Struktura sukcinske kisline, lastnosti, pridobivanje, uporabe

On sukcinska kislina Gre za trdno organsko spojino, katere kemična formula je c₄H₆Tudi₄. Gre za dikarboksilno kislino, to je, da ima dve karboksilni skupini -Cooh, po eno na vsakem koncu molekule, katere okostje ima 4 atome ogljika. Znana je tudi kot butyanska kislina. Govori se, da gre za alfa, omega-dikarboksilna kislina ali C4-dikarboksilna kislina.

Široko je razporejena v rastlinah, glivah in živalih. Njegov sukcinat anion je bistvena sestavina v KREBS ciklu, ki je sestavljena iz vrste kemijskih reakcij, ki se pojavijo med celičnim dihanjem.

Sukcinska kislina. Avtor: Marilú Stea.

Sukcinska kislina je ena od naravnih kislin, ki jih najdemo v hrani, sadju, kot so grozdje in marelice, zelenjava, kot so brokoli in pesa, siri in meso.

Najdemo ga tudi v rumeni ali succino jantar. Dobimo ga lahko z destilacijo te ali drugih smol. Industrijsko pridobljeno s hidrogenacijo maleinske kisline.

Med fermentacijo vina nastane tudi sukcinska kislina. Poleg tega je zelo cenjena naravna aromatizacija za različne hrane. Uporablja se tudi kot surovina pri pridobivanju več kemičnih spojin, ki imajo med drugim uporabo na različnih industrijskih območjih, medicini in kozmetiki.

[TOC]

Struktura

Sukcinska kislina ima 4 atome ogljika, povezane linearno, vendar v cik-cagu. Je kot butanska molekula, v kateri se metil -ch skupine₃ So oksidirane karboksilne skupine -Cooh.

Struktura sukcinske kisline. D.328 09:20, 17. maja 2006 (UTC) [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/]]. Vir: Wikipedia Commons.

Nomenklatura

- Sukcinska kislina

- Butanodionska kislina

- 1.4-butodijeva kislina

- 1,2-acidikarboksilna kislina

- Amber kislina

- Amber duh

Lastnosti

Fizično stanje

Pisane kristalne do bele, trihlinske kristale ali monoklinske prizme

Molekularna teža

118,09 g/mol

Tališče

188,0 ° C

Vrelišče

235 ° C

Plamenišče

160 ° C (metoda odprte skodelice).

Vam lahko služi: izopropil alkohol

Specifična teža

1,572 do 25 ° C/4 ° C

Lomni količnik

1.450

Topnost

V vodi: 83,2 g/l a 25 ° C.

Topno v etanolu Cho₃Pogl₂Oh, etil eter (izberite₃Pogl₂)₂Ali, aceton cho₃Coch₃ In metanol ch₃Oh. Netopna v toluenu in benzenu.

ph

Vodna raztopina 0,1 molarna (0,1 mol/L) ima pH 2,7.

Konstante disociacije

K₁ = 6,4 x 10^-5

K₂ = 0,23 x 10^-5

Kemične lastnosti

Dikarboksilne kisline imajo na splošno enako kemično vedenje kot monokarboksilno. Vendar je kisli značaj dikarboksilne kisline večji kot pri monokarboksilni

Kar zadeva ionizacijo njegovih hidrogenov, se ionizacija druge karboksilne skupine zgodi manj enostavno kot pri prvi, kot je razvidno iz stalne disociacije sukcinske kisline, kjer je K₁ je večji od k₂.

Raztopi se v vodni in v Nahco₃ vodna.

Sukcinska kislina ni higroskopska.

Ko se segreva zelo enostavno, podrobno opisuje molekulo vode in tvori sukcinski anhidrid.

Kemične reakcije industrijskega pomena

Z reakcijo redukcije (nasprotno od oksidacije) sukcinska kislina postane 1,4-butanodiol.

1.4-butanodiol. Self izdelal Ben Mills [javna domena]. Vir: Wikipedia Commons.

Z dehidrogenacijo 1,4-butanodiola (izločanje vodika) dobimo γ-butirolakton.

Ko se izvede kolesarjenje 1,4-butanodiola (tvorba ciklične molekule).

Z aminacijo sukcinske kisline (dodajanje amina) pirrolidonas dobimo.

Njegova polimerizacija z diolami vam omogoča pridobivanje poliestra in diamine dobimo poliamide. Oba sta polimeri široke uporabe.

Pridobivanje

Količina, ki je prisotna v naravnih virih, je zelo majhna, zato jo industrijsko pridobimo s sintezo iz drugih spojin, ki običajno izhajajo iz nafte.

Lahko ga proizvaja katalitična hidrogenizacija maleinske kisline ali anhidrid maleico.

Ena od cest pridobivanja sukcinske kisline. Avtor: Marilú Stea.

Tudi iz fumarične kisline ali začenši iz acetilena in formaldehida.

Vam lahko služi: tekoči elementi: kaj so in primeri

Vendar so vse to onesnaževalne petrokemijske procese in so odvisni od cene nafte. Iz teh razlogov so bile že dolgo razvite druge metode pridobivanja anaerobne fermentacije, ki so cenejše in manj onesnažujoče.

