მალეინის მჟავა პირველად აღმოაჩინეს თითქმის 200 წლის წინ. იგი სინთეზირებული იყო ვაშლის მჟავას დისტილაციით. მომავალში მან იპოვა თავისი გამოყენება ქიმიურ სფეროში და ამაზე დეტალურად ღირს საუბარი. თუმცა, ჯერ მის თვისებებზე და სხვა მახასიათებლებზე ვისაუბრებთ.
ზოგადი მახასიათებლები
მალეინის მჟავის ფორმულა ასე გამოიყურება: HOOC-CH=CH-COOH (ან H4C4O 4 ). ეს ნივთიერება არის ორგანული ნაერთი ორი ფუძით. IUPAC ნომენკლატურის მიხედვით, მას სათანადოდ უწოდებენ ცის-ბუტენედიოინის მჟავას.
ამ ნივთიერების მახასიათებლების იდენტიფიცირება შესაძლებელია შემდეგ სიაში:
მოლური მასა არის 116,07 გ/მოლ.
სიმკვრივე არის 1,59 გ/სმ³.
· დნობის და დაშლის ტემპერატურა აღწევს 135 °C. ციმციმი ხდება 127°C ტემპერატურაზე.
· წყალში ხსნადობის ინდექსი არის 78,8 გ/ლ. ეს პროცესი საუკეთესოდ მუშაობს 25°C ტემპერატურაზე.
ამ ნივთიერებას აქვს ტრანსიზომერი და ისცნობილია როგორც ფუმარინის მჟავა. მისი მოლეკულები უფრო სტაბილურია ვიდრე მალეინის მოლეკულები. აქედან გამომდინარეობს წვის ტემპერატურის სხვაობა, რომელიც არის 22,7 კჯ/მოლი.
და ფუმარინის მჟავა, მალეინის მჟავისგან განსხვავებით, წყალში ძალიან ცუდად ხსნადია. მხოლოდ 6,3 გ/ლ. ეს გამოწვეულია იმით, რომ წყალბადის ბმა წარმოიქმნება მალეის მოლეკულებში.
სუფთების მიღება
მალეინის მჟავა წარმოიქმნება ანჰიდრიდის ჰიდროლიზით C4H2O3. ეს არის ორგანული ნაერთი, რომელსაც აქვს მყარი კონსისტენცია სუფთა მდგომარეობაში. ეს ნივთიერება ჩვეულებრივ უფერო ან თეთრია.
ანჰიდრიდს აქვს ძალიან მრავალფეროვანი ქიმიური თვისებები, რადგან მას აქვს უკიდურესად მაღალი რეაქტიულობა და ორი ფუნქციური ჯგუფი. მალეინის მჟავა წარმოიქმნება წყალთან ურთიერთქმედების გამო. მაგრამ თუ მას სპირტებს შეუთავსებთ, მიიღებთ არასრულ ეთერებს.
თავად ანჰიდრიდი ადრე სინთეზირებული იყო ბენზოლის ან სხვა არომატული ნაერთების დაჟანგვით. ახლა ეს მეთოდი იშვიათად გამოიყენება. ბენზოლის გაძვირების და ამ ნივთიერების გარემოზე ზემოქმედების გამო, ის შეიცვალა n-ბუტანით, ალკანების კლასის ნახშირწყალბადით.
რეაქციებში შესვლა
აღსანიშნავია, რომ მალეინის მჟავა შეიძლება გადაიქცეს ვაშლის მჟავად. ეს მიიღწევა ჰიდრატაციით - წყლის მოლეკულების დამატებით ძირითადი ნივთიერების იონებში / ნაწილაკებში. ვაშლის მჟავა ცნობილია როგორც საკვები დანამატი E296 აღნიშვნით. მას აქვს ბუნებრივი წარმოშობა, ამიტომ გამოიყენებასაკონდიტრო ნაწარმი და ხილის წყლების წარმოებაში. იგი ასევე გამოიყენება მედიცინაში.
ასევე, მალეინის ნაერთი შეიძლება გარდაიქმნას სუქცინის მჟავად, რომელიც გამოიყენება მცენარის ზრდის სტიმულირებისთვის და მოსავლიანობის გაზრდისთვის. ის პირველად მე-17 საუკუნეში მიიღეს ქარვის დისტილაციით. ახლა კი ეს ნივთიერება სინთეზირდება მალეინის მჟავას ჰიდროგენაციით. ანუ მასში წყალბადის დამატებით. და დეჰიდრატაციის გზით (წყლის მოლეკულებისგან დაშლა) შესაძლებელია მისგან მალეინის ანჰიდრიდის მიღება.
ყველა ჩამოთვლილი რეაქცია თეორიულად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინდუსტრიაში ამ ნივთიერებების წარმოებისთვის. მაგრამ ისინი არ არიან ეკონომიკურად მომგებიანი, ამიტომ მათ არ მიმართავენ.
