L'ANHYDRIDE MALÉIQUE

L'anhydride maléique est un composé organique de formule chimique C4H203.
L'anhydride maléique est l'anhydride acide de l'acide maléique et à l'état pur l'anhydride maléique est un solide incolore ou blanc avec une odeur âcre.
L'anhydride maléique est vraiment une molécule remarquable en ce qu'elle possède deux types de fonctionnalités chimiques, ce qui la rend particulièrement utile dans la synthèse et les applications chimiques.

CAS : 108-31-6
MF : C4H2O3
MW : 98,06
EINECS : 203-571-6

L'anhydride maléique est un intermédiaire chimique multifonctionnel avec des applications dans plusieurs domaines de l'industrie chimique.

La principale utilisation finale de l'anhydride maléique est comme matière première dans la production de résines de polyester insaturé (UPR).
Ces résines sont utilisées à la fois dans des applications renforcées de verre et dans des applications non renforcées.
Les utilisations finales de l'UPR comprennent une large gamme d'applications dans les secteurs de la construction, de la marine et de l'automobile.
De plus, l'anhydride maléique peut également être utilisé comme matière première dans la production de 1,4-butanediol (BDO), de gamma-butyrolactone et de tétrahydrofurane (THF).
L'anhydride maléique est important pour souligner que le BDO est l'un des produits chimiques à la croissance la plus rapide au monde ces dernières années.

L'anhydride maléique est un anhydride dicarboxylique cyclique qui est l'anhydride cyclique de l'acide maléique.
L'anhydride maléique a un rôle d'allergène.
L'anhydride maléique est un anhydride dicarboxylique cyclique et un membre des furanes.
Aiguilles cristallines incolores, flocons, pastilles, bâtonnets, briquettes, grumeaux ou masse fondue.
Fond à 113°F.

Expédié à la fois sous forme solide et à l'état fondu.
Les vapeurs, fumées et poussières sont fortement irritantes pour les yeux, la peau et les muqueuses.
Point d'éclair 218°F.
Température d'auto-inflammation 890°F.
Utilisé pour fabriquer des peintures, des plastiques et d'autres produits chimiques.

L'anhydride maléique est un composé organique de formule C2H2(CO)2O.
L'anhydride maléique est l'anhydride acide de l'acide maléique.
L'anhydride maléique est un solide incolore ou blanc avec une odeur âcre.
L'anhydride maléique est produit industriellement à grande échelle pour des applications dans les revêtements et les polymères.
L'anhydride maléique est utilisé dans la préparation de résines de polyester insaturé, de 4-butanediol, d'acide fumairique, de tétrahydrofurane et de gamma-butyrolactone.

L'anhydride maléique est également utilisé comme additifs pour huiles lubrifiantes, dispersants, édulcorants artificiels, exhausteurs de goût, encaustiques et inhibiteurs de corrosion.
L'anhydride maléique trouve une application dans les produits de soins personnels comme les laques pour les cheveux.
De plus, l'anhydride maléique est utilisé dans les produits chimiques de traitement de l'eau, les détergents, les produits pharmaceutiques et les copolymères.
L'anhydride maléique est un substrat actif pour les réactions de Diels-Alder et se dimérise pour former le dianhydride tétracarboxylique de cyclobutane.

Propriétés chimiques de l'anhydride maléique
Point de fusion : 51-56 °C (lit.)
Point d'ébullition : 200 °C (lit.)
Densité : 1,48
Densité de vapeur : 3,4 (vs air)
Pression de vapeur : 0,16 mm Hg ( 20 °C)
Indice de réfraction : 1,4688 (estimation)
Fp : 218 °F
Température de stockage : Conserver en dessous de +30°C.
Forme : poudre
pka : 0 [à 20 ℃]
Couleur blanche
pH : 0,8 (550 g/l, H2O, 20 ℃) Hydrolyse
Limite explosive : 1,4-7,1 % (V)
Solubilité dans l'eau : 79 g/100 mL (25 ºC)
Sensible : Sensible à l'humidité
Merck : 14,5704
BRN : 106909
Constante de la loi d'Henry : (atm m3/mol) : Non applicable - réagit avec l'eau
Limites d'exposition NIOSH REL : TWA 1 ppm (0,25 mg/m3), IDLH 10 ppm ; OSHA PEL : TWA 0,25 ppm ; ACGIH TLV : TWA 0,25 ppm avec un changement prévu de 0,1 ppm.
Stabilité : stable. Combustible. Incompatible avec l'eau, les agents oxydants forts, les métaux alcalins, les bases fortes, les amines, la plupart des métaux courants, les catalyseurs de polymérisation et les accélérateurs.
InChIKey : FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N
LogP : -2,61 à 20℃
Référence de la base de données CAS : 108-31-6 (référence de la base de données CAS)
Référence chimique NIST : anhydride maléique (108-31-6)
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : anhydride maléique (108-31-6)

