Óleo de ácido propiônico,Também conhecido como ácido oleico primário, é um ácido graxo saturado de cadeia curta, fórmula química CH3CH2COOH, peso molecular 74.08. O ácido propiônico pertence a eletrólito fraco (ka =1.34 × 10-5), sua solução aquosa é fracamente ácida, mas altamente corrosiva, e o vapor é irritante para a pele e o trato respiratório. Sob temperatura e pressão normais, o ácido propiônico é um líquido incolor, claro e oleoso, com ranço desagradável e cheiro pungente. É miscível com água, etanol, clorofórmio e éter.
O ácido propiônico é usado principalmente como preservativo de alimentos e inibidor de oídio, bem como inibidor de substâncias de viscosidade média, como cerveja, solvente de nitrocelulose e plastificante, e também pode ser usado na preparação de solução de níquel, sabor alimentar, medicamento, pesticida, inibidor de moto, etc.
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Fórmula química |
C3H6O2 |
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Massa exata |
74 |
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Peso molecular |
74 |
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m/z |
74 (100.0%), 75 (3.2%) |
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Análise elementar |
C, 48.64; H, 8.16; O, 43.19 |
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Óleo de ácido propiônico, também conhecido como ácido oleico primário, é um ácido graxo saturado de cadeia curta com a fórmula química CH3 CH ₂ COOH. Sob sua aparência incolor e clara oleosa, esconde um odor rançoso irritante, mas com suas propriedades químicas únicas - acidez fraca (ka =1.34 × 10 ⁻⁵), forte corrosividade e irritação a vapor na pele e no trato respiratório - tornou -se uma matéria -ana -central em vários campos industriais. Da preservação de alimentos à fabricação farmacêutica, da síntese química a aplicações agrícolas, o valor do ácido propiônico percorre todos os aspectos da produção e da vida humanos.
1. Conservadores de alimentos e inibidores de mofo
Uma das principais aplicações da ACD propiônica é como conservante de alimentos. Atinge a inibição de amplo espectro de fungos, leveduras e bactérias, inibindo a síntese de membranas celulares microbianas e interrompendo a atividade do sistema enzimático. Nos assados, como pão e bolos, adicionar 0,1% -0,3% de propionato de cálcio ou propionato de sódio pode prolongar o prazo de validade a mais de 30 dias, mantendo a textura macia dos alimentos. Dados experimentais mostram que, sob as condições de 25 graus e a umidade relativa de 75%, o tempo de atraso de crescimento do molde de pão com propionato de cálcio adicionado é 5 vezes maior que o do grupo adicionado.
No campo da preservação de grãos, a DCA propiônica penetra no interior dos grãos e inibe a atividade metabólica dos fungos que produzem toxinas, como Aspergillus flavus e Aspergillus ochraceus.
Por exemplo, no armazenamento de milho, a pulverização de 0,2% de solução de ACD propiônica pode reduzir o conteúdo da zearalenona no milho em 80%, fornecendo uma garantia de segurança para o armazenamento a longo prazo. Além disso, a ACD propiônica também pode ser usada como conservante de bebida para inibir a formação de substâncias viscosas na produção de cerveja e impedir a turbidez do corpo da cerveja.
2. Agentes de fermentação e reguladores de acidez
Propiônico ACD é o 'Assistente Invisível' para fermentação de pão. Durante o processo de fermentação da massa, o Propiônico ACD ativa a atividade da enzima de levedura e promove a geração de dióxido de carbono ajustando o pH a um ambiente fracamente ácido de 4,5-5,0, resultando em um aumento de 20% a 30% na taxa de expansão da massa.
Enquanto isso, suas propriedades antibacterianas podem inibir a contaminação bacteriana e garantir a estabilidade do processo de fermentação. Na produção de queijos, ACD propiônico, como um subproduto da fermentação de bactérias ACD lático, fornece a queijo cheddar o valor de queijo.
