結構式:

            

CAS: 72-19-5
分子式: C4H9NO3
分子量: 119.12

中文名稱: L-蘇氨酸
　　　 　 L-羥基丁氨酸
                α-氨基-β-羥基丁酸

英文名稱: L-Threonine
                 l-threonin

性質描述: 白色結晶或結晶性粉末。無臭，味微甜。

生產方法:
方法一、直接發酵法
以葡萄糖為原料， 選育營養缺陷型兼結構類似物合成中的反饋抑制與阻遏， 達到L-蘇氨酸產酸率為18g/L, 谷氨酸棒狀桿菌， 產酸率為14g/L, 黏質賽桿菌率14g/L。
葡萄糖[黃色短桿菌、谷氨酸棒桿菌、黏質賽桿菌等] →L-蘇氨酸

方法二、化學合成法
因化學合成所得的蘇氨酸為4種光學異構體的混合物， 即DL-蘇氨酸。 其中構成蛋白質的氨基酸為L型蘇氨酸，故需將蘇體從別體中分離出來， 再進一步進行光學異構體拆分， 以得L-蘇氨酸。
用甘氨酸銅在堿性條件下與乙醛作用， 發生類似的羥醛縮合反應， 合成蘇氨酸銅的蘇體和別體兩種混合物， 根據其穩定性和溶解度的不同， 經脫銅可分離出蘇體DL-蘇氨酸， 最后拆分得L-蘇氨酸。 現將小試合成和放大的生產工藝分別介紹如下。

小試合成工藝
甘氨酸制備 將一氯乙酸189g (2mol)、甲醛溶液2100ml (3.3mol), 混合后冷卻至10℃以下，滴加濃氨水750ml (10mol), 控制滴加速度使溫度不超過10℃。 加完氨水后保溫30℃, 4h。 減壓濃縮至300-400ml, 有結晶析出。 經洗滌、干燥得甘氨酸粗品， 在將甘氨酸粗品加入約1.5-2倍量的水， 加熱使其全溶， 加活性炭1%脫色； 過濾取濾液， 再加入2-2.5倍體積的甲醇， 置于冰箱中過夜， 過濾取結晶， 得甘氨酸精品。收率約60%-68%。
甘氨酸銅的制備 取甘氨酸100g, 加水7L， 加熱60℃使其全溶。 然后緩慢加入堿式碳酸銅80g, 于60℃下保溫1h。 趁熱過濾除去未反應的堿式碳酸銅。收集濾液讓其自然冷卻， 析出藍色針狀結晶體（含1分子結晶水）， 過濾取結晶，經洗滌、60℃干燥， 得甘氨酸銅， 收率95%-98%。
蘇氨酸銅的制備 取甘氨酸銅52.5g, 加入425ml甲醇攪拌使溶，然后于10℃以下加入乙醇80ml, 待溫度不再上升， 再加入5g氫氧化鈉預先溶解于90ml的甲醇溶液， 60℃保溫反應1h。 趁熱濾去不溶物，收集濾液加入冰醋酸5.5ml, 減壓回收甲醇至干， 再加75ml甲醇攪拌分散后冷卻過夜。過濾收集結晶， 經洗滌、干燥得蘇體和別體蘇氨酸銅的混合物， 收率68%-74%。

脫銅、精制 取上述蘇氨酸銅427g, 加入10%氫氧化氨溶液6L， 使其全部溶解， 過濾收集濾液， 上732陽離子交換樹脂吸附， 用2mol/L氨水和水洗滌， 直至洗脫液對茚三酮不顯色為止。 合并洗脫液， 薄膜濃縮至1.5L, 再加3L乙醇使其析出結晶， 置于冰箱過夜， 過濾取結晶，得DL-蘇氨酸粗品。 收率62%-73.8%。
取DL-蘇氨酸粗品42g, 加126ml水加熱使全溶， 脫色過濾取濾液， 加入252ml乙醇， 冷卻過夜， 過濾取結晶得精制DL-蘇氨酸。 收率87%-91.3%。

