Малоновая кислота

Шаблон:Не путать Шаблон:Не путать Шаблон:Falseredirect Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}} Мало́новая кислота́ (пропандио́вая, метандикарбо́новая кислота), химическая формула  $\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$, 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 $\mathrm{S}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2$ образуется полный хлорангидрид $\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{l}$ или полухлорангидрид $\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$.

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

$\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}(\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2⟶\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$.

При нагревании с оксидом фосфора(V) малоновая кислота образует недооксид углерода $\mathrm{C}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$. Под действием брома переходит в броммалоновую или диброммалоновую кислоту; при действии азотистой кислоты ($\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$ окисляется до мезоксалевой кислоты $\mathrm{O}\mathrm{C}(\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2$.

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

$\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_5\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{H}\mathrm{N}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2⟶\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_5\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_2\mathrm{N}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2$;

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2(\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}⟶\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}(\mathrm{O}\mathrm{H})\mathrm{C}\mathrm{H}(\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}(\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2⟶\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$.

Получение

Впервые была получена Дессенье в 1858 г. окислением яблочной кислоты (acidum malicum), откуда и получила своё название. В природе она находится в соке репы.

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

Синтез малоновой кислоты из хлоруксусной кислоты через промежуточное вещество — циануксусную кислоту

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.

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

Литература

• Шаблон:Книга