МАЛЕИНОВЫЙ АНГИДРИД

Малеиновый ангидрид представляет собой органическое соединение с химической формулой C4H2O3.
Малеиновый ангидрид представляет собой кислотный ангидрид малеиновой кислоты и в чистом виде малеиновый ангидрид представляет собой бесцветное или белое твердое вещество с едким запахом.
Малеиновый ангидрид — поистине замечательная молекула, поскольку она обладает двумя типами химической функциональности, что делает ее уникально полезной в химическом синтезе и применениях.

КАС: 108-31-6
ПФ: C4H2O3
МВт: 98,06
ИНЭКС: 203-571-6

Малеиновый ангидрид представляет собой многофункциональный химический промежуточный продукт, который применяется в нескольких областях химической промышленности.

Малеиновый ангидрид в основном используется в качестве сырья для производства ненасыщенных полиэфирных смол (UPR).
Эти смолы используются как в армированных стекловолокном, так и в неармированных материалах.
Конечное использование UPR включает в себя широкий спектр применений в строительной, морской и автомобильной промышленности.
Кроме того, малеиновый ангидрид также можно использовать в качестве сырья для производства 1,4-бутандиола (БДО), гамма-бутиролактона и тетрагидрофурана (ТГФ).
Важно подчеркнуть, что малеиновый ангидрид является одним из самых быстрорастущих химических веществ в мире в последние годы.

Малеиновый ангидрид представляет собой циклический ангидрид дикарбоновой кислоты, который представляет собой циклический ангидрид малеиновой кислоты.
Малеиновый ангидрид играет роль аллергена.
Малеиновый ангидрид представляет собой циклический дикарбоновый ангидрид и член фуранов.
Бесцветные кристаллические иглы, хлопья, гранулы, палочки, брикеты, комки или расплавленная масса.
Плавится при 113°F.

Отгружается как в твердом, так и в расплавленном состоянии.
Пары, пары и пыль сильно раздражают глаза, кожу и слизистые оболочки.
Температура вспышки 218°F.
Температура самовоспламенения 890°F.
Используется для производства красок, пластмасс и других химикатов.

Малеиновый ангидрид представляет собой органическое соединение с формулой C2H2(CO)2O.
Малеиновый ангидрид представляет собой кислотный ангидрид малеиновой кислоты.
Малеиновый ангидрид представляет собой бесцветное или белое твердое вещество с резким запахом.
Малеиновый ангидрид производится в промышленных масштабах в больших масштабах для применения в покрытиях и полимерах.
Малеиновый ангидрид используется при получении ненасыщенных полиэфирных смол, 4-бутандиола, фумаровой кислоты, тетрагидрофурана и гамма-бутиролактона.

Малеиновый ангидрид также используется в качестве добавок к смазочным маслам, диспергаторов, искусственных подсластителей, усилителей вкуса, средств для полировки полов и ингибиторов коррозии.
Малеиновый ангидрид находит применение в средствах личной гигиены, таких как лаки для волос.
Кроме того, малеиновый ангидрид используется в химикатах для очистки воды, моющих средствах, фармацевтических препаратах и сополимерах.
Малеиновый ангидрид является активным субстратом для реакций Дильса-Альдера и димеризуется с образованием диангидрида циклобутантетракарбоновой кислоты.

Химические свойства малеинового ангидрида
Температура плавления: 51-56 °C (лит.)
Температура кипения: 200 °C (лит.)
Плотность: 1,48
Плотность пара: 3,4 (относительно воздуха)
Давление паров: 0,16 мм рт. ст. (20 °C)
Показатель преломления: 1,4688 (оценка)
Fp: 218 ° F
Температура хранения: Хранить при температуре ниже +30°C.
Форма: порошок
pka: 0 [при 20 ℃]
Белый цвет
PH: 0,8 (550 г/л, H2O, 20 ℃) Гидролиз
Предел взрываемости: 1,4-7,1% (V)
Растворимость в воде: 79 г/100 мл (25 ºC)
Чувствительный: Чувствительный к влаге
Мерк: 14 5704
БРН: 106909
Константа закона Генри: (атм м3/моль): неприменимо - реагирует с водой
Пределы воздействия NIOSH REL: TWA 1 ppm (0,25 мг/м3), IDLH 10 ppm; OSHA PEL: TWA 0,25 частей на миллион; ACGIH TLV: TWA 0,25 промилле с предполагаемым изменением на 0,1 промилле.
Стабильность: Стабильная. Горючий. Несовместим с водой, сильными окислителями, щелочными металлами, сильными основаниями, аминами, наиболее распространенными металлами, катализаторами и ускорителями полимеризации.
InChIKey: FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N
LogP: -2,61 при 20 ℃
Ссылка на базу данных CAS: 108-31-6 (Ссылка на базу данных CAS)
Справочник по химии NIST: малеиновый ангидрид (108-31-6)
Система регистрации веществ EPA: малеиновый ангидрид (108-31-6)

