Estrutura, propriedades, produção e usos do ácido maleico

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Jonah Lester
Estrutura, propriedades, produção e usos do ácido maleico

O ácido maleico é um composto orgânico ácido cuja fórmula química é HOOC-CH = CH-COOH. É um ácido dicarboxílico. Também é conhecido como ácido cis-butenodioico, ácido maleínico, ácido malênico e ácido toxílico.

O ácido maleico é encontrado naturalmente no tabaco, ginseng e bebidas como cerveja e vinho. Também é encontrado na fumaça do cigarro e no escapamento de automóveis.

Ácido maleico. Ninomy [domínio público]. Fonte: Wikipedia Commons.

Sua ligação dupla e os dois grupos -COOH o tornam suscetível a várias reações químicas, razão pela qual é usado para sintetizar muitos outros compostos, materiais e produtos..

Também é de grande ajuda para o processamento de tecidos como algodão, lã e seda. Permite obter colas, resinas e óleos sintéticos. É usado para prevenir a oxidação de gorduras e óleos. Por sua vez, muitos de seus derivados são usados ​​em aplicações médicas e veterinárias..

Segundo algumas pesquisas, é um dos componentes das bebidas fermentadas que estimula a secreção de ácido gástrico.

Índice do artigo

  • 1 Estrutura
  • 2 Nomenclatura
  • 3 propriedades
    • 3.1 Estado físico
    • 3.2 Peso molecular
    • 3.3 Ponto de fusão
    • 3.4 Ponto de ebulição
    • 3.5 Peso específico
    • 3.6 Solubilidade
    • 3.7 Constantes de dissociação
    • 3.8 Propriedades químicas
  • 4 Obtendo
  • 5 usos do ácido maleico
    • 5.1 Na produção de outros compostos químicos
    • 5.2 Em várias aplicações
    • 5.3 Na indústria têxtil
    • 5.4 Na medicina
    • 5.5 Em odontologia
    • 5.6 Em medicina veterinária
    • 5.7 Uso potencial como desinfetante
  • 6 Efeitos do ácido maleico contido em bebidas fermentadas, como cerveja e vinho
  • 7 riscos
  • 8 referências

Estrutura

A molécula de ácido maleico é formada por um esqueleto de 4 átomos de carbono, dos quais as duas extremidades formam grupos carboxila -COOH e as duas centrais formam uma ligação dupla C = C..

Os grupos -COOH estão localizados na posição cis no que diz respeito à ligação dupla. Os oxigênios e hidrogênios do -COOH são acomodados de tal forma que um hidrogênio está localizado entre os oxigênios..

Estrutura do ácido maleico. Benjah-bmm27 [domínio público]. Fonte: Wikipedia Commons.

Nomenclatura

- Ácido maleico

- Ácido cis-butenodioico

- Ácido toxílico

- Ácido maleínico

- Ácido maleico

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino incolor, cristais monoclínicos.

Cristais de ácido maleico. LHcheM [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikipedia Commons.

Peso molecular

116,07 g / mol

Ponto de fusão

130,5 ºC

Ponto de ebulição

135 ºC (decompõe-se)

Peso específico

1.609

Solubilidade

Muito solúvel em água: 79 g / 100 g HdoisOu a 20 ºC

Constantes de dissociação

K1 = 1000 x 10-5

Kdois = 0,055 x 10-5

Propriedades quimicas

O ácido maleico tem dois grupos -COOH e uma ligação dupla C = C central como locais reativos.

Seu anidrido é uma molécula cíclica de 5 átomos, cujos produtos são instáveis ​​à hidrólise, principalmente os produtos da reação com grupos amino -NHdois.

Isso o torna um bloqueador reversível de grupos -NH.dois para mascará-los temporariamente e evitar que reajam quando outras reações estiverem ocorrendo.

Isso é útil para vários fins, especialmente para modificar proteínas em nível de laboratório..

