Кіріспе

Дикарбоксил қышқылы. Малеин қышқылы немесе цис-бутендиоид қышқылы – екі карбоксил тобы бар молекуласы бар органикалық қосылыс, яғни дикарбоксил қышқылы. Оның химиялық формуласы HO2CCH=CHCO2H. Малеин қышқылы бутендиой қышқылының цис изомері, ал фумарин қышқылы транс изомері болып табылады. Ол негізінен фумарин қышқылының алдындағы зат ретінде және көптеген қолданыстары бар малеин ангидридімен салыстырғанда қолданылады. Оның энергиясы фумарин қышқылына қарағанда 22,7 кДж/моль жоғары. Малеин қышқылы фумарин қышқылынан гөрі суда жақсырақ ериді. Малеин қышқылының балқу температурасы (135 °C) фумарин қышқылының балқу температурасынан (287 °C) әлдеқайда төмен. Рентгендік кристаллография арқылы расталғандай, малеин қышқылы жазық болып келеді. Екі қалыпты сутекті байланыс байқалады: біреуі молекулаішілік, екіншісі молекулааралық. Кристаллографиялық талдау көрсеткендей, монокалий тұзында молекулаішілік сутекті байланысқа аз әсер етеді.

Өндіріс және өнеркәсіптік қолдану

Өндірісте малеин қышқылы малеин ангидридінің гидролизі арқылы алынады, ал соңғысы бензол немесе бутанды тотықтыру арқылы өндіріледі. Малеин қышқылы – озонтолиз процесі арқылы глиоксил қышқылын өндіруге қолданылатын өнеркәсіптік шикізат. Малеин қышқылы индакатерол малеаты сияқты дәрілік заттардың тұрақтандыру үшін қышқылдық қосылыс тұздарын жасауға пайдаланылуы мүмкін. Сондай-ақ, малеин қышқылы метилметакрилат негізіндегі желімдерде нейлон және мырышпен қапталған металдар, мысалы, мырышталған болат сияқты әртүрлі материалдардың жабысуын жақсарту үшін қолданылады.

Фумариялық қышқылға изомерлеу

Малеин қышқылын өнеркәсіптік қолданудың негізгі түрі – оны фумарин қышқылына айналдыру. Бұл түрлендіру, изомерлендіру, минералды қышқылдар мен тиоурея сияқты әртүрлі реагенттермен катализделеді. Судағы ерігіштігінің айқын айырмашылығы фумарин қышқылын тазартуды жеңілдетеді. Изомеризация мектептерде танымал тақырып. Малеин қышқылы мен фумарин қышқылы өздігінен бір-біріне айналмайды, себебі көміртек-көміртек екі байланысының айналуы энергетикалық тұрғыдан тиімді емес. Дегенмен, цис изомерін транс изомерге фотолиз арқылы, аздаған мөлшерде бромның қатысуымен түрлендіруге болады. Жарық элементтік бромды бром радикалына айналдырады, ол алькенге радикалдық қосылу реакциясы арқылы бром-алкан радикалына шабуыл жасайды; содан кейін бір байланыстың айналуы мүмкін болады. Бром радикалдары қайта бірігіп, фумарин қышқылы түзіледі. Тағы бір әдіс (сыныпта демонстрация ретінде қолданылады) малеин қышқылын тұз қышқылы ерітіндісінде қыздыру арқылы фумарин қышқылына айналдырады. Бұл реакцияда (H+) қайта қосылу орталық C-C байланысының еркін айналуына және тұрақтырақ, нашар еритін фумарин қышқылының пайда болуына алып келеді. Кейбір бактериялар малеат изомераза ферментін өндіреді, оны бактериялар никотинат метаболизмінде пайдаланады. Бұл фермент фумарат пен малеат арасындағы изомерлендіруді катализдейді.

Басқа реакциялар

Коммерциялық түрде қолданылмаса да, малей қышқылы сусыздану арқылы малей ангидридіне, гидратация арқылы алма қышқылына және сутектілену арқылы сукцин қышқылына (этанол / көміртегіндегі палладий) айналуы мүмкін. Ол тионил хлоридімен немесе фосфор пентахлоридімен реакцияласып, малей қышқылы хлоридін береді (моно қышқылы хлоридін бөліп алу мүмкін емес). Малей қышқылы электрофильдік қасиетке ие болғандықтан, көптеген Дильс-Альдер реакцияларында диенофил ретінде қатысады.

Малеаттар

Малеат ионы - малеин қышқылының иондалған түрі. Малеат ионы биохимияда трансаминаза реакцияларын тежеуші ретінде қолданылады. Малеин қышқылының эфирлері де малеаттар деп аталады, мысалы, диметил малеаты.

Фармацевтикалық препараттарда қолдану

Көптеген амин қосқан дәрілер еркек құмырсқа қышқылының тұзы түрінде ұсынылады, мысалы, карфеназин, хлорфенирамин, пириламин, метилэргоновин және тиэтилперазин.