Малоновая кислота
Мало́новая кислота́ (пропандиовая кислота, метандикарбоновая кислота), двухосновная предельная карбоновая кислота, HOOC−CH2 −COOH. Соли и сложные эфиры малоновой кислоты – малонаты. Содержится во многих растениях (в листьях бобовых, зелёных частях злаков и зонтичных, плодах цитрусовых, а также в соках репы и свёклы). Впервые получена в 1858 г. французским химиком В. Дессенье при окислении яблочной кислоты. Молярная масса 104,06 г/моль. Плотность 1,631 г/см3 . tпл 135,6 °C (с разложением).
Физико-химические свойства
Малоновая кислота – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде [61,1 г/100 мл (0 °C), 73,5 г/100 мл (20 °C), 92,6 г/100 мл (50 °C)], этаноле [57 г/100 мл (20 °C)], растворимое в диэтиловом эфире [5,7 г/100 мл (5 °C)], пиридине, нерастворимое в бензоле.
Константы диссоциации кислоты (pKa ) составляют 2,85 и 5,70.
Как двухосновная кислота, малоновая кислота образует два ряда производных – солей, эфиров, амидов, хлорангидридов, нитрилов. Бромируется до броммалоновой и диброммалоновой кислот. Азотистая кислота окисляет малоновую кислоту до мезоксалевой. При нагревании выше температуры плавления или в разбавленном растворе соляной кислоты малоновая кислота декарбоксилируется, давая уксусную кислоту. При нагревании малоновой кислоты с оксидом фосфора (V) образуется недоокись углерода C3 O2 . Малоновая кислота и её производные вступают в реакции конденсации (например, реакции Манниха и Кнёвенагеля).
Способы получения
Малоновую кислоту получают гидролизом малонового эфира или циануксусной кислоты.
Участие в обмене веществ
Малонил-производное кофермента А, исходный интермедиат в биосинтезе жирных кислот, образуется при карбоксилировании ацетил-производного кофермента А ацетил-СоА-карбоксилазой (КФ 6.4.1.2). Мультиферментный комплекс синтеза жирных кислот (КФ 2.3.1) использует активированный малонат для наращивания цепи синтезируемой жирной кислоты до получения пальмитиновой кислоты. Малонил-производное кофермента А участвует в регуляции скоростей синтеза и распада жирных кислот в организме.
Малоновая кислота – конкурентный ингибитор ряда ферментов, например сукцинатдегидрогеназы (КФ 1.3.5.1), фумаратгидратазы (КФ 4.2.1.2), лактатдегидрогеназы (КФ 1.1.1.27) и малатдегидрогеназы (КФ 1.1.1.37).
Применение
Малоновая кислота и её производные широко применяются в синтезе фармацевтических препаратов, витаминов, агрохимикатов, отдушек, красителей, непредельных кислот, флавонов, аминокислот.
Содержание в продуктах питания
Малоновая кислота содержится в соке мандаринов (от 5,4 до 37,4 мг/100 мл), апельсинов (от 18,9 до 44,6 мг/100 мл), лимонов (от 6 до 21,7 мг/100 мл).