Кіріспе
CH2(COOH)2 химиялық формуласы бар карбон қышқылы.
Chembox
| ImageFile = Malonsäure.svg
| ImageAlt = Малоновая қышқылының құрылымдық формуласы
| ImageFile1 = Malonic acid molecule ball from xtal.png
| ImageAlt1 = Малоновая қышқыл молекуласының шарлы-сабақты моделі
| PIN = Пропандио қышқылы
| OtherNames = Метандікарбон қышқылы
|Section1=
|Section2=Chembox қасиеттері
| C=3 | H=4 | O=4
| MeltingPtC = 135–137
| MeltingPt notes = (жайылады)
| Density = 1.619 г/см³
| Solubility = 763 г/л
| BoilingPt = жайылады
| pKa = pKa1 = 2.83 pKa2 = 5.69 – көптеген жемістер мен көкөністерде табиғатта кездесетін зат. Организациялық шаруашылықта өсірілген цитрус жемістерінде дәстүрлі шаруашылықта өсірілген жемістерге қарағанда малоникалық қышқылдың деңгейі жоғары болуы мүмкін. Малоникалық қышқыл алғаш рет 1858 жылы француз химигі Виктор Десайн малик қышқылын тотықтыру арқылы синтездеді.
Chembox
| ImageFile = Malonsäure. svg
| ImageAlt = Skeletal formula of malonic acid
| ImageFile1 = Malonic acid molecule ball from xtal. png
| ImageAlt1 = Ball and stick model of the malonic acid molecule
| PIN = Propanedioic acid
| OtherNames = Methanedicarboxylic acid
|Section1=
|Section2=Chembox Properties
| C=3 | H=4 | O=4
| MeltingPtC = 135 to 137
| MeltingPt notes = (decomposes)
| Density = 1.619 g/cm3
| Solubility = 763 g/L
| BoilingPt = decomposes
| pKa = pKa1 = 2.83 pKa2 = 5.69 is a naturally occurring substance found in many fruits and vegetables. There is a suggestion that citrus fruits produced in organic farming contain higher levels of malonic acid than fruits produced in conventional agriculture. Malonic acid was first prepared in 1858 by the French chemist Victor Dessaignes via the oxidation of malic acid.
Органикалық реакциялар
Малоновая қышқылы типикалық карбоксил қышқылы сияқты реакцияға түседі: амид, эфир, ангидрид және хлорид туындыларын түзетін болады. Малоникалық ангидрид моноэстерлер немесе амидтер туындыларын алу үшін аралық зат ретінде қолданылуы мүмкін, ал малонил хлориді диэстерлер немесе диамидтер алуға ең ыңғайлы. Белгілі бір реакцияда маллоновая қышқылы мочевинамен конденсацияланып, барбитуралық қышқыл түзеді. Малоновая қышқылы сонымен қатар ацетонмен конденсацияланып, кейіннен түрлендірулерде кеңінен қолданылатын аралық зат – Мелдрум қышқылын береді. Малоновая қышқылының эфирлері малоновая эфир синтезінде -CH2COOH фрагментін енгізу үшін де қолданылады.
Митохондриялық май қышқылдарының синтезі
Малонол қышқылы митохондриялық май қышқылдарының синтезінің (mtFASII) бастапқы субстраты болып табылады, онда ол малонил CoA синтетазасы (ACSF3) арқылы малонил CoA-ға айналады. Сонымен қатар, малонаттың кофермент А туындысы, малонил CoA, ацетил CoA-мен бірге цитозольдік май қышқылдарының биосинтезінде маңызды прекурсор болып табылады. Малонил CoA ацетил CoA-дан ацетил CoA карбоксилазаның әсерімен түзіледі, ал малонат май қышқылының тізбегіне қосылу үшін ацил тасымалдаушы белокқа беріледі.
Бриггс-Раушер реакциясы
Малоновая қышқылы Бриггс-Раушер реакциясының маңызды құралы, бұл тербелісті химиялық реакцияның классикалық мысалы.
Ноувенагел конденсациясы
Кноёвенагель конденсациясында малоновая қышқылы немесе оның диэфирлері альдегид немесе кетонның карбонил тобымен реакцияға түседі, одан кейін сусыздану реакциясы жүзеге асырылады. Малоновая қышқылының өзі қолданылса, әдетте, бұл қажетті өнімнің екінші қадамнан өткендігінен, көмірқышқыл газының бөлінуімен, Дойбнер өзгертілуіне байланысты болады. Мысалы, пиридинде акролеин мен малоновая қышқылының реакция нәтижесінде алынған өнім – екі емес, бір карбоксил тобы бар транс-2,4-пентадиен қышқылы.