Малеиновый ангидрид представляет собой бесцветные иглы, белые комочки или гранулы.
Раздражающий, удушающий запах.
Растворяется в воде с образованием малеиновой кислоты.
Растворяется в этаноле с образованием сложных эфиров.
Белые гигроскопичные кристаллы (обычно поставляются в виде брикетов).
Пороговая концентрация запаха составляет 0,32 промилле (цитируется по Amoore and Hautala, 1983).

Использование
При производстве полиэфирных смол, фумаровой кислоты, сельскохозяйственных пестицидов и алкильных смол.
Малеиновый ангидрид представляет собой гетероциклическое соединение, используемое в производстве ненасыщенных полиэфирных смол.
Малеиновый ангидрид имеет широкий спектр других применений; он используется в синтетических поверхностно-активных веществах, инсектицидах, гербицидах и фунгицидах.
В синтезах Дильса-Альдера (как диенофил), производстве смол алкидного типа, промежуточных красителей, фармацевтических препаратов, сельскохозяйственных химикатов (малеиновый гидразид, малатион), в реакциях сополимеризации.

Пластмассы и смолы
Около 50% мирового производства малеинового ангидрида используется в производстве ненасыщенных полиэфирных смол (НПС).
Измельченное стекловолокно добавляется в UPR для производства пластмасс, армированных стекловолокном, которые используются в самых разных областях, таких как прогулочные катера, сантехника, автомобили, резервуары и трубы.

Малеиновый ангидрид гидрогенизируется до 1,4-бутандиола (БДО), который используется в производстве термопластичных полиуретанов, волокон эластана/спандекса, полибутилентерефталатных (ПБТ) смол и многих других продуктов.

Отвердители
Реакция Дильса-Альдера малеинового ангидрида, бутадиена и изопрена дает соответствующие тетрагидрофталевые ангидриды, которые можно гидрировать до соответствующих гексагидрофталевых ангидридов.
Эти виды используются в качестве отвердителей в эпоксидных смолах.
Еще одним рынком сбыта малеинового ангидрида являются присадки к смазочным маслам, которые используются в картерных маслах бензиновых и дизельных двигателей в качестве диспергаторов и ингибиторов коррозии.
Изменения в спецификациях смазочных материалов и более эффективные двигатели оказали негативное влияние на спрос на присадки к смазочным маслам, в результате чего малеиновый ангидрид в этом применении остался без изменений.

Другие
Ряд небольших применений малеинового ангидрида.
Пищевая промышленность использует яблочную кислоту, производную малеинового ангидрида, в искусственных подсластителях и усилителях вкуса.
Средства личной гигиены, содержащие малеиновый ангидрид, включают лаки для волос, клеи и полироли для пола.
Малеиновый ангидрид также является предшественником соединений, используемых в моющих средствах для обработки воды, инсектицидах и фунгицидах, фармацевтических препаратах и других сополимерах.

Методы производства
Малеиновый ангидрид получают парофазным окислением н-бутана.
Общий процесс превращает метильные группы в карбоксилатные и дегидрирует основную цепь. Селективность процесса отражает устойчивость малеинового ангидрида с его системой сопряженных двойных связей.
Традиционно малеиновый ангидрид получали окислением бензола или других ароматических соединений.
По состоянию на 2006 год только несколько небольших заводов продолжают использовать бензол.

В обоих случаях бензол и бутан подают в поток горячего воздуха, и смесь пропускают через слой катализатора при высокой температуре.
Соотношение воздуха и углеводорода регулируется для предотвращения возгорания смеси.
Пентаоксид ванадия и триоксид молибдена являются катализаторами, используемыми для бензольного пути, тогда как фосфат ванадия используется для бутанового пути:

C4H10 + 3,5 O2 → C4H2O3 + 4 H2O ∆H = −1236 кДж/моль
Основной конкурирующий процесс влечет за собой полное сгорание бутана, превращение, которое в два раза более экзотермическое, чем частичное окисление.

