Янтарная кислота
Группа веществ:
Органические кислоты
HOOC–CH2–CH2–COOH
Молекулярная масса 118,09; бесцветные кристаллы; t плавления 108 °С; возгоняется при 140 °С/1-2 мм. рт.ст., плотность г/см3 при температуре 20 °С d420 1,563; ∆H0сгорания -1491,18 Дж/моль, ∆H0образования -940,35 Дж/моль; К1 6,89 х 10-5, К2 2,47 х 10-6 (вода, 25 °С); растворимость (в г в 100 мл растворителя): вода 5,8 (20 °С); 121 (100 °С), этанол 7,5 (21,5 °С), диэтиловый эфир 0,3 (15 °С), не растворяется в бензоле, бензине, хлороформе.
Янтарная кислота обладает химическими свойствами, характерными для дикарбоновых кислот, образуя два ряда производных (табл.). Соли и эфиры янтарной кислоты называются сукцинатами.
Свойства некоторых производных янтарной кислоты
Соединение | ММ | tпл., °С |
tкип., °С |
d420 | nD20 |
Монометилсукцинат НООС(СН2)2СООСН3 |
132,12 | 56 | 121-3* | – | – |
Диметилсукцинат (CH2COOCH3)2 |
146,14 | 18,3 | 196,4 | 1,1197 | 1,4195 |
Диэтилсукцинат (CH2COOC2H5)2 |
174,20 | -20,6 | 216,5 | 1,041 | 1,4198 |
Дибутилсукцинат (СН2СООС4Н9)2 |
230,31 | -29,0 | 274,5 | 0,9767 | 1,4298 |
Сукцинилхлорид (CH2COCl)2 |
154,98 | 20 | 193,3 | 1,3748 | 1,4683 |
Сукцинонитрил (CH2CN)2 |
80,09 | 57 | 265-7 | 0,9867** | 1,4173** |
Янтарная кислота содержится в небольшом количестве в буром угле, природных смолах, в янтаре (отсюда название), найдена во многих растениях.
Конденсация янтарной кислоты или ее эфиров с кетонами и альдегидами в присутствии оснований приводит к алкилиденянтарным кислотам (Штоббе конденсация); при взаимодействием с аммиаком и аминами образуются сукцинимид и его N-замещенные производные; с ароматическими соединениями в условиях реакции Фриделя-Крафтса – 4-арил-4-кетомасляная кислота (реакция сукциноилирования). При окислении янтарной кислоты Н2О2 в зависимости от условий образуются пероксиянтарная (СН2СОООН)2, оксоянтарная или малоновая кислоты либо смесь ацетальдегида, малоновой и малеиновой кислот, при окислении КМnО4 – щавелевая кислота или смесь малоновой и винной кислот, при окислении NaClO4 – 3-гидроксипропионовая кислота.
Каталитическое восстановление янтарной кислоты в зависимости от катализатора и условий реакции приводит к 1,4-бутандиолу, ﻻ-бутиролактону, ТГФ или к смеси этих соединений, гидрирование в 1,4-бутандиоле – к ﻻ-гидроксимасляной кислоте. При 235 °С янтарная кислота отщепляет воду, давая янтарный ангидрид, при фотохимическом распаде трет-бутилпероксиэфиров – этилен.
Янтарная кислота вступает в реакции замещения по активным метиленовым группам. Нагревание с бромом в закрытом сосуде при 100 °С дает 2,3-дибромянтарную кислоту. Янтарную кислоту получают в качестве побочного продукта при производстве адипиновой кислоты, а также выделяют из смеси кислот, образующихся при окислении углеводородов С4 - С10. Янтарная кислота может быть получена окислением фурфурола пероксидом водорода, гидрированием малеинового ангидрида с последующей гидратацией. Известен промышленный способ выделения янтарной кислоты из отходов янтаря.
Соли янтарной кислоты образуются при окислении 1,4-бутандиола раствором Na2O2 или ﻻ-гидроксимасляной кислоты гидроксидами щелочно-земельных металлов в присутствии Pd.
Применяют янтарную кислоту для получения алкидных смол, сукцинатов, фотоматериалов, красителей, лекарственных веществ. Эфиры янтарной кислоты используют в пищевой и парфюмерной промышленности. Так, диэтилсукцинат – ароматизатор для пищевых продуктов, компонент парфюмерной композиций (запах цветов); обладает также свойствами пластификатора. Моно- и диамиды янтарной кислоты с ароматическими и гетероциклическми аминами применяют в производстве некоторых красителей и инсектицидов.
Для янтарной кислоты ПДК в воде водоемов 0,01 мг/л.
Хроматограммы образцов, содержащих это вещество
Название | Колонка | Детектор |
---|---|---|
Стандартная смесь глюкозы, аскорбиновой, янтарной и фумаровой кислот | Rezex ROA-Organic Acid 300х7.8 мм 8 мкм | Спектрофотометрический |
Препарат «Антипохмелин» | Rezex ROA-Organic Acid 300х7.8 мм 8 мкм | Спектрофотометрический |