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L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est un acide α,ω-dicarboxylique, dérivé de l'heptane, substitué en positions 1 et 7 par des groupes carboxyle.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) possède des propriétés antibactériennes, antinéoplasiques et dermatologiques, et est un métabolite végétal.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est un acide gras dicarboxylique et un acide α,ω-dicarboxylique.
CAS : 123-99-9
Formule de formule brute : C9H16O4
Masse molaire : 188,22
EINECS : 204-669-1
Synonymes : acide azélaïque (qualité technique) ; acide azélaïque ; Emerox 1110 ; Emerox 1144 ; Emery's L-110 ; acide nonanedioïque
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est un solide cristallin blanc dont le point de fusion est de 106,5 °C.
On le trouve naturellement dans les céréales comme le blé, le seigle et l'orge. Il est produit industriellement par ozonolyse de l'acide oléique.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est utilisé par voie topique pour traiter l'acné et la rosacée. Certaines plantes libèrent de l'acide azélaïque en réponse à une agression, incitant les cellules à activer leurs défenses contre les agents pathogènes.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est utilisé pour traiter l'acné légère à modérée, qu'elle soit comédonienne ou inflammatoire.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) appartient à la classe des acides dicarboxyliques.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est un acide α,ω-dicarboxylique, dérivé de l'heptane, substitué en positions 1 et 7 par des groupes carboxyle.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) possède des propriétés antibactériennes, antinéoplasiques, dermatologiques et est un métabolite végétal.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est un acide gras dicarboxylique et un acide α,ω-dicarboxylique.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est l'acide conjugué d'un azélaïque(2-) et d'un azélaïque. L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est un acide carboxylique binaire saturé naturel à neuf atomes de carbone. C'est un diacide important à chaîne moyenne et longue.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est utilisé en cosmétique depuis longtemps.
Il possède des propriétés régulatrices de la production de sébum, atténue l'acné et les taches de rousseur, et éclaircit le teint. Il est très sûr.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est un composé organique de formule (CH₂)₇(CO₂H)₂.
Cet acide dicarboxylique saturé se présente sous forme de poudre blanche.
On le trouve dans le blé, le seigle et l'orge.
Propriétés chimiques de l'acide nonanedioïque (acide azélaïque)
Point de fusion : 98 °C
Point d'ébullition : 286 °C (100 mmHg)
Densité : 1 029 g/cm³
Densité de vapeur : 6,5 (par rapport à l'air)
Pression de vapeur : < 1 mmHg (20 °C)
Indice de réfraction : 1,4303
Point d'ébullition : 215 °C
Température de stockage : à conserver en dessous de +30 °C. Solubilité : 2,4 g/L
Forme : Poudre ou flocons légèrement cristallins
pKa : 4,53, 5,33 (à 25 °C)
Couleur : Blanc à légèrement jaune
pH : 3,5 (1 g/L, H₂O)
Solubilité dans l'eau : 2,4 g/L (20 °C)
Merck : 14905
BRN : 1101094
Stabilité : Stable. Combustible. Incompatible avec les bases et les agents oxydants puissants. Se biodégrade facilement dans le sol et l'eau, avec une réduction de la matière organique dissoute (MOD) supérieure à 70 % après 28 jours. Clé InChI : BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N
LogP : 1,57 à 25 °C
Référence CAS : 123-99-9
Référence chimique NIST : Acide nonanedioïque (acide azélaïque) (123-99-9)
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : Acide nonanedioïque (acide azélaïque) (123-99-9)
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est l'acide dicarboxylique le plus connu.
Son nom provient de l'oxydation de l'acide oléique ou élaïdique par l'acide nitrique (azote).
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) a été détecté dans des produits issus de graisses rances. L'origine de l'acide nonanedioïque (acide azélaïque) explique sa présence dans des échantillons d'huile de lin mal conservés et dans des spécimens d'onguent provenant de tombes égyptiennes vieilles de 5 000 ans.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) était autrefois préparé par oxydation de l'acide oléique avec du permanganate de potassium, mais il est aujourd'hui obtenu par clivage oxydatif de l'acide oléique avec de l'acide chromique ou par ozonolyse.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est utilisé, sous forme d'esters simples ou d'esters à chaîne ramifiée, dans la fabrication de plastifiants (pour les résines de chlorure de vinyle et le caoutchouc), de lubrifiants et de graisses.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est désormais utilisé en cosmétique (traitement de l'acné).
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) présente des propriétés bactériostatiques et bactéricides contre divers micro-organismes aérobies et anaérobies présents sur la peau acnéique. L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) a été identifié comme une molécule s'accumulant en grande quantité dans certaines parties des plantes et capable d'améliorer leur résistance aux infections.
Utilisations
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est utilisé dans les laques, les résines alkydes, les plastifiants, les adhésifs, les polyamides, les élastomères d'uréthane et la synthèse organique.
Il est également utilisé dans le traitement de l'acné.
La majeure partie de l'acide nonanedioïque est utilisée pour produire le plastifiant sébacate de dioctyle (DOZ). Il sert également de matière première pour les parfums, les huiles lubrifiantes, les huiles et les résines polyamides.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est déshydraté par l'ammoniaque pour obtenir l'azélonitrile.
Polymères et matériaux apparentés
Les esters de cet acide dicarboxylique sont utilisés comme lubrifiants et plastifiants.
L'acide azélaïque, associé à l'hexaméthylènediamine, forme le Nylon-6,9, un plastique aux applications spécifiques.
