Малеинова киселина на прах, известен още като цис-бутендиоева киселина, е органична дикарбоксилна киселина с химическата формула C4H4O4. Той съществува естествено в определени плодове и растения, но се произвежда предимно индустриално чрез окисляването на бутените, особено Butene-1 и Butene-2. Това безцветно кристално съединение има ясно изразена, кисела миризма и е силно разтворима във вода и различни органични разтворители.
Молекулярната структура разполага с четири въглеродна верига с две карбоксилни (-COOH) групи, разположени в цис конфигурация, което означава, че двойната връзка с въглерод-въглерод и карбоксилните групи са от една и съща страна на молекулата. Тази конфигурация му дава уникални химични свойства, включително способността му да образува естери, анхидриди и соли.
Освен това, малеиновата киселина се използва при производството на хелативни агенти, които помагат за отстраняване на метални йони от разтвори и като компонент при формулирането на багрила и пигментите. Неговата гъвкавост и широкото използване подчертават значението му в химическата индустрия.
|
|
Химическа формула |
C4H4O4 |
Точна маса |
116.01 |
Молекулно тегло |
116.07 |
m/z |
116.01 (100.0%), 117.01 (4.3%) |
Елементален анализ |
C, 41.39; H, 3.47; O, 55.13 |
Едно от основните приложения намалеинова киселина на прахе в производството на полималеинова киселина, полимер, използван широко при пречистване на водата поради отличните си свойства на инхибиране на корозията. Той също така служи като предшественик за синтеза на ненаситени полиестерни смоли, които намират употреби при производството на подсилени с фибростъкло пластмаси, покрития и лепила.
в полиамидни смоли
Полиамидната смола, известна още като найлонова смола, е вид полимер с високо молекулно тегло, съдържащ многократни амидни групи в неговата макромолекулярна верига. Може да се произвежда чрез поликондензация на диамини и дибазни киселини или чрез полимеризация на една лактамска молекула. Този универсален пластмасов материал може да се похвали с отлични свойства и се използва широко. Той е категоризиран в нереактивни (неутрални) и реактивни полиамиди, с приложения, вариращи от мастила, лепила с горещо размери и покрития до епоксидни смоли, свързващи вещества, облицовки и капсулиране/формовъчни смоли. Неутралните полиамиди са особено подходящи за печат върху пластмасови филми, докато реактивните полиамиди се отличават като епоксидна смола за втвърдяване, придавайки превъзходна адхезия, гъвкавост и химическа устойчивост.
Докато самият самият не се използва директно за синтезиране на полиамидни смоли, неговите производни и съполимери могат да играят роля за промяна или засилване на свойствата на полиамидните смоли. Полиамидните смоли са универсален клас полимери, известни с отличните си механични свойства, химическа устойчивост и термична стабилност. Включването на производни на малеинова киселина може допълнително да адаптира тези свойства, за да отговаря на специфичните изисквания за приложение.
Заслужава обаче да се отбележи, че директната употреба в синтеза на полиамидна смола е рядкост. Вместо това изследователите и производителите често се фокусират върху развитието на съполимери или присадени полимери, които съдържат части, които след това могат да бъдат използвани за модифициране на полиамидни смоли чрез смесване или химични реакции.
в амид-аенхидридните съполимери
Амид-антидридните съполимери са клас напреднали полимери, характеризиращи се с интегриране на връзки на амид (–conh–) и анхидрид (–co-O-Co–) в тяхната молекулна структура. Тези съполимери проявяват уникални свойства, произтичащи от синергичните ефекти и на двете съставни единици. Амидните групи допринасят за засилена термична стабилност, механична якост и устойчивост на хидролиза, докато анхидридните групи въвеждат реактивност и потенциал за омрежване, което може допълнително да приспособи свойствата на материала. Кополимерите на амид-антидрид намират приложения в различни области като биомедицинско инженерство, където тяхната биоразградимост и биосъвместимост са изгодни, както и при напреднали покрития, лепила и мембрани поради стабилната им характеристика при тежки условия. Техните настройващи се свойства ги правят многостранни материали за иновативни решения в множество индустрии.
Малеиновата киселина е по-пряко ангажирана в синтеза на амид-антидридни съполимери. Тези съполимери обикновено се получават чрез кополимеризиране на него (или неговата анхидридна форма) с различни амиди, като тези, получени от аминокиселини или алифатни диамини. Получените съполимери наследяват свойствата както на амидни, така и на анхидридни части, което води до материали с уникални комбинации от свойства.
Свойства и приложения
Подобрена адхезия
Амид-антидридните съполимери често проявяват подобрена адхезия към различни субстрати, включително метали, полиолефини и други полимери. Това ги прави идеални за използване като лепила, покрития и съвместими в многослойните структури.
Термична стабилност
Анхидридната част в тези съполимери допринася за тяхната термична стабилност, което ги прави подходящи за приложения, при които се изисква високотемпературна характеристика.
Химическа устойчивост
Кополимерите също предлагат добра химическа устойчивост, което ги прави устойчиви на широк спектър от химикали, включително киселини, основи и разтворители.
Производството на амид-антидридни съполимери обикновено включва реакции на кополимеризация. Тези реакции могат да се извършват в различни разтворители и при различни реакционни условия, в зависимост от специфичните амид и анхидридни мономери. Процесът на съполимеризация може да бъде контролиран за постигане на желания състав на кополимер и молекулно тегло.