拆分、精制 將精制的DL-蘇氨酸810g、DL-蘇氨酸90g、水2.88L混合， 緩緩攪拌(約50r/min)，并加熱至95℃以上使其全部溶解。 再降溫至40℃， 并加入DL-蘇氨酸總投料量的10%的D-蘇氨酸作品種， 緩慢冷卻至30℃ (平均每15min降1℃)，析出結晶D-蘇氨酸， 過濾取結晶， 并與80℃干燥， 得D-蘇氨酸。 收集濾液， 投入與拆分出的D-蘇氨酸等量的DL-蘇氨酸(約150-170g)，保持總體積不變， 同拆分D-蘇氨酸同樣的操作(但降低溫度至40℃時，加入的晶種為L-蘇氨酸)，得L-蘇氨酸。 如此反復操作， 即可將D-蘇氨酸和L-蘇氨酸拆分開。

合并相應的D-蘇氨酸粗品和L-蘇氨酸粗品， 分別進行精制， 即重結晶。 分別取D和L-型蘇氨酸， 分別加水4倍， 加熱90℃至全溶， 1%活性炭脫色， 趁熱過濾收集濾液， 分別加入2倍體積的乙醇靜置冷卻， 不時攪拌， 析出結晶， 得D-蘇氨酸和L-蘇氨酸精品， 收率87.3%-91.6%。
L-蘇氨酸的含量在95%以上， [α]20D-26°--29°, 紙層析呈現一個斑點。

放大的生產工藝
以甘氨酸為原料， 先與堿式碳酸銅反應生成甘氨酸銅， 此時其α-H具有活性， 在堿性條件下甘氨酸銅與乙醛作用可發生類似的交叉醇醛縮合反應， 而生成DL-蘇氨酸銅(包含有蘇體和赤體)， 然后經離子交換、脫銅分離出蘇體DL-蘇氨酸， 最后采用誘導結晶法將D-蘇氨酸和L-蘇氨酸拆分。 其反應如下：

甘氨酸銅的制備 在500L反應罐中， 投入50kg甘氨酸， 加入350L水，40kg堿式硫酸銅保溫60℃ 1h, 過濾棄去未反應的銅鹽， 收集濾液， 靜置冷卻過夜， 過濾取結晶， 60℃烘干， 得藍色甘氨酸銅。
蘇氨酸銅的制備 在1000L反應罐中， 投入75kg 甘氨酸銅， 再加入甲醇600L， 攪拌使其溶解，再加120L乙醛、90L5%KOH甲醇溶液， 攪拌保持60℃1h 后， 濾取不溶物， 濾液加5.5L冰醋酸， 減壓回收甲醇至干， 加75L水攪拌分散后于5℃靜置過夜， 過濾取結晶， 洗滌、抽干得蘇體和別體混合蘇氨酸銅。
離子交換、脫銅分離得DL-蘇氨酸 將上述蘇氨酸銅40kg、10%氨水1000L分別投入到2000L的反應罐中， 攪拌使其溶解， 過濾取濾液上732陽離子交換柱中(400mm×200mm), 再先后用2mol/L氨水和去離子水洗滌。 合并洗脫液， 薄膜濃縮至150L， 加入300L乙醇， 攪拌， 冷卻至5℃結晶過夜。 過濾取結晶， 80℃干燥得DL-蘇氨酸粗品。

檢測方法:精確稱取試樣約200mg，溶于3ml甲酸和5ml冰醋酸，加2滴結晶紫試液(TS-74)，用0.1mol/L高氯酸滴定至綠色終點或藍色完全消失為止。每Ml0.1mol/L高氯酸相當于L-蘇氨酸(C4H9NO3)11.91mg。

用途: 1、主要用于醫藥、化學試劑、食品強化劑、飼料添加劑等方面。特別是飼料添加劑方面的用量增長快速，它常添加到未成年仔豬和家禽的飼料中，是豬飼料的第二限制氨基酸和家禽飼料的第三限制氨基酸。
2、可以阻止艾滋病病毒附著和侵入體細胞，通過干擾艾滋病病毒的表面蛋白，使其不能發揮作用。
3、是協助蛋白質被人體吸收、利用所不可缺少的氨基酸。