Кротоновая кислота
Крото́новая кислота́ (транс-2-бутеновая кислота, транс-β-метилакриловая кислота), алифатическая ненасыщенная монокарбоновая кислота, CH3 CH=CHCOOH. Кротоновая кислота содержится в продуктах сухой перегонки древесины. Впервые была выделена из масла кротона (Croton tiglium). Молярная масса 86,09 г/моль. Плотность 1,018 г/см3 . Температура плавления 71,4–71,7 °C. Температура кипения 184,7 °C.
Физико-химические свойства
Кротоновая кислота – бесцветное кристаллическое вещество с резким и удушливым запахом, растворимое в воде [4,15 г/100 мл (0 °C), 7,61 г/100 мл (20 °C), 9,4 г/100 мл (25 °C), 65,6 г/100 мл (40 °C), 12,6 г/100 мл (42 °C)], хорошо растворимое в этаноле, ацетоне, малорастворимое в лигроине.
Константа диссоциации кислоты (pKa ) составляет 4,817.
При нагревании, облучении УФ-светом, действии кислот или оснований кротоновая кислота изомеризуется, олигомеризуется и полимеризуется.
Цис-изомер 2-бутеновой кислоты получил название изокротоновая кислота. Равновесие между двумя изомерами достигается в промежутке от 140 до 180 °C, соотношение кротоновой и изокротоновой кислот в равновесной смеси составляет примерно 1 к 0,17.
Кротоновая кислота обладает химическими свойствами карбоновых кислот и вступает в реакции, характерные для алкенов. Как кислота она участвует в образовании солей, ангидридов, хлорангидридов, сложных эфиров, амидов и др. По месту двойной связи акриловая кислота присоединяет галогеноводороды, галогены, водород, аммиак, участвует в диеновом синтезе. При обработке оксидом осмия (VIII) даёт 2,3-дигидробутановую кислоту.
Кротоновая кислота восстанавливается до масляной, при окислении азотной кислотой превращается в смесь уксусной и щавелевой кислот.
Кротоновая кислота является едким веществом, вызывающим коррозию и раздражающим слизистые оболочки.
Способы получения
В промышленности кротоновую кислоту производят каталитическим окислением кротонового альдегида. Кроме того, кротоновая кислота может быть получена конденсацией ацетальдегида с малоновой кислотой в присутствии пиридина, дегидратацией 3-гидроксибутановой кислоты, щелочным гидролизом аллилцианида и др.
Участие в обмене веществ
Тиоэфир кофермента А с кротоновой кислотой является промежуточным продуктом β-окисления длинноцепочечных жирных кислот с чётным числом углеродных атомов и их биосинтеза.
Кротоновая кислота принимает участие в посттрансляционной модификации гистонов и негистоновых белков. Кротонилирование во многом похоже на ацетилирование и участвует в регуляции таких клеточных процессов, как экспрессия генов, клеточный цикл и многих других.
Применение
Кротоновая кислота в основном применяется при синтезе полимеров с широким кругом сомономеров, одним из важнейших является сополимер с винилацетатом. Сополимеры кротоновой кислоты используются в качестве красок, покрытий и клеёв, флокулянтов, связующих для взрывчатых веществ, агрохимикатов, буровых добавок.
Кротоновую кислоту используют для синтеза фармацевтических и агрохимических препаратов, например, аминокислоты DL-треонина, фунгицида каратана, противопаразитарного средства кротамитона.
Литература
- Рабинович В. А. Краткий химический справочник / В. А. Рабинович, З. Я. Хавин. – 2-е изд., испр. и доп. – Ленинград : Химия, 1978.
- Тейлор Г. Основы органической химии : для студентов нехимических специальностей. – Москва : Мир, 1989.
- Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. Vol. 10. Confectionery to cyano compounds, inorganic / ed.-in-chief B. Elvers. – 7th compl. rev. ed. – Weinheim : Wiley-VCH-Verlag, 2011.
- Травень В. Ф. Органическая химия : учебное пособие для вузов. Т. 3. – 3-е изд. . – Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2013 . – (Учебник для высшей школы).
- The Function and related Diseases of Protein Crotonylation / S. Wang, G. Mu, B. Qiu [et al.] // International journal of biological sciences. – 2021. – Vol. 17, № 13. – P. 3441–3455.