Малоновая кислота

Малоновая кислота
Малоновая кислота
	;
Общие
Систематическое; наименование	Пропандиовая кислота
Хим. формула	[math]\ce{ C3H4O4 }[/math]
Физические свойства
Молярная масса	104,0606 г/моль
Плотность	1,619 г/см³
Термические свойства
	Температура
• плавления	135,6 °C
• разложения	140—160 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты [math]\displaystyle{ pK_a }[/math]	(I)2,83; (II) 5,68
	Растворимость
• в воде	73,5 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	141-82-2
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Мало́новая кислота́ (пропандиóвая, метандикарбóновая кислота), химическая формула [math]\ce{ HOOC-CH2-COOH }[/math], двухосновная предельная карбоновая кислота.

Обладает всеми химическими свойствами характерными для карбоновых кислот.

Соли и сложные эфиры малоновой кислоты называются малонатами.

Содержится во многих растениях, например, содержится в виде малоната кальция в соке сахарной свёклы.

Название кислоты происходит от греческого слова μαλον (малон) — «яблоко».

Физические и химические свойства

Малоновая кислота хорошо растворима в воде и этаноле, а также в пиридине и диэтиловом эфире. В бензоле малоновая кислота не растворяется.

Соли щелочных металлов малоновой кислоты хорошо растворяются в воде, в отличие от малонатов свинца и бария.

Малоновая кислота образует два ряда производных по карбоксильным группам (кислых и полных): сложные эфиры, нитрилы, амиды, хлорангидриды. Например, в зависимости от условий проведения реакции при действии на малоновую кислоту тионилхлорида [math]\ce{ SOCl2 }[/math] образуется полный хлорангидрид [math]\ce{ ClCOCH2COCl }[/math] или полухлорангидрид [math]\ce{ ClCOCH2COOH }[/math].

При нагревании кислоты выше температуры плавления или нагревания её водного раствора выше 70 °C малоновая кислота легко декарбоксилируется с образованием уксусной кислоты. Декарбоксилированию подвергаются также замещённые малоновые кислоты, которые превращаются в монокарбоновые кислоты:

[math]\ce{ RCH(COOH)2 -> RCH2COOH + CO2 }[/math].

При нагревании с оксидом фосфора(V) малоновая кислота образует недооксид углерода [math]\ce{ C3O2 }[/math]. Под действием брома переходит в броммалоновую или диброммалоновую кислоту; при действии азотистой кислоты ([math]\ce{ HNO2 }[/math] окисляется до мезоксалевой кислоты [math]\ce{ OC(COOH)2 }[/math].

Малоновая кислота и её сложные моноэфиры вступают в реакции Манниха, Кнёвенагеля:

[math]\ce{ C2H5OOCCH2COOH + CH2O + HN(CH3)2 -> C2H5OOC(CH2)2N(CH3)2 }[/math];

[math]\ce{ CH2(COOH)2 + RCHO -> RCH(OH)CH(COOH)2 + RCH=C(COOH)2 -> RCH=CHCOOH }[/math].

Получение

Промышленный способ синтеза малоновой кислоты заключается в гидролизе циануксусной кислоты, получаемой из монохлоруксусной кислоты.

Применение

Малоновая кислота используется в синтезе непредельных кислот, флавонов, аминокислот, барбитуратов, витаминов B₁ и B₆.

Патология

Если повышенный уровень малоновой кислоты сопровождается повышенным уровнем метилмалоновой кислоты, это может свидетельствовать о метаболическом заболевании - комбинированной малоновой и метилмалоновой ацидурии (КMAMMA). Рассчитывая соотношение малоновой и метилмалоновой кислот в плазме крови, КMAMMA можно отличить от классической метилмалоновой ацидурии.^[1]

Биохимия

Кальциевая соль малоновой кислоты в больших количествах содержится в корнеплодах свеклы в форме белых кристаллов. Малоновая кислота представляет собой классический пример конкурентного ингибитора — связывается с сукцинатдегидрогеназой в комплексе II ЭТЦ.

См. также

Метилмалоновая кислота

Примечания

↑ Monique G. M. de Sain-van der Velden, Maria van der Ham, Judith J. Jans, Gepke Visser, Hubertus C. M. T. Prinsen. A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA // JIMD Reports, Volume 30 / Eva Morava, Matthias Baumgartner, Marc Patterson, Shamima Rahman, Johannes Zschocke, Verena Peters. — Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2016. — Т. 30. — С. 15–22. — ISBN 978-3-662-53680-3, 978-3-662-53681-0. — doi:10.1007/8904_2016_531.

Литература

Кнунянц И. Л. и др. т. 2 Даффа — Меди // Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.

[1] Monique G. M. de Sain-van der Velden, Maria van der Ham, Judith J. Jans, Gepke Visser, Hubertus C. M. T. Prinsen. A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA // JIMD Reports, Volume 30 / Eva Morava, Matthias Baumgartner, Marc Patterson, Shamima Rahman, Johannes Zschocke, Verena Peters. — Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2016. — Т. 30. — С. 15–22. — ISBN 978-3-662-53680-3, 978-3-662-53681-0. — doi:10.1007/8904_2016_531.

[1]