Малеиновая кислота
Группа веществ:
Органические кислоты
Малеиновая и фумаровая кислоты, цис- и транс-этилен-1,2-дикарбоновые кислоты, формулы I и II соответственно, мололекулярная масса 116,07; бесцветные кристаллы. На свету, при нагревании выше 200 °С или при действии химических агентов малеиновая кислота изомеризуется в фумаровую кислоту; ∆H изомеризации 22,84 кДж/моль.
Cвойства малеиновой и фумаровой кислот
| Показатель | Малеиновая кислота | Фумаровая кислота |
| T пл., °С | 139-140 | 296,4 |
| T кип., °С/мм рт.ст. | - | 165/1,7** |
| d420 | 1,590 | 1,635 |
| ∆H0обр, кДж/моль | -790,57 | -811,03 |
| ∆H0сгор, кДж/моль | -1357,96 | -1334,74 |
| ∆H0гидр, кДж/моль | -153,18 | -130,33 |
| К1 (вода, 25 °С) | 1,14·10-2 | 1·10-3 |
| К2 | 5,9·10-7 | 4,2·10-5 |
| Растворимостъ при 25 °С (г в 100 г растворителя ) вода диэтиловый эфир ацетон этанол |
44,1 7,57 26,3* 53,50* |
0,70 0,74 1,69 - |
** Возгоняется.
Малеиновая и фумаровая кислоты легко восстанавливаются до янтарной кислоты, окисление пероксидами приводит соответственно к рацемической винной кислоте или мезовинной кислоте, при озонировании образуется озонид, который разлагается до глиоксиловой и щавелевой кислот. При присоединении по двойной связи воды, НСlO и галогенов образуются соответственно яблочная, хлоряблочная и дигалогенянтарная кислоты; при этом реакции с малеиновой кислотой приводят к рацемическим формам, а с фумаровой - к мезо-формам. Аммиак и первичные амины реагируют сначала по карбоксильной группе, а при более высокой температуре по двойной связи. При взаимодействии со спиртами образуют моно- и диэфиры. Вступают в диеновый синтез в качестве диенофилов, с ненасыщенными соединениями при УФ облучении в присутствии фотосенсибилизаторов образуют производные циклобутана; при электролизе щелочных солей - ацетилен. Малеиновая кислота при нагревании выше 130°С или в присутствии Р2О5, ацетилхлорида и др. дегидратируется в малеиновый ангидрид; при нагревании в присутствии хинолина, Сu2О и др. декарбоксилируется до акриловой кислоты; при электрохимическом фторировании образует перфторянтарную кислоту. При нагревании фумаровой кислоты с РСl5 или SOCl2 образуется фумароилхлорид. Эфиры малеиновой и фумаровой кислот называются соответственно малеинатами и фумаратами. Гомополимеризация и сополимеризация фумаратов протекает легче, чем малеинатов.
В промышленности малеиновую кислоту получают наряду с малеиновым ангидридом при парофазном каталитическом окислении бензола, а также окислением кретонового альдегида. В ограниченных количествах - при производстве фталевого ангидрида окислением нафталина. Фумаровая кислота содержится во многих растениях (например, в исландском мху) и грибах; образуется при брожении углеводов в присутствии Aspergillus fumaricus. В промышленности получают изомеризацией малеиновой кислоты действием НСl, соединениями Вr и др.
Малеиновая кислота применяется в производстве винной и яблочной кислот, ПАВ, полимерных материалов, алкидных смол. Фумаровая кислота применяется для получения полиэфирных смол вместо фталевого ангидрида, синтетических высыхающих масел, пластификаторов, как заменитель лимонной и винной кислот в пищевой промышленности. Для малеиновой кислоты t всп. 124°С, нижний КПВ для пыли 274 г/м3, ПДК 0,2 мг/м3 (в населенных пунктах), 1,0 мг/м3 (в производственных помещениях).
