Maleiinhape avastati esmakordselt peaaegu 200 aastat tagasi. See sünteesiti õunhappe destilleerimisel. Tulevikus leidis see oma rakenduse keemiavaldkonnas ja sellest tasub üksikasjalikult rääkida. Kuid kõigepe alt räägime selle omadustest ja muudest funktsioonidest.
Üldfunktsioonid
Maleiinhappe valem näeb välja selline: HOOC-CH=CH-COOH (või H4C4O 4 ). See aine on kahe alusega orgaaniline ühend. IUPAC-i nomenklatuuri järgi nimetatakse seda õigesti cis-buteendihappeks.
Selle aine omadusi saab tuvastada järgmises loendis:
Molaarmass on 116,07 g/mol.
Tihedus on 1,59 g/cm³.
· Sulamis- ja lagunemistemperatuur ulatub 135 °C-ni. Sähvatus toimub temperatuuril 127 °C.
· Vees lahustuvuse indeks on 78,8 g/l. See protsess toimib kõige paremini temperatuuril 25 °C.
Sellel ainel on trans-isomeer ja seetuntud kui fumaarhape. Selle molekulid on stabiilsemad kui maleiini molekulid. Sellest tuleneb ka põlemistemperatuuri erinevus, mis on 22,7 kJ/mol.
Ja fumaarhape lahustub erinev alt maleiinhappest vees väga halvasti. Ainult 6,3 g/l. See on tingitud asjaolust, et maleiini molekulides moodustub vesinikside.
Aine hankimine
Maleiinhapet toodetakse anhüdriidi C4H2O3 hüdrolüüsil. See on orgaaniline ühend, millel on puhtal kujul tahke konsistents. See aine on tavaliselt värvitu või valge.
Anhüdriidil on väga erinevad keemilised omadused, kuna sellel on äärmiselt kõrge reaktsioonivõime ja kaks funktsionaalset rühma. Maleiinhape moodustub selle interaktsiooni tõttu veega. Kuid kui kombineerite seda alkoholidega, saate mittetäielikud estrid.
Anhüdriid ise sünteesiti varem benseeni või muude aromaatsete ühendite oksüdeerimisel. Nüüd kasutatakse seda meetodit harva. Seoses benseeni hinnatõusu ja selle aine mõjuga keskkonnale asendati see alkaaniklassi süsivesiniku n-butaaniga.
Reaktsioonidesse sisenemine
Väärib märkimist, et maleiinhapet saab tegelikult muuta õunhappeks. See saavutatakse hüdratatsiooniga – veemolekulide lisamisega põhiaine ioonidele/osakestele. Õunhape on tuntud kui toidu lisaaine nimetuse E296 all. Sellel on looduslik päritolu, mistõttu seda kasutataksekondiitritoodetes ja puuviljavee tootmisel. See on rakendatav ka meditsiinis.
Samuti saab maleiinhappe muundada merevaikhappeks, mida kasutatakse taimede kasvu stimuleerimiseks ja saagikuse suurendamiseks. Esmakordselt saadi seda 17. sajandil merevaigu destilleerimisel. Ja nüüd sünteesitakse seda ainet maleiinhappe hüdrogeenimisel. See tähendab, et lisades sellele vesinikku. Ja dehüdratsiooniga (vee lõhustamine molekulidest) saab sellest saada maleiinanhüdriidi.
Kõiki loetletud reaktsioone saaks teoreetiliselt kasutada tööstuses nende ainete tootmiseks. Kuid need ei ole majanduslikult elujõulised, mistõttu neid ei kasutata.
Rakendus
Maleiinhappe omadusi on raske üle hinnata. Seda kasutatakse ainult fumaarühendi saamiseks, kuid selle derivaatide kasutamine on lai alt levinud:
· Anhüdriidi kasutatakse polüestertoodete valmistamisel. Väike, eriti. Lõpptooteid kasutatakse ehitustööstuses aktiivselt. Need on värvimismaterjalid, tehiskivist, klaaskiust jne.
· Alküüdvaikude valmistamiseks kasutatakse reaktiive, mis on suurepärased õlipõhiste katete kõvendid. Neid kasutatakse ka korrosioonivastase kattena.
Anhüdriidi kasutatakse ka maleiinhappe kopolümeerina sünteetiliste kangaste ja tehiskiudude valmistamiseks.
· Selle aine eetreid kasutatakse lahustitena. Kõige tavalisem on dietüülmaleaat. Temamida kasutavad keemialaborid, kaitsetööstus ning värvi- ja lakitööstus.
· Maleiinühendit hüdrasiiti kasutatakse herbitsiidina. See hävitab suurepäraselt umbrohtu.
Fumaarhappe tootmine
Tema kohta on vaja ka paar sõna öelda. Fumaarhappe saamiseks isomeriseeritakse maleiinhape katalüütiliselt. See protsess viiakse läbi tiouurea (tiokarbamiidi) abil. Kuigi see asendatakse sageli anorgaaniliste hapetega.
Kuna fumaarühend on halvasti lahustuv, on seda lihtne maleiinsest ainest eraldada. Mõlemad happed on konformeerid – neil on sama arv aatomeid ja molekule, samuti sarnane struktuur. Kuid vaatamata sellele ei saa nad spontaanselt üksteiseks muutuda. Selle protsessi toimumiseks on vaja lõhkuda süsiniku kaksikside, kuid see on energia seisukohast ebasoodne.
Seega kasutatakse tööstuses juba varem mainitud meetodit – maleiinühendi katalüütilist isomeriseerimist vees.
Fumaariühendi kasutamine
Sellest tasub lõpuks rääkida. Kõige kauem kasutatakse fumaarhapet toiduainetööstuses. Seda kasutati esmakordselt 1946. aastal. Sellel ühendil on puuviljane maitse, mistõttu kasutatakse seda sageli magustajana. Määratud E297.
Fumaarhapet asendatakse sageli ka viin- ja sidrunhappega. See on tasuv. Kui lisate tsitraati, siis soovitud saavutamiseksMaitseefektiks on vaja 1,36 g fumaraati. Fumaraati on vaja vähem - ainult 0,91 g.
Selle aine eetreid kasutatakse ka nahahaiguste, näiteks psoriaasi, ravis. Täiskasvanu jaoks on päevane norm 60-105 milligrammi (täpne annus sõltub konkreetsest juhtumist). Võib aja jooksul suurendada 1300 mg-ni päevas.
Ja selle aine sool on selliste ravimite nagu Konfumin ja Mafusol põhikomponent. Esimene aitab organismil kohaneda hapnikupuudusega ja reguleerib ainevahetust. Ja teine parandab vere reoloogilisi omadusi ja selle viskoossust.
Huvitaval kombel on isegi inimkeha võimeline fumaraati sünteesima. See moodustub nahast päikesevalguse käes. Lisaks on fumaraat uurea tsükli kõrvalsaadus.
