Maleinska kiselina u prahu, također poznata kao cis-butendioična kiselina, je organska dikarboksilna kiselina kemijske formule C4H4O4. Prirodno postoji u određenom voću i biljkama, ali se primarno industrijski proizvodi oksidacijom butena, posebice butena-1 i butena-2. Ovaj bezbojni, kristalni spoj ima jasan, kiselkast miris i vrlo je topiv u vodi i raznim organskim otapalima.
Molekularna struktura ima lanac s četiri-ugljika s dvije karboksilne (-COOH) skupine smještene u cis konfiguraciji, što znači da su dvostruka veza ugljik-ugljik i karboksilne skupine na istoj strani molekule. Ova konfiguracija mu daje jedinstvena kemijska svojstva, uključujući sposobnost stvaranja estera, anhidrida i soli.
Štoviše, maleinska kiselina se koristi u proizvodnji kelirajućih sredstava, koja pomažu u uklanjanju metalnih iona iz otopina, te kao komponenta u formulaciji boja i pigmenata. Njegova svestranost i široka uporaba naglašavaju njegov značaj u kemijskoj industriji.
|
|
|
|
Kemijska formula |
C4H4O4 |
|
Točna misa |
116.01 |
|
Molekularna težina |
116.07 |
|
m/z |
116.01 (100.0%), 117.01 (4.3%) |
|
Elementarna analiza |
C, 41.39; H, 3.47; O, 55.13 |
Jedna od primarnih primjenaprah maleinske kiselinebavi se proizvodnjom polimaleinske kiseline, polimera koji se intenzivno koristi u obradi vode zbog svojih izvrsnih 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, vrsta je polimera velike -molekularne- mase koji sadrži ponovljene amidne skupine u svom makromolekularnom lancu. Može se proizvesti polikondenzacijom diamina i dibazičnih kiselina ili polimerizacijom jedne molekule laktama. Ovaj svestrani plastični materijal ima izvrsna svojstva i naširoko se koristi. Kategoriziran je u ne-reaktivne (neutralne) i reaktivne poliamide, s primjenama od tinti,-topljivih ljepila i premaza do učvršćivača epoksidnih smola, veziva, obloga i smola za kapsuliranje/lijevanje. Neutralni poliamidi posebno su prikladni za ispis na plastične folije, dok se reaktivni poliamidi ističu kao sredstva za stvrdnjavanje epoksidnih smola, dajući superiornu adheziju, fleksibilnost i kemijsku otpornost.
Iako se sam po sebi ne koristi izravno za sintezu poliamidnih smola, njegovi derivati i kopolimeri mogu igrati ulogu u modificiranju ili poboljšanju svojstava poliamidnih smola. Poliamidne smole su svestrana klasa polimera poznatih po izvrsnim mehaničkim svojstvima, kemijskoj otpornosti i toplinskoj stabilnosti. Ugradnja derivata maleinske kiseline može dodatno prilagoditi ova svojstva kako bi se ispunili specifični zahtjevi primjene.
Međutim, vrijedno je napomenuti da je izravna uporaba u sintezi poliamidne smole neuobičajena. Umjesto toga, istraživači i proizvođači često se usredotočuju na razvoj kopolimera ili cijepljenih polimera koji sadrže dijelove, koji se zatim mogu koristiti za modificiranje poliamidnih smola putem miješanja ili kemijskih reakcija.
u kopolimerima amid-anhidrida
Kopolimeri amid-anhidrida klasa su naprednih polimera koje karakterizira integracija amidnih (–CONH–) i anhidridnih (–CO–O–CO–) veza unutar njihove molekularne strukture. Ovi kopolimeri pokazuju jedinstvena svojstva koja proizlaze iz sinergističkih učinaka obiju sastavnih jedinica. Amidne skupine pridonose poboljšanoj toplinskoj stabilnosti, mehaničkoj čvrstoći i otpornosti na hidrolizu, dok anhidridne skupine uvode reaktivnost i potencijal unakrsnog -vezivanja, što može dodatno prilagoditi svojstva materijala. Kopolimeri amid-anhidrida nalaze primjenu u različitim područjima kao što je biomedicinski inženjering, gdje su njihova biorazgradivost i biokompatibilnost prednosti, kao i u naprednim premazima, ljepilima i membranama zbog svoje robusne izvedbe u teškim uvjetima. Njihova prilagodljiva svojstva čine ih svestranim materijalima za inovativna rješenja u više industrija.