L'anhydride maléique est constitué d'aiguilles incolores, de grumeaux blancs ou de pastilles.
Odeur irritante, étouffante.
Se dissout dans l'eau pour produire de l'acide maléique.
Se dissout dans l'éthanol et produit des esters.
Cristaux hydroscopiques blancs (généralement expédiés sous forme de briquettes).
La concentration seuil d'odeur est de 0,32 ppm (cité, Amoore et Hautala, 1983).

Les usages
Dans la fabrication de résines de polyester, d'acide fumarique, de pesticides agricoles et de résines alkylées.
L'anhydride maléique est un composé hétérocyclique utilisé dans la fabrication de résines de polyester insaturé.
L'anhydride maléique a une large gamme d'autres applications; il est utilisé dans les tensioactifs synthétiques, les insecticides, les herbicides et les fongicides.
Dans les synthèses Diels-Alder (en tant que diénophile), fabrication de résines de type alkyde, intermédiaires de colorants, pharmaceutiques, agrochimiques (hydrazide maléique, malathion), dans les réactions de copolymérisation.

Plastiques et résines
Environ 50 % de la production mondiale d'anhydride maléique est utilisée dans la fabrication de résines de polyester insaturé (UPR).
Des fibres de verre coupées sont ajoutées à l'UPR pour produire des plastiques renforcés de fibre de verre qui sont utilisés dans une large gamme d'applications telles que les bateaux de plaisance, les sanitaires, les automobiles, les réservoirs et les tuyaux.

L'anhydride maléique est hydrogéné en 1,4-butanediol (BDO), utilisé dans la production de polyuréthanes thermoplastiques, de fibres d'élasthanne/spandex, de résines de téréphtalate de polybutylène (PBT) et de nombreux autres produits.

Durcisseurs
La réaction de Diels-Alder de l'anhydride maléique et du butadiène et de l'isoprène donne les anhydrides tétrahydrophtaliques respectifs qui peuvent être hydrogénés en anhydrides hexahydrophtaliques correspondants.
Ces espèces sont utilisées comme agents de durcissement dans les résines époxy.
Un autre marché pour l'anhydride maléique est celui des additifs pour huiles lubrifiantes, qui sont utilisés dans les huiles de carter des moteurs à essence et diesel comme dispersants et inhibiteurs de corrosion.
Les changements dans les spécifications des lubrifiants et les moteurs plus efficaces ont eu un effet négatif sur la demande d'additifs pour huiles lubrifiantes, donnant des perspectives de croissance stables pour l'anhydride maléique dans cette application.

Autres
Un certain nombre d'applications plus petites pour l'anhydride maléique.
L'industrie alimentaire utilise l'acide malique qui est un dérivé de l'anhydride maléique dans les édulcorants artificiels et les exhausteurs de goût.
Les produits de soins personnels consommant de l'anhydride maléique comprennent les laques pour cheveux, les adhésifs et les encaustiques.
L'anhydride maléique est également un précurseur des composés utilisés pour les détergents de traitement de l'eau, les insecticides et les fongicides, les produits pharmaceutiques et d'autres copolymères.

Méthodes de production
L'anhydride maléique est produit par oxydation en phase vapeur du n-butane.
Le processus global convertit les groupes méthyle en carboxylate et déshydrogéne le squelette. La sélectivité du procédé reflète la robustesse de l'anhydride maléique, avec son système à double liaison conjuguée.
Traditionnellement, l'anhydride maléique était produit par l'oxydation du benzène ou d'autres composés aromatiques.
Depuis 2006, seules quelques petites usines continuent d'utiliser du benzène.

Dans les deux cas, le benzène et le butane sont introduits dans un courant d'air chaud et le mélange est passé à travers un lit de catalyseur à haute température.
Le rapport air/hydrocarbure est contrôlé pour empêcher le mélange de s'enflammer.
Le pentoxyde de vanadium et le trioxyde de molybdène sont les catalyseurs utilisés pour la voie benzénique, tandis que le phosphate de vanadium est utilisé pour la voie butane :

C4H10 + 3,5 O2 → C4H2O3 + 4 H2O ∆H = −1236 kJ/mol
Le principal procédé concurrent est la combustion complète du butane, conversion deux fois plus exothermique que l'oxydation partielle.

