Maleik anhidrit (C4H2O3), çeşitli endüstrilerde kullanılan kimyasal bir bileşiktir. Benzen veya bütanın oksidasyonu ile üretilir. Esas olarak polimer, reçine ve tarım kimyasallarının üretiminde kullanılır.
| IUPAC Adı | Maleik anhidrit |
| Moleküler formül | C4H2O3 |
| CAS numarası | 108-31-6 |
| Eş anlamlı | Cis-butendioik anhidrit, 2,5-furandion, toksik anhidrit, maleik asit anhidrit |
| InChI | InChI=1S/C4H2O3/c5-3-1-2-4(6)7-3/h1-2H |
Maleik anhidrürün özellikleri
Maleik Anhidrit Formülü
Maleik anhidritin formülü C4H2O3’tür. Dört karbon atomu, iki hidrojen atomu ve üç oksijen atomundan oluşur. Bu atomların dizilişi maleik anhidrite eşsiz kimyasal özelliklerini verir.
Maleik Anhidrit Molar Kütlesi
Butendioik anhidrürün molar kütlesi, onu oluşturan elementlerin atomik kütleleri toplanarak hesaplanır. Maleik anhidritin molar kütlesi mol başına yaklaşık 98.06 gramdır. Bu değer kimya ve üretim süreçlerindeki çeşitli hesaplamalar için gereklidir.
Maleik anhidrürün kaynama noktası
Butendioik anhidritin kaynama noktası yaklaşık 202,2 santigrat derecedir (396,0 Fahrenheit derece). Bu, bileşiğin ısıtıldığında sıvıdan gaza dönüştüğü sıcaklıktır. Kaynama noktası, kullanımı için gerekli koşulların belirlenmesinde önemli bir özelliktir.
Maleik anhidrit Erime noktası
Butendioik anhidrürün erime noktası yaklaşık 52,8 santigrat derecedir (127,0 Fahrenheit derece). Bu, katı bileşiğin sıvı duruma dönüştüğü sıcaklıktır. Erime noktası, bütendioik anhidrürün taşınması ve işlenmesi için çok önemli bir parametredir.
Maleik anhidrit yoğunluğu g/mL
Butendioik anhidrürün yoğunluğu mililitre başına yaklaşık 1,48 gramdır (g/mL). Yoğunluk, bir maddenin birim hacim başına kütlesini ölçer. Bu değer, butendioik anhidrürün çeşitli uygulamalardaki konsantrasyonunu ve davranışını anlamaya yardımcı olur.
Maleik Anhidrit Molekül Ağırlığı
Butendioik anhidrürün moleküler ağırlığı mol başına yaklaşık 98.06 gramdır. Bileşen atomlarının atom ağırlıklarının eklenmesiyle hesaplanır. Molekül ağırlığı, reaksiyonlarda ihtiyaç duyulan bütendioik anhidrit miktarının belirlenmesi ve kimyasal özelliklerinin anlaşılması açısından önemlidir.
Maleik anhidritin yapısı
Butendioik anhidrürün yapısı, karbon iskeletine bağlı iki karbon atomu ve iki oksijen atomu arasında çift bağa sahip siklik bir molekülden oluşur. Bu yapı, bütendioik anhidrite spesifik reaktivite ve özellikler kazandırarak onu çeşitli kimyasal işlemlerde faydalı kılar.
Maleik anhidrürün çözünürlüğü
Butendioik anhidrit suda çok az çözünür ancak aseton, benzen ve etil asetat gibi organik çözücülerde kolaylıkla çözünür. Bu çözünürlük davranışı, bütendioik anhidrürün farklı çözeltilere kolayca dahil edilmesini sağlar ve çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanımını kolaylaştırır.