Obtendo

Industrialmente, é obtido pela oxidação catalítica do benzeno na presença de pentóxido de vanádio..

Também por oxidação de n-butano ou n-butileno na fase de vapor com ar, na presença de um catalisador sólido.

Também pode ser obtido pela hidrólise do anidrido maleico.

Também é obtido como subproduto da fabricação do anidrido ftálico a partir do naftaleno..

Uso de ácido maleico

Na produção de outros compostos químicos

O ácido maleico permite a obtenção de muitos outros compostos químicos. É utilizado na síntese de ácido aspártico, málico, tartárico, succínico, lático, malônico, propiônico e acrílico.

Como um intermediário químico, o ácido maleico é usado em quase todos os campos da química industrial..

Em várias aplicações

O ácido maleico permite a obtenção de colas sintéticas, corantes, resinas alquídicas e óleos sintéticos.

Seus derivados, os sais maleato, são usados ​​em formulações de anti-histamínicos e medicamentos semelhantes..

É usado como conservante em gorduras e óleos, pois serve para retardar o aparecimento de ranço.

É usado em inibidores de corrosão e produtos anti-incrustantes. Também funciona como um agente regulador do pH.

Na industria textil

É utilizado no processamento de lã, seda e algodão.

A obtenção de oligômeros (polímeros de poucas unidades) de ácido maleico tem sido investigada para utilizá-los como agente de acabamento na obtenção de algodão prensado permanente, de forma a não utilizar polímeros de formaldeído..

Neste caso, a polimerização do ácido maleico é realizada em meio aquoso na presença de NaHdoisPOdois e um iniciador radical como NadoisSdoisOU8. O oligômero de ácido maleico tem grupos carboxila -COOH ligados ao -CHdois- partes adjacentes do seu esqueleto molecular.

É aplicado ao tecido de algodão como um agente formador de rede e o processo de cura é realizado.

Assim, o oligômero de ácido maleico é eficaz na reticulação da celulose do algodão e conferindo altos níveis de resistência ao enrugamento aos tecidos de algodão..

Além disso, os tecidos tratados com polímeros de ácido maleico não apresentaram amarelecimento e apresentaram maior retenção de força ou resistência do que aqueles tratados com polímeros de formaldeído..

Autor: Steve Buissinne. Fonte: Pixabay.

Em medicina

Existem vários compostos à base de ácido maleico que são usados ​​no tratamento do câncer.

O maleato de sunitinibe (Sutent) é um medicamento anticâncer que atua de várias maneiras para inibir a proliferação de células tumorais e a angiogênese..

É aprovado para o tratamento de carcinoma de células renais e tumor gastrointestinal resistente a medicamentos. Sua atividade no carcinoma hepatocelular e no câncer de células do pulmão está sendo investigada. Fornecido por via oral em cápsulas.

Molécula de sunitinibe. Fvasconcellos (falar · contribs) [domínio público]. Fonte: Wikipedia Commons.

De acordo com um estudo realizado em 2015, nanopartículas foram preparadas com um copolímero de estireno-ácido maleico ao qual o medicamento Paclitaxel usado no tratamento do câncer foi ligado por meio de uma ligação éster..

Essas nanopartículas apresentaram maior retenção no plasma e no tumor, inibindo o crescimento deste com melhora no efeito de apoptose (morte) das células cancerosas..

Não apresentaram toxicidade nos principais órgãos, tecidos e sistema hematológico.

Por estas razões, eles são propostos como um sistema alternativo de entrega ou entrega de drogas em tumores sólidos.

Na odontologia

De acordo com algumas pesquisas, o ácido maleico a 10% reduz a perda mineral dos dentes quando aplicado em tratamentos dentários.

É usado para corroer suavemente a superfície do dente e, assim, promover a adesão de outros materiais.

É relatado que pode produzir forças de ligação ou adesão iguais às do ácido ortofosfórico a 37%.

