Itaconic asit (C5H6O4) çeşitli endüstrilerde kullanılan bir bileşiktir. Yenilenebilir kaynaklardan üretilir ve benzersiz kimyasal özellikleri nedeniyle polimerlerde, yapıştırıcılarda ve farmasötiklerde uygulama alanı bulur.
| IUPAC Adı | Metilidenbütandioik asit |
| Moleküler formül | C5H6O4 |
| CAS numarası | 97-65-4 |
| Eş anlamlı | Metilensüksinik asit; MSA; MİDA |
| InChI | InChI=1S/C5H6O4/c6-3(7)1-2-4(8)5(9)10/h1-2H2,(H,6.7)(H,8.9)(H,10) |
İtakonik asidin özellikleri
Itakonik Asit Formülü
İtakonik asitin kimyasal formülü C5H6O4’tür. Beş karbon atomu, altı hidrojen atomu ve dört oksijen atomundan oluşur. Bu formül, itakonik asitin her molekülünde bulunan atomların düzenini ve türlerini temsil eder.
Itakonik Asit Molar Kütlesi
Metilensüksinik asidin molar kütlesi, onu oluşturan tüm atomların atomik kütleleri toplanarak hesaplanır. Bu, mol başına yaklaşık 130.10 gramdır. Bu değer, metilensüksinik asit içeren çeşitli hesaplamalarda, örneğin belirli bir miktarda maddenin ne kadarının bulunduğunun belirlenmesinde faydalıdır.
İtakonik asidin kaynama noktası
Metilensüksinik asidin kaynama noktası, standart atmosferik basınç altında sıvıdan gaza dönüştüğü sıcaklıktır. Itaconic asitin kaynama noktası yaklaşık 185 santigrat derecedir. Bu özellik metilensüksinik asidin sıvıdan gaza dönüştürülmesini gerektiren endüstriyel işlemlerde önemlidir.
İtakonik asit Erime noktası
Metilensüksinik asidin erime noktası, katı halden sıvı duruma geçtiği sıcaklıktır. Itaconic asitin erime noktası yaklaşık 168 santigrat derecedir. Bu özellik, metilensüksinik asidin çeşitli amaçlar için belirli bir sıcaklığa ısıtılması gereken uygulamalarda çok önemlidir.
İtakonik asit yoğunluğu g/mL
Metilensüksinik asidin yoğunluğu, birim hacim başına kütlesinin bir ölçüsüdür. Itaconic asit, mililitre başına yaklaşık 1.62 gram yoğunluğa sahiptir. Bu özellik, belirli bir hacimde mevcut olan metilensüksinik asit miktarının belirlenmesinde önemlidir, bu da formülasyon ve üretim süreçlerini kolaylaştırır.
İtakonik Asit Molekül Ağırlığı
Metilensüksinik asidin moleküler ağırlığı, bir moleküldeki tüm atomların atom ağırlıklarının toplamıdır. İtakonik asitin molekül ağırlığı mol başına yaklaşık 130.10 gramdır. Bu değer, stokiyometri ve moleküler özelliklerin belirlenmesi gibi metilensüksinik asit içeren çeşitli hesaplamalarda kullanılır.
İtakonik asidin yapısı
Metilensüksinik asidin yapısı bir karboksilik asit grubundan ve iki karbon atomu arasındaki çift bağdan oluşur. Doğrusal bir moleküler yapıya sahiptir ve doymamış dikarboksilik asitler sınıfına aittir. Yapıdaki atomların dizilişi metilensüksinik asidin kimyasal ve fiziksel özelliklerini belirler.
