مالئیـک انیدرید

مالئیـک انیدرید

مالئیک انیدرید یک ترکیب آلی با فرمول C2H2 (CO) 2O است. این ماده اسیدانیدرید مالئیک اسید است. مالئیک انیدرید یک جامد بی رنگ یا یک جامد سفید با بوی تند است. این محصول به صورت صنعتی در مقیاس وسیع برای استفاده در پوشش ها و پلیمرها تولید می شود.

انیدرید مالئیک توسط اکسیداسیون فاز بخار ان-بوتان تولید می شود. فرایند کلی گروه های متیل را به کربوکسیلات تبدیل می کند و زنجیره ی اصلی را هیدروژن زدایی می کند. انتخابی بودن این فرآیند نشان دهنده استحکام مالئیک انیدرید توسط سیستم باند دوگانه و کانژوگه است.

مالئیک انیدرید چیست؟

مالئیک انیدرید یک ترکیب آلی با فرمول C۴H۲O۳ و نام آیوپاک Furan-25-dione است. این ماده به شکل کریستال‌های سفید یا بی‌رنگ تولید می‌شود و بوی تندی دارد. این ماده به نام‌های دیگری مثل مالئیک اسید آنیدرید (Maleic acid anhydride) و cis-بوتن‌دیکربونیک آنیدرید (cis-Butenedioic anhydride) هم شناخته می‌شود.

مالئیک انیدرید یک ماده اولیه برای واکنش‌های دیلز آلدر نیز است. دیلز آلدر یک واکنش حلقه‌زایی در شیمی آلی است که در نتیجه ترکیب یک دی اِن مزدوج و یک آلکان رخ می‌دهد. به طور کلی خواص شیمیایی خانواده مالئیک اسید بسیار زیاد است. این ماده برای انجام واکنش یا واکنش‌پذیری آمادگی بالایی دارد زیرا قادر به انجام واکنش‌های خود به خودی است.

به همین دلیل به عنوان مواد اولیه بسیاری از صنایع مثل داروسازی و تولید مواد بهداشتی استفاده می‌شود. محصولاتی مثل: فرم‌های ایزومری اسید فوماریک، رزین های غیر اشباع، کوپلیمرها، سوکسینیک‌ها، تولید بوتان دی ال از این ماده به دست می‌آیند.

خواص فیزیکی و شیمیایی مالئیک انیدرید

مالئیک اسید خواص فیزیکی و شیمیایی زیادی دارد که باعث می‌شوند این ماده در صنایع مختلف کاربردهای مفیدی داشته باشد. مهم‌ترین ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی مالئیک انیدرید عبارتنداز:

مالئیک انیدرید ماده‌ای با فرمول شیمیایی C4H2O3 است که در سیستم آیوپاک با نام Furan-2,5-dione شناخته می‌شود. این ماده انحلال‌پذیری بالایی داشته و به راحتی در آب حل می‌شود؛ این در صورتی است که در موادی مانند تولوئن و بنزن حل نمی‌شود.

مالئیک اسید در دمای حدود 52 درجه سیلسیوس ذوب شده و در دمای تقریبی 202 درجه سلسیوس به جوش می‌آید. چگالی این اسید برابر با 1.48 g/cm3 است.

این ماده به صورت کریستال‌های سفید یا بی‌رنگ تولید می‌شود و بوی بسیار تندی دارد. با وجود اینکه این ماده در حالت عادی بی‌رنگ است اما خاصیت رنگ‌دهی زیادی دارد. با توجه به این موارد اگر قصد استفاده از این ماده در صنایع مختلف را دارید می‌توانید برای خرید مالئیک انیدرید باکیفیت با ما تماس بگیرید.

روش تولید مالئیک انیدرید

تولید مالئیک اسید با کمک دو روش تکنولوژیکی یعنی اکسیداسیون بوتن و هیدارته کردن مالئیک انیدرید انجام می‌شود. هر دوی این روش‌ها فرایند پیچیده‌ای دارند که به طوری که برای تکمیل واکنش نیاز به تجهیزات پیشرفته است. در قسمت پایین به توضیح مراحل انجام این واکنش‌ها به طور خلاصه می‌پردازیم:

اولین واکنش تولید مالئیک انیدرید، اکسیداسیون بوتن است. بوتن یک هیدروکربن غیر اشباع  با فرمول شیمیایی C4H10 است که از چهار اتم کربن تشکیل شده. برای انجام این واکنش ابتدا بوتن را به وسیله کاتالیزورهایی مثل که اکسید وانادیم و با استفاده از اکسیژن هوا به مالئیک اسید تبدیل می‌شود.

در مرحله دوم بعد از تکمیل فرایند اکسیداسیون، مالئیک اسید تشکیل شده به صورت ایزوله جدا می‌شود. لازم به ذکر است که این واکنش در دمای بالا و فشار کنترل شده انجام می‌شود.

در روش بعدی از هیدراته کردن مالئیک انیدرید  استفاده می‌کنند. برای این کار به مالئیک انیدرید در حضور کاتالیزورهایی مثل حمض سولفریک آب اضافه می‌شود تا این ماده به صوت خودبه‌خودی تبدیل به مالئیک اسید شود. برای تسریع این واکنش می‌توان از کاتالیزورهای اسیدی استفاده کرد. لازم به ذکر است که این واکنش در دما و فشار معمولی قابل انجام است.

