с чем реагирует пропионовая кислота
Применение пропионовой кислоты и ее взаимодействие с другими химическими соединениями
Для большинства потребителей добавка E280 ни о чем не говорит, но если копнуть глубже, то можно узнать, что за этим обозначением прячется пропионовая кислота. Она представляет собою бесцветную жидкость с резким запахом. Для этого химического соединения характерно универсальное применение, так как его применяют и в кулинарии, и в производстве пластмасс, и в производстве гербицидов, и даже в фармацевтике.
Особенности химических связей
Если рассматривать это вещество с точки зрения химии, то химическая формула пропионовой кислоты будет: C2H5COOH. Ее вывели с помощью нефти и процесса брожения углеводов. Саму кислоту производят бактерии с одноименным названием. Она выступает завершающим продуктом их жизнедеятельности.
Впервые данное вещество получили на производствах, где изготавливают уксус. Уксусная кислота и пропионовая кислота стали неотъемлемым понятием, потому что пропионовые соединения образуются во время изготовления уксуса.
Также ученые доказали тот факт, что пропионовая кислота может встречаться и на кожных покровах человека. Кроме того, ее обнаружили в желудках жвачных животных. В середине 19 века ее первооткрывателем стал ученый Йохан Готлиб. Получение пропионовой кислоты он обнаружил в процессе разложение сахара, но окончательно раскрыть все «секреты» этого вещества смог только француз Жан-Батист-Дюма. Он, к стати, и дал ее такое название.
Стоит отметить, что данная кислота имеет еще несколько названий, а именно:
В мировой классификации добавок она имеет значение E280.
Свойства кислоты
Чтобы понять – для чего ее добавляют в пищевые продукты, пластмассы или корма для животных, необходимо знать ее свойства. Поэтому ее ключевой характеристикой считается – препятствие размножения и роста различных видов плесени и бактерий.
Такое свойство ценится многими производителями хлебобулочных изделий, растворителей, пластмасс и лекарственных препаратов. Это химическое соединение считается консервантом.
Но, где и в каком количестве можно ее применять? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо обращать внимание на законодательную базу той страны, где пропионовая кислота допускается в производственный процесс. Например, в Российской Федерации это вещество считается допустимым в определенном количестве, но в соседней Украине, это вещество запрещено на законодательном уровне.
Взаимодействие с другими химическими соединениями
Реакции пропионовой кислоты получаются в результате ее смешивания с водой или органическими растворителями. Самыми востребованными производными этой кислоты считаются пропионаты кальция и натрия. Пропионаты – это соли и эфиры пропионовой кислоты.
Самыми популярными реакциями взаимодействия пропионовой кислоты считаются:
1. Для получения пропионата кальция производят следующую реакцию:
2CH3CH2COOH + CaO → (CH3CH2COO)2Ca + H2O
2. Для получения пропионата натрия, необходимо провести реакцию пропионовой кислоты с гидроксидом натрия:
CH3CH2COOH + NaOH → CH3CH2COONa + H2O
Уравнение пропионовой кислоты с гидроксидом натрия показывает, что в результате этой реакции образовывается новое вещество – пропионат натрия.
Все эти реакции находят практическое применение в производстве, например, гербицида дихлорпрола и пропанола. Пропионовая кислота с гидроксидом натрия пагубно влияют на жизнедеятельность различных паразитарных растений и бурьянов. Они часто используются в сельском хозяйстве и аграрной сфере.
3. Также кроме реакций с калием и натрием, пропионовая кислота взаимодействует со спиртами. Реакция пропионовой кислоты с метиловым спиртом выражается следующим образом:
CH3CH2COOH + СН3OH = CH3CH2COOСН3 + Н2О
Полученное вещество называют метилпропионатом. Его применяют в качестве ароматизатора в пищевой промышленности, и в качестве растворителя олиф и целлюлозы.
4. Кроме метилового спирта эта кислота входит в реакцию и с этиловым спиртом. В результате получается этиловый эфир пропионовой кислоты: CH3CH2COOC2H5. Полученное вещество широко применяют в процессе производства искусственной кожи, а также с его помощью изготавливают растворители для пластмасс, целлюлозы, жира, воска. Этот продукт пропионовой кислоты считается сильнейшим ядом для насекомых.
