Maleinska kiselina u prahu, također poznata kao cis-butendioična kiselina, je organska dikarboksilna kiselina sa hemijskom formulom C4H4O4. Prirodno postoji u određenom voću i biljkama, ali se prvenstveno industrijski proizvodi oksidacijom butena, posebno butena-1 i butena-2. Ovo bezbojno, kristalno jedinjenje ima izrazit, kiseli miris i veoma je rastvorljivo u vodi i raznim organskim rastvaračima.
Molekularna struktura sadrži četiri-ugljični lanac sa dvije karboksilne (-COOH) grupe pozicionirane u cis konfiguraciji, što znači da su dvostruka veza ugljik-ugljik i karboksilne grupe na istoj strani molekula. Ova konfiguracija mu daje jedinstvena hemijska svojstva, uključujući sposobnost stvaranja estera, anhidrida i soli.
Osim toga, maleinska kiselina se koristi u proizvodnji helatnih agenasa, koji pomažu u uklanjanju iona metala iz otopina, te kao komponenta u formulaciji boja i pigmenata. Njegova svestranost i široka upotreba naglašavaju njegov značaj u hemijskoj industriji.
|
|
|
|
Hemijska formula |
C4H4O4 |
|
Tačna masa |
116.01 |
|
Molecular Weight |
116.07 |
|
m/z |
116.01 (100.0%), 117.01 (4.3%) |
|
Elementalna analiza |
C, 41.39; H, 3.47; O, 55.13 |
Jedna od primarnih primjenaprah maleinske kiselineje u proizvodnji polimaleinske kiseline, polimera koji se intenzivno koristi u tretmanu vode zbog svojih odličnih svojstava inhibicije kamenca i korozije. Također služi kao prekursor za sintezu nezasićenih poliesterskih smola, koje se koriste u proizvodnji plastike ojačane staklenim vlaknima-, premaza i ljepila.
u poliamidnim smolama
Poliamidna smola, poznata i kao najlonska smola, je vrsta polimera visoke{0}}molekularne-težine koji sadrži ponovljene amidne grupe u svom makromolekularnom lancu. Može se proizvesti polikondenzacijom diamina i dvobaznih kiselina ili polimerizacijom jedne molekule laktama. Ovaj svestrani plastični materijal ima izvrsna svojstva i široko se koristi. Kategoriziran je u ne-reaktivne (neutralne) i reaktivne poliamide, s primjenom u rasponu od mastila, vrućih{6}}ljepila i premaza do učvršćivača epoksidne smole, veziva, obloga i smola za kapsuliranje/lijevanje. Neutralni poliamidi su posebno pogodni za štampanje na plastičnim folijama, dok reaktivni poliamidi ističu kao sredstva za očvršćavanje epoksidne smole, dajući vrhunsku adheziju, fleksibilnost i hemijsku otpornost.
Iako se sama po sebi ne koristi direktno za sintetizaciju poliamidnih smola, njeni derivati i kopolimeri mogu igrati ulogu u modificiranju ili poboljšanju svojstava poliamidnih smola. Poliamidne smole su raznovrsna klasa polimera poznatih po svojim odličnim mehaničkim svojstvima, hemijskoj otpornosti i termičkoj stabilnosti. Inkorporacija derivata maleinske kiseline može dodatno prilagoditi ova svojstva da zadovolje specifične zahtjeve primjene.
Međutim, vrijedno je napomenuti da je direktna upotreba u sintezi poliamidnih smola neuobičajena. Umjesto toga, istraživači i proizvođači se često fokusiraju na razvoj kopolimera ili cijepljenih polimera koji sadrže dijelove, koji se zatim mogu koristiti za modificiranje poliamidnih smola miješanjem ili kemijskim reakcijama.
u amid{0}}anhidridnim kopolimerima
Amid-anhidridni kopolimeri su klasa naprednih polimera koje karakteriše integracija amidnih (–CONH–) i anhidridnih (–CO–O–CO–) veza unutar njihove molekularne strukture. Ovi kopolimeri pokazuju jedinstvena svojstva koja proizilaze iz sinergijskih efekata obje sastavne jedinice. Amidne grupe doprinose poboljšanoj termičkoj stabilnosti, mehaničkoj čvrstoći i otpornosti na hidrolizu, dok anhidridne grupe unose reaktivnost i potencijal za unakrsno-vezivanje, što može dodatno prilagoditi svojstva materijala. Kopolimeri amida-anhidrida nalaze primjenu u različitim oblastima kao što je biomedicinsko inženjerstvo, gdje su njihova biorazgradivost i biokompatibilnost prednost, kao i u naprednim premazima, ljepilima i membranama zbog njihovih robusnih performansi u teškim uvjetima. Njihova podesiva svojstva čine ih svestranim materijalima za inovativna rješenja u više industrija.
