| |||
Имена | |||
---|---|---|---|
Предпочтительное название IUPAC Фуран-2,5-дион | |||
Другие имена Малеиновый ангидрид цис- бутендиовый ангидрид 2,5-фурандион Ангидрид малеиновой кислоты Токсильный ангидрид | |||
Идентификаторы | |||
Количество CAS | |||
3D модель ( JSmol ) | |||
ЧЭБИ | |||
ЧЭМБЛ | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.003.247 | ||
Номер ЕС | |||
PubChem CID | |||
Номер RTECS | |||
UNII | |||
Панель управления CompTox ( EPA) | |||
ИнЧИ
| |||
Улыбки
| |||
Характеристики | |||
Химическая формула | С 4 Н 2 О 3 | ||
Молярная масса | 98,057 г моль -1 | ||
Появление | Белые кристаллы или иглы | ||
Запах | раздражающий, удушающий | ||
Плотность | 1,48 г / см 3 | ||
Температура плавления | 52,8 ° С (127,0 ° F, 325,9 К) | ||
Точка кипения | 202 ° С (396 ° F, 475 К) | ||
Растворимость в воде | Реагирует | ||
Давление газа | 0,2 мм рт. Ст. (20 ° C) | ||
Магнитная восприимчивость (χ) | -35,8 10 −6 см 3 / моль | ||
Опасности | |||
Паспорт безопасности | Паспорт безопасности материалов в JT Baker | ||
Классификация ЕС (DSD) (устаревшая) | Коррозионный ( C) | ||
R-фразы (устаревшие) | R22, R34, R42 / 43 | ||
S-фразы (устаревшие) | (S2), S22, S26, S36 / 37/39, S45 | ||
NFPA 704 (огненный алмаз) | 3 1 1 | ||
точка возгорания | 102 ° С (216 ° F, 375 К) | ||
Пределы взрываемости | 1,4% -7,1% | ||
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
LD 50 ( средняя доза ) | 465 мг / кг (перорально, мышь) 850 мг / кг (перорально, крыса) 875 мг / кг (перорально, кролик) 390 мг / кг (перорально, морская свинка) 400 мг / кг (перорально, крыса) | ||
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
PEL (Допустимо) | TWA 1 мг / м 3 (0,25 частей на миллион) | ||
REL (рекомендуется) | TWA 1 мг / м 3 (0,25 частей на миллион) | ||
IDLH (Непосредственная опасность) | 10 мг / м 3 | ||
Родственные соединения | |||
Родственные ангидриды кислот | Янтарный ангидрид | ||
Родственные соединения | Малеиновая кислота | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
N проверить ( что есть ?) YN | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
Малеиновый ангидрид, представляет собой органическое соединение с формулой C 2 H 2 (CO) 2 O. Это является ангидридом кислоты из малеиновой кислоты. Это бесцветное или белое твердое вещество с резким запахом. Он производится в промышленных масштабах для применения в покрытиях и полимерах.
Малеиновый ангидрид получают парофазным окислением н- бутана. В целом процесс превращает метильные группы в карбоксилат и дегидрогенизирует основную цепь. Селективность процесса отражает устойчивость малеинового ангидрида с его системой сопряженных двойных связей. Традиционно малеиновый ангидрид был произведен окислением из 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. Отношение воздуха к углеводороду регулируется, чтобы предотвратить возгорание смеси. Пятиокись ванадия и триоксид молибдена являются катализаторами, используемыми для бензольного пути, тогда как фосфат ванадия используется для бутанового пути:
Основной конкурирующий процесс влечет за собой полное сгорание бутана, конверсия, которая в два раза более экзотермична, чем частичное окисление.
Традиционный метод с использованием бензола стал неэкономичным из-за высоких и все еще растущих цен на бензол, а также из-за соблюдения нормативов 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 молекулы из 4 атомов углерода и только присоединяют кислород и удаляют воду; 4-C-основное тело молекулы остается нетронутым. В целом, новый метод более эффективен с точки зрения материалов.
Существуют параллели с производством фталевого ангидрида : в то время как старые методы используют нафталин, современные методы используют о- ксилол в качестве сырья.
Химический состав малеинового ангидрида очень богат, что свидетельствует о его доступности и бифункциональной реакционной способности. Он гидролизуется с образованием малеиновой кислоты, цис -HOOC – CH = CH – COOH. Со спиртами образуется полуэфир, например цис- HOOC – CH = CH – COOCH 3.
Малеиновый ангидрид - классический субстрат для реакций Дильса-Альдера. В 1928 году он использовался в работе над реакцией малеинового ангидрида и 1,3-бутадиена, за которую в 1950 году Отто Пауль Герман Дильс и Курт Альдер были удостоены Нобелевской премии. Именно благодаря этой реакции малеиновый ангидрид превратился во многие пестициды. и фармацевтические препараты.
Реакция Михаэля малеинового ангидрида с активными соединениями метилена или метина, такими как эфиры малоната или ацетоацетата, в присутствии катализатора ацетата натрия. Эти промежуточные продукты впоследствии были использованы для получения промежуточных продуктов цикла Кребса - аконитовой и изо-лимонной кислот.
Малеиновый ангидрид димеризуется в фотохимической реакции с образованием диангидрида циклобутантетракарбоновой кислоты (CBTA). Этот состав используется в производстве полиимидов и в качестве выравнивающей пленки для жидкокристаллических дисплеев.