5. Отдельного внимания требует частое использование муравьиной и пропионовой кислоты в производстве кормов для животных, в частности птиц. Муравьиная кислота помогает снизить уровень кислотности корма, что приводит к длительному хранению.
6. После реакции этанола с пропионовой кислотой получается этилпропионат. Это вещество считается неотъемлемой частью основных видов ароматизаторов, которые добавляют в пищевые продукты питания. Его также могут добавлять в качестве отдушки в парфюмерии.
7. Реакция, в которой участвуют пропанол и пропионовая кислота:
8. Реакция этанола с пропионовой кислотой:
С2Н5ОН + С2Н5СООН = С2Н5СООС2Н5 + Н2О
Вред от пропионовой кислоты
Если придерживаться всех мер безопасности и дозировки этого вещества, то никакой опасности не может быть. Но бывают случаи, когда из-за человеческого фактора и халатности, концентрация кислоты увеличивается. В таком случае, продукция может принести неисправимый вред организму. При повышенной концентрации в организме могут появляться язвы желудка, ожоги дыхательных и кожных покровов.
Пропионовая кислота
| Пропионовая кислота | |
 | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Пропионовая кислота |
| Химическая формула | CH3CH2COOH |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | бесцветная жидкость |
| Молярная масса | 74,08 г/моль |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | −21 °C |
| Температура кипения | 141 °C |
| Температура вспышки | 54 °C |
| Химические свойства | |
| pKa | 4,88 |
| Структура | |
| Дипольный момент | 0,63 Д |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 79-09-4 |
| SMILES | CCC(=O)O |
| RTECS | UE5950000 |
Пропио́новая кислота́ (пропановая кислота, метилуксусная кислота, консервант E280) — бесцветная едкая жидкость с резким запахом. Пропионовая кислота (с греческого «protos» — первый, «pion» — жир;) названа так, потому что она является наименьшей H(CH2)nCOOH кислотой, проявляющей свойства жирных кислот. Химическая формула С2Н5-СООН.
Содержание
Физические и химические свойства
Смешивается с водой и органическими растворителями.
По химическим свойствам — типичный представитель насыщеных карбоновых кислот; образует эфиры, амиды, галогенангидриды и т. д.
История
Пропионовая кислота впервые была описана в 1844 году Йоханом Готлибом (Johann Gottlieb), который нашёл ее среди продуктов разложения сахара. В течение следующих нескольких лет, другие химики получали пропионовую кислоту различными способами, не осознавая, что они получали одно и то же вещество. В 1847 году, французский химик Жан-Батист Дюма (Jean-Baptiste Dumas) установил, что полученные кислоты были одним и тем же веществом, которое он назвал пропионовой кислотой.
Получение
В природе пропионовая кислота найдена в нефти, образуется при брожении углеводов. В промышленности её получают карбонилированием этилена по реакции Реппе; каталитическим окислением пропионового альдегида в присутствии кобальта или ионов марганца; как побочный продукт при парофазном окислении углеводородов C4—C10. Большое количество пропионовой кислоты раньше получали как побочный продукт при производстве уксусной кислоты, но современные способы получения уксусной кислоты сделали этот метод второстепенным источником пропионовой кислоты.
Пропионовую кислоту также получают биологически при метаболическом разложении жирных кислот, содержащих нечётное число атомов углерода, и при разложении некоторых аминокислот. Бактерии рода Propionibacterium производят пропионовую кислоту, как конечный продукт своего анаэробного метаболизма. Эти бактерии часто встречаются в желудке жвачных животных, и, отчасти, из-за их деятельности швейцарский сыр имеет свой аромат.
Производные
Пропионаты — соли и эфиры пропионовой кислоты. Щёлочные и щёлочноземельные соли пропионовой кислоты хорошо растворимы в воде и не растворимы в органических растворителях. Эфиры пропионовой кислоты плохо растворимы в воде, смешиваются с органическими растворителями.
Применение
Пропионовая кислота и ее производные применяют в производстве гербицидов (пропанол, дихлорпрол), лекарственных средств (ибупрофен, феноболин и др.), душистых веществ (бензил-, фенил-, геранил-, линалоил- пропионаты), пластмасс (например, поливинилпропионата), растворителей (пропил-, бутил-, пентилпропионата и др.), винилпластификаторов и ПАВ (гликолевые эфиры).