Ti procesi uporabljajo₂, kar je koristno za zmanjšanje tega plina in toplogrednega učinka, ki ustvarja.

Vaša proizvodnja je lahko na primer fermentacija Anaerobiospirillum succinip proizvod in Actinobacillus succinogenes, ki ga proizvajajo v visokih koncentracijah iz virov ogljika, kot so glukoza, laktoza, ksiloza, arabina, cellobioza in drugi sladkorji. Uporabljajo tudi co₂ Kot vir ogljika.

Obstajajo raziskovalci, ki spodbujajo razvoj koncepta biorefinerij, ki bi izkoristili skupni potencial obnovljivih virov. Takšen je primer uporabe odtokov proizvodnje papirja, koruznih stebel, biomase alg, sladkornega trsa Bagasse dragoceno.

Cane Bagasse, ki ga je mogoče uporabiti pri fermentaciji za pridobitev sukcinske kisline. Jonathan Wilkins [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)]. Vir: Wikipedia Commons.

Na primer, uporaba kaše pese vključuje ekstrakcijo pektina in bogat del fenolnih antioksidantov, nato pa celuloza in hidroliza hemiceluloze za pridobitev fermentiranih sladkorjev. Slednje so osnova za pridobivanje sukcinske kisline zaradi anaerobne fermentacije v bioreaktorjih.

Prijave

V živilski industriji

Sukcinska kislina daje naravni okus hrani. Ima nepravilen učinek okusa, zato se v predelani hrani uporablja kot dodatek.

Predlagano je, da ima učinke na okuse, ki jih druge kisline v hrani ne morejo podvajati, kot je tako imenovani okus umami v nekaterih siru (umami je beseda iz japonščine, kar pomeni "okusno").

Vam lahko služi: nitrite: lastnosti, struktura, nomenklatura, tvorba Avtor: Lipefontes0. Vir: Pixabay.

Za stimulacijo se uporablja celo v živalski hrani.

V vinski industriji

Sukcinska kislina se naravno pojavi med alkoholno fermentacijo vina. Nehlapnih kislin, ki so nastale v tem procesu, sukcinska kislina ustreza 90% celotne.

Avtor: CongerDesign. Vir: Pixabay.

Vino vsebuje približno 0,5 do 1,5 g/l sukcinske kisline, ki lahko doseže 3 g/l.

Pri proizvodnji drugih kemičnih spojin

Sukcinska kislina je surovina za pridobivanje izdelkov z visoko industrijsko vrednostjo, kot so tetrahidrofurano, 1,4-butnodiol, gama-butirolakton, adipična kislina, linearna alifatska kislina, N-metilpirrolidon in biorazgradljivi polimerji.

Te spojine in materiali imajo številne aplikacije v plastični industriji (elastična vlakna, elastični filmi), lepila, industrijska topila (odstranjevanje barv in laka), mikroelektronska čistila, medicina (anestetika, zdravila), kmetijstvo, tekstil in kozmetiko.

V več aplikacijah

Sukcinska kislina je sestavina nekaterih farmacevtskih pripravkov. Succinimidas, ki izhaja iz sukcinske kisline, se v medicini uporabljajo kot antikonvulzivno.

Je del formul zaviralca korozije, služi kot mehčalec za polimere in se uporablja pri parfumeriji. Je tudi posrednik v sintezi površinsko aktivnih snovi in ​​detergentov.

Sukcinska kislina se lahko uporablja kot monomer za proizvodnjo biorazgradljivih polimerov in plastike.

Uporablja se v kmetijskih formulah za rast sajenje.

Soli sukcinske kisline imajo v hladilni tekočini za vozila in daje prednost odtajanju, saj so manj onesnaževala kot druga spojina.

Kot dodatki za gorivo se uporabljajo sukcinatni estri.

Reference

1. Ali.S. Nacionalna knjižnica medicine. (2019). Sukcinsko kislo. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
2. Comuzzo, str. in battistutta, f. (2019). Zakisanje in pH nadzor v rdečih vinih. V tehnologiji rdečega vina. Okrevano od Scientirect.com.
3. Alexandri, m. et al. (2019). Prestrukturiranje običajne industrije sladkorne pese v novo biorefinerijo: frakcioniranje in biokonverzija kaše s sladkorno peso v sukcinsko kislino in soproizvode vrednosti ADD. ACS trajnostna kemija in inženiring. Februar 2019. Okrevani iz lokalov.Acs.org.
4. Methven, l. (2012). Naravni ojačevalec okusa hrane in pijač. V naravnih aditivih za hrano, sestavine in arome. Okrevano od Scientirect.com.
5. Featherstone, s. (2015). Sestavilci, ki se uporabljajo pri pripravi konzervirane hrane. V celotnem tečaju v konzerviranju in povezanem postopku (štirinajsta izdaja). Okrevano od Scientirect.com.
6. Qureshi, n. (2009). Koristni biofilmi: odpadne vode in druge industrijske aplikacije. V biofilmih v industriji hrane in Bevenge. Okrevano od Scientirect.com.