イタコン酸 (C5H6O4) は、さまざまな産業で使用される化合物です。再生可能資源から生産され、その独特の化学的特性によりポリマー、接着剤、医薬品に応用されています。
| IUPAC名 | メチリデンブタン二酸 |
| 分子式 | C5H6O4 |
| CAS番号 | 97-65-4 |
| 同義語 | メチレンコハク酸; MSA;ミダ |
| インチチ | InChI=1S/C5H6O4/c6-3(7)1-2-4(8)5(9)10/h1-2H2,(H,6.7)(H,8.9)(H,10) |
イタコン酸の性質
イタコン酸の配合
イタコン酸の化学式は C5H6O4 です。 5つの炭素原子、6つの水素原子、4つの酸素原子で構成されています。この式は、イタコン酸の各分子に存在する原子の配置と種類を表します。
イタコン酸モル質量
メチレンコハク酸のモル質量は、そのすべての構成原子の原子質量を加算することによって計算されます。これは1モルあたり約130.10グラムです。この値は、特定の量に含まれる物質の量を決定するなど、メチレンコハク酸に関するさまざまな計算に役立ちます。
イタコン酸の沸点
メチレンコハク酸の沸点は、標準大気圧下で液体から気体に変化する温度です。イタコン酸の沸点は約 185 ℃です。この特性は、メチレンコハク酸を液体から気体に変換する必要がある工業プロセスにおいて重要です。
イタコン酸 融点
メチレンコハク酸の融点は、メチレンコハク酸が固体から液体に変化する温度です。イタコン酸の融点は約 168 ℃です。この機能は、さまざまな目的でメチレンコハク酸を特定の温度に加熱する必要がある用途において非常に重要です。
イタコン酸の密度 g/mL
メチレンコハク酸の密度は、単位体積あたりの質量の尺度です。イタコン酸の密度は 1 ミリリットルあたり約 1.62 グラムです。この特性は、所定の体積中に存在するメチレンコハク酸の量を決定する際に重要であり、配合および製造プロセスが容易になります。
イタコン酸の分子量
メチレンコハク酸の分子量は、分子内のすべての原子の原子量の合計です。イタコン酸の分子量は 1 モルあたり約 130.10 グラムです。この値は、化学量論や分子特性の決定など、メチレンコハク酸に関するさまざまな計算に使用されます。
イタコン酸の構造
メチレンコハク酸の構造は、カルボン酸基と 2 つの炭素原子間の二重結合で構成されます。直線的な分子構造を持ち、不飽和ジカルボン酸のクラスに属します。構造内の原子の配置によって、メチレンコハク酸の化学的および物理的特性が決まります。
イタコン酸の溶解度
メチレンコハク酸の水への溶解度は限られており、室温での溶解度は 1 リットルあたり約 11 グラムです。エタノールやアセトンなどの有機溶媒によく溶けます。メチレンコハク酸の溶解度は、さまざまな媒体への配合や溶解のしやすさに影響するため、その用途に影響を与えます。
| 外観 | 白色の結晶性粉末 |
| 比重 | 1.62g/ml |
| 色 | 無色～淡黄色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 130.10 g/モル |
| 密度 | 1.62g/ml |
| 融合点 | 168℃ |
| 沸点 | 185℃ |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 11g/L |
| 溶解性 | 有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 利用不可 |
| 蒸気密度 | 利用不可 |
| pKa | 3.57 |
| pH | 1.0～2.0 |
イタコン酸の安全性と危険性
メチレンコハク酸には、考慮する必要のある安全上のリスクがいくつかあります。メチレンコハク酸に直接接触すると、皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があります。したがって、この物質を取り扱うときは、手袋と保護メガネを着用することをお勧めします。メチレンコハク酸の摂取または吸入も有害であり、呼吸器および胃腸の不快感を引き起こす可能性があります。イタコン酸は、混入しない物質から離れた、涼しく乾燥した場所に保管する必要があります。放出または偶発的な暴露が発生した場合は、適切な換気を確保し、汚染されたエリアを速やかに清掃する必要があります。メチレンコハク酸に関連するリスクを最小限に抑えるには、適切な安全プロトコルと取り扱いガイドラインに従うことが不可欠です。
