말레산은 화학식 C4H4O4를 갖는 유기 화합물입니다. 중합체, 접착제, 식품 첨가물 생산에 사용되는 백색 결정성 고체입니다.
| IUPAC 이름 | 2,3-디하이드록시부탄디오익산 |
| 분자식 | C₄H₄O₄ |
| CAS 번호 | 110-16-7 |
| 동의어 | 시스-부텐디오산, 시스-1,2-에틸렌디카르복실산, 독성산 |
| 인치 | InChI=1S/C4H4O4/c5-3(6)1-2-4(7)8/h1-2H,(H,5.6)(H,7.8) |
말레산의 성질
말레산 포뮬러
부텐디오산의 공식은 C4H4O4입니다. 탄소 원자 4개, 수소 원자 4개, 산소 원자 4개로 구성되어 있습니다. 이 공식은 부텐디오산 분자에 존재하는 원자의 정확한 수와 유형을 나타냅니다.
말레산 몰 질량
부텐디오산의 몰 질량은 공식에 모든 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 부텐디오산은 몰당 약 116.07g의 몰 질량을 갖습니다. 이 값을 사용하면 몰 개념을 사용하여 주어진 양의 부텐디오산의 양을 결정할 수 있습니다.
말레산의 끓는점
부텐디오산의 끓는점은 섭씨 160~162도 정도입니다. 이 온도는 표준 대기압 하에서 부텐디오산이 액체에서 기체 상태로 변하는 지점을 나타냅니다.
말레산 녹는점
부텐디오산의 녹는점은 대략 섭씨 139~140도입니다. 이는 부텐디오산이 고체에서 액체 형태로 변하는 온도를 의미합니다. 이 특성은 부텐디오산과 관련된 다양한 응용 및 공정에 유용할 수 있습니다.
말레산 밀도 g/mL
부텐디오산의 밀도는 밀리리터당 약 1.59g입니다. 밀도는 단위 부피당 물질의 질량을 측정합니다. 부텐디오산의 밀도는 다른 물질과의 혼합 또는 분리와 같은 다양한 물리적, 화학적 과정에서의 거동을 결정합니다.
말레산의 분자량
부텐디오산의 분자량은 몰당 116.07g입니다. 이는 부텐디오산 분자의 모든 원자의 원자량의 합입니다. 분자량은 용액 내 부텐디오산의 농도나 양을 결정하는 등 다양한 계산에 필수적입니다.
말레산의 구조
부텐디오익산은 이중 결합된 탄소-탄소(C=C) 구조에 두 개의 카르복실기(COOH)가 결합된 구조를 가지고 있습니다. 이러한 배열은 부텐디오산의 특징적인 특성과 반응성을 제공합니다. 구조는 화학 반응 및 다른 화합물과의 상호 작용에서 구조의 거동을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.
말레산의 용해도
부텐디오산은 물에 매우 잘 녹으며, 용해도는 섭씨 20도에서 리터당 약 633g입니다. 이러한 높은 용해도로 인해 부텐디오산은 수용액에 쉽게 용해되며 폴리머 및 의약품 생산과 같은 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.
| 모습 | 백색 결정질 고체 |
| 비중 | 1.59g/ml |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 116.07g/몰 |
| 밀도 | 1.59g/ml |
| 융합점 | 139-140°C |
| 비점 | 160~162°C |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 매우 용해성 |
| 용해도 | 물, 알코올 등 극성용매에 잘 녹는다. |
| 증기압 | 사용 불가 |
| 증기 밀도 | 사용 불가 |
| pKa | 1.92 |
| pH | ~1-2 |
말레산의 안전성과 위험성
부텐디오산에는 특정한 안전 고려 사항과 위험이 있습니다. 접촉이나 흡입으로 인해 피부, 눈, 호흡기에 자극을 일으킬 수 있습니다. 부텐디오산을 취급할 때는 장갑, 고글 등의 보호 장비를 착용하는 것이 좋습니다. 실수로 섭취한 경우에는 즉시 의사의 진료를 받아야 합니다. 부텐디오산도 가연성이므로 화염이나 고온에 노출되지 않도록 주의해야 합니다. 증기 축적을 방지하려면 적절한 환기가 중요합니다. 부텐디오산을 안전하고 통풍이 잘 되는 곳에 보관하고, 호환되지 않는 물질과 멀리 떨어진 곳에 보관하는 것이 중요합니다. 부텐디오산을 사용할 때는 적절한 안전 관행을 따르는 것이 필수적입니다.
| 위험 기호 | 부식성(C) |
| 보안 설명 | – 피부와 눈에 닿지 않도록 하십시오. – 환기가 잘 되는 곳에서 사용하십시오. – 장갑 및 보호 안경을 착용하십시오. – 안전하고 환기가 잘 되는 곳에 보관하십시오. |
| UN 식별자 | UN3265 |
| HS 코드 | 2917.11.00 |
| 위험 등급 | 8 (부식성) |
| 포장그룹 | III |
| 독성 | 피부, 눈, 호흡기에 자극을 일으킬 수 있습니다. 삼키면 유해하다. |
산 합성 방법
다양한 방법을 통해 부텐디오산을 합성할 수 있습니다. 널리 사용되는 접근법은 촉매 존재 하에서 과망간산칼륨 이나 과산화수소와 같은 산화제로 말레산 무수물을 산화시키는 것입니다. 반응을 통해 부텐디오산이 생성물로 생성됩니다.