Пропионовая кислота препятствует росту плесени и некоторых бактерий. Поэтому большая часть производимой пропионовой кислоты используется как консервант в продуктах, потребляемых человеком, и в продуктах для животных. В продуктах для животных применяется непосредственно пропионовая кислота, либо её аммониевая соль (пропионат аммония). В продуктах, потребляемых людьми, особенно в хлебе и в других хлебобулочных изделиях, пропионовая кислота используется как натриевая (пропионат натрия) или кальциевая (пропионат кальция) соли.
Безопасность
Основная опасность пропионовой кислоты — это химические ожоги, которые могут произойти при контакте с концентрированной кислотой. В исследованиях на лабораторных животных, единственным неблагоприятным эффектом, связанным с долговременным употреблением небольшого количества пропионовой кислоты, было образование язв в пищеводе и желудке из-за разъедающих свойств вещества. При исследованиях не было обнаружено, что пропионовая кислота токсична, мутагенна, канцерогенна и негативно влияет на репродуктивные органы. В организме пропионовая кислота быстро окисляется, метаболизирует и выводится из организма как углекислый газ в цикле Кребса, не накапливаясь в организме.
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДРУГИМИ ХИМИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Для большинства потребителей добавка E280 ни о чем не говорит, но если копнуть глубже, то можно узнать, что за этим обозначением прячется пропионовая кислота.
Она представляет собою бесцветную жидкость с резким запахом. Для этого химического соединения характерно универсальное применение, так как его применяют и в кулинарии, и в производстве пластмасс, и в производстве гербицидов, и даже в фармацевтике.
ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ
Если рассматривать это вещество с точки зрения химии, то химическая формула пропионовой кислоты будет: C2H5COOH. Ее вывели с помощью нефти и процесса брожения углеводов.
Саму кислоту производят бактерии с одноименным названием. Она выступает завершающим продуктом их жизнедеятельности.
Впервые данное вещество получили на производствах, где изготавливают уксус. Уксусная кислота и пропионовая кислота стали неотъемлемым понятием, потому что пропионовые соединения образуются во время изготовления уксуса
Также ученые доказали тот факт, что пропионовая кислота может встречаться и на кожных покровах человека.
Кроме того, ее обнаружили в желудках жвачных животных.
В середине 19 века ее первооткрывателем стал ученый Йохан Готлиб. Получение пропионовой кислоты он обнаружил в процессе разложение сахара, но окончательно раскрыть все «секреты» этого вещества смог только француз Жан-Батист-Дюма.
Он, к стати, и дал ее такое название.
Стоит отметить, что данная кислота имеет еще несколько названий, а именно:
В мировой классификации добавок она имеет значение E280.
СВОЙСТВА КИСЛОТЫ
Чтобы понять – для чего ее добавляют в пищевые продукты, пластмассы или корма для животных, необходимо знать ее свойства.
Поэтому ее ключевой характеристикой считается – препятствие размножения и роста различных видов плесени и бактерий.
Такое свойство ценится многими производителями хлебобулочных изделий, растворителей, пластмасс и лекарственных препаратов.
Это химическое соединение считается консервантом.
Но, где и в каком количестве можно ее применять? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо обращать внимание на законодательную базу той страны, где пропионовая кислота допускается в производственный процесс.
Например, в Российской Федерации это вещество считается допустимым в определенном количестве, но в соседней Украине, это вещество запрещено на законодательном уровне.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДРУГИМИ ХИМИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Реакции пропионовой кислоты получаются в результате ее смешивания с водой или органическими растворителями. Самыми востребованными производными этой кислоты считаются пропионаты кальция и натрия.
Пропионаты – это соли и эфиры пропионовой кислоты.
Самыми популярными реакциями взаимодействия пропионовой кислоты считаются:
1. Для получения пропионата кальция производят следующую реакцию:
2CH3CH2COOH + CaO → (CH3CH2COO)2Ca + H2O
2. Для получения пропионата натрия, необходимо провести реакцию пропионовой кислоты с гидроксидом натрия:
CH3CH2COOH + NaOH → CH3CH2COONa + H2O
Уравнение пропионовой кислоты с гидроксидом натрия показывает, что в результате этой реакции образовывается новое вещество – пропионат натрия.