В някои случаи реакциите на присаждане могат да се използват и за въвеждане на части на основата на съществуващите полимери, като полиолефини или полиамиди. Този процес на присаждане може да бъде постигнат чрез радикално иницииране, каталитични реакции или други методи, в зависимост от специфичните условия на полимера и реакцията.
С бързото развитие на обществото и обширното прилагане на нефтохимически продукти, нетварни нефтохимически ресурси стават все по -напрегнати. Използването на нови технологии и процеси за разработване на нови възобновяеми ресурси за заместване на нефункционални нефтохимични ресурси се превърна в спешен проблем, който трябва да бъде решен. Ресурсът на биомаса е вид зелен възобновяем ресурс с изобилие от резерви и огромна потенциална стойност на използване. Разработването и използването на ресурсите на биомаса постепенно заместват използването на нефтохимични ресурси, което се превърна в основната енергийна стратегия на повечето страни.
Малеиновата киселина е важна суровина в много области на химическата промишленост. Като един от 12 -те важни химически суровини, изброени от Американската агенция по енергетика в бъдеще, тя се използва широко в смоли, фармацевтични продукти, пластификатори, съполимери и селскостопански химикали и може да се използва и като междинен продукт на други химически продукти.
Понастоящем прах от малеинова киселина се произвежда главно чрез хидролиза на малеичния анхидрид, изкопаемо гориво. Малеинският анхидрид се получава главно чрез окисляване на бензол, бутан или бутен, което е силно зависимо от традиционните изкопаеми ресурси. Следователно производството от малеичния анхидрид не само увеличава натиска върху околната среда, но и допълнително влошава националната енергийна сигурност. Следователно синтезът от възобновяеми ресурси за биомаса или съединения на платформата за биомаса може не само да намали зависимостта от традиционната изкопаема енергия, но и да подобри естествената среда, която има голямо привличане.
Индустриални приложения
► Органичен синтез
Малеиновата киселина служи като универсален междинен продукт при органичен синтез, участващ в множество реакции като естерификация, амидиране и циклични диели на Diels-Alder. Неговите производни, включително малеинов анхидрид и малеати, се използват широко при производството на ненаситени полиестерни смоли, които са основни компоненти на подсилените от фибростъкло пластмаси, покрития и лепила. Малеичният анхидрид също е ключов предшественик за синтеза на глиоксилова киселина чрез озонолиза, реакция с приложения във фармацевтичната и агрохимическата индустрия.
► Фармацевтична индустрия
Във фармацевтичния сектор малеиновата киселина играе решаваща роля за формулирането на различни лекарства. Обикновено се използва като подкисляващ агент за регулиране на pH на фармацевтичните разтвори, като гарантира стабилност и бионаличност. Освен това, малеиновата киселина образува соли с основни лекарства, засилвайки тяхната разтворимост и абсорбция. Например, малеиновата киселина се комбинира с хлорфенирамин за образуване на малеинова киселина хлорфенирамин, антихистамин, използван за лечение на алергични реакции. По същия начин, малеиновата киселина нонеламин се използва като антиеметично средство.
► Хранителна промишленост
Въпреки че самата малеинова киселина не е одобрена като хранителна добавка, неговата форма на анхидрид, малеинов анхидрид, е разрешена за ограничена употреба в материали за опаковане на храни в Съединените щати и Европейския съюз. Малеинският анхидрид може да реагира с алкохоли, за да образува малеати, които се използват като емулгатори и стабилизатори в преработените храни. Въпреки това бяха повдигнати опасения относно потенциалната миграция на остатъците от малеинов анхидрид в хранителни продукти, което подтиква строг регулаторен надзор.
► Селскостопански сектор
Малеиновата киселина намира приложения в селското стопанство като регулатор на хербицид и растеж на растенията. Способността му да инхибира активността на определени ензими, участващи в метаболизма на аминокиселини, нарушава растежа на плевелите и нежеланите растения. Малеиновата киселина се използва и при синтеза на агрохимикали, като фунгициди и инсектициди, допринасяйки за защита на културите и подобряване на добива.
► Стоматологични приложения
Изследванията са изследвали употребата на малеинова киселина в стоматологията като алтернатива на фосфорната киселина за ецуващ зъбен емайл преди свързване на ортодонтски скоби. Проучванията сочат, че 10% малеинова киселина може да доведе до подобни силови страни на връзката до 37% фосфорна киселина, като същевременно потенциално намалява загубата на минерали от повърхността на емайла. Въпреки това, широкото приемане на малеинова киселина в денталната практика остава ограничено поради опасенията относно дългосрочните му ефекти върху структурата на зъбите.
Бъдещи перспективи
Очаква се търсенето на малеинова киселина да нарасне през следващите години, обусловено от разширяващите се приложения в развиващите се индустрии като възобновяема енергия и биоразградими материали. Усилията за изследване са фокусирани върху разработването на по-зелени методи за синтез на малеинова киселина, използвайки биологични суровини и каталитични системи с намалено въздействие върху околната среда. Освен това, изследването на нови производни и функционализирани съединения на малеинова киселина обещава за създаването на напреднали материали с пригодени свойства.
Популярни тагове: Малеинова киселина на прах CAS 110-16-7, доставчици, производители, фабрика, търговия на едро, покупка, цена, насипно състояние, за продажба