| ハザードシンボル | シー（イライラする） |
| セキュリティの説明 | 目、皮膚、衣類との接触を避けてください。手袋と保護メガネを着用してください。換気の良い場所で使用してください。 |
| 国連識別番号 | 適用できない |
| HSコード | 2917.19.9000 |
| 危険等級 | 未分類 |
| 梱包グループ | 未分類 |
| 毒性 | 中程度の毒性 |
イタコン酸の合成方法
メチレンコハク酸を製造するにはいくつかの合成方法があります。一般的に使用される方法は発酵プロセスです。メチレンコハク酸を生産する能力を持つアスペルギルス・テレウスや大腸菌などの微生物の培養から始まります。これらの微生物は、グルコースやデンプンなどの炭素源を含む適切な培地で増殖します。発酵中、微生物は代謝経路を通じて炭素源をメチレンコハク酸に変換します。
別の方法には、クエン酸の接触酸化が含まれます。このプロセスでは、制御された条件下でマンガン塩やコバルト塩などの適切な触媒を使用してクエン酸を酸化させます。酸化反応により、生成物の 1 つとしてメチレンコハク酸が形成されます。
さらに、メチレンコハク酸は無水マレイン酸から合成できます。無水マレイン酸は、水または適切な酸触媒の存在下で加水分解反応を受けて、メチレンコハク酸を生成します。この方法は、無水マレイン酸が入手可能で比較的低コストであるため、工業環境でよく使用されます。
これらの合成方法は、メチレンコハク酸を取得するためのさまざまなアプローチを提供し、特定の要件や規模に応じて柔軟に生産できます。各方法には、収率、純度、環境への影響の点で独自の利点と考慮事項があり、適切な合成ルートを選択する際に考慮すべき重要な要素となります。
イタコン酸の用途
メチレンコハク酸は、その独特の化学的特性により、さまざまな産業で応用されています。メチレンコハク酸の主な用途をいくつか紹介します。
- ポリマー: イタコン酸は、ポリメチレンコハク酸やポリ(メチルイタコン酸)などのポリマーの製造におけるモノマーとして使用されます。これらのポリマーは、水処理、石油掘削、およびさまざまな工業プロセスにおける分散剤および増粘剤として用途があります。
- 接着剤: イタコン酸は、接着剤配合物の製造においてコモノマーとして使用されます。木材接着剤、ボードラミネート、繊維カバーなどの用途で接着特性を改善し、接着強度を強化します。
- 医薬品: イタコン酸誘導体は医薬品製剤に使用されます。これらは医薬品有効成分 (API) の合成における中間体として機能し、生理活性特性を示すため、医薬品開発に役立ちます。
- パーソナルケア製品: イタコン酸とその誘導体は、ヘアスプレー、ジェル、クリームなどのパーソナルケア製品の配合に使用されます。これらは、化粧品配合物におけるテクスチャー、フィルム形成特性、およびレオロジー制御を改善します。
- コーティングおよびペイント: メチレンコハク酸は、性能を向上させるためにコーティングおよびペイントに組み込まれています。密着性、耐久性、耐水性が向上し、自動車塗装、建築塗装、保護塗装などの用途に適しています。
- 繊維: メチレンコハク酸は、しわ防止、難燃性、染料吸収などの特性を付与するために繊維の仕上げプロセスで使用されます。繊維素材の性能を向上させ、望ましい機能的特性を提供します。
- 農業: メチレンコハク酸は、植物成長調整剤や土壌改良剤として生分解性で環境に優しい成分として農業で使用されています。作物の収量、耐病性、栄養素の吸収を向上させるのに役立ちます。
多様な用途は、さまざまな産業におけるメチレンコハク酸の多用途性と有用性を示しており、材料、医薬品、農業慣行の進歩に貢献しています。
質問:
Q: イタコン酸のラジカル重合機構は何ですか?
A: メチレンコハク酸はフリーラジカル重合を起こし、その構造内の二重結合がポリマー鎖の開始と成長のための反応部位として機能します。
Q: イタコン酸の m/z 値は何ですか?
A: メチレンコハク酸の m/z 値 (質量/電荷比) は 130.1 g/mol で、その分子量に相当します。
Q: イタコン酸の重さはどれくらいですか?
A: メチレンコハク酸の重量は 1 モルあたり約 130.1 グラムです。
Q: 重縮合および開環メタセシス重合によってイタコン酸からどのポリマーが得られますか?
A: メチレンコハク酸は、重縮合と開環メタセシス重合を行うことにより、再生可能なポリマーの製造を可能にします。これらのプロセスにより、生分解性で持続可能なポリマー材料が合成されます。