Он также является лигандом для комплексов низковалентных металлов, примерами которых являются Pt (PPh 3) 2 (MA) и Fe (CO) 4 (MA).
Долгое время считалось, что малеиновый ангидрид проявляет антиароматичность из-за своего цикла из 4 π-электронов в массиве из 5 атомов с p-орбиталями. 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.
Малеиновый ангидрид используется во многих областях.
Около 50% мирового производства малеинового ангидрида используется в производстве ненасыщенных полиэфирных смол (UPR). Рубленое стекловолокно добавляют в UPR для производства пластиков, армированных стекловолокном, которые используются в широком спектре применений, таких как прогулочные катера, сантехника, автомобили, резервуары и трубы.
Малеиновый ангидрид гидрируется до 1,4-бутандиола (BDO), используемого в производстве термопластичных полиуретанов, волокон эластана / спандекса, полибутилентерефталатных смол (PBT) и многих других продуктов.
Реакция Дильса-Альдера малеинового ангидрида, бутадиена и изопрена дает соответствующие тетрагидрофталевые ангидриды, которые могут быть гидрированы до соответствующих гексагидрофталевых ангидридов. Эти вещества используются в качестве отвердителей в эпоксидных смолах. Другой рынок малеинового ангидрида - 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 отрицательно повлияли на спрос на присадки к смазочным маслам, что дает стабильные перспективы роста потребления малеинового ангидрида в этой области применения.
Ряд более мелких применений малеинового ангидрида. Пищевая промышленность использует яблочную кислоту, производную малеинового ангидрида, в искусственных подсластителях и ароматизаторах. К продуктам личной гигиены, содержащим малеиновый ангидрид, относятся лаки для волос, клеи и полироли для пола. Малеиновый ангидрид также является предшественником соединений, используемых для моющих средств для очистки воды, инсектицидов и фунгицидов, фармацевтических препаратов и других сополимеров.
Компания | Место нахождения | Производительность (тыс. Т / год) |
---|---|---|
Yongsan Chemicals, Inc. | Южная Корея | 38 |
Bartek Ingredients Inc. | Канада | 28 год |
Сасол-Охотник | Германия | 105 |
DSM NV | Нидерланды | 100 |
INEOS | Соединенные Штаты Америки | 50 |
Huntsman Corporation | Соединенные Штаты Америки | 155 |
Продукция Huntsman Performance | Соединенные Штаты Америки | 100 |
Lanxess Corporation | Соединенные Штаты Америки | 75 |
Lonza Group AG | Швейцария | 100 |
ООО "Ашленд" | Соединенные Штаты Америки | 55 |
Mitsubishi Chemical Corporation | Япония | 32 |
Mitsui Chemicals, Inc | Япония | 33 |
Mitsui Chemicals Polyurethanes, Inc. | Япония | 100 |
Nippon Shokubai Co., Ltd | Япония | 35 год |
NOF Corporation | Япония | 12 |
Polynt SpA | Италия | 96 |
Майсур Петро Кемикалз Лтд. | Индия | 15 |
Источник: Кирк и Отмер
Компания Solid State Chemicals, Ltd. начала производство пастилок из твердого малеинового ангидрида в США в 2014 году.
Мировая мощность малеинового ангидрида по регионам Данные в: килотоннах в год
Область | 2002 г. | 2012 г. | 2015 (тыс. Т / год) |
---|---|---|---|
Северная Америка | 235 | 311 | 370 |
Южная и Центральная Америка | 44 год | 41 год | 46 |
западная Европа | 168 | 456 | 307 |
Центральная и Восточная Европа | 64 | 58 | 60 |
Азия | 315 | 483 | 1864 г. |
Африке | 10 | 10 | 14 |
Общий | 836 | 1359 | 2771 |
Источник: Кирк и Отмер
Жидкий малеиновый ангидрид поставляется в автоцистернах и / или танк-контейнерах из нержавеющей стали, которые изолированы и снабжены системами обогрева для поддержания температуры 65-75 ° C. Цистерны должны быть допущены к перевозке расплавленного малеинового ангидрида.
Жидкий / расплавленный малеиновый ангидрид является опасным материалом в соответствии с RID / ADR.
Гранулы твердого малеинового ангидрида транспортируются грузовиками. Упаковка обычно производится в полиэтиленовые мешки по 25 кг.
Этот состав представляет относительно низкую опасность для окружающей среды, что является важной особенностью для некоторых приложений. У людей воздействие малеинового ангидрида может вызвать раздражение дыхательных путей, глаз, открытых слизистых оболочек и кожи. Малеиновый ангидрид также является сенсибилизатором кожи и дыхательных путей.
Малеиновый ангидрид - химическое вещество с низким уровнем опасности. Малеиновый ангидрид быстро гидролизуется с образованием малеиновой кислоты в присутствии воды, и, следовательно, воздействие самого малеинового ангидрида в окружающей среде маловероятно. Малеиновая кислота является биоразлагаемой в аэробных условиях в осадке сточных вод, а также в почве и воде.
В декабре 2013 года было обнаружено, что пищевой крахмал для использования на ночных рынках у поставщика из города Тайнань, Тайвань, содержит малеиновый ангидрид. В отношении поставщика было проведено расследование в отношении 300 тонн испорченного крахмала; более ранняя проверка в ноябре обнаружила 32 тонны.