İtakonik asidin çözünürlüğü
Metilensüksinik asit, oda sıcaklığında litre başına yaklaşık 11 gramlık bir çözünürlükle, su içinde sınırlı bir çözünürlüğe sahiptir. Etanol ve aseton gibi organik çözücülerde daha fazla çözünür. Metilensüksinik asidin çözünürlüğü, çeşitli ortamlarda formülasyon ve çözünme kolaylığını etkilediği için uygulamalarını etkiler.
| Dış görünüş | Beyaz kristal toz |
| Spesifik yer çekimi | 1,62 gr/ml |
| Renk | Renksizden soluk sarıya |
| Koku | Kokusuz |
| Molar kütle | 130,10 gr/mol |
| Yoğunluk | 1,62 gr/ml |
| Füzyon noktası | 168°C |
| Kaynama noktası | 185°C |
| Flaş noktası | Uygulanamaz |
| sudaki çözünürlük | 11 g/L |
| çözünürlük | Organik çözücülerde çözünür |
| Buhar basıncı | Müsait değil |
| Buhar yoğunluğu | Müsait değil |
| pKa | 3.57 |
| pH | 1.0-2.0 |
Itaconic Asitin Güvenliği ve Tehlikeleri
Metilensüksinik asit, dikkate alınması gereken bazı güvenlik riskleri taşır. Metilensüksinik asitle doğrudan temas ciltte ve gözde tahrişe neden olabilir. Bu nedenle maddeyi kullanırken eldiven ve koruyucu gözlük takılması tavsiye edilir. Metilensüksinik asidin yutulması veya solunması da zararlı olabilir ve solunum ve mide-bağırsak rahatsızlıklarına neden olabilir. Itaconic asit serin ve kuru bir yerde, uyumsuz malzemelerden uzakta saklanmalıdır. Yayılması veya kazara maruz kalması durumunda yeterli havalandırma sağlanmalı ve kirlenmiş alanlar derhal temizlenmelidir. Metilensüksinik asitle ilişkili riskleri en aza indirmek için uygun güvenlik protokollerine ve kullanım kurallarına uymak önemlidir.
| Tehlike sembolleri | Xi (Rahatsız edici) |
| Güvenlik Açıklaması | Göz, cilt ve giysilerle temasından kaçının. Eldiven ve koruyucu gözlük takın. İyi havalandırılmış alanlarda kullanın. |
| BM kimlik numaraları | Uygulanamaz |
| HS kodu | 2917.19.9000 |
| Tehlike sınıfı | sınıflandırılmamış |
| Paketleme grubu | sınıflandırılmamış |
| Toksisite | Orta derecede toksik |
İtakonik asit sentezi için yöntemler
Metilensüksinik asit üretmek için çeşitli sentetik yöntemler vardır. Yaygın olarak kullanılan bir yöntem fermantasyon işlemidir. Metilensüksinik asit üretme kabiliyetine sahip Aspergillus terreus veya Escherichia coli gibi mikroorganizmaların yetiştirilmesiyle başlar. Bu mikroorganizmalar glikoz veya nişasta gibi karbon kaynaklarını içeren uygun bir ortamda büyütülür. Fermantasyon sırasında mikroorganizmalar karbon kaynaklarını metabolik yollarla metilensüksinik asite dönüştürür.
Başka bir yöntem sitrik asidin katalitik oksidasyonunu içerir. Bu işlemde sitrik asit, kontrollü koşullar altında manganez veya kobalt tuzları gibi uygun bir katalizör kullanılarak oksidasyona tabi tutulur. Oksidasyon reaksiyonu, ürünlerden biri olarak metilensüksinik asit oluşumuna yol açar.
Ek olarak metilensüksinik asit, maleik anhidritten sentezlenebilir. Maleik anhidrit, metilensüksinik asit üretmek için su veya uygun bir asit katalizörünün varlığında hidroliz reaksiyonuna tabi tutulur. Bu yöntem, maleik anhidrürün bulunabilirliği ve nispeten düşük maliyeti nedeniyle endüstriyel ortamlarda sıklıkla kullanılır.
Bu sentez yöntemleri, metilensüksinik asidin elde edilmesine yönelik farklı yaklaşımlar sunarak, özel gereksinimlere ve ölçeğe bağlı olarak üretim esnekliği sağlar. Her yöntemin, uygun sentez yolunu seçerken dikkate alınması gereken önemli faktörler olan verim, saflık ve çevresel etki açısından kendi avantajları ve hususları vardır.