Na medicina veterinária

O maleato de accepromazina é usado como tranquilizante em medicina veterinária para sedação de animais antes da anestesia. Este composto protege contra os efeitos da anestesia geradores de arritmia.

Autor: Arvydas Lakacauskas. Fonte: Pixabay.

Uso potencial como desinfetante

Foi descoberto recentemente (2018) que o ácido maleico pode inibir a resistência das bactérias Listeria monocytogenes a ácidos tornando-o suscetível à ação destes quando são usados ​​para desinfetar na indústria alimentícia.

Acredita-se que atue sobre uma enzima que favorece a resistência desses microrganismos aos ácidos, desativando-a. O ácido maleico também demonstrou remover biofilmes dessas bactérias..

Essas características o tornam um candidato potencial para desinfecção de equipamentos na indústria de alimentos..

Efeitos do ácido maleico contido em bebidas fermentadas, como cerveja e vinho

Estudos conduzidos com humanos que ingeriram soluções fermentadas de glicose descobriram que os ácidos dicarboxílicos, como o ácido maleico, são estimulantes do ácido gástrico poderosos.

Segundo os pesquisadores, isso é muito provável de ocorrer no caso de bebidas fermentadas como cerveja, champanhe e vinho, mas não em bebidas alcoólicas destiladas como whisky e conhaque..

Isso ocorre porque o efeito estimulante do ácido gástrico é causado por ácidos dicarboxílicos, como o ácido maleico, e não pelo álcool (etanol).

Riscos

O contato do ácido maleico com os olhos ou a pele causa irritação e pode causar dermatite por contato prolongado. A inalação causa irritação no nariz e na garganta. Pode ter um efeito prejudicial nos rins.

Quando exposto ao calor ou chama, ocorre sua combustão e os gases ou fumos produzidos causam irritação..

Se o ácido maleico for liberado, espera-se que o ambiente seja quebrado ou decomposto por microorganismos. Não se acumula em organismos aquáticos.

Referências

  1. NÓS. Biblioteca Nacional de Medicina. (2019). Ácido maleico. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Hermanson, G.T. (2013). Alvos funcionais para bioconjugação. In Bioconjugate Techniques (Third Edition). Recuperado de sciencedirect.com.
  3. Teyssen, S. et al. (1999). O ácido maleico e o ácido succínico nas bebidas alcoólicas fermentadas são os estimulantes da secreção de ácido gástrico. J. Clin. Investir. 1999; 103 (5): 707-713. Recuperado de jci.org.
  4. Flecknell, P. et al. (2015). Pré-anestesia, anestesia, analgesia e eutanásia. Em Laboratory Animal Medicine (terceira edição). Recuperado de sciencedirect.com.
  5. Chen, D. et al. (2005). Polimerização Aquosa do Ácido Maleico e Cross-Linking da Celulose do Algodão por Poli (ácido maleico). Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 7921-7927. Recuperado de pubs.acs.org.
  6. Carver, J.R. (2011). Gerenciamento de efeitos colaterais relacionados ao tratamento cardíaco e pulmonar. In Supportive Oncology. Recuperado de sciencedirect.com.
  7. SerdarÜsümez, NejatErverdi. (2010). Adesivos e Colagem em Ortodontia. Em Terapia Atual em Ortodontia. Recuperado de sciencedirect.com.
  8. Dalela, M. et al. (2015). Nanopartículas biocompatíveis sensíveis ao pH de poli (ácido estireno-co-maleico) conjugado com paclitaxel para a administração de drogas anticâncer em tumores sólidos de camundongos singênicos. Interfaces ACS Appl Mater. 9 de dezembro de 2015; 7 (48): 26530-48. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Paudyal, R. et al. (2018). Uma nova abordagem em desinfecção ácida através da inibição de mecanismos resistentes a ácidos; A inibição mediada pelo ácido maleico da atividade da glutamato descarboxilase aumenta a sensibilidade ao ácido de Listeria monocytogenes. Food Mycrobiol. 69: 96-104 de fevereiro de 2018. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.

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