ACIDE MALONIQUE

ACIDE MALONIQUE

Acide malonique = acide 1,3-propanedioïque = dicarboxyméthane = acide carboxyacétique = dicarboxylate

NUMÉRO CAS : 141-82-2
NUMÉRO CE : 205-503-0
Poids moléculaire : 104,060
Formule moléculaire : C3 H4 O4 ou COOHCH2COOH

DÉFINITION DE L'ACIDE MALONIQUE :
L'acide malonique, formellement l'acide propanedioïque, est le deuxième plus petit acide dicarboxylique aliphatique. (L'acide oxalique est le plus petit.)
Chimiquement, c'est un acide dicarboxylique organique avec un groupe méthylène séparant les deux fragments carbonyle.
L'acide malonique ne doit pas être confondu avec l'acide malique ou maléique, qui contiennent tous deux également deux carboxyles.
Sous sa forme purifiée, l'acide malonique est une substance cristalline blanche, soluble dans l'eau et facilement décomposée par la chaleur.
L'acide malonique a un rôle de métabolite humain.
L'acide malonique est un acide conjugué d'un malonate(1-).
L'acide malonique (nom systématique IUPAC : acide propanedioïque) est un acide dicarboxylique de structure CH2(COOH)2.
La forme ionisée de l'acide malonique, ainsi que ses esters et sels, sont connus sous le nom de malonates.
Par exemple, le malonate de diéthyle est l'ester diéthylique de l'acide malonique.
Le nom de l'acide malonique vient du mot grec μᾶλον (malon) qui signifie « pomme ».
L'acide malonique (MOA), l'un des principaux acides dicarboxyliques (DCA) dans les aérosols, a été identifié expérimentalement et informatiquement comme étant un acide fort.
L'acide malonique (MOA) agit comme un pont intermédiaire pour la formation d'amas purs à base de SA-A.

UTILISATIONS/BÉNÉFICES DE L'ACIDE MALONIQUE :
L'acide malonique a été répertorié comme l'un des 30 principaux produits chimiques à être produits à partir de la biomasse par le département américain de l'Énergie.
L'acide malonique a de nombreuses utilisations commerciales.
L'acide malonique est principalement utilisé dans les intermédiaires pharmaceutiques, également utilisé dans les parfums, les adhésifs, les additifs pour résines, les vernis de galvanoplastie, etc.
L'acide malonique est utilisé comme agent complexant,
L'acide malonique est également utilisé dans la préparation des sels de barbitur
L'acide malonique est un intermédiaire de l'essence de pyriculariose du fongicide et un intermédiaire de l'ester indylique du régulateur de croissance des plantes
L'acide malonique et ses esters sont principalement utilisés dans les parfums, les adhésifs, les additifs de résine, les intermédiaires pharmaceutiques, les agents de polissage de galvanoplastie, les agents de contrôle d'explosion, les additifs de flux de soudage thermique, etc. Il est utilisé dans l'industrie pharmaceutique pour produire du rhuma, des barbituriques, de la vitamine B1, de la vitamine B2, de la vitamine B6, des acides aminés, etc.
L'acide malonique est utilisé comme agent de traitement de surface de l'aluminium. Étant donné que seuls de l'eau et du dioxyde de carbone sont générés lors de la décomposition thermique, il n'y a pas de problème de pollution.
À cet égard, l'acide malonique présente de grands avantages par rapport aux agents de traitement à base d'acide tels que l'acide formique utilisés dans le passé.
L'ester diéthylique de l'acide malonique est principalement utilisé comme intermédiaire dans la synthèse des barbituriques.
L'acide malonique est également utilisé pour synthétiser les vitamines B1 et B6 ainsi que de nombreux autres composés organiques.

L'acide malonique est utilisé comme précurseur dans les polymères et le polyester.
L'acide malonique est utilisé dans les arômes ainsi que dans l'industrie de la parfumerie.
L'acide malonique est utilisé pour contrôler l'acidité.
L'acide malonique est utilisé dans les produits pharmaceutiques.
L'acide malonique est utilisé comme agent de réticulation entre la fécule de pomme de terre et la fécule de maïs pour améliorer ses propriétés mécaniques.
L'acide malonique est utilisé dans la préparation du sel barbiturique.
L'acide malonique est utilisé en galvanoplastie.
L'acide malonique est utilisé pour produire de la vitamine B1, de la vitamine B6, de la vitamine B2 et des acides aminés.
L'acide malonique est utilisé dans la synthèse chimique comme bloc de construction.
L'acide malonique est utilisé dans la fabrication de barbituriques, contenants biodégradables.