3. Especiarias alimentares e intensificadores de sabor
O ACD propiônico e seus ésteres são fontes importantes de aromas de alimentos. O etil propionato tem um aroma de abacaxi, enquanto o isoamil propionato apresenta um sabor da maçã e é amplamente utilizado como tempero em doces, bebidas e assados. No processamento de carne, a adição de ACD propiônica de 0,05% pode melhorar o aroma da carne, inibindo o sabor halal produzido pela oxidação da gordura e melhorando a qualidade sensorial do produto.
Campo médico: diversos papéis da estabilidade da formulação ao tratamento da doença
1. Solventes de drogas e reguladores de pH
Óleo de ácido propiônicodesempenha um "papel de apoio invisível" na fabricação farmacêutica. Como solvente, pode dissolver medicamentos insolúveis, como vitamina B12 e adrenalina, melhorando sua biodisponibilidade. Na preparação de soluções de injeção, uma solução de ACD propiônica de 0,5% a 1% pode estabilizar o valor de pH do medicamento dentro da faixa apropriada de 3,5-5,0, impedindo a hidrólise do medicamento e a degradação oxidativa. Por exemplo, adicionar o ácido propiônico à injeção de sal de potássio da penicilina G pode prolongar o período efetivo do medicamento de 6 horas a 24 horas.
2. Valor potencial do tratamento da doença
O ácido propiônico exibe potencial único no tratamento de doenças metabólicas. Como ACD gorduroso de cadeia curta, pode ser absorvido pelas células epiteliais do cólon, promovendo a gliconeogênese e o metabolismo da gordura. Experimentos em animais mostraram que a administração oral de DCA propiônica pode reduzir os níveis de glicose no sangue em ratos em 15%, inibindo a atividade da gordura do fígado e a redução da acumulação de gordura. Além disso, a DCA propiônica tem um efeito terapêutico adjuvante em doenças inflamatórias intestinais, como colite ulcerosa, regulando o equilíbrio da microbiota intestinal.
1. Agentes hidratantes e condicionadores de pele
O ácido propiônico, com sua pequena estrutura molecular e lipofilicidade, tornou -se o "ímã da água" em cosméticos. Ele pode penetrar no estrato córneo, combinar -se com moléculas de água para formar uma membrana de hidratação e aumentar o teor de umidade da pele para 15% a 20%. Na fórmula do creme facial, 1% -3% de ACD propiônico pode aumentar a suavidade da pele em 40% e reduzir a perda de água transcutânea (TEWL) em 30%.
2. Componentes principais do sistema antibacteriano e anticorrosão
As propriedades antibacterianas da ACD propiônica tornam uma escolha natural para os conservantes cosméticos.
O diâmetro de sua zona de inibição contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli pode atingir 12 mm (concentração de 0,1%) e, quando combinada com conservantes, como fenoxietanol e p-hidroxiacetofenona, pode formar uma rede anticorrosão sinérgica.
Na fórmula de shampoo, a combinação de ácido propiônico a 0,05% e fenoxietanol a 0,1% pode prolongar a vida útil do produto a 36 meses.
3. Regulação da base ácida e melhoria de estabilidade
O ACD propiônico neutraliza os componentes alcalinos e ajusta o pH dos cosméticos a uma faixa fracamente ácida de 4,5-6,5, que está em conformidade com o ambiente de pH natural da pele. A adição de 0,02% de ACD propiônico à vitamina C pode estabilizar o pH do produto em 5.0-5.5, impedir a degradação oxidativa da vitamina C e reduzir a irritação na pele.
1. Matérias -primas para a síntese de compostos éstres orgânicos
Óleo de ácido propiônicopode gerar vários produtos de alto valor agregado através de reações de esterificação. O butil propionato tem um aroma frutado e é usado na síntese de especiarias e solventes; O propionato de celulose atua como um plastificante para melhorar a flexibilidade e a resistência ao calor dos plásticos. Na indústria de revestimento, a resina alquídica modificada por ACD propiônica pode reduzir o tempo de secagem para 2 horas e aumentar a dureza do filme de pintura para 3h.
