Малеиновая кислота или цис -бутендиовая кислота представляет собой органическое соединение , представляющее собой дикарбоновую кислоту , молекулу с двумя карбоксильными группами. Его химическая формула: HO 2 CCH=CHCO 2 H. Малеиновая кислота является цис -изомером бутендиовой кислоты, тогда как фумаровая кислота является транс -изомером. Он в основном используется в качестве предшественника фумаровой кислоты и относительно его исходного малеинового ангидрида , который имеет множество применений. [4]
Малеиновая кислота имеет теплоту сгорания -1355 кДж/моль, [5] на 22,7 кДж/моль выше, чем у фумаровой кислоты. Малеиновая кислота более растворима в воде, чем фумаровая кислота . Температура плавления малеиновой кислоты (135 °С) также намного ниже, чем у фумаровой кислоты (287 °С). Как подтверждено рентгеноструктурным анализом , малеиновая кислота плоская. Наблюдаются две нормальные водородные связи : одна внутримолекулярная и одна межмолекулярная. Кристаллографический анализ показывает, что внутримолекулярная водородная связь в монокалиевой соли нарушена незначительно. [6]
В промышленности малеиновую кислоту получают гидролизом малеинового ангидрида , причем последний получают окислением бензола или бутана . [4]
Малеиновая кислота — промышленное сырье для производства глиоксиловой кислоты методом озонолиза . [7]
Малеиновую кислоту можно использовать для образования кислотно-аддитивных солей с лекарствами, чтобы сделать их более стабильными, например малеата индакатерола.
Малеиновая кислота также используется в качестве усилителя адгезии для различных подложек, таких как нейлон и металлы с цинковым покрытием, например, оцинкованная сталь, в клеях на основе метилметакрилата.
Основное промышленное использование малеиновой кислоты — ее преобразование в фумаровую кислоту . Это преобразование, изомеризация , катализируется различными реагентами, такими как минеральные кислоты и тиомочевина . Опять же, большая разница в растворимости в воде облегчает очистку фумаровой кислоты.
Изомеризация — популярная тема в школах . Малеиновая кислота и фумаровая кислота не подвергаются самопроизвольному взаимному превращению, поскольку вращение вокруг двойной связи углерода и углерода энергетически невыгодно. Однако превращение цис -изомера в транс- изомер возможно путем фотолиза в присутствии небольшого количества брома . [8] Свет превращает элементарный бром в радикал брома , который атакует алкен в реакции радикального присоединения к бромалкановому радикалу; и теперь возможно вращение одинарных связей. Радикалы брома рекомбинируют и образуется фумаровая кислота. В другом методе (используемом в качестве демонстрации в классе) малеиновая кислота превращается в фумаровую кислоту в процессе нагревания малеиновой кислоты в растворе соляной кислоты . Обратимое присоединение (H + ) приводит к свободному вращению вокруг центральной связи CC и образованию более стабильной и менее растворимой фумаровой кислоты.
Некоторые бактерии вырабатывают фермент малеат-изомеразу , который используется бактериями в метаболизме никотината . Этот фермент катализирует изомеризацию фумарата и малеата.
Хотя это и не практикуется в коммерческих целях, малеиновую кислоту можно превратить в малеиновый ангидрид путем дегидратации , в яблочную кислоту путем гидратации и в янтарную кислоту путем гидрирования ( этанол / палладий на угле ). [9] Он реагирует с тионилхлоридом или пентахлоридом фосфора с образованием хлорида малеиновой кислоты (выделить монокислоту невозможно). Малеиновая кислота, будучи электрофильной, участвует в качестве диенофила во многих реакциях Дильса-Альдера .
Малеат -ион представляет собой ионизированную форму малеиновой кислоты. Ион малеата полезен в биохимии как ингибитор трансаминазных реакций. Эфиры малеиновой кислоты также называют малеатами, например диметилмалеат .
Многие лекарства, содержащие амины , поставляются в виде соли малеиновой кислоты , например карфеназин , хлорфенирамин , пириламин , метилэргоновин и тиэтилперазин . [10]