APPLICATIONS DE L'ACIDE MALONIQUE :
L'acide malonique est un précurseur des polyesters de spécialité.
L'acide malonique peut être converti en 1,3-propanediol pour être utilisé dans les polyesters et les polymères avec une taille de marché projetée de 621,2 millions de dollars d'ici 2021.
L'acide malonique peut également être un composant des résines alkydes, qui sont utilisées dans un certain nombre d'applications de revêtements pour protéger contre les dommages causés par les rayons UV, l'oxydation et la corrosion.
Une application de l'acide malonique est dans l'industrie des revêtements en tant qu'agent de réticulation pour les revêtements en poudre durcis à basse température, qui deviennent de plus en plus précieux pour les substrats sensibles à la chaleur et un désir d'accélérer le processus de revêtement.
Le marché mondial des revêtements pour automobiles était estimé à 18,59 milliards de dollars en 2014, avec un taux de croissance annuel combiné prévu de 5,1 % jusqu'en 2022.

L'acide malonique est utilisé dans un certain nombre de procédés de fabrication en tant que produit chimique de spécialité de grande valeur, notamment dans l'industrie électronique, l'industrie des arômes et des parfums, les solvants de spécialité, la réticulation des polymères et l'industrie pharmaceutique.
En 2004, la production mondiale annuelle d'acide malonique et de diesters associés dépassait les 20 000 tonnes métriques.
La croissance potentielle de ces marchés pourrait résulter des progrès de la biotechnologie industrielle qui cherche à remplacer les produits chimiques à base de pétrole dans les applications industrielles.

Dans les applications alimentaires et pharmaceutiques, l'acide malonique peut être utilisé pour contrôler l'acidité, soit comme excipient dans la formulation pharmaceutique, soit comme additif conservateur naturel pour les aliments.
L'acide malonique est utilisé comme élément chimique de base pour produire de nombreux composés précieux, notamment les composés d'arôme et de parfum gamma-nonalactone, l'acide cinnamique et le composé pharmaceutique valproate.

L'acide malonique (jusqu'à 37,5 % p/p) a été utilisé pour réticuler les amidons de maïs et de pomme de terre afin de produire un thermoplastique biodégradable ; le procédé est réalisé dans l'eau à l'aide de catalyseurs non toxiques.
Les polymères à base d'amidon représentaient 38 % du marché mondial des polymères biodégradables en 2014, les emballages alimentaires, les emballages en mousse et les sacs de compost étant les principaux segments d'utilisation finale.
La société Eastman Kodak et d'autres utilisent l'acide malonique et ses dérivés comme adhésif chirurgical.

L'HISTOIRE
L'acide malonique est une substance naturellement présente dans de nombreux fruits et légumes.
Il est suggéré que les agrumes produits en agriculture biologique contiennent des niveaux plus élevés d'acide malonique que les fruits produits en agriculture conventionnelle.
L'acide malonique a été préparé pour la première fois en 1858 par le chimiste français Victor Dessaignes via l'oxydation de l'acide malique.
Le chimiste français Victor Dessaignes a signalé la première synthèse d'acide malonique en 1858; il l'a fait en décomposant par oxydation de l'acide malique à quatre carbones avec du dichromate de potassium.
Depuis, l'acide malonique a été synthétisé commercialement à partir d'acide chloroacétique, de malonate de diéthyle et même d'acétate de sodium.
Au cours des deux dernières décennies, de nombreux travaux ont été réalisés sur les synthèses biosourcées d'acide malonique.
Plus récemment, la start-up de capital-risque Lygos de Berkeley, en Californie, a levé 13 millions de dollars américains pour développer un processus qui utilise des souches de levure bio-ingénierie pour produire de l'acide malonique à partir de sucres.

