حمض البروبانيك الفورمولا ، خصائص ، المخاطر والاستخدامات

ال حمض البروبانيك هو عبارة عن حمض دهني قصير السلسلة يشتمل على الإيثان المرتبط بالكربون الموجود في مجموعة كربوكسي. صيغته هي CH₃-CH₂-COOH. يُعرف أنيون CH3CH2COO- بالإضافة إلى أملاح واسترات حمض البروبانيك باسم البروبيونات (أو البروبانينات)..

يمكن الحصول عليها من عجينة الخشب عن طريق عملية التخمير باستخدام بكتيريا الجنس بروبيونيباكتيريوم. كما يتم الحصول عليها من الإيثانول وأول أكسيد الكربون باستخدام محفز ثلاثي فلوريد البورون (أونيل ، 2001).

هناك طريقة أخرى للحصول على حمض البروبانيك وهي أكسدة البروبالديهايد في وجود أيونات الكوبالت أو المنجنيز. يتطور هذا التفاعل بسرعة عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 40-50 درجة مئوية:

2CH₃CH₂CHO + O₂ → 2CH₃CH₂COOH

يتواجد المركب بشكل طبيعي عند مستويات منخفضة في منتجات الألبان ويتم إنتاجه بشكل عام ، إلى جانب الأحماض الدهنية الأخرى ذات السلسلة القصيرة ، في الجهاز الهضمي للإنسان والثدييات الأخرى باعتباره المنتج النهائي للهضم الميكروبي للكربوهيدرات..

لديها نشاط فسيولوجي كبير في الحيوانات (قاعدة بيانات الإنسان الأيضية ، 2017).

مؤشر

• 1 الخصائص الفيزيائية والكيميائية
• 2 التفاعل والمخاطر
• 3 الكيمياء الحيوية
• 4 الاستخدامات
• 5 المراجع

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

حمض البروبانيك سائل عديم اللون وزيت برائحة كريهة وغير كريهة. يظهر الشكل في الشكل 2 (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017).

حمض البروبانيك له وزن جزيئي 74.08 جم / مول وكثافة 0.992 جم / مل. نقطة التجمد ونقطة الغليان هما -20.5 درجة مئوية و 141.1 درجة مئوية على التوالي. حمض البروبانيك هو حمض ضعيف له pKa 4.88.

المركب قابل للذوبان بشدة في الماء ، حيث يمكنه حل 34.97 جرام من المركب لكل 100 مل من المذيب. كما أنه قابل للذوبان في الإيثانول والإيثر والكلوروفورم (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

حمض البروبانيك له خواص فيزيائية وسيطة بين تلك الخاصة بالأحماض الكربوكسيلية الأصغر ، والأحماض الخلوية والخليك ، والأحماض الدهنية الأكبر.

تُظهر الخصائص العامة للأحماض الكربوكسيلية ويمكن أن تشكل مشتقات أميد وإستر وأنهيدريد وكلوريد. يمكن أن يخضع لعملية الهلوجين ألفا مع البروم في وجود PBr3 كعامل مساعد (تفاعل HVZ) لتشكيل CH3CHBrCOOH.

التفاعل والمخاطر

حمض البروبانيك مادة قابلة للاشتعال وقابلة للاشتعال. يمكن أن تشعله الحرارة أو الشرر أو اللهب. يمكن أن تشكل الأبخرة مخاليط متفجرة بالهواء ، وتكون قادرة على السفر إلى مصدر الاشتعال وتنفجر.

معظم الأبخرة أثقل من الهواء. سوف تنتشر على طول الأرض وسيتم جمعها في المناطق المنخفضة أو المحصورة (المجاري ، الأقبية ، الخزانات). خطر انفجار البخار في الداخل ، في الهواء الطلق أو في المجاري.

يمكن أن تتبلمر المواد المحددة بعلامة (P) بشكل متفجر عند تسخينها أو لفها في النار. يمكن أن تنفجر الحاويات عند تسخينها (PROPIONIC ACID ، 2016).

يجب أن يبقى المجمع بعيدًا عن الحرارة أو مصادر الاشتعال. عند تسخينها إلى التحلل تنبعث منها دخان نفاث والأبخرة المهيجة.

حمض البروبانيك مهيج للجلد والعينين والأنف والحنجرة لكنه لا ينتج عنه آثار جهازية حادة وليس له أي إمكانات سامة وراثية يمكن إثباتها. في حالة ملامسة الماء يجب غسله بكمية كبيرة من الماء (حمض بروبيونيك ، ورقة بيانات سلامة المواد ، 2013).

كيمياء حيوية

تتشكل القاعدة المصاحبة لحمض البروبانيك ، بروبيونات ، باعتبارها الجزء الطرفي لثلاثة كربونات (يتم تنشيطها مع أنزيم A كـ بروبيونيل- CoA) في أكسدة الأحماض الدهنية الكربونية ذات الأرقام الفردية وأكسدة السلسلة الجانبية لل كولسترول.