Maleinska kiselina je izravnije uključena u sintezu kopolimera amid-anhidrida. Ovi se kopolimeri obično dobivaju kopolimerizacijom (ili njegovog anhidridnog oblika) s 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 primjene
Poboljšano prianjanje
Kopolimeri amid-anhidrida često pokazuju poboljšano prianjanje na različite podloge, uključujući metale, poliolefine i druge polimere. To ih čini idealnima za korištenje kao ljepila, premazi i sredstva za kompatibilnost u višeslojnim strukturama.
Toplinska stabilnost
Anhidridni dio u ovim kopolimerima pridonosi njihovoj toplinskoj stabilnosti, što ih čini prikladnima za primjene gdje su potrebne visoke{0}}temperaturne performanse.
Kemijska otpornost
Kopolimeri također nude dobru kemijsku otpornost, što ih čini otpornima na širok raspon kemikalija, uključujući kiseline, baze i otapala.
Proizvodnja kopolimera amid{0}}anhidrida obično uključuje reakcije kopolimerizacije. Ove se reakcije mogu izvesti u različitim otapalima i pod različitim reakcijskim uvjetima, ovisno o specifičnim upotrijebljenim monomerima amida i anhidrida. Proces kopolimerizacije može se kontrolirati kako bi se postigao željeni sastav kopolimera i molekularna težina.
U nekim slučajevima, reakcije cijepljenja također se mogu upotrijebiti za uvođenje dijelova na okosnicu postojećih polimera, kao što su poliolefini ili poliamidi. Ovaj proces cijepljenja može se postići inicijacijom radikala, katalitičkim reakcijama ili drugim metodama, ovisno o specifičnom polimeru i uvjetima reakcije.
S brzim razvojem društva i opsežnom primjenom petrokemijskih proizvoda, neobnovljivi petrokemijski resursi postali su sve opterećeniji. Korištenje novih tehnologija i procesa za razvoj novih obnovljivih izvora koji bi zamijenili neobnovljive petrokemijske resurse postalo je hitan problem koji treba riješiti. Resurs biomase vrsta je zelenog obnovljivog resursa s obilnim rezervama i velikom potencijalnom vrijednošću korištenja. Razvoj i korištenje resursa biomase postupno zamjenjuje korištenje petrokemijskih izvora, što je postala glavna energetska strategija većine zemalja.
Maleinska kiselina u prahu važna je sirovina u mnogim područjima kemijske industrije. Kao jedna od 12 važnih kemijskih sirovina koje je u budućnosti uvrstila Agencija za energetiku SAD-a, naširoko se koristi u smolama, farmaceutskim proizvodima, plastifikatorima, kopolimerima i poljoprivrednim kemikalijama, a može se koristiti i kao intermedijer drugih kemijskih proizvoda.
Trenutno maleinska kiselina u prahu uglavnom se proizvodi hidrolizom maleinskog anhidrida, fosilnog goriva. Anhidrid maleinske kiseline uglavnom se dobiva oksidacijom benzena, butana ili butena, što uvelike ovisi o tradicionalnim fosilnim izvorima. Stoga proizvodnja iz anhidrida maleinske kiseline ne samo da povećava pritisak na okoliš, već dodatno pogoršava nacionalnu energetsku sigurnost. Stoga sinteza iz obnovljivih izvora biomase ili spojeva platforme biomase ne samo da može smanjiti ovisnost o tradicionalnoj fosilnoj energiji, već i poboljšati prirodni okoliš, koji ima veliku privlačnost.
Industrijske primjene
► Organska sinteza
Maleinska kiselina služi kao svestrani intermedijer u organskoj sintezi, sudjelujući u brojnim reakcijama kao što su esterifikacija, amidacija i Diels-Alder cikloadicije. Njegovi derivati, uključujući maleinski anhidrid i maleate, naširoko se koriste u proizvodnji nezasićenih poliesterskih smola, koje su bitne komponente plastike ojačane staklenim vlaknima, premaza i ljepila. Anhidrid maleinske kiseline također je ključni prekursor za sintezu glioksilne kiseline putem ozonolize, reakcije s primjenama u farmaceutskoj i agrokemijskoj industriji.
