针状结晶体（含1分子结晶水）， 过滤取结晶，经洗涤、60℃干燥， 得甘氨酸铜， 收率95%-98%。
苏氨酸铜的制备 取甘氨酸铜52.5g, 加入425ml甲醇搅拌使溶，然后于10℃以下加入乙醇80ml, 待温度不再上升， 再加入5g氢氧化钠预先溶解于90ml的甲醇溶液， 60℃保温反应1h。 趁热滤去不溶物，收集滤液加入冰醋酸5.5ml, 减压回收甲醇至干， 再加75ml甲醇搅拌分散后冷却过夜。过滤收集结晶， 经洗涤、干燥得苏体和别体苏氨酸铜的混合物， 收率68%-74%。
脱铜、精制 取上述苏氨酸铜427g, 加入10%氢氧化氨溶液6L， 使其全部溶解， 过滤收集滤液， 上732阳离子交换树脂吸附， 用2mol/L氨水和水洗涤， 直至洗脱液对茚三酮不显色为止。 合并洗脱液， 薄膜浓缩至1.5L, 再加3L乙醇使其析出结晶， 置于冰箱过夜， 过滤取结晶，得DL-苏氨酸粗品。 收率62%-73.8%。
取DL-苏氨酸粗品42g, 加126ml水加热使全溶， 脱色过滤取滤液， 加入252ml乙醇， 冷却过夜， 过滤取结晶得精制DL-苏氨酸。 收率87%-91.3%。
拆分、精制 将精制的DL-苏氨酸810g、DL-苏氨酸90g、水2.88L混合， 缓缓搅拌(约50r/min)，并加热至95℃以上使其全部溶解。 再降温至40℃， 并加入DL-苏氨酸总投料量的10%的D-苏氨酸作品种， 缓慢冷却至30℃ (平均每15min降1℃)，析出结晶D-苏氨酸， 过滤取结晶， 并与80℃干燥， 得D-苏氨酸。 收集滤液， 投入与拆分出的D-苏氨酸等量的DL-苏氨酸(约150-170g)，保持总体积不变， 同拆分D-苏氨酸同样的操作(但降低温度至40℃时，加入的晶种为L-苏氨酸)，得L-苏氨酸。 如此反复操作， 即可将D-苏氨酸和L-苏氨酸拆分开。
合并相应的D-苏氨酸粗品和L-苏氨酸粗品， 分别进行精制， 即重结晶。 分别取D和L-型苏氨酸， 分别加水4倍， 加热90℃至全溶， 1%活性炭脱色， 趁热过滤收集滤液， 分别加入2倍体积的乙醇静置冷却， 不时搅拌， 析出结晶， 得D-苏氨酸和L-苏氨酸精品， 收率87.3%-91.6%。
L-苏氨酸的含量在95%以上， [α]20D-26°--29°, 纸层析呈现一个斑点。
放大的生产工艺
以甘氨酸为原料， 先与碱式碳酸铜反应生成甘氨酸铜， 此时其α-H具有活性， 在碱性条件下甘氨酸铜与乙醛作用可发生类似的交叉醇醛缩合反应， 而生成DL-苏氨酸铜(包含有苏体和赤体)， 然后经离子交换、脱铜分离出苏体DL-苏氨酸， 最后采用诱导结晶法将D-苏氨酸和L-苏氨酸拆分。 其反应如下：
甘氨酸铜的制备 在500L反应罐中， 投入50kg甘氨酸， 加入350L水，40kg碱式硫酸铜保温60℃ 1h, 过滤弃去未反应的铜盐， 收集滤液， 静置冷却过夜， 过滤取结晶， 60℃烘干， 得蓝色甘氨酸铜。
苏氨酸铜的制备 在1000L反应罐中， 投入75kg 甘氨酸铜， 再加入甲醇600L， 搅拌使其溶解，再加120L乙醛、90L5%KOH甲醇溶液， 搅拌保持60℃1h 后， 滤取不溶物， 滤液加5.5L冰醋酸， 减压回收甲醇至干， 加75L水搅拌分散后于5℃静置过夜， 过滤取结晶， 洗涤、抽干得苏体和别体混合苏氨酸铜。
离子交换、脱铜分离得DL-苏氨酸 将上述苏氨酸铜40kg、10%氨水1000L分别投入到2000L的反应罐中， 搅拌使其溶解， 过滤取滤液上732阳离子交换柱中(400mm×200mm), 再先后用2mol/L氨水和去离子水洗涤。 合并洗脱液， 薄膜浓缩至150L， 加入300L乙醇， 搅拌， 冷却至5℃结晶过夜。 过滤取结晶， 80℃干燥得DL-苏氨酸粗品。
检测方法:精确称取试样约200mg，溶于3ml甲酸和5ml冰醋酸，加2滴结晶紫试液(TS-74)，用0.1mol/L高氯酸滴定至绿色终点或蓝色完全消失为止。每Ml0.1mol/L高氯酸相当于L-苏氨酸(C4H9NO3)11.91mg。
用途: 1、主要用于医药、化学试剂、食品强化剂、饲料添加剂等方面。特别是饲料添加剂方面的用量增长快速，它常添加到未成年仔猪和家禽的饲料中，是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸。
2、可以阻止艾滋病病毒附着和侵入体细胞，通过干扰艾滋病病毒的表面蛋白，使其不能发挥作用。
3、是协助蛋白质被人体吸收、利用所不可缺少的氨基酸。