2. Tratamento de superfície metálica e agentes de limpeza
A acidez do Propiônico ACD o torna uma "escolha verde" para a limpeza de metal. Ele pode dissolver óxidos metálicos, como a escala de ferrugem e óxido, e tem menor corrosividade para o substrato do que o ACD clorídrico e o ACD sulfúrico. No processo de remoção da ferrugem do aço, uma solução de ácido propiônico de 5% a 10% tratado em 60 graus por 30 minutos pode atingir uma taxa de remoção de ferrugem de 95%, enquanto formando um filme denso de passivação para impedir a corrosão secundária.
3. Aditivos na indústria de eletroplatação
O ácido propiônico, como tampão e iluminador na solução de níquel, pode estabilizar o valor de pH da solução em 4.0-4.5 e impedir a precipitação de hidróxido de níquel. Ao mesmo tempo, ele pode adsorver na superfície do cátodo, refinar os grãos de níquel, aumentar o brilho do revestimento em 2 níveis e melhorar a resistência ao desgaste em 30%.
4. Aplicações inovadoras no campo da proteção ambiental
O ácido propiônico e seus sais mostram potencial no tratamento de gases de escape. O propionato de cálcio pode absorver o sulfeto de hidrogênio (H ₂ s) do gás residual industrial, com uma capacidade de absorção de 0,8g/g (calculada como propionato de cálcio), e a taxa de reciclagem após a regeneração excede 90%. Além disso, o ACD polilático derivado Propiônico (PLA), como plástico biodegradável, pode se decompor completamente em dióxido de carbono e água dentro de 6 meses, fornecendo uma nova solução para abordar a "poluição branca".
1. Inibidores de molde de alimentação e fortificadores de nutrientes
O ácido propiônico é o "guardião natural" da preservação da alimentação. Pode penetrar no interior das partículas de alimentação, inibir o crescimento de moldes como Aspergillus flavus e Aspergillus ochraceus e impedir a contaminação por toxinas fúngicas. A adição de 0,2% de propionato de cálcio à alimentação de porco pode reduzir a taxa de molde de alimentação de 15% para 2% e aumentar a taxa de conversão de alimentação em 8%. Além disso, o Propiônico ACD, como regulador da fermentação de rumes em ruminantes, pode promover a produção de ácido propiônico e fornecer energia adicional para os animais.
2. Intermediários de pesticidas e prevenção e controle verde
O ácido propiônico é um material sintético essencial para vários pesticidas. Seu propionato 2,4-D derivado é um herbicida seletivo que pode danificar a membrana celular de ervas daninhas dicotiledôneas e é altamente segura para culturas como trigo e milho.
No manejo do pomar, a pulverização de uma solução de ácido propiônico a 0,5% pode inibir a germinação de esporos de patógenos de podridão da maçã, com um efeito de controle de 85%, e não há risco residual para a fruta.
3. Melhoria do solo e regulação do crescimento de plantas
A DPA propiônica melhora a fertilidade do solo, regulando o pH do solo e a estrutura da comunidade microbiana. No solo ácido, a DCA propiônica pode neutralizar a toxicidade dos íons de alumínio e aumentar o crescimento das raízes da colheita em 20%. Enquanto isso, como regulador de crescimento de plantas, pode promover o aumento do tubérculo de batata e aumentar o rendimento em 15% a 20%.
O Propiônico ACD, com suas propriedades químicas únicas e amplo valor de aplicação, tornou -se um "ligação química" de conexão, como alimentos, medicina, engenharia química e agricultura. De conservantes que prolongam a vida útil do pão a potenciais medicamentos para o tratamento de doenças metabólicas; Dos reguladores ácidos que aumentam a estabilidade dos cosméticos a plásticos biodegradáveis que resolvem a poluição branca, os limites da aplicação do ácido propiônico estão se expandindo constantemente com a inovação tecnológica.