| Dış görünüş | Beyaz kristal |
| Spesifik yer çekimi | 1.48g/ml |
| Renk | Renksiz |
| Koku | Keskin koku |
| Molar kütle | 98,06 gr/mol |
| Yoğunluk | 1.48g/ml |
| Füzyon noktası | 52,8°C (127,0°F) |
| Kaynama noktası | 202,2°C (396,0°F) |
| Flaş noktası | 138°C (280°F) |
| sudaki çözünürlük | 20°C’de 44 g/L |
| çözünürlük | Organik çözücülerde çözünür |
| Buhar basıncı | 20°C’de 0,3 mmHg |
| Buhar yoğunluğu | 3,39 (Hava = 1) |
| pKa | 1.2 |
| pH | ~1 (doymuş çözelti) |
Maleik Anhidritin Güvenliği ve Tehlikeleri
Butendioik anhidrit bazı güvenlik riskleri taşır ve dikkatli kullanılmalıdır. Temas veya solunması halinde ciltte, gözlerde ve solunum sisteminde tahrişe neden olabilir. Ciltle doğrudan temas yanıklara veya dermatite neden olabilir. Bu bileşikle çalışırken eldiven, gözlük ve solunum koruması gibi yeterli koruyucu önlemler kullanılmalıdır. Solunum yollarını tahriş edebileceğinden buharını veya tozunu solumaktan kaçınmak önemlidir. Butendioik anhidrit, uyumsuz maddelerden uzakta, serin ve iyi havalandırılan bir alanda saklanmalıdır. Bu kimyasalla ilişkili risklerin en aza indirilmesi için uygun kullanım ve güvenlik protokollerine bağlılık şarttır.
| Tehlike sembolleri | XI |
| Güvenlik Açıklaması | Tahriş edici |
| BM kimlik numaraları | UN2215 |
| HS kodu | 2917.12.000 |
| Tehlike sınıfı | 8 (Aşındırıcı) |
| Paketleme grubu | III |
| Toksisite | Yutulması veya solunması halinde zararlıdır, tahrişe neden olur |
Maleik anhidritin sentezi için yöntemler
Çeşitli yöntemler butendioik anhidriti sentezleyebilir. Yaygın bir yöntem, benzeni vanadyum pentoksit veya bir metal oksit gibi uygun bir katalizör varlığında hava veya oksijenle reaksiyona sokarak katalitik olarak oksitlemektir. Reaksiyon yüksek sıcaklıklarda, tipik olarak 300 ila 400 santigrat derece civarında meydana gelir ve bütendioik anhidrit üretir.
Diğer bir yöntem ise bütan veya n-bütanı katalitik olarak oksitlemektir. Bu işlemde yüksek sıcaklıklarda vanadyum veya molibden katalizörleri gibi katalizörler kullanılır. Bu, bir ara madde olarak bütendioik anhidrit vermek üzere dehidrasyona uğrayan bütendioik asidin oluşumunu içeren birkaç reaksiyon adımını içerir.
Butendioik asidin asetik anhidrit ile reaksiyonu başka bir yöntemdir. Bu durumda bütendioik asit, sülfürik asit gibi bir katalizör varlığında asetik anhidrit ile reaksiyona girer. Reaksiyon geri akış koşulları altında gerçekleşir ve nihai ürün olarak butendioik anhidritin üretilmesiyle sonuçlanır.
Ek olarak, n-büten gibi hidrokarbonların veya ortoksilen veya metaksilen gibi benzen türevlerinin katalitik oksidasyonu, bütendioik anhidritin sentezine izin verir. Bu reaksiyonlarda daha önce bahsedilen benzer koşullar ve katalizörler kullanılır.
Uygun sentez yönteminin seçilmesi ham maddelerin mevcudiyeti, arzu edilen üretim ölçeği ve prosesin ekonomisi gibi faktörlere bağlıdır. Her yöntemin maliyet, performans ve çevresel hususlar açısından kendine özgü avantajları ve sınırlamaları vardır. Bu nedenle, uygun sentez yönteminin seçilmesi, bütendioik anhidrürün verimli bir şekilde üretilmesi için çok önemlidir.
Maleik Anhidritin Kullanım Alanları
Maleik anhidrit, çok yönlü özelliklerinden dolayı çeşitli endüstrilerde birçok uygulama alanı bulmaktadır. İşte bazı temel kullanımlar:
- Butendioik anhidrit, polibütilen süksinat (PBS), doymamış polyester reçineler ve alkid reçineler gibi polimerlerin üretiminde çok önemli bir rol oynar. Bu polimerler kaplamalarda, yapıştırıcılarda ve kompozit malzemelerde uygulama alanı bulur.