STRUCTURE ET PRÉPARATION
La structure de l'acide malonique a été déterminée par cristallographie aux rayons X et des données de propriétés étendues, y compris pour la thermochimie en phase condensée, sont disponibles auprès du National Institute of Standards and Technology.
Une préparation classique d'acide malonique part de l'acide chloroacétique :
Le carbonate de sodium génère le sel de sodium, qui est ensuite mis à réagir avec du cyanure de sodium pour fournir le sel de sodium de l'acide cyanoacétique via une substitution nucléophile.
Le groupe nitrile peut être hydrolyse avec de l'hydroxyde de sodium en malonate de sodium, et l'acidification donne l'acide malonique.
Industriellement, cependant, l'acide malonique est produit par hydrolyse de malonate de diméthyle ou de malonate de diéthyle.
L'acide malonique a également été produit par fermentation du glucose.

RÉACTIONS ORGANIQUES
L'acide malonique réagit comme un acide carboxylique typique : formant des dérivés d'amide, d'ester, d'anhydride et de chlorure.
L'anhydride malonique peut être utilisé comme intermédiaire pour les dérivés monoester ou amide, tandis que le chlorure de malonyle est le plus utile pour obtenir des diesters ou des diamides.
Dans une réaction bien connue, l'acide malonique se condense avec l'urée pour former de l'acide barbiturique.
L'acide malonique peut également être condensé avec de l'acétone pour former l'acide de Meldrum, un intermédiaire polyvalent dans d'autres transformations.
Les esters de l'acide malonique sont utilisés comme synthon -CH2COOH dans la synthèse des esters maloniques.
De plus, le coenzyme A dérivé du malonate, le malonyl-CoA, est un précurseur important dans la biosynthèse des acides gras avec l'acétyl CoA.
Le malonyl CoA est formé à partir d'acétyl CoA par l'action de l'acétyl-CoA carboxylase.
et le malonate est transféré à une protéine porteuse d'acyle pour être ajouté à une chaîne d'acide gras.

Réaction de Briggs-Rauscher
L'acide malonique est un élément clé de la réaction de Briggs-Rauscher, l'exemple classique d'une réaction chimique oscillante.

Condensation de Knoevenagel
Dans la condensation de Knoevenagel, l'acide malonique ou ses diesters réagissent avec le groupe carbonyle d'un aldéhyde ou d'une cétone, suivi d'une réaction de déshydratation.
Lorsque l'acide malonique lui-même est utilisé, c'est normalement parce que le produit souhaité est un produit dans lequel une deuxième étape s'est produite, avec perte de dioxyde de carbone, dans la modification dite de Doebner.
Ainsi, par exemple, le produit de réaction de l'acroléine et de l'acide malonique dans la pyridine est l'acide trans-2,4-pentadiénoïque avec un groupe acide carboxylique et non deux.

Préparation du sous-oxyde de carbone
Le sous-oxyde de carbone est préparé en chauffant un mélange sec de pentoxyde de phosphore et d'acide malonique.
Il réagit de la même manière que l'anhydride malonique en formant des malonates.

BIOCHIMIE
L'acide malonique est l'exemple classique d'inhibiteur compétitif de l'enzyme succinate déshydrogénase (complexe II), dans la chaîne respiratoire de transport d'électrons.
Il se lie au site actif de l'enzyme sans réagir, en compétition avec le succinate de substrat habituel mais dépourvu du groupe -CH2CH2- requis pour la déshydrogénation.
Cette observation a été utilisée pour déduire la structure du site actif dans la succinate déshydrogénase.
L'inhibition de cette enzyme diminue la respiration cellulaire.
il est présent chez les mammifères, y compris les humains, car l'acide malonique est un composant naturel de nombreux aliments.

SELS ET ESTERS
L'acide malonique est diprotique; c'est-à-dire qu'il peut donner deux protons par molécule.
Les composés de malonate ou de propanedioate comprennent les sels et esters d'acide malonique, tels que