La méthode traditionnelle utilisant du benzène est devenue non économique en raison des prix élevés et toujours en hausse du benzène et du respect de la réglementation sur les émissions de benzène.
De plus, lors de la production d'anhydride maléique (4 atomes de carbone), un tiers des atomes de carbone d'origine est perdu sous forme de dioxyde de carbone lors de l'utilisation de benzène (6 atomes de carbone).
Les processus catalytiques modernes partent d'une molécule à 4 carbones et ne fixent que l'oxygène et éliminent l'eau; le corps de base 4-C de la molécule reste intact.
Dans l'ensemble, la nouvelle méthode est donc plus efficace sur le plan matériel.

Des parallèles existent avec la production d'anhydride phtalique : alors que les méthodes plus anciennes utilisent du naphtalène, les méthodes modernes utilisent l'o-xylène comme matière première.

Préparation
Dans un ballon équipé d'un piège Dean-Stark, d'un condenseur et d'un agitateur mécanique, on ajoute 116 g (1,0 mole) d'acide maléique et 120 ml de tétrachloroéthane.
Le contenu est chauffé, l'eau (18 ml, 1,0 mole) distillée comme azéotrope et le résidu distillé sous pression réduite pour donner 87,7 g (89,5 %) de l'anhydride, Eb. 82-84°C (15 mm), p.f. 53°C.
Le résidu restant dans le ballon consiste en environ 10 g d'acide fumarique, p.f. 287°C.
Les acides fumarique et maléique donnent tous deux de l'anhydride maléique lors du chauffage.
L'acide fumarique doit d'abord être chauffé à une température plus élevée pour effectuer sa conversion en acide maléique avant sa déshydratation.

Réactions
La chimie de l'anhydride maléique est très riche, reflétant sa disponibilité immédiate et sa réactivité bifonctionnelle.
L'anhydride maléique s'hydrolyse, produisant de l'acide maléique, cis-HOOC–CH=CH–COOH.
Avec les alcools, le demi-ester est généré, par exemple cis-HOOC–CH=CH–COOCH3.

L'anhydride maléique est un substrat classique pour les réactions de Diels-Alder.
L'anhydride maléique a été utilisé pour des travaux en 1928, sur la réaction entre l'anhydride maléique et le 1,3-butadiène, pour lesquels Otto Paul Hermann Diels et Kurt Alder ont reçu le prix Nobel en 1950.
L'anhydride maléique est par cette réaction que l'anhydride maléique s'est converti en de nombreux pesticides et produits pharmaceutiques.
Leur brevet de 1928 a également fourni de nombreux autres exemples de réactions impliquant l'anhydride maléique, comme la réaction avec le cyclopentadiène pour former de l'anhydride nadique.

Réaction de Michael de l'anhydride maléique avec des composés actifs de méthylène ou de méthine tels que des esters de malonate ou d'acétoacétate en présence d'un catalyseur à l'acétate de sodium.
Ces intermédiaires ont ensuite été utilisés pour la génération des intermédiaires du cycle de Krebs acides aconitiques et isocitriques.

L'anhydride maléique se dimérise dans une réaction photochimique pour former le dianhydride cyclobutane tétracarboxylique (CBTA).
L'anhydride maléique est utilisé dans la production de polyimides et comme film d'alignement pour les écrans à cristaux liquides.
L'anhydride maléique est également un ligand pour les complexes métalliques de faible valence, des exemples étant Pt(PPh3)2(MA) et Fe(CO)4(MA).

En raison de son cycle de 4 électrons π dans un réseau de 5 atomes avec des orbitales p, on a longtemps pensé que l'anhydride maléique présentait une antiaromaticité.
Cependant, une étude thermochimique a conclu que seulement 8 kJ / mol d'énergie de déstabilisation peuvent être attribuées à cet effet, ce qui le rend au mieux faiblement antiaromatique.

Danger pour la santé
Irritant pour les tissus.
Sensibilisation cutanée et respiratoire.
Cancérogène douteux.
L'inhalation provoque de la toux, des éternuements, une irritation de la gorge.
Le contact avec la peau provoque des irritations et des rougeurs.
Les vapeurs provoquent une grave irritation des yeux; une photophobie et une vision double peuvent survenir.
Comportement au feu : lorsqu'il est chauffé au-dessus de 300 °F en présence de divers matériaux, il peut générer de la chaleur et du dioxyde de carbone.
Va exploser si confiné.

Évaluation de la toxicité
L'anhydride maléique a été décrit comme ayant des propriétés anticancérigènes, et certains des copolymères maléiques peuvent avoir une activité biologique par eux-mêmes, en particulier une activité antitumorale.
Les informations relatives à ce composé sont contradictoires.
Des aberrations chromosomiques dans des cellules de hamster cultivées mais aucune mutagénicité dans des tests in vitro sur des bactéries n'ont été signalées.
Aucun effet sur l'activité de la cholinestérase n'a été décrit après une exposition à l'anhydride maléique.