Все эти реакции находят практическое применение в производстве, например, гербицида дихлорпрола и пропанола. Пропионовая кислота с гидроксидом натрия пагубно влияют на жизнедеятельность различных паразитарных растений и бурьянов. Они часто используются в сельском хозяйстве и аграрной сфере.
3. Также кроме реакций с калием и натрием, пропионовая кислота взаимодействует со спиртами. Реакция пропионовой кислоты с метиловым спиртом выражается следующим образом:
CH3CH2COOH + СН3OH = CH3CH2COOСН3 + Н2О
Полученное вещество называют метилпропионатом. Его применяют в качестве ароматизатора в пищевой промышленности, и в качестве растворителя олиф и целлюлозы.
4. Кроме метилового спирта эта кислота входит в реакцию и с этиловым спиртом. В результате получается этиловый эфир пропионовой кислоты: CH3CH2COOC2H5. Полученное вещество широко применяют в процессе производства искусственной кожи, а также с его помощью изготавливают растворители для пластмасс, целлюлозы, жира, воска. Этот продукт пропионовой кислоты считается сильнейшим ядом для насекомых.
5. Отдельного внимания требует частое использование муравьиной и пропионовой кислоты в производстве кормов для животных, в частности птиц. Муравьиная кислота помогает снизить уровень кислотности корма, что приводит к длительному хранению.
6. После реакции этанола с пропионовой кислотой получается этилпропионат. Это вещество считается неотъемлемой частью основных видов ароматизаторов, которые добавляют в пищевые продукты питания. Его также могут добавлять в качестве отдушки в парфюмерии.
7. Реакция, в которой участвуют пропанол и пропионовая кислота:
8. Реакция этанола с пропионовой кислотой:
С2Н5ОН + С2Н5СООН = С2Н5СООС2Н5 + Н2О
ВРЕД ОТ ПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ
Если придерживаться всех мер безопасности и дозировки этого вещества, то никакой опасности не может быть.
Но бывают случаи, когда из-за человеческого фактора и халатности, концентрация кислоты увеличивается.
В таком случае, продукция может принести неисправимый вред организму
При повышенной концентрации в организме могут появляться язвы желудка, ожоги дыхательных и кожных покровов.
Пропионовая кислота
Пропионовая кислота (Пропановая кислота, Метилуксусная кислота) — одноосновная карбоновая кислота алифатического ряда, бесцветная едкая жидкость с резким запахом, имеющая формулу CH3CH2COOH.
Пропионовая кислота была открыта в 1844 году Йоханом Готлибом.
Содержание
[править] Физические свойства
Температура плавления = −20,8 °С, Температура кипения = 140,8 °С, температура самовоспламенения = 440 °C, плотность 0,993 г/см 3 (20 °С). Молярная масса = 74,08 г/моль.
[править] Химические свойства
Пропионовая кислота смешивается с водой и органическими растворителями.
Соли и эфиры пропионовой кислоты называются пропионатами. Например, пропионат натрия получают следующим образом:
Пропионат кальция получают следующим образом:
Пропионовая кислота, взаимодействуя со спиртами, образует эфир. Например, при реакции с метанолом CH3OH образуется метиловый эфир пропионовой кислоты:
Пропионовая кислота может взаимодействовать с галогенами, при этом происходит замещение в углеводородном радикале. Так, при реакции с хлором образуется α-хлорпропионовая кислота:
Пропионат аммония получают взаимодействием с NH4OH:
[править] Практическое применение
В промышленности пропионовую кислоту получают карбонилированием этилена по реакции Реппе; каталитическим окислением пропионового альдегида; как побочный продукт при парофазном окислении углеводородов С4-С10, например:
Пропионовая кислота и её производные применяются в производстве гербицидов (пропанол, дихлорпрол), лекарственных средств (ибупрофен, феноболин и др.), душистых веществ (бензил-, фенил-, геранил-, линалоил- пропионаты), пластмасс (поливинилпропионата и др.), растворителей (пропил-, бутил-, пентилпропионата и др.), винилпластификаторов и поверхностно-активных веществ (гликолевые эфиры).
Пропионовая кислота применяется в пищевой промышленности, так как препятствует росту плесени и патогенных бактерий. Поэтому эта кислота используется как консервант в продуктах, как потребляемых человеком, так и в кормах для животных (в последнем случае применяется пропионат аммония). В продуктах, потребляемых людьми, особенно в хлебобулочных изделиях, данная кислота используется как натриевая (пропионат натрия) или кальциевая (пропионат кальция) соли.