Традиционный метод с использованием бензола стал неэкономичным из-за высоких и все еще растущих цен на бензол и из-за соблюдения правил выбросов бензола.
Кроме того, при производстве малеинового ангидрида (4 атома углерода) треть исходных атомов углерода теряется в виде диоксида углерода при использовании бензола (6 атомов углерода).
Современные каталитические процессы начинаются с 4-углеродной молекулы и присоединяют только кислород и удаляют воду; 4-C-основное тело молекулы остается неповрежденным.
В целом, новый метод более эффективен с точки зрения материалов.

Параллели существуют с производством фталевого ангидрида: в то время как в старых методах используется нафталин, в современных методах в качестве исходного сырья используется о-ксилол.

Подготовка
В колбу, снабженную ловушкой Дина-Старка, холодильником и механической мешалкой, добавляют 116 г (1,0 моль) малеиновой кислоты и 120 мл тетрахлорэтана.
Содержимое нагревают, воду (18 мл, 1,0 моль) отгоняют в виде азеотропа и остаток перегоняют при пониженном давлении, получая 87,7 г (89,5%) ангидрида, т.кип. 82-84°С (15 мм), т.пл. 53°С.
Остаток, остающийся в колбе, состоит примерно из 10 г фумаровой кислоты, т.пл. 287°С.
Фумаровая и малеиновая кислоты при нагревании дают малеиновый ангидрид.
Фумаровую кислоту необходимо сначала нагреть до более высокой температуры, чтобы осуществить ее преобразование в малеиновую кислоту до ее дегидратации.

Реакции
Химический состав малеинового ангидрида очень богат, что отражает его доступность и бифункциональную реакционную способность.
Малеиновый ангидрид гидролизуется с образованием малеиновой кислоты цис-HOOC–CH=CH–COOH.
Со спиртами образуется полуэфир, например, цис-HOOC–CH=CH–COOCH3.

Малеиновый ангидрид является классическим субстратом для реакций Дильса-Альдера.
Малеиновый ангидрид был использован в работе 1928 года по реакции между малеиновым ангидридом и 1,3-бутадиеном, за которую Отто Пауль Герман Дильс и Курт Альдер были удостоены Нобелевской премии в 1950 году.
Благодаря этой реакции малеиновый ангидрид превращается во многие пестициды и фармацевтические препараты.
В их патенте 1928 года также представлено множество других примеров реакций с участием малеинового ангидрида, таких как реакция с циклопентадиеном с образованием надик-ангидрида.

Реакция Михаэля малеинового ангидрида с активными метиленовыми или метиновыми соединениями, такими как эфиры малоната или ацетоацетата, в присутствии катализатора ацетата натрия.
Эти промежуточные продукты впоследствии использовались для получения промежуточных продуктов цикла Кребса, аконитовой и изолимонной кислот.

Малеиновый ангидрид димеризуется в результате фотохимической реакции с образованием диангидрида циклобутантетракарбоновой кислоты (CBTA).
Малеиновый ангидрид используется в производстве полиимидов и в качестве выравнивающей пленки для жидкокристаллических дисплеев.
Малеиновый ангидрид также является лигандом для комплексов низковалентных металлов, например Pt(PPh3)2(MA) и Fe(CO)4(MA).

Долгое время считалось, что из-за цикла из 4 π-электронов в массиве из 5 атомов с p-орбиталями малеиновый ангидрид проявляет антиароматические свойства.
Однако термохимическое исследование пришло к выводу, что этому эффекту можно приписать только 8 кДж / моль энергии дестабилизации, что делает его в лучшем случае слабо антиароматическим.

Опасность для здоровья
Раздражает ткани.
Кожная и респираторная сенсибилизация.
Сомнительный канцероген.
Вдыхание вызывает кашель, чихание, раздражение горла.
Контакт с кожей вызывает раздражение и покраснение.
Пары вызывают сильное раздражение глаз; возможны светобоязнь и двоение в глазах.
Поведение в огне: При нагревании выше 300°F в присутствии различных материалов может выделяться тепло и углекислый газ.
Взорвется, если будет ограничен.

Оценка токсичности
Было описано, что малеиновый ангидрид обладает антиканцерогенными свойствами, а некоторые сополимеры малеиновой кислоты сами по себе могут обладать биологической активностью, особенно противоопухолевой активностью.
Информация об этом соединении противоречива.
Хромосомные аберрации в культивируемых клетках хомяков, но не сообщалось о мутагенности в тестах in vitro на бактериях.
Влияние малеинового ангидрида на активность холинэстеразы не описано.