Réagit lentement avec l'eau (s'hydrolyse) pour former de l'acide maléique, un acide moyennement fort.
La poussière peut former un mélange explosif avec l'air.
Réagit avec les oxydants puissants, l'huile, l'eau, les métaux alcalins ; acides forts; bases fortes.
Réaction violente avec les métaux alcalins et les amines au-dessus de 66 C.
Réaction dangereuse avec les oxydants, les amines, les métaux alcalins et les hydroxydes.
Les composés du groupe carboxyle réagissent avec toutes les bases, à la fois inorganiques et organiques (c'est-à-dire les amines) en libérant une chaleur substantielle, de l'eau et un sel qui peut être nocif.
Incompatible avec les composés d'arsenic (libère du gaz de cyanure d'hydrogène), les composés diazoïques, les dithiocarbamates, les isocyanates, les mercaptans, les nitrures et les sulfures (libérant de la chaleur, des gaz toxiques et éventuellement inflammables), les thiosulfates et les dithionites (libérant du sulfate d'hydrogène et des oxydes de soufre).

Nourriture et boisson
Une autre utilisation courante de l'anhydride maléique est dans les aliments et les boissons.
L'anhydride maléique est approuvé par la Food and Drug Administration (FDA) pour une utilisation en tant qu'additif alimentaire « indirect ».
Spécifiquement dans cette application, l'anhydride maléique peut être reconverti en acide maléique et/ou en acide fumarique, qui peut être utilisé dans la production d'additifs alimentaires.
Les additifs alimentaires contenant de l'anhydride maléique peuvent servir de conservateur, de contrôle du pH ou d'amélioration de la saveur des aliments et des boissons.
L'anhydride maléique peut donner une saveur aigre et plissée aux produits alimentaires et est couramment ajouté aux mélanges de pudding et aux boissons en poudre pour rehausser la saveur.

Synonymes
L'ANHYDRIDE MALÉIQUE
2,5-furandione
108-31-6
furane-2,5-dione
Anhydride toxique
Anhydride d'acide maléique
anhydride cis-butènedioïque
Dihydro-2,5-dioxofurane
2,5-dihydrofurane-2,5-dione
Maléinanhydride
Numéro de déchet RCRA U147
L'ANHYDRIDE MALÉIQUE
NSC 137651
Anhydride kyseline maléinove
CHEBI:474859
24937-72-2
184288-31-1
V5877ZJZ25
NSC-137651
Anhydrides maléiques
Maléinanhydride [Tchèque]
2,5-furanedione
CCRIS 2941
HSDB 183
Kyseliny maleinove anhydride [Tchèque]
EINECS 203-571-6
UN2215
N° de déchet RCRA U147
BRN 0106909
UNII-V5877ZJZ25
AI3-24283
anhydride fumarique
furane-2,5-quinone
MFCD00005518
68261-15-4
Anhydride maléique, 99%
Anhydride maléique (MAN)
ID d'épitope : 122673
CE 203-571-6
Lytron 810 (sel/mélange)
Lytron 820 (sel/mélange)
Anhydride maléique, briquettes
Anhydride maléique (briquette)
BSA traité à l'anhydride maléique
Anhydride maléique-1-[13C]
5-17-11-00055 (Référence du manuel Beilstein)
ANHYDRIDE MALÉIQUE [MI]
Anhydride d'acide (Z)-butanedioïque
BDBM7812
CHEMBL374159
ANHYDRIDE MALÉIQUE [HSDB]
ANHYDRIDE MALÉIQUE [INCI]
DTXSID7024166
Anhydride maléique, poudre, 95%
NSC9568
CS-Z0016
NSC-9568
ZINC8100874
Tox21_200406
NSC137651
NSC137652
NSC137653
STL197476
AKOS000121041
NSC-137652
NSC-137653
ONU 2215
NCGC00248595-01
NCGC00257960-01
BP-20394
CAS-108-31-6
Anhydride maléique, pour la synthèse, 99.0%
Anhydride maléique [UN2215] [Corrosif]
FT-0628122
FT-0670909
FT-0693473
M 188
M0005
EN300-17997
Anhydride maléique, pur., >=99.0% (NT)
Anhydride maléique, SAJ premier grade, >= 98,0 %
A801842
Q412377
J-002092
J-521668
F0001-0164
Anhydride maléique, 95 % (peut contenir jusqu'à 5 % d'acide maléique)