SÜKSINIK ASIT: YAPISI, ÖZELLIKLERI, ÜRETIMI, KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Süksinik asit , kimyasal formülü ile sağlam bir organik bileşiktir Cı ₄ H ₆ O ₄ . Bir dikarboksilik asittir, yani iskeleti 4 karbon atomuna sahip molekülün her iki ucunda birer tane olmak üzere iki karboksil grubuna sahiptir -COOH. Aynı zamanda butandioik asit olarak da bilinir. Bir alfa, omega-dikarboksilik asit veya bir C4-dikarboksilik asit olduğu söylenir.

Bitkiler, mantarlar ve hayvanlarda yaygın olarak bulunur. Süksinat anyonu, hücresel solunum sırasında meydana gelen bir dizi kimyasal reaksiyondan oluşan Krebs döngüsünün önemli bir bileşenidir.

Süksinik asit Yazar: Marilú Stea.

Süksinik asit, yiyeceklerde, üzüm ve kayısı gibi meyvelerde, brokoli ve pancar gibi sebzelerde, peynirlerde ve etlerde bulunan doğal asitlerden biridir.

Ayrıca isminin geldiği sarı veya succino kehribarında da bulunur. Bu veya diğer reçinelerin damıtılmasıyla elde edilebilir. Endüstriyel olarak, maleik asidin hidrojenlenmesi yoluyla elde edilir.

Şarabın fermantasyonu sırasında süksinik asit de üretilir. Ek olarak, çeşitli yiyecekler için oldukça beğenilen bir doğal tatlandırıcıdır. Aynı zamanda çeşitli endüstriyel alanlarda, tıpta ve kozmetikte uygulamaları olan çeşitli kimyasal bileşikler elde etmek için hammadde olarak kullanılır.

yapı

Süksinik asit, doğrusal ancak zikzak bir şekilde bağlanmış 4 karbon atomuna sahiptir. Bu CH metil grupları olduğu bir bütan molekülü gibi ₃ oksitlenir karboksilik gruplar oluşturmak üzere, -COOH.

Süksinik asidin yapısı. D.328 09:20, 17 Mayıs 2006 (UTC). Kaynak: Wikipedia Commons.

terminoloji

- Süksinik asit

- Butandioik asit

- 1,4-butandioik asit

- 1,2-etandikarboksilik asit

- Amber asit

- Amber Ruhu

Özellikleri

Fiziksel durum

Renksiz ila beyaz kristal katı, triklinik kristaller veya monoklinik prizmalar

Moleküler ağırlık

118,09 g / mol

Erime noktası

188.0ºC

Kaynama noktası

235ºC

Alevlenme noktası

160ºC (açık kap yöntemi).

Özel ağırlık

25ºC / 4ºC'de 1.572

Kırılma indisi

1.450

Çözünürlük

Suda: 25ºC'de 83,2 g / L.

Çözünür etanol CH ₃ CH ₂ , OH, etil eter (CH ₃ CH ₂ ) ₂ , O, aseton CH ₃ COCH ₃ ve metanol CH ₃ OH. Toluen ve benzende çözünmez.

pH

0.1 molar sulu solüsyonun (0.1 mol / L) pH değeri 2.7'dir.

Ayrılma sabitleri

K ₁ = 6,4 x ^10-5

K ₂ = 0,23 x ^10-5

Kimyasal özellikler

Dikarboksilik asitler genel olarak monokarboksilik asitlerle aynı kimyasal davranışı sergiler. Bununla birlikte, bir dikarboksilik asidin asit karakteri, bir monokarboksilik asidinkinden daha büyüktür.

K süksinik asit ayrılma sabitleri, görülebileceği olarak hidrojenlerinin iyonizasyonu ile ilgili olarak, ikinci karboksilik grubun iyonizasyon, daha kolay bir birinci daha oluşur ₁ K daha büyüktür ₂ .

Sulu NaOH ve sulu NaHCO ₃ içinde çözünür .

Süksinik asit higroskopik değildir.

Isıtıldığında çok kolay bir şekilde bir su molekülünü serbest bırakır ve süksinik anhidrit oluşturur.

Endüstriyel öneme sahip kimyasal reaksiyonlar

İndirgeme reaksiyonuyla (oksidasyonun tersi), süksinik asit 1,4-butandiole dönüştürülür.

1,4-Bütandiol. Ben Mills tarafından yapılmış. Kaynak: Wikipedia Commons.

1,4-butandiolü dehidrojenize ederek (hidrojenin eliminasyonu), γ-butirolakton elde edilir.

1,4-butandiol siklize edildiğinde (bir siklik molekül oluşumu) tetrahidrofuran elde edilir.

Süksinik asidin aminasyonu ile (bir amin ilavesi) pirolidonlar elde edilir.

Diollerle polimerizasyonu polyester elde edilmesine imkan verir ve diaminlerle poliamidler elde edilir. Her ikisi de yaygın olarak kullanılan polimerlerdir.

edinme

Doğal kaynaklarda bulunan miktar çok azdır, bu nedenle endüstriyel olarak genellikle petrolden türetilen diğer bileşiklerden sentez yoluyla elde edilir.

Maleik asit veya maleik anhidritin katalitik hidrojenasyonu ile üretilebilir.

Süksinik asit elde etmenin yollarından biri. Yazar: Marilú Stea.

Ayrıca fumarik asitten başlayarak veya asetilen ve formaldehitten başlayarak.

Ancak, tüm bunlar çevreyi kirleten ve petrol fiyatına bağlı petrokimyasal süreçlerdir. Bu nedenlerle, anaerobik fermantasyona dayalı, daha ucuz ve daha az kirletici olan diğer üretim yöntemleri uzun süredir geliştirilmiştir.

