Малоновая кислота

Малоновая кислота
Общие
Химическая формула	C3H4O4
Физические свойства
Молярная масса	104,03 г/моль
Плотность	1,6305 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	135,6 °C
Температура разложения	140-160 °C
Химические свойства
pKa	1,40·10−3; 2,07·10−6
Растворимость в воде	73,5 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	141-82-2

Мало́новая кислота (пропандиовая, метандикарбоновая кислота) НООССН₂СООН — двухосновная предельная карбоновая кислота. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Соли и сложные эфиры малоновой кислоты называются малонатами. Малонат кальция содержится в соке сахарной свёклы.

Физические и химические свойства

Малоновая кислота хорошо растворима в воде и этаноле, а также в пиридине и диэтиловом эфире. В бензоле малоновая кислота не растворяется.

Щелочные соли малоновой кислоты хорошо растворяются в воде, в отличие от малонатов свинца и бария.

Малоновая кислота образует два ряда производных по карбоксильным группам (кислых и полных): сложные эфиры, нитрилы, амиды, хлорангидриды. Например, в зависимости от условий проведения реакции при действии на малоновую кислоту SOCl₂ образуется полный хлорангидрид ClCOCH₂COCl или полухлорангидрид ClCOCH₂COOH.

При нагревании кислоты выше температуры плавления или нагревания её водного растворп выше 70 °C малоновая кислота легко декарбоксилируется с образованием уксусной кислоты. Декарбоксилированию подвергаются также замещённые малоновые кислоты, которые превращаются в монокарбоновые кислоты: RCH(COOH)₂ → RCH₂COOH + CO₂.

При нагревании с оксидом фосфора(V) малоновая кислота образует недооксид углерода C₃O₂. Под действием брома переходит в броммалоновую или диброммалоновую кислоту; при действии HNO₂ окисляется до мезоксалевой кислоты OC(COOH)₂.

Малоновая кислота и её моноэфиры вступают в реакции Манниха, Кнёвенагеля:

$\mathsf{C_2H_5OOCCH_2COOH + CH_2O + HN(CH_3)_2 \rightarrow C_2H_5OOC(CH_2)_2N(CH_3)_2}$

$\mathsf{CH_2(COOH)_2 + RCHO \rightarrow RCH(OH)CH(COOH)_2 + RCH \text{=} C(COOH)_2 \rightarrow RCH \text{=} CHCOOH}$

Получение и применение

Промышленный способ синтеза малоновой кислоты заключается в гидролизе циануксусной кислоты. Малоновая кислота используется в синтезе непредельных кислот, флавонов, аминокислот, витаминов B₁ и B₆.

Биохимия

Кальциевая соль малоновой кислоты в больших количествах содержится в корнеплодах свеклы в форме белых кристаллов. Малоновая кислота представляет собой классический пример конкурентного ингибитора — связывается с сукцинатдегидрогеназой в комплексе II ЭТЦ.

Литература

• Кнунянц И. Л. и др. т.2 Даффа-Меди // Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5