Μαλεϊκό οξύ ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά σχεδόν πριν από 200 χρόνια. Συντέθηκε με απόσταξη μηλικού οξέος. Στο μέλλον, βρήκε την εφαρμογή του στον χημικό τομέα, και αυτό αξίζει να μιλήσουμε λεπτομερώς. Ωστόσο, πρώτα θα μιλήσουμε για τις ιδιότητες και άλλα χαρακτηριστικά του.
Γενικά χαρακτηριστικά
Ο τύπος για το μηλεϊνικό οξύ μοιάζει με αυτό: HOOC-CH=CH-COOH (ή H4C4O 4 ). Αυτή η ουσία είναι μια οργανική ένωση με δύο βάσεις. Σύμφωνα με την ονοματολογία IUPAC, ονομάζεται σωστά cis-βουτενοδιοϊκό οξύ.
Τα χαρακτηριστικά αυτής της ουσίας μπορούν να αναγνωριστούν στην ακόλουθη λίστα:
Η μοριακή μάζα είναι 116,07 g/mol.
Η πυκνότητα είναι 1,59 g/cm³.
· Η θερμοκρασία τήξης και αποσύνθεσης φτάνει τους 135 °C. Το φλας εμφανίζεται στους 127°C.
· Ο δείκτης υδατοδιαλυτότητας είναι 78,8 g/l. Αυτή η διαδικασία λειτουργεί καλύτερα στους 25°C.
Αυτή η ουσία έχει ένα trans ισομερές, και αυτόγνωστό ως φουμαρικό οξύ. Τα μόριά του είναι πιο σταθερά από αυτά του μηλεϊνικού. Εξ ου και η διαφορά στη θερμοκρασία καύσης, η οποία είναι 22,7 kJ/mol.
Και το φουμαρικό οξύ, σε αντίθεση με το μηλεϊνικό οξύ, είναι πολύ ελάχιστα διαλυτό στο νερό. Μόνο 6,3 g/l. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σχηματίζεται δεσμός υδρογόνου στα μηλεϊνικά μόρια.
Λήψη ουσίας
Μαλεϊκό οξύ παράγεται με υδρόλυση του ανυδρίτη C4H2O3. Είναι μια οργανική ένωση που έχει στερεή σύσταση στην καθαρή της κατάσταση. Αυτή η ουσία είναι συνήθως άχρωμη ή λευκή.
Ο ανυδρίτης έχει πολύ διαφορετικές χημικές ιδιότητες, επειδή έχει εξαιρετικά υψηλή αντιδραστικότητα και δύο λειτουργικές ομάδες. Το μηλεϊνικό οξύ σχηματίζεται λόγω της αλληλεπίδρασής του με το νερό. Αλλά αν το συνδυάσετε με αλκοόλες, παίρνετε ημιτελείς εστέρες.
Ο ίδιος ο ανυδρίτης συντέθηκε προηγουμένως με οξείδωση βενζολίου ή άλλων αρωματικών ενώσεων. Τώρα αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σπάνια. Λόγω της αύξησης των τιμών του βενζολίου και της επίδρασης αυτής της ουσίας στο περιβάλλον, αντικαταστάθηκε από n-βουτάνιο, έναν υδρογονάνθρακα της κατηγορίας αλκανίων.
Είσοδος στις αντιδράσεις
Αξίζει να σημειωθεί ότι το μηλεϊνικό οξύ μπορεί στην πραγματικότητα να μετατραπεί σε μηλικό οξύ. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της ενυδάτωσης - της προσθήκης μορίων νερού στα ιόντα / σωματίδια της κύριας ουσίας. Το μηλικό οξύ είναι γνωστό ως πρόσθετο τροφίμων με την ονομασία E296. Έχει φυσική προέλευση, επομένως χρησιμοποιείται σεζαχαροπλαστικής και στην παραγωγή φρουτονερών. Εφαρμόζεται και στην ιατρική.
Επίσης, η μηλεϊνική ένωση μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρικό οξύ, το οποίο χρησιμοποιείται για την τόνωση της ανάπτυξης των φυτών και την αύξηση των αποδόσεων. Λήφθηκε για πρώτη φορά τον 17ο αιώνα με απόσταξη κεχριμπαριού. Και τώρα αυτή η ουσία συντίθεται με υδρογόνωση του μηλεϊνικού οξέος. Δηλαδή προσθέτοντας υδρογόνο σε αυτό. Και μέσω της αφυδάτωσης (διάσπαση του νερού από τα μόρια), μπορεί να ληφθεί μηλεϊνικός ανυδρίτης από αυτό.
Όλες οι αναφερόμενες αντιδράσεις θα μπορούσαν θεωρητικά να χρησιμοποιηθούν στη βιομηχανία για την παραγωγή αυτών των ουσιών. Αλλά δεν είναι οικονομικά βιώσιμα, επομένως δεν καταφεύγουν.
