Struktura kwasu bursztynowego, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

On kwas bursztynowy Jest to stały związek organiczny, którego wzór chemiczny to C₄H₆ALBO₄. Jest to kwas dikarboksylowy, to znaczy ma dwie grupy karboksyl. Jest również znany jako kwas butyaniczny. Mówi się, że jest to alfa, kwas omega-dikarboksylowy lub kwas C4-dikarboksylowy.

Jest szeroko rozpowszechniony w roślinach, grzybach i zwierzętach. Jego anion bursztynianowy jest niezbędnym składnikiem w cyklu Krebsa, który składa się z serii reakcji chemicznych, które występują podczas oddychania komórkowego.

Kwas bursztynowy. Autor: Marilú Stea.

Kwas sukcynistyczny jest jednym z naturalnych kwasów znajdujących się w żywności, owocach, takich jak winogrona i morela, warzywa, takie jak brokuły i buraki, sery i mięso, między innymi.

Znajduje się również w kolorze żółtym lub bursztyn. Można go uzyskać przez destylację tych lub innych żywic. Przemysłowo uzyskane przez uwodornienie kwasu maleinowego.

Kwas słuszny jest również wytwarzany podczas fermentacji wina. Ponadto jest to bardzo doceniany naturalny smak różnych produktów spożywczych. Jest również stosowany jako surowiec do uzyskiwania kilku związków chemicznych, które mają zastosowania w różnych obszarach przemysłowych, medycynie i kosmetyce, między innymi.

[TOC]

Struktura

Kwas bursztynowy ma 4 atomy węgla połączone liniowo, ale w zygzak. To jest jak cząsteczka butanowa, w której grupy metylowe₃ Są utlenione, tworząc grupy karboksylowe -cooh.

Struktura kwasu suknikinowego. D.328 09:20, 17 maja 2006 (UTC) [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/]]. Źródło: Wikipedia Commons.

Nomenklatura

- Kwas bursztynowy

- Kwas butanodioinowy

- 1,4-butodowy kwas

- Kwas 1,2-kwasikarboksylowy

- Kwas bursztu

- Bursztynowy duch

Nieruchomości

Stan fizyczny

Kolorowe krystaliczne stałe do białych, trichllinowych kryształów lub pryzmaty monokliniczne

Waga molekularna

118,09 g/mol

Temperatura topnienia

188,0 ºC

Punkt wrzenia

235 ° C

Temperatura zapłonu

160 ° C (metoda otwartego kubka).

Może ci służyć: alkohol izopropylowy

Dokładna waga

1572 do 25 ° C/4 ºC

Współczynnik załamania światła

1450

Rozpuszczalność

W wodzie: 83,2 g/l 25 ºC.

Rozpuszczalny w Ethanol Cho₃Ch₂Och, eter etylowy (wybierz₃Ch₂)₂Lub aceton cho₃Coch₃ I metanol ch₃Oh. Nierozpuszczalne w toluenie i benzenie.

Ph

Roztwór wodny 0,1 molowy (0,1 mol/l) ma pH 2,7.

Stałe dysocjacji

K₁ = 6,4 x 10^-5

K₂ = 0,23 x 10^-5

Właściwości chemiczne

Ogólnie kwasy dikarboksylowe mają takie same zachowanie chemiczne jak monokarboksyl. Jednak kwaśny charakter kwasu dikarboksylowego jest większy niż charakter monokarboksylowy

Jeśli chodzi o jonizację jego hydrogenów, jonizacja drugiej grupy karboksylowej następuje mniej łatwo niż pierwsza, jak można zobaczyć w ciągłym dysocjacji kwasu suknikinowego, gdzie k₁ jest większy niż k₂.

Rozpuszcza się w wodnym Naoh i w Nahco₃ wodny.

Kwas słuszny nie jest higroskopijny.

Po bardzo łatwo podgrzewaniu szczegółowo opisuje cząsteczkę wody i tworzy nieustnik ranowy.

Reakcje chemiczne o znaczeniu przemysłowym

Przez reakcję redukcji (przeciwieństwo utleniania) kwas sukcynistyczny staje się 1,4-butanodiol.

1,4-butanodiol. Jaźń wykonana przez Bena Millsa [domena publiczna]. Źródło: Wikipedia Commons.

Przez odwodornienie 1,4-butanodiolu (eliminacja wodoru) uzyskuje się γ-butyrolakton.

Gdy wykonywane jest cykl 1,4-butanodiol (tworzenie się cyklicznej cząsteczki).

Przez aminę kwasu sukcyninowego (dodanie aminy) otrzymano pirlolydonas.

Jego polimeryza. Oba są szerokim polimerami.

Uzyskanie

Ilość obecna w źródłach naturalnych jest bardzo mała, więc przemysłowo uzyskuje się przez syntezę z innych związków ogólnie pochodzących z ropy naftowej.

Może być wytwarzany przez katalityczne uwodornienie kwasu maleinowego lub bezwodnika maleico.

Jedna z dróg uzyskania kwasu sukceńskiego. Autor: Marilú Stea.

Także z kwasu fumarowego lub zaczynając od acetylenu i formaldehydu.