აპლიკაცია
ძნელია მალეინის მჟავას თვისებების გადაჭარბება. იგი თავისთავად გამოიყენება მხოლოდ ფუმარიული ნაერთის მისაღებად, მაგრამ მისი წარმოებულების გამოყენება ფართოდაა გავრცელებული:
· ანჰიდრიდი გამოიყენება პოლიესტერის პროდუქტების წარმოებაში. მცირე, კერძოდ. საბოლოო პროდუქტები აქტიურად გამოიყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში. ეს არის საღებავის მასალები, ხელოვნური ქვა, მინაბოჭკოვანი და ა.შ.
· რეაგენტები გამოიყენება ალკიდის ფისების დასამზადებლად, რომლებიც შესანიშნავი გამაგრებლებია ნავთობზე დაფუძნებული საფარისთვის. ისინი ასევე გამოიყენება როგორც ანტიკოროზიული საფარი.
ანჰიდრიდი ასევე გამოიყენება როგორც მალეინის მჟავის კოპოლიმერი სინთეზური ქსოვილებისა და ხელოვნური ბოჭკოების დასამზადებლად.
· ამ ნივთიერების ეთერები გამოიყენება გამხსნელად. ყველაზე გავრცელებულია დიეთილის მალეატი. მისიგამოიყენება ქიმიის ლაბორატორიების, თავდაცვის ინდუსტრიისა და საღებავისა და ლაქების ინდუსტრიის მიერ.
· მალეინის ნაერთი ჰიდრაზიტი გამოიყენება როგორც ჰერბიციდი. ის შესანიშნავად კლავს სარეველას.
ფუმარინის მჟავის წარმოება
ასევე აუცილებელია მის შესახებ რამდენიმე სიტყვის თქმა. ფუმარინის მჟავის მისაღებად, მალეინის მჟავა კატალიზურად იზომერიზებულია. ეს პროცესი ტარდება თიოურეას (თიოკარბამიდის) გამოყენებით. მიუხედავად იმისა, რომ ის ხშირად იცვლება არაორგანული მჟავებით.
ვინაიდან ფუმარიული ნაერთი ცუდად ხსნადია, ადვილია მისი გამოყოფა მალეინის ნივთიერებისგან. ორივე მჟავა კონფორმატორებია - მათ აქვთ ატომების და მოლეკულების იგივე რაოდენობა, ისევე როგორც მსგავსი სტრუქტურა. მაგრამ, ამის მიუხედავად, ისინი ერთმანეთში სპონტანურად ვერ გადაიქცევიან. იმისათვის, რომ ეს პროცესი მოხდეს, აუცილებელია ნახშირბადის ორმაგი ბმის გაწყვეტა, მაგრამ ეს არახელსაყრელია ენერგეტიკული თვალსაზრისით.
ასე რომ, ინდუსტრია იყენებს უკვე აღნიშნულ მეთოდს - მალეინის ნაერთის კატალიზურ იზომერიზაციას წყალში.
ფუმარიული ნაერთის გამოყენება
ამაზე დასასრულს ღირს საუბარი. ფუმარინის მჟავას ყველაზე ხანგრძლივი გამოყენება კვების მრეწველობაშია. პირველად გამოიყენეს 1946 წელს. ამ ნაერთს აქვს ხილის გემო, რის გამოც მას ხშირად იყენებენ როგორც დამატკბობელს. დანიშნული E297.
ფუმარინის მჟავა ასევე ხშირად იცვლება ღვინის და ლიმონის მჟავით. ეს ეფექტურია. თუ დაამატებთ ციტრატს, მაშინ მიაღწიეთ სასურველსგემოს ეფექტისთვის საჭიროა 1,36 გ ფუმარატი, ნაკლები ფუმარატი - მხოლოდ 0,91 გ.
ამ ნივთიერების
ეთერები ასევე გამოიყენება კანის ისეთი დაავადებების სამკურნალოდ, როგორიცაა ფსორიაზი. ზრდასრული ადამიანისთვის დღიური ნორმაა 60-105 მილიგრამი (ზუსტი დოზა დამოკიდებულია ინდივიდუალურ შემთხვევაზე). დროთა განმავლობაში შეიძლება გაიზარდოს 1300 მგ-მდე დღეში.
და ამ ნივთიერების მარილი არის ისეთი წამლების ძირითადი კომპონენტი, როგორიცაა კონფუმინი და მაფუზოლი. პირველი ეხმარება ორგანიზმს შეეგუოს ჟანგბადის ნაკლებობას და არეგულირებს ნივთიერებათა ცვლას. ხოლო მეორე აუმჯობესებს სისხლის რეოლოგიურ თვისებებს და მის სიბლანტეს.
საინტერესოა, რომ ადამიანის ორგანიზმსაც კი შეუძლია ფუმარატის სინთეზირება. ის წარმოიქმნება კანის მიერ მზის სხივების ზემოქმედების დროს. გარდა ამისა, ფუმარატი არის შარდოვანას ციკლის გვერდითი პროდუქტი.