Αίτηση
Είναι δύσκολο να υπερεκτιμηθούν οι ιδιότητες του μηλεϊνικού οξέος. Η ίδια χρησιμοποιείται μόνο για τη λήψη μιας φουμαρικής ένωσης, αλλά η χρήση των παραγώγων της είναι ευρέως διαδεδομένη:
· Ο ανυδρίτης χρησιμοποιείται στην κατασκευή πολυεστερικών προϊόντων. Μικρό, συγκεκριμένα. Τα τελικά προϊόντα χρησιμοποιούνται ενεργά στον κατασκευαστικό κλάδο. Αυτά είναι υλικά βαφής, τεχνητή πέτρα, υαλοβάμβακα κ.λπ.
· Τα αντιδραστήρια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αλκυδικών ρητινών, οι οποίες είναι εξαιρετικά σκληρυντικά για επιστρώσεις με βάση το λάδι. Χρησιμοποιούνται επίσης ως αντιδιαβρωτική επίστρωση.
Ο ανυδρίτης χρησιμοποιείται επίσης ως συμπολυμερές μηλεϊνικού οξέος για την κατασκευή συνθετικών υφασμάτων και τεχνητών ινών.
· Οι αιθέρες αυτής της ουσίας χρησιμοποιούνται ως διαλύτες. Το πιο κοινό είναι ο μηλεϊνικός διαιθυλεστέρας. Τουχρησιμοποιείται από τα εργαστήρια χημείας, την αμυντική βιομηχανία και τη βιομηχανία χρωμάτων και βερνικιών.
· Η μηλεϊνική ένωση υδραζίτης χρησιμοποιείται ως ζιζανιοκτόνο. Είναι εξαιρετικό στο να σκοτώνει τα ζιζάνια.
Παραγωγή φουμαρικού οξέος
Είναι επίσης απαραίτητο να πούμε λίγα λόγια για αυτόν. Για να ληφθεί φουμαρικό οξύ, το μηλεϊνικό οξύ ισομερίζεται καταλυτικά. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας θειουρία (θειοκαρβαμίδη). Αν και συχνά αντικαθίσταται με ανόργανα οξέα.
Επειδή η φουμαρική ένωση είναι ελάχιστα διαλυτή, είναι εύκολο να απομονωθεί από τη μηλεϊνική ουσία. Και τα δύο οξέα είναι διαμορφωμένα - έχουν τον ίδιο αριθμό ατόμων και μορίων, καθώς και παρόμοια δομή. Όμως, παρόλα αυτά, δεν μπορούν να μετατραπούν ο ένας στον άλλο αυθόρμητα. Για να συμβεί αυτή η διαδικασία, είναι απαραίτητο να σπάσει ο διπλός δεσμός άνθρακα, αλλά αυτό είναι δυσμενές από ενεργειακή άποψη.
Έτσι η βιομηχανία χρησιμοποιεί τη μέθοδο που ήδη αναφέρθηκε προηγουμένως - τον καταλυτικό ισομερισμό μιας μηλεϊνικής ένωσης στο νερό.
Χρήση φουμαρικής ένωσης
Αξίζει να μιλήσουμε για αυτό στο τέλος. Η μεγαλύτερη χρήση του φουμαρικού οξέος είναι στη βιομηχανία τροφίμων. Χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1946. Αυτή η ένωση έχει φρουτώδη γεύση, γι' αυτό και χρησιμοποιείται συχνά ως γλυκαντικό. Καθορισμένο E297.
Το φουμαρικό οξύ αντικαθίσταται επίσης συχνά από τρυγικό και κιτρικό οξύ. Είναι οικονομικά αποδοτικό. Εάν προσθέσετε κιτρικό, τότε για να επιτευχθεί το επιθυμητόΑπαιτούνται 1,36 g φουμαρικού για το γευστικό αποτέλεσμα. Απαιτείται λιγότερο φουμαρικό - μόνο 0,91 g.
Αιθέρες αυτής της ουσίας χρησιμοποιούνται επίσης στη θεραπεία δερματικών παθήσεων όπως η ψωρίαση. Για έναν ενήλικα, ο ημερήσιος κανόνας είναι 60-105 χιλιοστόγραμμα (η ακριβής δόση εξαρτάται από τη μεμονωμένη περίπτωση). Μπορεί να αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου σε 1300 mg ημερησίως.
Και το αλάτι αυτής της ουσίας είναι βασικό συστατικό φαρμάκων όπως το Konfumin και το Mafusol. Το πρώτο βοηθά το σώμα να προσαρμοστεί στην έλλειψη οξυγόνου και ρυθμίζει το μεταβολισμό. Και το δεύτερο βελτιώνει τις ρεολογικές ιδιότητες του αίματος και το ιξώδες του.
Είναι ενδιαφέρον ότι ακόμη και το ανθρώπινο σώμα είναι σε θέση να συνθέσει φουμαρικό. Σχηματίζεται από το δέρμα όταν εκτίθεται στο ηλιακό φως. Επιπλέον, το φουμαρικό είναι ένα υποπροϊόν του κύκλου της ουρίας.