Bu işlemler , bu gazı ve yarattığı sera etkisini azaltmak için faydalı olan CO ₂ kullanır .

Üretimi, örneğin glikoz, laktoz, ksiloz, arabinoz, selobiyoz ve diğer şekerler gibi karbon kaynaklarından yüksek konsantrasyonlarda üreten Anaerobiospirillum succiniproducens ve Actinobacillus succinogenes ile fermentatif olabilir. Ayrıca CO kullanmak ₂ bir karbon kaynağı olarak.

Yenilenebilir kaynakların tam potansiyelinden yararlanmaya izin verecek biorefineries kavramının gelişimini destekleyen araştırmacılar var. Kağıt, mısır sapları, alg biyokütlesi, şeker kamışı küspesi, şeker kamışı pekmezi, ekin saplarından çıkan atıklar ve pancar küspesi üretiminden çıkan atık suların diğer ürünlerin yanı sıra süksinik asit elde etmek için kullanılması durumu budur. değerli.

Süksinik asit elde etmek için fermantasyonda kullanılabilen kamış küspesi. Jonathan Wilkins. Kaynak: Wikipedia Commons.

Örneğin, pancar özünün kullanımı, pektin ve fenolik antioksidanlar açısından zengin olan kısmın ekstraksiyonunu, ardından fermente olabilen şekerlerin elde edilmesi için selüloz ve hemiselülozun hidrolizini içerir. İkincisi, biyoreaktörlerde anaerobik fermantasyonu yoluyla süksinik asit elde etmenin temelidir.

Uygulamalar

Gıda endüstrisinde

Süksinik asit doğal olarak yiyeceklere lezzet verir. Lezzet arttırıcı etkisi olduğundan işlenmiş gıdalarda katkı maddesi olarak kullanılır.

Bazı peynirlerdeki umami tadı (umami, Japonca'da "lezzetli" anlamına gelen bir kelimedir) gibi, gıdalardaki diğer asitler tarafından kopyalanamayan tatlar üzerinde etkileri olduğu öne sürülmüştür.

Yazar: Lipefontes0. Kaynak: Pixabay.

Hayvan yemlerinde bile stimülasyon için kullanılır.

Şarap endüstrisinde

Süksinik asit, şarabın alkollü fermantasyonu sırasında doğal olarak oluşur. Bu işlemde üretilen uçucu olmayan asitlerden süksinik asit, toplamın% 90'ına karşılık gelir.

Yazar: Congerdesign. Kaynak: Pixabay.

Şarap, yaklaşık 0,5 ila 1,5 g / L süksinik asit içerir ve bu 3 g / L'ye ulaşabilir.

Diğer kimyasal bileşiklerin üretiminde

Süksinik asit, tetrahidrofuran, 1,4-butandiol, gama-butirolakton, adipik asit, lineer alifatik esterler, N-metilpirolidon ve biyolojik olarak parçalanabilen polimerler gibi yüksek endüstriyel değere sahip ürünler elde etmek için hammaddedir.

Bu bileşikler ve malzemeler plastik endüstrisinde (elastik lifler, elastik filmler), yapıştırıcılar, endüstriyel çözücüler (boya ve cila çıkarma), mikroelektronik temizleyiciler, tıp (anestetikler, ilaç araçları), tarım, tekstil ve kozmetikte çok sayıda uygulamaya sahiptir. .

Çeşitli uygulamalarda

Süksinik asit, bazı farmasötik preparatlarda bir bileşendir. Süksinik asitten elde edilen süksinimidler tıpta antikonvülsan olarak kullanılır.

Korozyon önleyici formüllerin bir parçasıdır, polimerler için plastikleştirici görevi görür ve parfümeride kullanılır. Aynı zamanda yüzey aktif maddeler ve deterjanların sentezinde bir ara maddedir.

Süksinik asit, biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin ve plastiklerin üretimi için bir monomer olarak kullanılabilir.

Tarlaların büyümesi için tarımsal formüllerde kullanılır.

Süksinik asit tuzları, araç soğutucularında ve buz çözmeyi desteklemek için kullanılır, diğer bileşiklerden daha az kirletici olur.

Yakıtlarda katkı maddesi olarak süksinat esterleri kullanılmaktadır.

Referanslar

1. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Süksinik asit. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
2. Comuzzo, P. ve Battistutta, F. (2019). Kırmızı Şaraplarda Asitleştirme ve pH Kontrolü. Kırmızı Şarap Teknolojisinde. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
3. Alexandri, M. vd. (2019). Geleneksel şeker pancarı endüstrisini yeni bir biyorefineriye yeniden yapılandırmak: Şeker pancarı küspesinin süksinik asit ve katma değerli yan ürünlere bölünmesi ve biyo-dönüşümü. ACS Sürdürülebilir Kimya ve Mühendislik. Şubat 2019. pubs.acs.org'dan kurtarıldı.
4. Methven, L. (2012). Doğal yiyecek ve içecek aroması arttırıcı. Doğal Gıda Katkı Maddeleri, İçindekiler ve Tatlarda. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
5. Tüy Taşı, S. (2015). Konserve yiyeceklerin hazırlanmasında kullanılan malzemeler. Konserve ve İlgili Süreçlerde Tam Bir Kursta (On Dördüncü Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
6. Qureshi, N. (2009). Yararlı biyofilmler: atık su ve diğer endüstriyel uygulamalar. Yiyecek ve İçecek Endüstrilerinde Biyofilmlerde. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.