또 다른 방법은 말레산 무수물을 물과 반응시켜 가수분해하여 부텐디오산을 형성하는 것입니다. 원하는 조건과 반응 속도에 따라 이 반응은 산성 또는 알칼리성 조건에서 발생할 수 있습니다.
부탄이나 벤젠의 촉매산화는 오산화바나듐과 같은 촉매를 사용하여 공기나 산소로 산화시켜 부텐디오산을 생성합니다. 생성된 반응 혼합물은 추가 정제 단계를 거쳐 부텐디오산을 분리합니다.
또한 미생물은 특정 탄수화물을 발효시켜 부텐디오산을 합성할 수 있습니다. 이 생물학적 방법에는 대사 부산물로 부텐디오산을 생성하는 특정 박테리아나 곰팡이를 사용하는 것이 포함됩니다.
이러한 각 합성 방법에는 반응 조건, 확장성 및 환경 영향과 관련하여 장점과 고려 사항이 있습니다. 방법 선택은 원하는 수율, 순도 요구 사항 및 공정의 전반적인 타당성과 같은 요소에 따라 달라집니다.
말레산의 용도
부텐디오산은 다양한 특성으로 인해 다양한 용도로 사용됩니다. 그 용도 중 일부는 다음과 같습니다.
- 폴리머 생산: 폴리에스테르 및 알키드 수지와 같은 폴리머 생산에서는 부텐디오산을 전구체로 사용하여 이러한 재료에 내구성 및 유연성과 같은 바람직한 특성을 부여합니다.
- 접착제 제제: 접착제 제제에는 부텐디오산이 함유되어 있어 접착력을 향상시켜 서로 다른 기재 간의 접착력을 향상시킵니다. 이는 건설 및 자동차와 같은 산업에서 유용합니다.
- 식품 및 음료 산업: 식품 및 음료 산업에서 부텐디오산은 산미료 및 향미 강화제로 사용되어 사탕, 청량음료, 과일 주스와 같은 다양한 제품에 신맛을 더합니다.
- 섬유 산업: 섬유 산업은 염색 및 마감 공정에서 부텐디오산을 사용합니다. 이 공정에서 부텐디오산은 염료 균일화제로 작용하여 직물에 균일한 색상 분포를 보장합니다.
- 제약 응용: 부텐디오산은 활성 제약 성분(API)의 합성 및 약물 제제의 pH 조절제로서 제약 산업에서 응용됩니다.
- 수처리: 부텐디오산은 수처리 공정에서 스케일과 부식을 제어하여 파이프와 장비에 광물 침전물이 형성되는 것을 방지합니다.
- 화장품 및 퍼스널케어 제품: 부텐디오산은 pH를 조절하고 화장품 및 퍼스널케어 제품에서 킬레이트제 역할을 하여 제형을 안정화하고 효과를 향상시킵니다.
- 농업 응용: 부텐디오산 유도체는 농업에서 식물 성장 조절제 및 제초제로 작용하여 잡초 성장을 제어하고 작물 수확량을 향상시키는 데 도움을 줍니다.
부텐디오산의 다양한 적용 범위는 다양한 산업에서의 중요성을 강조하며 수많은 제품 및 공정 개발에 기여합니다.
질문:
질문: 말레산 C4H4O4의 각 분자에는 이온화 가능한 H 원자가 몇 개 있습니까?
A: 각 부텐디오산 분자에는 두 개의 이온화 가능한 H 원자가 있습니다.
Q: 말레산에는 쌍극자 모멘트가 있습니까?
A: 예, 부텐디오산은 구조 내에 극성 결합이 존재하기 때문에 쌍극자 모멘트를 갖습니다.
Q: 글리옥실, 말레산, 아콘트산의 분자식은 무엇입니까?
A: 분자식은 글리옥실(C2H2O2), 부텐디오산(C4H4O4), 아콘트산(C6H6O6)입니다.
Q: 말레산이나 푸마르산이 브롬과 더 반응성이 좋나요?
A: 부텐디오산은 푸마르산보다 브롬과 더 반응성이 높습니다.
Q: 중성수에서 반응을 하면 말레산의 이성질화가 일어나나요?
A: 아니요, 중성수에서는 부텐디오산의 이성질화가 일어나지 않습니다.
Q: 말레산의 pKa1과 pKa2 값은 얼마나 가까웠나요?
A: 부텐디오산의 pKa1 값은 약 1.92이고, pKa2 값은 약 6.07입니다.
Q: 말레산을 용해시키는 방법은 무엇입니까?
A: 부텐디오익산은 완전히 녹을 때까지 실온에서 저어주면 물에 녹일 수 있습니다.
Q: 말레산은 언제 발견됐나요?
A: 부텐디오산은 1834년 독일의 화학자 아우구스트 빌헬름 폰 호프만(August Wilhelm von Hofmann)에 의해 발견되었습니다.
Q: 에탄올은 말산과 어떻게 반응하여 말레산을 형성합니까?
A: 에탄올은 황산과 같은 탈수제 존재 하에서 말산과 반응하여 부텐디오산을 형성합니다.
Q: 말레산을 HCl과 혼합하여 가열하면 푸마르산이 형성됩니까?
A: 예, 부텐디오산은 HCl과 혼합되어 가열되면 이성질체화 반응을 거쳐 푸마르산을 형성합니다.