► Farmaceutska industrija
U farmaceutskom sektoru, maleinska kiselina igra ključnu ulogu u formuliranju raznih lijekova. Obično se koristi kao sredstvo za zakiseljavanje za podešavanje pH farmaceutskih otopina, osiguravajući stabilnost i bioraspoloživost. Osim toga, maleinska kiselina stvara soli s bazičnim lijekovima, povećavajući njihovu topljivost i apsorpciju. Na primjer, maleinska kiselina se kombinira s klorfeniraminom da nastane klorfeniramin maleinske kiseline, antihistaminik koji se koristi za liječenje alergijskih reakcija. Slično, nonilamin maleinske kiseline se koristi kao antiemetičko sredstvo.
► Prehrambena industrija
Iako sama maleinska kiselina nije odobrena kao dodatak hrani, njen anhidridni oblik, anhidrid maleinske kiseline, dopušten je za ograničenu upotrebu u materijalima za pakiranje hrane u Sjedinjenim Državama i Europskoj uniji. Anhidrid maleinske kiseline može reagirati s alkoholima i formirati maleate koji se koriste kao emulgatori i stabilizatori u prerađenoj hrani. Međutim, pojavila se zabrinutost u vezi s potencijalnom migracijom ostataka anhidrida maleinske kiseline u prehrambene proizvode, što je dovelo do strogog regulatornog nadzora.
► Poljoprivredni sektor
Maleinska kiselina nalazi primjenu 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 također koristi u sintezi agrokemikalija, kao što su fungicidi i insekticidi, pridonoseći zaštiti usjeva i povećanju prinosa.
► Stomatološke aplikacije
Istraživanje je istraživalo upotrebu maleinske kiseline u stomatologiji kao alternative fosfornoj kiselini za nagrizanje zubne cakline prije lijepljenja ortodontskih bravica. Studije sugeriraju da 10% maleinska kiselina može proizvesti sličnu snagu veze kao 37% fosforna kiselina, dok potencijalno smanjuje gubitak minerala s površine cakline. Međutim, široka primjena maleinske kiseline u stomatološkoj praksi ostaje ograničena zbog zabrinutosti oko njezinih dugoročnih -učinaka na strukturu zuba.
Buduće perspektive
Očekuje se da će potražnja za maleinskom kiselinom rasti u nadolazećim godinama, potaknuta njezinom sve većom primjenom u industrijama u nastajanju kao što su obnovljivi izvori energije i biorazgradivi materijali. Istraživački napori usmjereni su na razvoj ekološki prihvatljivijih metoda sinteze maleinske kiseline, korištenjem bio-sirovina i katalitičkih sustava sa smanjenim utjecajem na okoliš. Osim toga, istraživanje novih derivata i funkcionaliziranih spojeva maleinske kiseline obećava stvaranje naprednih materijala s prilagođenim svojstvima.
nuspojava
Maleinska kiselina, s kemijskom formulom C ₄ H ₄ O ₄, bijeli je kristalni prah slabog kiselog okusa i oštrog mirisa. Kao važna organska kiselina, maleinska kiselina ima široku primjenu u industriji, hrani, medicini i drugim poljima, kao što je proizvodnja nezasićenih poliesterskih smola, pesticida, boja, prehrambenih aditiva, itd. Međutim, maleinska kiselina u prahu može uzrokovati razne neželjene reakcije na ljudsko tijelo tijekom upotrebe, uključujući više organskih sustava kao što su koža, oči, dišni trakt i probavni sustav. U teškim slučajevima može čak ugroziti život.
Akutna toksičnost
Maleinska kiselina u prahu ima određeni stupanj akutne toksičnosti, a njeni toksični učinci uglavnom se proizvode oralnom primjenom, kontaktom s kožom i udisanjem. Različiti pokusi na životinjama pokazali su razlike među vrstama u akutnoj toksičnosti maleinske kiseline, ali svi ukazuju na njezinu potencijalnu štetu.