Көмірсубоксидті дайындау
Көміртектің суб-оксиді құрғақ фосфор пентаоксидінің (|P4O10|) және малоникалық қышқылының қоспасын қыздыру арқылы дайындалады. Ол малонолық ангидрид сияқты реакцияға түсіп, малонаттарды құрайды.
Қолданбалар
Малоникалық қышқыл – арнайы полиэстерлердің прекурсоры. Оны полиэстерлер мен полимерлерде қолдану үшін 1,3 пропандиолға айналдыруға болады (бірақ олардың пайдалылығы әлі толық анықталмаған). Ол сондай-ақ алкидтік шайырлардың құрамына кіреді, олар ультракүлгін сәулеленуден, тотығудан және коррозиядан қорғау үшін көптеген жабындарда қолданылады. Малоникалық қышқылдың қолданылуының бір саласы – төсем өнеркәсібі, онда ол төмен температурада кептірілетін ұнтақ жабындар үшін байланыстырғыш ретінде қолданылады, бұл жылуға сезімтал беттер үшін және жабын процесін жылдамдату үшін маңызды. 2014 жылы автомобильдерге арналған жаһандық жабындар нарығы 18,59 миллиард долларға бағаланды, ал 2022 жылға дейін күрделі жылдық өсім 5,1% құрауы күтілуде. Ол электроника өнеркәсібі, хош иіс және дәмдік заттар өнеркәсібі сияқты көптеген өндіріс процестерінде жоғары құнды арнайы химиялық зат ретінде қолданылады. Бұл нарықтардың өсуі өнеркәсіптік биотехнологиядағы жетістіктерге байланысты болуы мүмкін, ол өнеркәсіптік қолданыста мұнай химиясының орнын басуға бағытталған. 2004 жылы АҚШ Энергетика министрлігі малоникалық қышқылды биомассадан өндірілетін 30 ең маңызды химиялық заттың тізіміне енгізді. Тағам және фармацевтика салаларында малоникалық қышқыл қышқылдықты реттеу үшін қолданылады, фармацевтикалық препараттарда қосымша зат ретінде немесе тағам өнімдерінде табиғи консервант ретінде пайдаланылады, мысалы, гамма-ноналактон, қышқыл қышқылы және вальпроат сияқты хош иіс және дәмдік заттар. Малоникалық қышқыл (37,5% дейін) жүгері және картоп крахмалын байланыстыру үшін қолданылады, нәтижесінде биоразлаган термопластик алынады; процесс су ортасында, улы емес катализаторларды пайдалану арқылы жүзеге асырылады. 2014 жылы крахмалға негізделген полимерлер әлемдік биоразлаган полимерлер нарығының 38% құрады, ал тағамдық қаптама, көбікті қаптама және компостқа арналған қаптар ең ірі қолданыс сегменттері болып табылады. Eastman Kodak компаниясы және басқа да компаниялар малоникалық қышқыл мен оның туындыларын хирургиялық жабысқақ ретінде пайдаланады.
Патология
Егер малон қышқылының жоғары деңгейі метилмалон қышқылының жоғары деңгейімен бірге байқалса, бұл біріктірілген малон және метилмалон қышқылдық (CMAMMA) метаболикалық ауруының белгісі болуы мүмкін. Қан плазмасындағы малон қышқылы мен метилмалон қышқылының арақатынасын есептеу арқылы CMAMMA классикалық метилмалон қышқылдық ацемиядан ажыратылады.
Биохимия
Малонол қышқылы - тыныс алу электрондық тасымалдау тізбегіндегі сукцинат дегидрогеназа ферментінің (II кешен) бәсекелес тежегішінің классикалық мысалы. Ол ферменттің белсенді ортасына реакцияға түспей байланысады, әдеттегі субстрат – сукцинатпен бәсекелеседі, бірақ дегидрогендеу үшін қажетті -CH2CH2- тобынан мүлдем құрылмайды. Осы байқау сукцинат дегидрогеназа ферментінің белсенді ортасының құрылымын анықтауға мүмкіндік берді. Бұл ферментті тежеу жасушалық тыныс алуды азайтады. Малонол қышқылы көптеген тағамдардың табиғи құрамында болып, сүтқоректілерде, оның ішінде адамдарда да кездеседі.