Maleinska kiselina je direktnije uključena u sintezu amid{0}}anhidridnih kopolimera. Ovi kopolimeri se obično dobijaju kopolimerizacijom (ili njegovog anhidridnog oblika) sa različitim amidima, kao što su oni izvedeni iz aminokiselina ili alifatskih diamina. Rezultirajući kopolimeri nasljeđuju svojstva i amidnih i anhidridnih dijelova, što dovodi do materijala s jedinstvenim kombinacijama svojstava.
Svojstva i aplikacije
Poboljšana adhezija
Amid{0}}anhidridni kopolimeri često pokazuju poboljšanu adheziju na različite podloge, uključujući metale, poliolefine i druge polimere. To ih čini idealnim za upotrebu kao ljepila, premazi i kompatibilizatori u višeslojnim strukturama.
Termička stabilnost
Anhidridni dio u ovim kopolimerima doprinosi njihovoj termičkoj stabilnosti, što ih čini pogodnim za primjene gdje su potrebne performanse na visokim{0}}temperaturama.
Otpornost na hemikalije
Kopolimeri takođe nude dobru hemijsku otpornost, što ih čini otpornim na širok spektar hemikalija, uključujući kiseline, baze i rastvarače.
Proizvodnja amid{0}}anhidridnih kopolimera obično uključuje reakcije kopolimerizacije. Ove reakcije se mogu izvesti u različitim rastvaračima i pod različitim reakcionim uslovima, u zavisnosti od specifičnih korišćenih monomera amida i anhidrida. Proces kopolimerizacije može se kontrolisati kako bi se postigao željeni sastav kopolimera i molekulska težina.
U nekim slučajevima, reakcije cijepljenja se također mogu koristiti za uvođenje dijelova u kičmu postojećih polimera, kao što su poliolefini ili poliamidi. Ovaj proces cijepljenja može se postići radikalnom inicijacijom, katalitičkim reakcijama ili drugim metodama, ovisno o specifičnom polimeru i uvjetima reakcije.
S brzim razvojem društva i ekstenzivnom primjenom petrokemijskih proizvoda, neobnovljivi petrokemijski resursi postaju sve napetije. Korištenje novih tehnologija i procesa za razvoj novih obnovljivih resursa koji bi zamijenili neobnovljive petrohemijske resurse postao je hitan problem koji treba riješiti. Resurs biomase je vrsta zelenog obnovljivog resursa sa obilnim rezervama i ogromnom potencijalnom upotrebnom vrijednošću. Razvoj i korištenje resursa biomase postepeno zamjenjuje korištenje petrohemijskih resursa, što je postalo glavna energetska strategija većine zemalja.
Maleinska kiselina u prahu je važna sirovina u mnogim oblastima hemijske industrije. Kao jedna od 12 važnih hemijskih sirovina koje je navela Američka energetska agencija u budućnosti, široko se koristi u smolama, farmaceutskim proizvodima, plastifikatorima, kopolimerima i poljoprivrednim hemikalijama, a može se koristiti i kao međuprodukt za druge hemijske proizvode.
Trenutno, maleinska kiselina u prahu se uglavnom proizvodi hidrolizom maleinskog anhidrida, fosilnog goriva. Maleinski anhidrid se uglavnom dobiva oksidacijom benzena, butana ili butena, koji uvelike ovisi o tradicionalnim fosilnim resursima. Dakle, proizvodnja iz maleinskog anhidrida ne samo da povećava pritisak na životnu sredinu, već dodatno pogoršava nacionalnu energetsku sigurnost. Stoga, sinteza iz obnovljivih resursa biomase ili jedinjenja platforme biomase može ne samo smanjiti ovisnost o tradicionalnoj fosilnoj energiji, već i poboljšati prirodno okruženje koje ima veliku privlačnost.