Oralna toksičnost
Srednja letalna doza (LD 50) maleinske kiseline uzete oralno kod štakora je 708 mg/kg, a kod miševa 2400 mg/kg. To znači da za štakore gutanje približno 708 mg/kg tjelesne težine maleinske kiseline može dovesti do smrti polovice pokusnih životinja. U praksi, ako se prašak jabučne kiseline slučajno proguta, osobito u velikim količinama, može izazvati ozbiljne toksične reakcije, uključujući povraćanje, bolove u trbuhu, proljev, otežano disanje, komu, pa čak i smrt.
Toksičnost u dodiru s kožom
LD50 maleinske kiseline u kontaktu s kožom kunića iznosi 1560 mg/kg. To ukazuje na to da maleinska kiselina ima jak iritirajući učinak na kožu. Kada koža dođe u izravan kontakt s visokim koncentracijama praha ili otopine maleinske kiseline, može izazvati crvenilo, oteklinu, bol, opekline, pa čak i čireve. Dugotrajno ili opetovano izlaganje može dovesti do suhe kože, pucanja, alergija itd.
Inhalaciona toksičnost
Jednosatna srednja smrtonosna koncentracija (LC50) praha ili pare maleinske kiseline koju udahnu štakori iznosi 0,72 mg/L. Udisanje visokih koncentracija para ili prašine maleinske kiseline može uzrokovati simptome iritacije dišnog sustava kao što su kašalj, zviždanje, otežano disanje, faringitis, itd. U teškim slučajevima može dovesti do kemijske upale pluća, plućnog edema, pa čak i zatajenja disanja.
Iritacija kože i alergijske reakcije
Maleinska kiselina u prahu ima značajnu iritaciju i osjetljivost kože te može uzrokovati različite nuspojave na koži.
Reakcija iritacije
Nakon izravnog kontakta s prahom ili otopinom maleinske kiseline na koži, može se odmah pojaviti oštar i peckanje, praćen simptomima akutnog iritativnog dermatitisa kao što su eritem, edem i mjehurići. Ovi se simptomi obično pojavljuju u roku od nekoliko minuta do sati nakon izlaganja, a ozbiljnost je proporcionalna koncentraciji i trajanju izlaganja.
Alergijske reakcije
Neki pojedinci mogu doživjeti alergijske reakcije na maleinsku kiselinu, koje se očituju kao kontaktni dermatitis. Alergijske reakcije obično se javljaju nakon opetovanog izlaganja, a simptomi uključuju svrbež kože, eritem, papule, mjehuriće itd. U teškim slučajevima može doći do ozbiljnog oštećenja kože kao što je bulozna epidermalna liza. Osobe s alergijama trebaju biti posebno oprezne pri korištenju proizvoda koji sadrže maleinsku kiselinu.
Kronična oštećenja kože
Dugotrajno ili ponavljano izlaganje prahu maleinske kiseline može dovesti do kroničnog oštećenja kože, kao što je suhoća, pucanje, hiperkeratoza itd. Ta oštećenja mogu povećati rizik od infekcija kože i utjecati na normalnu funkciju kože.
Često postavljana pitanja
Što maleinska kiselina čini za kosu?
+
-
Maleinska kiselina je mali organski spoj koji se koristi u formulacijama za njegu kose za jačanje unutarnjih veza kose, zaglađivanje kutikule i sprječavanje lomljenja.
Koliki je pH maleinske kiseline?
+
-
Maleinska kiselina (1 M, pH 7,5) Priprema i recept|AAT Bioquest. Pufer maleinske kiseline obično se koristi za pripremu Southern blota i kao pufer za ispiranje u brojnim primjenama 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 marelice, kupine, borovnice, trešnje, grožđe, mirabelle, breskve, kruške, šljive i dunje, a prisutna je u nižim koncentracijama u drugom voću, poput citrusa. Doprinosi kiselosti nezrelih jabuka.
Popularni tagovi: prah maleinske kiseline cas 110-16-7, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupnja, cijena, rasuto, za prodaju