- Dikamba ve butendioik hidrazit gibi etkili yabani ot kontrol maddelerinin sentezinde bir ara madde görevi görerek herbisit ve pestisitlerin oluşturulmasına yardımcı olur.
- İlaç endüstrisi bunu çeşitli farmasötik ara ürünlerin ve aktif bileşenlerin sentezinde kullanarak hipertansiyon, inflamasyon ve kanseri tedavi eden ilaçların geliştirilmesine katkıda bulunur.
- Butendioik anhidrit polimerler, su arıtma süreçlerinde aktif olarak kireç ve korozyon önleyiciler olarak görev yapar, mineral birikintisi oluşumunu aktif olarak kontrol eder ve altyapıyı aktif olarak korur.
- Kağıt ve karton endüstrisine yönelik haşıl maddelerinin üretiminde kullanım alanı bularak kağıdın suya dayanıklılığını, basılabilirliğini ve mukavemetini artırır.
- Tekstil endüstrisi bunu boyalar, boya sabitleme maddeleri ve terbiye maddeleri dahil olmak üzere tekstil yardımcı maddeleri yapmak için kullanarak renk haslığını ve kumaş performansını artırır.
- Butendioik anhidrit türevleri, çeşitli gıda ürünlerinde jelleştirici, stabilize edici veya asitleştirici maddeler olarak işlev gören gıda katkı maddeleri olarak hizmet eder.
- Yağlama yağlarının performansını ve ömrünü aktif olarak artıran ve böylece genel etkinliğini aktif olarak artıran yağlayıcı katkı maddelerinin üretiminde aktif bir rol oynarlar.
Geniş uygulama yelpazesi, butendioik anhidrürün çeşitli sektörlerdeki önemini vurgulayarak onu endüstriyel süreçlerde ve ürün geliştirmede değerli bir bileşik haline getiriyor.
Sorular:
S: Maleik anhidrit ile e-2 4-heksadien-1-ol’un ürünü nedir?
C: Ürün bir Diels-Alder eklentisidir, özellikle cis-N-etil-3-metil-4-fenilsüksinimittir.
S: Diels-Alder reaksiyonunda maleik anhidrürün rolü nedir?
C: Butendioik anhidrit, dienlerle reaksiyona girerek siklik katkı maddeleri oluşturan bir dienofil görevi görür.
S: Maleik anhidrit suda yaşayan organizmalara zarar verir mi?
C: Evet, butendioik anhidrit, toksisitesi ve olumsuz etki potansiyeli nedeniyle suda yaşayan organizmalara zararlı olabilir.
S: Antrasen ve maleik anhidrit kullanılıyorsa ürünün molar kütlesi nedir?
C: Antrasen ve bütendioik anhidritten oluşan ürünün molar kütlesi spesifik reaksiyona ve sonuçta ortaya çıkan katkı maddesine bağlıdır.
S: Maleik anhidrit aromatik midir?
C: Evet, butendioik anhidrit, siklik konjuge sistemin varlığından dolayı aromatik olarak kabul edilir.
S: Maleik anhidrit şişelerinin kullanılmadığı zaman neden sıkıca kapatılması gerekiyor?
C: Butendioik anhidrit çok reaktiftir ve nem ve hava ile kolayca olumsuz reaksiyonlara girebilir. Şişeleri sıkıca kapalı tutmak istenmeyen reaksiyonların önlenmesine yardımcı olur ve kaliteyi korur.
S: Maleik anhidrit polar mıdır?
C: Evet, butendioik anhidrit, yapısında karbonil grupları gibi polar fonksiyonel grupların varlığından dolayı polardır.
S: Maleik anhidrit bir dienofil midir?
C: Evet, butendioik anhidrit, Diels-Alder reaksiyonlarında dienofil gibi davranarak dienleri sikloadduktlar oluşturmak üzere kabul eder.
S: Hangi dienin maleik anhidritle en hızlı reaksiyona gireceğini düşünüyorsunuz?
C: Elektron veren ikame ediciler içerenler gibi elektron yoğunluğu artan dienler, bütendioik anhidrit ile daha hızlı reaksiyona girmelidir.
S: Maleik anhidritte kaç ester var?
C: Butendioik anhidrit ester içermez. Ester fonksiyonellikleri içeren bir butendioik asit anhidrittir.