Industrijske primjene
► Organska sinteza
Maleinska kiselina služi kao svestrani međuprodukt u organskoj sintezi, učestvujući u brojnim reakcijama kao što su esterifikacija, amidacija i Diels{0}}Alder cikloadicije. Njegovi derivati, uključujući anhidrid maleinske kiseline i maleate, široko se koriste u proizvodnji nezasićenih poliesterskih smola, koje su bitne komponente plastike ojačane staklenim vlaknima-, premaza i ljepila. Maleinski anhidrid je također ključni prekursor za sintezu glioksilne kiseline putem ozonolize, reakcije s primjenom u farmaceutskoj i agrohemijskoj industriji.
► Farmaceutska industrija
U farmaceutskom sektoru, maleinska kiselina igra ključnu ulogu u formulaciji različitih lijekova. Obično se koristi kao agens za zakiseljavanje za podešavanje pH vrijednosti farmaceutskih otopina, osiguravajući stabilnost i biodostupnost. Uz to, maleinska kiselina stvara soli s bazičnim lijekovima, poboljšavajući njihovu topljivost i apsorpciju. Na primjer, maleinska kiselina se kombinuje sa hlorfeniraminom da bi se formirala hlorfeniramin maleinske kiseline, antihistaminik koji se koristi za lečenje alergijskih reakcija. Slično, nonilamin maleinske kiseline se koristi kao antiemetik.
► Prehrambena industrija
Iako sama maleinska kiselina nije odobrena kao aditiv za hranu, njen anhidridni oblik, anhidrid maleinske kiseline, dozvoljen je za ograničenu upotrebu u materijalima za pakovanje hrane u Sjedinjenim Državama i Evropskoj uniji. Maleinski anhidrid može reagovati sa alkoholima i formirati maleate, koji se koriste kao emulgatori i stabilizatori u prerađenoj hrani. Međutim, izražena je zabrinutost u vezi sa potencijalnom migracijom ostataka maleinskog anhidrida u prehrambene proizvode, što je dovelo do strogog regulatornog nadzora.
► Poljoprivredni sektor
Maleinska kiselina nalazi primenu u poljoprivredi kao herbicid i regulator rasta biljaka. Njegova sposobnost da inhibira aktivnost određenih enzima uključenih u metabolizam aminokiselina ometa rast korova i neželjenih biljaka. Maleinska kiselina se takođe koristi u sintezi agrohemikalija, kao što su fungicidi i insekticidi, doprinoseći zaštiti useva i povećanju prinosa.
► Stomatološke aplikacije
Istraživanja su istraživala upotrebu maleinske kiseline u stomatologiji kao alternative fosfornoj kiselini za nagrizanje zubne cakline prije lijepljenja ortodontskih bravica. Studije sugeriraju da 10% maleinske kiseline može proizvesti sličnu snagu veze kao 37% fosforne kiseline, dok potencijalno smanjuje gubitak minerala sa površine cakline. Međutim, široka primjena maleinske kiseline u stomatološkoj praksi ostaje ograničena zbog zabrinutosti zbog njenih dugoročnih-učinaka na strukturu zuba.
Buduće perspektive
Očekuje se da će potražnja za maleinskom kiselinom rasti u narednim godinama, potaknuta njenom sve većom primjenom u novim industrijama kao što su obnovljiva energija i biorazgradivi materijali. Istraživački napori su usmjereni na razvoj zelenih metoda sinteze maleinske kiseline, korištenjem bio-baziranih sirovina i katalitičkih sistema sa smanjenim uticajem na okoliš. Osim toga, istraživanje novih derivata i funkcionaliziranih spojeva maleinske kiseline obećava stvaranje naprednih materijala sa prilagođenim svojstvima.
neželjena reakcija
Maleinska kiselina, sa hemijskom formulom C ₄ H ₄ O ₄, je beli kristalni prah slabog kiselog ukusa i oštrog mirisa. Kao važna organska kiselina, maleinska kiselina ima široku primenu u industriji, hrani, medicini i drugim poljima, kao što je proizvodnja nezasićenih poliesterskih smola, pesticida, boja, aditiva za hranu itd. Međutim, prah maleinske kiseline može izazvati različite štetne reakcije na ljudsko telo tokom upotrebe, uključujući više organa kao što su koža, oči, respiratorni trakt i. U teškim slučajevima može čak ugroziti život.
Akutna toksičnost
Maleinska kiselina u prahu ima određeni stupanj akutne toksičnosti, a njeni toksični efekti se uglavnom proizvode oralnom primjenom, kontaktom s kožom i inhalacijom. Različiti eksperimenti na životinjama pokazali su razlike u vrstama u akutnoj toksičnosti maleinske kiseline, ali svi ukazuju na njenu potencijalnu štetu.