Медленно реагирует с водой (гидролизуется) с образованием малеиновой кислоты, кислоты средней силы.
Пыль может образовывать взрывоопасную смесь с воздухом.
Реагирует с сильными окислителями, маслом, водой, щелочными металлами; сильные кислоты; сильные основания.
Бурная реакция с щелочными металлами и аминами при температуре выше 66°С.
Опасная реакция с окислителями, аминами, щелочными металлами и гидроксидами.
Соединения карбоксильной группы реагируют со всеми основаниями, как неорганическими, так и органическими (например, аминами), с выделением значительного количества тепла, воды и соли, которые могут быть вредными.
Несовместим с соединениями мышьяка (выделяет цианистый водород), диазосоединениями, дитиокарбаматами, изоцианатами, меркаптанами, нитридами и сульфидами (выделяют тепло, токсичные и, возможно, горючие газы), тиосульфатами и дитионитами (выделяют гидросульфат и оксиды серы).

Еда и напитки
Еще одно распространенное использование малеинового ангидрида - в продуктах питания и напитках.
Малеиновый ангидрид одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для использования в качестве «косвенной» пищевой добавки.
В частности, в этом применении малеиновый ангидрид может быть преобразован обратно в малеиновую кислоту и/или фумаровую кислоту, которые можно использовать в производстве пищевых добавок.
Пищевые добавки, содержащие малеиновый ангидрид, могут служить консервантом, регулировать рН или улучшать вкус пищевых продуктов и напитков.
Малеиновый ангидрид может придавать пищевым продуктам кисловатый привкус и обычно добавляется в смеси для пудингов и порошкообразных напитков для усиления вкуса.

Синонимы
МАЛЕИНОВЫЙ АНГИДРИД
2,5-фурандион
108-31-6
фуран-2,5-дион
Токсичный ангидрид
ангидрид малеиновой кислоты
цис-бутендиовый ангидрид
Дигидро-2,5-диоксофуран
2,5-дигидрофуран-2,5-дион
Малеинангидрид
RCRA отходы номер U147
малеикангидрид
СНБ 137651
Ангидрид киселины малеиновой
ЧЕБИ:474859
24937-72-2
184288-31-1
V5877ZJZ25
NSC-137651
Малеиновые ангидриды
Малеинангидрид [чешский]
2,5-фурандион
КРИС 2941
HSDB 183
Ангидрид киселины малеиновой [чешский]
ИНЭКС 203-571-6
UN2215
RCRA отходов нет. U147
БРН 0106909
УНИИ-V5877ZJZ25
АИ3-24283
фумаровый ангидрид
фуран-2,5-хинон
MFCD00005518
68261-15-4
Малеиновый ангидрид, 99%
Малеиновый ангидрид (МАН)
ID эпитопа: 122673
ЕС 203-571-6
Lytron 810 (соль/смесь)
Lytron 820 (соль/смесь)
Малеиновый ангидрид, брикеты
Малеиновый ангидрид (брикет)
BSA, обработанный малеиновым ангидридом
Малеиновый ангидрид-1-[13C]
5-17-11-00055 (Справочник Beilstein)
МАЛЕИНОВЫЙ АНГИДРИД [MI]
(Z)-бутандиовая кислота ангидрид
БДБМ7812
ЧЕМБL374159
МАЛЕИНОВЫЙ АНГИДРИД [HSDB]
МАЛЕИНОВЫЙ АНГИДРИД [INCI]
DTXSID7024166
Малеиновый ангидрид, порошок, 95%
NSC9568
CS-Z0016
НСК-9568
ЦИНК8100874
Токс21_200406
NSC137651
NSC137652
NSC137653
STL197476
АКОС000121041
NSC-137652
NSC-137653
ООН 2215
NCGC00248595-01
NCGC00257960-01
БП-20394
КАС-108-31-6
Малеиновый ангидрид, для синтеза, 99,0%
Малеиновый ангидрид [UN2215] [едкий]
FT-0628122
FT-0670909
FT-0693473
М 188
М0005
EN300-17997
Малеиновый ангидрид, чистый, >=99,0% (NT)
Малеиновый ангидрид, SAJ первого сорта, >=98,0%
А801842
Q412377
J-002092
J-521668
F0001-0164
Малеиновый ангидрид, 95% (может содержать до 5% малеиновой кислоты)