-Diéthylmalonate
-Diméthylmalonate
-malonate disodique
-Malonyl-CoA

Identification des métabolites :
L'acide malonique, également appelé malonate ou H2MALO, appartient à la classe des composés organiques appelés acides dicarboxyliques et dérivés.
Ce sont des composés organiques contenant exactement deux groupes acide carboxylique.
L'acide malonique est une molécule très hydrophobe, pratiquement insoluble (dans l'eau), et relativement neutre.
L'acide malonique existe chez toutes les espèces vivantes, des bactéries aux humains.
Chez l'homme, l'acide malonique participe à un certain nombre de réactions enzymatiques.
En particulier, l'acide malonique et l'acide acétique peuvent être transformés en acide acétoacétique ; qui est médiée par l'enzyme acide gras synthase.
De plus, l'acide malonique et la coenzyme A peuvent être biosynthétisés à partir du malonyl-CoA grâce à son interaction avec l'enzyme acide gras synthase.
Chez l'homme, l'acide malonique est impliqué dans la biosynthèse des acides gras.
En dehors du corps humain, l'acide malonique a été détecté, mais non quantifié, dans plusieurs aliments différents, tels que les betteraves rouges, les cors, les haricots rouges, les betteraves communes et les laits de vache.
Cela pourrait faire de l'acide malonique un biomarqueur potentiel de la consommation de ces aliments.
L'acide malonique, en ce qui concerne les humains, s'est avéré être associé à plusieurs maladies telles que l'œsophagite à éosinophiles, l'acidurie malonique et méthylmalonique combinée et la prééclampsie précoce;
L'acide malonique a également été lié au déficit métabolique inné en malonyl-coa décarboxylase.

MESURES DE SÉCURITÉ:
Premiers secours
-Si inhalé
 En cas d'inhalation, transporter la personne à l'air frais.
 S'il ne respire pas, pratiquer la respiration artificielle.
 Consulter un médecin.
-En cas de contact avec la peau
 Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
 Consulter un médecin.
-En cas de contact visuel
 Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
-Si avalé
 Ne portez rien à la bouche d'une personne inconsciente.
 Rincer la bouche avec de l'eau.

Lutte contre l'incendie
- Moyens d'extinction appropriés
 Utiliser de l'eau pulvérisée, de la mousse résistant à l'alcool, de la poudre chimique sèche ou du dioxyde de carbone.
 Utilisez de l'eau pulvérisée, de la mousse résistant à l'alcool, de la poudre chimique sèche ou du dioxyde de carbone.
- Moyens d'extinction inappropriés
 Pour cette substance/ce mélange, aucune limitation des agents d'extinction n'est donnée.
-2 Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
 Oxydes de carbone
 Combustible.
-Conseils aux pompiers
 Porter un appareil respiratoire autonome pour la lutte contre l'incendie si nécessaire.

Manipulation et stockage
-Conseils pour une manipulation sûre
 Éviter la formation de poussières et d'aérosols.
-Conseils sur la protection contre l'incendie et l'explosion
 Fournir une ventilation d'échappement appropriée aux endroits où la poussière se forme
-Mesures d'hygiène
 A manipuler conformément aux bonnes pratiques d'hygiène industrielle et de sécurité.
 Se laver les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
-Conditions de stockage
 Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien ventilé.
 Conserver dans un endroit frais.
 Tenir à l'abri du soleil et de la pluie

CATÉGORIE D'ACIDE MALONIQUE :
Acide malonique Appartient à la classe des composés organiques appelés acides dicarboxyliques et dérivés.
Ce sont des composés organiques contenant exactement deux groupes acide carboxylique.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DE L'ACIDE MALONIQUE :
L'acide malonique apparaît sous forme de cristaux blancs ou de poudre cristalline.
L'acide malonique se sublime sous vide.
L'acide malonique est un solide cristallin blanc avec un point de décomposition de ≈135 °C.
L'acide malonique est très soluble dans l'eau et les solvants oxygénés.

Aspect : Poudre de cristal blanc (Solide)
Masse moléculaire : 104.06 (g/mol)
Masse monoisotopique : 104.01096
Point d'éclair : 157° (314°F)
Densité : 1,62
Densité : 1,63100 à 25,00 °C.
Point de fusion : 135,00 °C. @ 760,00 mmHg
Point d'ébullition : 264,00 °C. @ 760,00 mmHg
Pression de vapeur : 0,001 500 mmHg à 25,00 °C.
Température de décomposition : > 140 °C -
Hydrosolubilité :766 g/l à 20 °C
Odeur : inodore
logP (dont) : -0,910
Dosage : 95,00 à 100,00