تشير التجارب التي أجريت على نظائر البروبيونات المشعة المحقونة في فئران الصيام إلى أنه يمكن أن يظهر في الجليكوجين والجلوكوز وسيطة لدورة حمض الستريك والأحماض الأمينية والبروتينات..

يتضمن مسار استقلاب حمض البروبانيك التفاعل مع أنزيم A ، الكربوكسيل لتشكيل methylmalonyl-coenzyme A ، والتحويل إلى حامض succinic ، الذي يدخل في دورة حمض الستريك.

يمكن أكسدة حمض البروبانيك دون تشكيل أجسام الكيتون ، وعلى النقيض من حمض الخليك ، يتم دمجه في الكربوهيدرات وكذلك الدهون (Bingham، Cohrssen، & Powell، 2001).

حمض بروبيونيك الحامض هو أحد أكثر أنواع الحامض العضوي شيوعا ، وهو مرض يشتمل على العديد من الاضطرابات المتنوعة.

نتائج المرضى الذين يولدون مع بيلة حمض بروبيونيك ضعيفة في أنماط التطور العقلي ، حيث تبلغ نسبة الذكاء 60 ٪ لديهم أقل من 75 ويتطلبون تعليمًا خاصًا.

نتج عن عمليات زراعة الكبد و / أو الكلى الناجحة في عدد قليل من المرضى جودة حياة أفضل ولكنهم لم يمنعوا بالضرورة المضاعفات العصبية والحشوية.

تؤكد هذه النتائج على الحاجة إلى المراقبة الأيضية الدائمة ، بشكل مستقل عن الاستراتيجية العلاجية.

تطبيقات

حمض البروبانيك يمنع نمو البكتيريا والعفن في مستويات تتراوح بين 0.1 و 1 ٪ بالوزن. نتيجة لذلك ، يتم استهلاك معظم حمض البروبانيك المنتج كمادة حافظة لكل من الأعلاف والغذاء للاستهلاك البشري مثل الحبوب والحبوب..

حفظ الأعلاف والحبوب والمواد الغذائية وكذلك إنتاج بروبيونات الكالسيوم والصوديوم الذي يمثل ما يقرب من 80 ٪ من الاستهلاك العالمي من حمض البروبانيك في عام 2016 ، مقارنة مع 78.5 ٪ في عام 2012.

يستخدم حوالي 51 ٪ من الاستهلاك العالمي لحمض البروبانيك في تغذية الحيوانات والحفاظ على الحبوب ، في حين يستخدم حوالي 29 ٪ في إنتاج بروبيونات الكالسيوم والصوديوم ، والتي تستخدم أيضًا في صناعة الأغذية والأعلاف.

ومن الأسواق المهمة الأخرى لحمض البروبانيك إنتاج مبيدات الأعشاب وإنتاج ثاني إيثيل كيتون. وتشمل التطبيقات ذات الحجم المنخفض خلات السليلوز بروبيونات ، والمستحضرات الصيدلانية ، واسترات المذيبات ، المنكهات والعطور ، والملدنات ، والأصباغ والمواد المساعدة النسيجية ، والجلود والمطاط.

يعتمد الطلب على حمض البروبانيك إلى حد كبير على إنتاج الأعلاف والحبوب ، تليها الأطعمة المعلبة ومنتجات المخابز.

آفاق النمو العالمي لحمض البروبانيك وأملاحه في تغذية الحيوانات / الحبوب والحفاظ على الأغذية مهمة (IHS Markit ، 2016).

وتشمل الأسواق الأخرى سريعة النمو استرات البروبيونات للمذيبات ، مثل بروبيونات n- بوتيل والبنتيل ؛ يتم استخدام هذه الإسترات بشكل متزايد كبديل للمذيبات المدرجة في قائمة ملوثات الهواء الخطرة.

مراجع

1. Bingham، E.، Cohrssen، B.، & Powell، C. (2001). مجلدات سموم باتي 1-9 5th ed. نيويورك: جون وايلي وأولاده.
2. EMBL-بنك الإمارات الدولي. (2016 ، 14 أكتوبر). حمض البروبيونيك. تعافى من ChEBI: ebi.ac.uk.
3. قاعدة الأيض البشرية. (2017 ، 2 مارس). حمض البروبيونيك. تم الاسترجاع من hmdb.ca: hmdb.ca.
4. IHS Markit. (2016 ، ديسمبر). دليل الاقتصاد الكيميائي حمض البروبيونيك. تم الاسترجاع من ihs: ihs.com.
5. ورقة بيانات سلامة المواد حمض البروبيونيك. (2013 ، 21 مايو). تم الاسترجاع من sciencelab: sciencelab.com.
6. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ... (2017 ، 22 أبريل). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 1032. تم الاسترجاع من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
7. اونيل ، م. (2001) ، مؤشر ميرك - موسوعة الكيماويات والعقاقير والبيولوجيا ، الطبعة الثالثة عشر ، نيو جيرسي: ميرك وشركاه ، وشركة.
8. حمض تقريبي. (2016). تم استرجاعه من المواد الكيميائية الجليدية: cameochemicals.noaa.gov.
9. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). حمض البروبيونيك. تم الاسترجاع من chemspider: chemspider.com.