При работе с пропионовой кислоты необходимо соблюдать осторожность, так как её попадание на тело человека может вызвать химический ожог. При попадании внутрь данная кислота может теоретически вызвать язву желудка.
Пропановая кислота
Пропановая кислота
| Пропионовая кислота | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | Пропионовая кислота |
| Химическая формула | CH3CH2COOH |
| Молярная масса | 74,08 г/моль |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | бесцветная жидкость |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | -21 °C |
| Температура кипения | 141 °C |
| Температура вспышки | 54 °C |
| Химические свойства | |
| pKa | 4,88 |
| Структура | |
| Дипольный момент | 0,63 Дебай |
| Классификация | |
| номер CAS | 79-09-4 |
| RTECS | UE5950000 |
Пропионовая кислота (пропановая кислота, метилуксуcная кислота, консервант E280) — бесцветная едкая жидкость с резким запахом. Пропионовая кислота (с греческого «protos» — первый, «pion» — жир;) названа так, потому что она является наименьшей H(CH2)nCOOH кислотой, проявляющей свойства жирных кислот.
Содержание
Физические и химические свойства
Смешивается с водой и органическими растворителями.
По химическим свойствам — типичный представитель насыщеных карбоновых кислот; образует эфиры, амиды, галогенангидриды и т. д.
История
Пропионовая кислота впервые была описана в 1844 году Йоханом Готлибом (Johann Gottlieb), который нашёл ее среди продуктов разложения сахара. В течение следующих нескольких лет, другие химики получали пропионовую кислоту различными способами, не осознавая, что они получали одно и тоже вещество. В 1847 году, французский химик Жан-Батист Дюма (Jean-Baptiste Dumas) установил, что полученные кислоты были одним и тем же веществом, которое он назвал пропионовой кислотой.
Получение
Пропионовую кислоту также получают биологически при метаболическом разложении жирных кислот, содержащих нечётное число атомов углерода, и при разложении некоторых аминокислот. Бактерии рода Propionibacterium производят пропионовую кислоту, как конечный продукт своего анаэробного метаболизма. Эти бактерии часто встречаются в желудке жвачных животных, и, отчасти, из-за их деятельности швейцарский сыр имеет свой аромат.
Производные
Пропионаты — соли и эфиры пропионовой кислоты. Щёлочные и щёлочноземельные соли пропионовой кислоты хорошо растворимы в воде и не растворимы в органических растворителях. Эфиры пропионовой кислоты плохо растворимы в воде, смешиваются с органическими растворителями.
Применение
Пропионовая кислота и ее производные применяют в производстве гербицидов (пропанол, дихлорпрол), лекарственных средств (ибупрофен, феноболин и др.), душистых веществ (бензил-, фенил-, геранил-, линалоил- пропионаты), пластмасс (например, поливинилпропионата), растворителей (пропил-, бутил-, пентилпропионата и др.), винилпластификаторов и ПАВ (гликолевые эфиры).
Пропионовая кислота препятствуется росту плесени и некоторых бактерий. Поэтому большая часть производимой пропионовой кислоты используется как консервант в продуктах, потребляемых человеком, и в продуктах для животных. В продуктах для животных применяется непосредственно пропионовая кислота, либо ее аммониевая соль (пропионат аммония). В продуктах, потребляемых людьми, особенно в хлебе и в других хлебобулочных изделиях, пропионовая кислота используется как натриевая (пропионат натрия) или кальциевая (пропионат кальция) соли.
Безопасность
Основная опасность пропионовой кислоты — это химические ожоги, которые могут произойти при контакте с концетрированной кислотой. В исследованиях на лабораторных животных, единственным неблагоприятным эффектом, связанным с долговременным употреблением небольшого количества пропионовой кислоты, было образование язв в пищеводе и желудке из-за разъедающих свойств вещества. При исследованиях не было обнаружено, что пропионовая кислота токсична, мутагенна, канцерогенна или негативно влияет на репродуктивные органы. В организме пропионовая кислота быстро окисляется, метаболизирует и выводится из организма как углекислый газ в цикле Кребса, не накапливаясь в организме.