Oralna toksičnost
Srednja smrtonosna doza (LD ₅₀) maleinske kiseline koja se uzima oralno kod pacova je 708 mg/kg, a kod miševa 2400 mg/kg. To znači da za pacove gutanje približno 708 mg/kg tjelesne težine maleinske kiseline može dovesti do smrti polovine eksperimentalnih životinja. U praktičnom radu, ako se prašak jabučne kiseline slučajno proguta, posebno u velikim količinama, može izazvati ozbiljne toksične reakcije, uključujući povraćanje, bol u trbuhu, proljev, otežano disanje, komu, pa čak i smrt.
Toksičnost u kontaktu sa kožom
LD50 maleinske kiseline u kontaktu sa kožom kunića je 1560 mg/kg. To ukazuje da maleinska kiselina ima snažan iritirajući učinak na kožu. Kada koža dođe u direktan kontakt s visokim koncentracijama praha ili otopine maleinske kiseline, može uzrokovati crvenilo, oticanje, bol, opekotine, pa čak i ulceraciju. Dugotrajno ili ponovljeno izlaganje može dovesti do suhe kože, pucanja, alergija itd.
Inhalaciona toksičnost
Srednja smrtonosna koncentracija (LC50) maleinske kiseline u prahu ili pare u jednom satu koju udahnu pacovi je 0,72 mg/L. Udisanje visokih koncentracija para ili prašine maleinske kiseline može izazvati simptome iritacije disajnih puteva kao što su kašalj, piskanje, otežano disanje, faringitis, itd. U teškim slučajevima može dovesti do hemijske upale pluća, plućnog edema, pa čak i respiratorne insuficijencije.
Iritacija kože i alergijske reakcije
Maleinska kiselina u prahu ima značajnu iritaciju i preosjetljivost kože, te može uzrokovati različite nuspojave na koži.
Reakcija iritacije
Nakon direktnog kontakta s prahom ili otopinom maleinske kiseline na koži, može se odmah pojaviti oštar osjećaj peckanja, praćen simptomima akutnog iritativnog dermatitisa kao što su eritem, edem i plikovi. Ovi simptomi se obično pojavljuju u roku od nekoliko minuta do sati nakon izlaganja, a težina je proporcionalna koncentraciji i trajanju izlaganja.
Alergijske reakcije
Neke osobe mogu iskusiti alergijske reakcije na maleinsku kiselinu, koje se manifestiraju kao kontaktni dermatitis. Alergijske reakcije se obično javljaju nakon višekratnog izlaganja, a simptomi uključuju svrab kože, eritem, papule, plikove itd. U teškim slučajevima može doći do ozbiljnog oštećenja kože kao što je bulozna epidermalna liza. Osobe s alergijama trebaju biti posebno oprezne kada koriste proizvode srodne maleinskoj kiselini.
Hronična oštećenja kože
Dugotrajna ili ponovljena izloženost prahu maleinske kiseline može dovesti do kroničnog oštećenja kože, kao što su suhoća, pucanje, hiperkeratoza, itd. Ova oštećenja mogu povećati rizik od kožnih infekcija i utjecati na normalnu funkciju kože.
Često postavljana pitanja
Šta maleinska kiselina čini kosi?
+
-
Maleinska kiselina je mali organski spoj koji se koristi u formulacijama za njegu kose za jačanje unutrašnjih veza kose, zaglađivanje zanoktice i sprječavanje lomljenja.
Koliki je pH maleinske kiseline?
+
-
Maleinska kiselina (1 M, pH 7,5) Priprema i recept|AAT Bioquest. Pufer maleinske kiseline se obično koristi za Southern blot pripremu i kao pufer za pranje u brojnim aplikacijama koje uključuju nukleinske kiseline. Ima rok trajanja od 6 mjeseci do godinu dana.
Koje voće ima maleinsku kiselinu?
+
-
Jabučna kiselina je glavna kiselina u mnogim vrstama voća, uključujući kajsije, kupine, borovnice, trešnje, grožđe, mirabele, breskve, kruške, šljive i dunje, a prisutna je u nižim koncentracijama u drugom voću, poput citrusa. Pridonosi kiselosti nezrelih jabuka.
Popularni tagovi: maleinska kiselina u prahu cas 110-16-7, dobavljači, proizvođači, fabrika, veleprodaja, kupovina, cijena, rasuti, prodaja