Acid malonic

Malonic acid
Tên khác	Malonic acid Methanedicarboxylic acid
Nhận dạng
Số CAS	141-82-2
PubChem	867
DrugBank	DB02175
ChEBI	30794
ChEMBL	7942
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ O=C(O)CC(O)=O C(C(=O)O)C(=O)O
InChI	đầy đủ 1/C3H4O4/c4-2(5)1-3(6)7/h1H2,(H,4,5)(H,6,7)
Thuộc tính
Khối lượng riêng	1.619 g/cm³
Điểm nóng chảy	135 đến 137 °C (408 đến 410 K; 275 đến 279 °F) (phân hủy)
Điểm sôi	phân hủy
Độ hòa tan trong nước	763 g/L
Độ axit (pKa)	pKa1 = 2.83[1] pKa2 = 5.69[1]
MagSus	-46.3·10^−6 cm³/mol
Các hợp chất liên quan
Anion khác	malonate
Nhóm chức liên quan	acetic acid oxalic acid propionic acid tartronic acid acrylic acid butyric acid succinic acid fumaric acid
Hợp chất liên quan	propanone propionaldehyde propanedial dimethyl malonate
Các nguy hiểm
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Acid malonic (tên hệ thống IUPAC: acid propanedioic) là một acid dicarboxylic có cấu trúc CH₂ (COOH)₂. Dạng ion hóa của acid malonic, cũng như các ester và muối của nó, được gọi là malonat. Ví dụ, diethyl malonate là malonic acid của diethyl ester. Tên bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp μᾶλọn (malon) có nghĩa là 'quả táo'.

Hóa sinh

Acid malonic thường bị nhầm lẫn xảy ra trong củ cải đường ở nồng độ cao. Tuy nhiên, một nghiên cứu về thành phần của rượu củ cải đường cho thấy không có axit malonic.^[2] Nó tồn tại ở trạng thái bình thường như tinh thể màu trắng. Acid malonic là ví dụ kinh điển của chất ức chế cạnh tranh: Nó có tác dụng chống lại succinate dehydrogenase ^[3] (phức II) trong chuỗi vận chuyển điện tử hô hấp.

Điều chế

Một cách điều chế cổ điển của axit malonic bắt đầu từ axit chloroacetic:^[4]

Điều chế axit malonic từ axit chloroacetic.

Natri cacbonat tạo ra muối natri, sau đó được phản ứng với natri xyanua để cung cấp các cyano muối axit axetic qua một cách thay thế nucleophin. Nhóm nitrile có thể được thủy phân bằng natri hydroxide thành natri malonate và axit hóa gắn axit malonic. Tuy nhiên, về mặt công nghiệp, axit malonic được sản xuất bằng cách thủy phân dimethyl malonate hoặc diethyl malonate.^[5]

Axit malonic được điều chế lần đầu tiên vào năm 1858 bởi nhà hóa học người Pháp Victor Dessaignes (1800-1885) thông qua quá trình oxy hóa axit malic.^[6]

Axit malonic đã được sản xuất thông qua quá trình lên men glucose.^[7]

Phản ứng hữu cơ

Trong một phản ứng nổi tiếng, axit malonic ngưng tụ với urê để tạo thành axit barbituric. Axit malonic cũng thường được sử dụng làm enolate trong ngưng tụ Knoevenagel hoặc cô đặc với acetone để tạo thành axit Meldrum. Các este của axit malonic cũng được sử dụng như một ^- CH ₂ COOH synthon trong tổng hợp este malonic.

Ngoài ra, Coenzyme A dẫn xuất của malonate, malonyl-CoA, là tiền chất quan trọng trong sinh tổng hợp axit béo cùng với acetyl CoA. Malonyl CoA được hình thành từ acetyl CoA do tác dụng của acetyl-CoA carboxylase, và malonate được chuyển đến protein vận chuyển acyl để thêm vào chuỗi axit béo.

Axit malonic cũng được biết đến là một chất ức chế cạnh tranh của succinic dehydrogenase, enzyme chịu trách nhiệm khử hydrat hóa succatine trong chu trình Krebs.

Bệnh học

Sự tăng nồng độ axit malonic cùng với axit methylmalonic có thể là dấu hiệu của bệnh lý nhiễm kết hợp axit malonic và methylmalonic trong nước tiểu (CMAMMA) mà thường bị bỏ sót.^[8] Bằng việc tính tỉ lệ axit malonic/axit metylmalonic trong huyết tương, CMAMMA có thể được phân biệt với bệnh lý nhiễm axit methylmalonic trong máu cổ điển.^[8]

Tham khảo

1. ^ pKa Data Compiled by R. Williams (pdf; 77 kB) Lưu trữ 2010-06-02 tại Wayback Machine
2. Stark, J.B. (1950). “Composition of Sugar Beet Liquors”. Industrial and Engineering Chemistry. 43 (3): 603–605. doi:10.1021/ie50495a018.
3. Pardee, Arthur B.; Potter, Van R. (ngày 26 tháng 10 năm 1948). “Malonate Inhibition of Oxidations in the Krebs Tricarboxylic Acid Cycle” (PDF). Journal of Biological Chemistry (178): 241–250. Truy cập ngày 5 tháng 6 năm 2015.
4. Nathan Weiner. “Malonic acid”. Organic Syntheses.; Collective Volume, 2, tr. 376
5. Production of malonic acid
6. Xem:
7. Các tế bào chủ tái tổ hợp để sản xuất malonate. PCT / US2013 / 029441 2012.
8. ^ de Sain-van der Velden, Monique G. M.; van der Ham, Maria; Jans, Judith J.; Visser, Gepke; Prinsen, Hubertus C. M. T.; Verhoeven-Duif, Nanda M.; van Gassen, Koen L. I.; van Hasselt, Peter M. (2016), Morava, Eva; Baumgartner, Matthias; Patterson, Marc; Rahman, Shamima (biên tập), “A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA”, JIMD Reports, Volume 30 (bằng tiếng Anh), Berlin, Heidelberg: Springer, tr. 15–22, doi:10.1007/8904_2016_531, ISBN 978-3-662-53681-0, PMC 5110436, PMID 26915364