Usage médical
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est utilisé pour traiter l'acné légère à modérée, qu'elle soit comédonienne ou inflammatoire.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) appartient à la classe des acides dicarboxyliques.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) agit en éliminant les bactéries responsables de l'acné qui infectent les pores de la peau.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) diminue également la production de kératine, une substance naturelle qui favorise la prolifération des bactéries responsables de l'acné. Grâce à ses propriétés anti-inflammatoires, l'acide azélaïque est aussi utilisé en application locale sous forme de gel pour traiter la rosacée.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) atténue les boutons et les gonflements causés par la rosacée. L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est utilisé pour traiter les troubles de la pigmentation cutanée, notamment le mélasma et l'hyperpigmentation post-inflammatoire, en particulier chez les personnes à peau foncée.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est recommandé comme alternative à l'hydroquinone (HQ).
En tant qu'inhibiteur de la tyrosinase, l'acide nonanedioïque (acide azélaïque) réduit la synthèse de mélanine.
Méthodes de production
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est produit industriellement par ozonolyse de l'acide oléique.
Le sous-produit est l'acide nonanoïque.
L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) est également produit naturellement par Malassezia furfur (également connu sous le nom de Pityrosporum ovale), une levure présente sur la peau saine.
La dégradation bactérienne de l'acide nonanoïque donne de l'acide azélaïque.
Procédé de fabrication
L'acide azélaïque a été produit par oxydation en deux étapes d'un acide gras de tall oil, utilisant l'acide peroxyformique et l'acide nitrique/métavanadate de sodium.
Étape 1 (dérivatisation de la double liaison) :
Un dérivé hydroxyacyloxy d'acide gras de tall oil (TOFA) a été préparé en mélangeant 200 g de TOFA (63 % d'acide oléique, 31 % d'acide linoléique) avec 500 mL d'acide formique.
Le mélange obtenu a été agité vigoureusement à l'aide d'un agitateur magnétique.
Une solution de peroxyde d'hydrogène (180 mL à 35 % en poids) a été ajoutée par aliquotes au mélange tout au long de la réaction.
Un tiers de la quantité totale de solution de peroxyde a été ajouté en une seule fois pour initier la réaction.
L'acide peroxyformique a été préparé in situ.
Le début de la réaction a été signalé par un dégagement de chaleur et un changement de couleur spectaculaire, passant du jaune pâle au rouge rouille foncé. L'exothermicité de la réaction a nécessité un refroidissement externe pour contrôler la température.
La réaction a été maintenue à 40 °C afin de minimiser les pertes d'oxygène dues à la décomposition du peroxyde.
La température de la réaction a été maintenue, comme requis, à l'aide d'une source de chaleur externe.
Une durée totale de réaction de 5 à 6 heures a été nécessaire pour une réaction complète.
La fin de la réaction a été indiquée par un changement de couleur : le mélange réactionnel est passé du rouge rouille au jaune.
Une dernière aliquote de solution de peroxyde a été ajoutée à la fin de la réaction afin de maintenir une atmosphère de peroxyde pendant le traitement.
Le TOFA, utilisé comme substrat, a produit un mélange d'acides mono- et dihydroxyformoxystéarique à partir des acides oléique et linoléique, respectivement.
Le produit final a été obtenu avec un rendement quasi-total (100 %) après élimination de l'acide formique et du peroxyde d'hydrogène n'ayant pas réagi, ainsi que de l'eau. L'acide nonanedioïque (acide azélaïque) a été obtenu sous forme d'une huile jaune sirupeuse et visqueuse. L'analyse par chromatographie en phase gazeuse des esters méthyliques du mélange réactionnel n'a révélé aucune trace de substrat non transformé.
Étape 2 (oxydation du dérivé obtenu à l'étape 1) :
Un ballon tricol de 2 L, muni d'un réfrigérant à air relié à un système d'épuration des gaz, a été rempli de 500 mL d'acide nitrique concentré (70 % en masse).
L'acide a été agité magnétiquement et 1 g de métavanadate de sodium a été ajouté à l'acide nonanedioïque (acide azélaïque).
Le mélange obtenu a été chauffé lentement à 40-50 °C.
À ce stade, une petite quantité de produit obtenu à l'étape 1 a été ajoutée au mélange acide-catalyseur.
Le chauffage a été poursuivi jusqu'à l'obtention d'une forte augmentation de température accompagnée d'un dégagement de NOx. La température de réaction était maintenue d'elle-même par l'ajout d'aliquotes du mélange d'esters hydroxyformoxy obtenus à l'étape 1.
(Un refroidissement externe peut être nécessaire pendant toute la durée de l'ajout du substrat afin de maintenir la température entre 65 et 70 °C).
À la fin de la période d'addition, la température de réaction a été maintenue pendant 1,5 à 2 heures supplémentaires, pour une durée totale de réaction de 3 heures.
Les produits finaux ont été obtenus en stoppant la réaction par addition d'un excès d'eau et en extrayant la phase organique à l'éther diéthylique purifié.
L'extrait éthéré a été séché sur sulfate de sodium anhydre pendant une nuit avant d'être évaporé sous vide à l'aide d'un évaporateur rotatif.
L'ajout d'éther de pétrole (point d'ébullition : 35-60 °C) au mélange réactionnel a provoqué la précipitation du diacide.
Une filtration sous vide a permis de séparer les diacides solides du mélange de monoacides liquides.
Ce dernier a été obtenu en éliminant l'excès d'éther de pétrole du filtrat.
L'analyse quantitative par chromatographie en phase gazeuse des esters méthyliques a montré un rendement de 96 % en diacide (66 % d'acide azélaïque et 30 % d'acide subérique).