Może ci służyć: płynne elementy: jakie są i przykłady

Jednak wszystkie te są zanieczyszczającymi procesami petrochemicznymi i zależy od ceny ropy. Z tych powodów opracowano inne metody uzyskiwania fermentacji beztlenowej, które są tańsze i mniej zanieczyszczające.

Te procesy używają₂, co jest korzystne dla zmniejszenia tego gazu i generującego efekt szklarni.

Twoja produkcja może być na przykład fermentacyjna Produkcja anaerobiospirillum I Actinobacillus scinogenes, które wytwarzają go w wysokich stężeniach ze źródeł węgla, takich jak glukoza, laktoza, ksyloza, arabino, celloobiosa i inne cukry. Używają również CO₂ Jako źródło węgla.

Są naukowcy, którzy promują rozwój koncepcji biorefinerias, który wykorzystałby całkowity potencjał zasobów odnawialnych. Tak jest w przypadku stosowania ścieków z produkcji papieru, łodyg kukurydzy, biomasy glonów, trzciny cukrowej Bagasse.

Bagasse z trzciny, które można zastosować w fermentacji w celu uzyskania kwasu bursztynowego. Jonathan Wilkins [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]. Źródło: Wikipedia Commons.

Na przykład zastosowanie pulpy buraka obejmuje ekstrakcję pektyny i bogatą część w przeciwutleniaczy fenolowych, a następnie hydrolizę celulozy i hemicelulozy w celu uzyskania fermentowalnych cukrów. Te ostatnie są podstawą uzyskania kwasu sukcyninowego ze względu na jego beztlenową fermentację u bioreaktorów.

Aplikacje

W branży spożywczej

Kwas sukcynynowy nadaje naturalny smak żywności. Ma niewłaściwy efekt smakowy, więc w przetworzonej żywności jest używany jako addytywny.

Zasugerowano, że ma wpływ na smaki, których nie można powielić przez inne kwasy w jedzeniu, takie jak SOM -CALED UMAMI Smak w niektórych serach (umami to słowo z japońskiego, które oznacza „smaczne”).

Może ci służyć: azotyny: właściwości, struktura, nomenklatura, formacja Autor: Lipefontes0. Źródło: Pixabay.

Jest nawet stosowany w żywności zwierzęcych do stymulacji.

W branży winiarskiej

Kwas słuszny występuje naturalnie podczas alkoholowej fermentacji wina. Kwasów nieulotnych, które są generowane w tym procesie, kwas sukcynistyczny odpowiada 90% całości.

Autor: CongerDesign. Źródło: Pixabay.

Wino zawiera około 0,5 do 1,5 g/l kwasu bursztynowego, który jest w stanie osiągnąć 3 g/l.

W produkcji innych związków chemicznych

Kwas sukcynynowy jest surowcem do uzyskiwania produktów o wysokiej wartości przemysłowej, takich jak tetrahydrofurano, 1,4-butnodiol, gamma-butyrolakton, kwas tłuszczowy, liniowe kwasy alifatyczne, N-metylpirydon i biodegradowalne polimery.

Te związki i materiały mają liczne zastosowania w branży tworzyw sztucznych (elastyczne włókna, elastyczne filmy), kleje, rozpuszczalniki przemysłowe (usuwanie farby i lakierów), środki czyszczące mikroelektroniczne, medycyna (znieczulenie, pojazdy lecznicze), rolnictwo, tekstylia i kosmetyki.

W kilku aplikacjach

Kwas słuszny jest składnikiem niektórych preparatów farmaceutycznych. Succynimidas, pochodzący z kwasu sukcynistycznego, są stosowane w medycynie jako przeciwdrgawki.

Jest częścią formuł inhibitora korozji, służy jako plastyfikator polimerów i jest stosowany w perfumerii. Jest to również pośrednik w syntezie środków powierzchniowo czynnych i detergentów.

Kwas bursztynowy może być stosowany jako monomer do produkcji biodegradowalnych polimerów i tworzyw sztucznych.

Jest stosowany w formułach rolniczych do sadzenia wzrostu.

Sole kwasu sukcynistycznego stosowały się w chłodziwa do pojazdów i sprzyjać rozmrożeniu, będąc mniej zanieczyszczającymi niż inne związki.

Estry gospodarcze są używane jako dodatki paliwowe.

Bibliografia

1. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). Kwaśny kwasowy. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
2. Comuzzo, s. 1. i Battistutta, F. (2019). Zakwaszenie i kontrola pH w czerwonych winach. W technologii czerwonego wina. Odzyskane z naukowym.com.
3. Alexandri, m. i in. (2019). Restrukturyza. ACS Zrównoważona chemia i inżynieria. Luty 2019. Odzyskane z pubów.ACS.org.
4. Methven, L. (2012). Naturalny wzmacniacz smaku i napojów. W naturalnych dodatkach żywnościowych, składnikach i aromatach. Odzyskane z naukowym.com.
5. Featherstone, s. (2015). Iglice użyte w przygotowaniu pokarmów w puszkach. W pełnym kursie w zakresie konserw i powiązanego procesu (wydanie czternaste). Odzyskane z naukowym.com.
6. Qureshi, n. (2009). Korzystne biofilmy: ścieki i inne zastosowania przemysłowe. W biofilmach w branży żywności i bevenge. Odzyskane z naukowym.com.