SYNONYMES DE L'ACIDE MALONIQUE :
H2Malo
HOOC-CH2-COOH
Acide propanedioïque
Propanedioate
malonate
acide alpha,oméga-dicarboxylique
Acide carboxyacétique
Dicarboxylate
Acide dicarboxylique
Dicarboxyméthane
Kyselina malonova
Acide malonate dicarboxylique
Acide métahnédicarboxylique
Acide méthanedicarbonique
Acide méthanedicarboxylique
Sel de dithallium de l'acide propanedioïque
Acide propanediolique
Malonate de thallium
Acide malonique, marqué au 2-(14)C
Acide malonique, sel monocalcique
Acide malonique, marqué au 1,3-(14)C2
Acide malonique, sel de diammonium
Acide malonique, sel disodique
Acide malonique, sel de dithallium
Acide malonique, sel dipotassique
Acide malonique, sel disodique, marqué au 1-(14)C
Acide malonique, sel monosodique
Acide malonique, sel de potassium
Acide malonique, sel de sodium
Malonate thalle
Malonate de Dithallium
Malonate monosodique
kyselina malonova
usaf ek-695
kyselina malonova tchèque,

Foire aux questions - FAQ
-Que se passe-t-il lorsque l'acide malonique est chauffé ?
 En chauffant, l'acide malonique produit de l'acide acétique et du dioxyde de carbone.

-Est-ce que l'acide malonique est fort ?
 L'acide malonique est un acide diprotique. La valeur pKa de la première perte de proton est de 2,83 et celle de la deuxième perte de proton est de 5,69 .
 Plus la valeur pka est élevée, moins la force acide est élevée.
 De sorte que l'acide malonique est un acide moyennement fort.

-Quelle est la source de l'acide malonique ?
 L'acide malonique se trouve dans de nombreux fruits et légumes.
 Le sel de calcium de l'acide malonique est présent en forte concentration dans la betterave.

- Dans quoi l'acide malonique est-il soluble ?
 L'acide malonique est soluble dans l'eau,
 C'est une molécule polaire, forme l'ion H+ en solution aqueuse,
 il est également soluble dans l'alcool méthylique mais insoluble dans l'hexane.

-L'acide maléique est-il optiquement actif ?
 L'acide maléique n'a pas de centre chiral,
 il ne présente donc pas d'isomérie optique.

-Qu'est-ce que la condensation d'acide malonique de Knoevenagel ?
 Cette réaction de condensation porte le nom d'Emil Knoevenagel.
 C'est une réaction d'addition nucléophile.
 Dans cette réaction, l'acide malonique ou ses diesters réagissent avec un groupe carbonyle d'aldéhyde ou de cétone.
 Cette réaction est ensuite suivie d'une réaction de déshydratation.
 L'acide malonique lorsqu'il est soumis à cette réaction donne le produit souhaité à travers une deuxième étape où l'élimination ou la perte de dioxyde de carbone se produit.
 Cette étape de modification est appelée modification de Doebner. Un exemple de cette réaction dite de Doebner serait la réaction entre l'acide malonique et l'acroléine.
 Le produit de réaction de cette réaction est l'acide trans-2,4-pentadiénoïque.
 Au lieu de deux, ce produit n'a qu'un seul groupe acide carboxylique, en raison de la perte de dioxyde de carbone dans la deuxième étape.

-Quel est le rôle de l'acide malonique comme inhibiteur ?
 L'acide malonique a un rôle clé en biochimie en tant qu'inhibiteur compétitif.
 C'est l'inhibiteur compétitif de l'enzyme succinate déshydrogénase.
 Dans la chaîne respiratoire de transport d'électrons, le composé acide malonique se lie au site actif de l'enzyme succinate déshydrogénase sans aucune réaction.
 L'inhibiteur compétitif ressemble au substrat réel et se lie au site actif de l'enzyme.
 Le malonate et le succinate présentent une structure très similaire qui provoque cette inhibition compétitive.
 Cela inhibe la réaction habituelle qui a lieu lors de la liaison avec le substrat succinate.
 L'acide malonique est dépourvu du groupe -CH2CH2- inhibant ainsi la réaction de déshydrogénation.
 Cette réaction d'inhibition de l'enzyme succinate déshydrogénase entraîne une diminution de la respiration cellulaire.