کاربرد مالئیک انیدرید در صنایع غذایی

انیدرید مالئیک یک ترکیب شیمیایی است که در صنایع دیگر مثل تولید الیاف، خمیر کاغذ و… کاربرد بیشتری نسبت به صنایع غذایی دارد. اما با این حال این ماده به دلیل داشتن ویژگی‌های مفید برای تولید مواد غذایی استفاده می‌شود. مهم‌ترین ویژگی‌های مالئیک انیدرید در صنایع غذایی عبارت‌اند از:

* حفظ عطر و طعم: از این ماده به عنوان تثبیت‌کننده طعم و مزه مواد غذایی استفاده می‌کنند. علاوه بر این مالئیک انیدرید می‌تواند طعم خوراکی‌ها را بهبود ببخشد. به عنوان مثال در تولید پروتئین‌های گیاهی، آبلیمو، پنیر، چیپس و انواع نوشیدنی‌ها از این ماده استفاده می‌شود.

* کنترل :PH این ماده به عنوان یک ترکیب اسیدی تنظیم‌کننده PH در محصولات غذایی استفاده می‌شود. به عنوان مثال برای تنظیم اسیدیته انواع ترشی و مربا از این ماده استفاده می‌کنند.

* نگهدارنده مواد غذایی: مالئیک انیدرید یکی از موادی است که باعث از بین رفتن باکتری‌ها شده و اجازه رشد آن‌‍‌ها را در مواد غذایی نمی‌دهد. این ماده نگهدارنده می‌تواند فرایند رشد باکتری‌ها را کند کرده و عمر محصولات غذایی را افزایش دهد.

* تخمیر کنندگی: در مواد غذایی پختنی مثل انواع نان و کیک‌ها می‌توان از این ماده به عنوان کنترل‌کننده تخمیری استفاده کرد. به کار بردن مالئیک انیدرید در مواد غذایی می‌تواند کیفیت و بافت خمیر نان را افزایش دهد.

کاربرد مالئیک انیدرید در صنایع

مالئیک انیدرید از آن دست مواد شیمیایی است که در اکثر صنایع تولیدی کاربرد دارد. مهم‌ترین کاربردهای این ماده در صنعت عبارت‌اند از:

* تولید انواع رزین‌ها: در صنایع پتروشیمی برای تولید انواع رزین‌ها از این ماده استفاده می‌شود. از رزین‌ها برای ساخت محصولات پلاستیکی، چسب و انواع رنگ استفاده می‌کنند.

* ساخت پلاستیک: مالئیک انیدرید به عنوان یک ماده افزودنی در تولید پلاستیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ترکیب می‌تواند به بهبود خواص مکانیکی و حرارتی پلاستیک‌ها کمک کند.

* ساخت رنگ: این ماده با وجود اینکه بی‌رنگ است اما خاصیت رنگ‌دهی بالایی دارد به همین دلیل در تولید انواع رنگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

* تولید انواع پلیمرها: از مالئیک انیدرید در صنعت الکترونیک به منظور تولید انواع پلیمر به خصوص پلیمرهای نیمه‌هادی استفاده می‌شود. این پلیمرها کاربرد الکترونیکی و نوری زیادی دارند.

استفاده از مالئیک اسید در داروسازی

تولید داروها: در تولید برخی داروها از مالئیک انیدرید به عنوان ماده حد واسط استفاده می‌کنند. حد واسط، ماده‌ای است که به انجام واکنش شیمیایی کمک می‌کند. یکی از داروهایی که با کمک مالئیک انیدرید سنتز می‌شود آسپرین است که به عنوان داروی ضد التهابی و ضد درد به فروش می‌رسد.

داروی دیگری که با کمک مالئیک انیدرید ساخته می‌شود آموکسی‌سیلین است. این دارو خاصیت ضد باکتری دارد.  مالئیک انیدرید در فرایند تولید این دارو هم به عنوان ماده حد واسط حضور دارد که در مراحل ثانویه واکنش به تشکیل مولکول آموکسی‌سیلین کمک می‌کند.

عامل تنظیم‌کننده PH: در تولید داروهایی مثل «هیدروکلرید آمفوتریسین بی» که برای درمان عفونت‌های قارچی استفاده می‌شود، مالئیک انیدرید به عنوان عاملی برای کنترل PH در فرآیند تولید این دارو به کار می‌رود. در فرآیند تولید «هیدروکلرید آمفوتریسین بی» مالئیک انیدرید به عنوان یک ماده تنظیم‌کننده PH در محلول‌های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عوارض استفاده از مالئیک اسید

استفاده از مالئیک انیدرید در مواد غذایی و سایر محصولات اگر به اندازه استاندارد باشد مشکلی ایجاد نمی‌کند. اما استفاده از این ماده در مقادیر زیاد برای انسان‌ها خطرناک است. زمانی که از این ماده در مقادیر زیاد استفاده شود. موارد زیر از نشانه‌های مصرف زیاد این ماده است:

✘ آلرژی: بدن برخی افراد ممکن است به مالئیک انیدرید حساسیت نشان دهد. ابتلا به این نوع از آلرژی علائمی مانند احساس خارش، تحریک و التهاب پوستی را به همراه دارد.

✘ مشکلات گوارشی: مصرف زیاد مالئیک انیدرید می‌تواند منجر به بروز ناراحتی‌های گوارشی مثل استفراغ، تهوع و معده درد شود.

✘ تحریک چشم: چشم یکی از اندام‌های حساس بدن است که در صورت تماس با مقدار اندکی از این ماده واکنش‌های شدیدی را نشان می‌دهد. قرمزشدن، تورم، احساس درد و سوزش در ناحیه چشم می‌تواند نشان دهنده مصرف زیاد این ماده یا تماس مستقیم با آن باشد.

✘ مشکلات تنفسی: این ماده در موارد نادر منجر به بروز مشکلات تنفسی مثل تنگی نفس و آسم خفیف می‌شود. در صورتی که با این علائم مواجه شدید بهتر است سریعا به پزشک مراجعه کنید.