İtakonik asitin kullanım alanları
Metilensüksinik asit, benzersiz kimyasal özelliklerinden dolayı çeşitli endüstrilerde uygulama alanı bulmaktadır. Metilensüksinik asidin bazı önemli kullanım alanları şunlardır:
- Polimerler: İtakonik asit, polimetilensüksinik asit ve poli(metil itakonat) gibi polimerlerin üretiminde monomer olarak kullanılır. Bu polimerlerin su arıtmada, petrol sondajında ve çeşitli endüstriyel işlemlerde dağıtıcı ve koyulaştırıcı olarak uygulamaları vardır.
- Yapıştırıcılar: Itaconic asit, yapıştırıcı formülasyonlarının üretiminde ko-monomer olarak kullanılır. Ahşap yapıştırıcılar, levha laminatlar ve tekstil kaplamalar gibi uygulamalarda yapışma özelliklerini iyileştirir ve bağ mukavemetini güçlendirir.
- Farmasötikler: İtakonik asit türevleri farmasötik formülasyonlarda kullanılır. Aktif farmasötik bileşenlerin (API’ler) sentezinde ara maddeler olarak görev yaparlar ve biyoaktif özellikler sergileyerek onları ilaç geliştirmede faydalı kılarlar.
- Kişisel Bakım Ürünleri: İtakonik asit ve türevleri saç spreyleri, jeller, kremler gibi kişisel bakım ürünlerinin formülasyonunda kullanılmaktadır. Kozmetik formülasyonlarda gelişmiş doku, film oluşturma özellikleri ve reolojik kontrol sağlarlar.
- Kaplamalar ve Boyalar: Metilensüksinik asit, performanslarını artırmak için kaplamalara ve boyalara dahil edilir. Yapışmayı, dayanıklılığı ve su direncini artırarak otomotiv kaplamaları, mimari boyalar ve koruyucu kaplamalardaki uygulamalara uygun hale getirir.
- Tekstiller: Metilensüksinik asit, tekstil terbiye işlemlerinde kırışma direnci, alev geciktiricilik ve boya emilimi gibi özellikler kazandırmak için kullanılır. Tekstil malzemelerinin performansını artırır ve arzu edilen fonksiyonel özellikleri sağlar.
- Tarım: Metilensüksinik asit, tarımda bitki büyüme düzenleyicilerinde ve toprak iyileştirmelerinde biyolojik olarak parçalanabilen ve çevre dostu bir bileşen olarak kullanılır. Ürün verimini, hastalık direncini ve besin emilimini artırmaya yardımcı olur.
Çeşitli uygulama yelpazesi, metilensüksinik asidin çeşitli endüstrilerdeki çok yönlülüğünü ve kullanımını ortaya koyarak malzeme, farmasötik ürünler ve tarımsal uygulamalardaki ilerlemelere katkıda bulunur.
Sorular:
S: İtakonik asidin radikal polimerizasyon mekanizması nedir?
C: Metilensüksinik asit, yapısındaki çift bağın polimer zincirlerinin başlatılması ve yayılması için reaktif bir bölge olarak görev yaptığı serbest radikal polimerizasyonuna uğrar.
S: İtakonik asidin m/z değeri nedir?
A: Metilensüksinik asidin m/z değeri (kütle/yük oranı), moleküler ağırlığına karşılık gelen 130,1 g/mol’dür.
S: İtakonik asit ne kadar ağırdır?
C: Metilensüksinik asidin ağırlığı mol başına yaklaşık 130,1 gramdır.
S: İtakonik asitten polikondensasyon ve halka açılması metatez polimerizasyonu yoluyla hangi polimerler elde edilebilir?
C: Metilensüksinik asit, polikondensasyon ve halka açılması metatez polimerizasyonuna tabi tutularak yenilenebilir polimerlerin üretilmesini sağlar. Bu işlemler biyolojik olarak parçalanabilen ve sürdürülebilir polimer malzemelerin senteziyle sonuçlanır.