Preparação deóleo de ácido propiônico:
Microorganismos como o ácido propiônico podem usar uma variedade de açúcares fermentáveis para produzir ácido propiônico. Na indústria, uma variedade de biomassa pode ser primeiro hidrolisada em monossacarídeos, como glicose ou xilose com ácido ou enzima, e depois introduzida em um reator para fermentação. Após a fermentação, adicione leite de limão, precipitem, filtre, adicione sulfato de sódio para reação de decomposição dupla, filtre e concentre, adicione ácido sulfúrico para conversão e depois fracione. The fermentation reactor can adopt the immobilized protoplast tower reactor, and the cells can be fixed in the following form: the surface of the pre sterilized packing ring is covered with a layer of sterilized solution containing 20% gelatin and 1.5% shellac by immersion method, and after drying, 2.5% glutaraldehyde aqueous solution is sprayed, so that the polymer on the surface of the packing ring is reticulado para aumentar a força. Enxágue com água estéril, depois esterilize com etileno glicol, descarregue o etileno glicol e exploda -o com nitrogênio estéril. Posteriormente, o líquido de cultura de bactérias do ácido propiônico é adicionado ao reator preenchido com o anel de enchimento para formar uma membrana celular fixa na superfície do anel de enchimento e, em seguida, a alimentação contínua pode ser realizada para fermentação.
Método de refino:
Seco e destilar com sulfato de sódio anidro para coletar fração de 139 ~ 141 graus. Destilado com uma pequena quantidade de permanganato de potássio sólido e depois destilar. Também pode ser convertido em éster de etila para fracionamento. O propionato de etila foi refinado por hidrólise.
A oxidação direta de hidrocarbonetos de baixo carbono pode produzir ácido fórmico e ácido propiônico ao usar hidrocarbonetos de baixo carbono como matérias -primas para produzir ácido acético, e o ácido propiônico pode ser obtido após a separação.
O ácido propanóico foi sintetizado por uma reação de um passo de etileno com monóxido de carbono e água sob a catálise de carbonil níquel. As condições de reação são 250 - 320 grau e 10 - 30 mpa.
Oxidação de PropionalDeído na presença de catalisador de propionato de manganês, Propionaldeído reage com ar ou oxigênio para gerar ácido propiônico.
O método de hidrólise de propionitrila é preparado por hidrólise de propionitrila sob a catálise do ácido sulfúrico concentrado.
O método do ácido acrílico é preparado por hidrogenação e redução do ácido acrílico.
O método de carbonilação de etanol é preparado reagindo com monóxido de carbono na presença de catalisador.
Propriedades químicas deóleo de ácido propiônico:
Reagir com substâncias inorgânicas
O átomo de hidrogênio no grupo carboxil de ácido propiônico pode ser parcialmente ionizado em íons de hidrogênio (prótons) na solução aquosa e liberada, fazendo com que o ácido propiônico seja ácido. O ácido propiônico é um ácido monobásico fraco em solução aquosa, pka =4.87 (25 graus).
1. Como o ácido propiônico é um ácido, o ácido propiônico pode neutralizar com álcalis para gerar propionato correspondente:
Reação do ácido propiônico e hidróxido de sódio: CH3Cap2COOH+NAOH=cap3Cap2Coona+h2O
Reação do ácido propiônico e hidróxido de cálcio: 2CH3Cap2COOH+CA (OH)2= (cap3Cap2COO)2CA +2 h2O
Reação do ácido propiônico e amônia: CH3Cap2COOH+NH3 · H2O=cap3Cap2Coonh4+H2O
2. O ácido propiônico pode sofrer uma reação de decomposição dupla com sais ácidos fracos, como carbonato:
Reação do ácido propiônico e carbonato: 2CH3Cap2COOH+CO32-=2 cap3Cap2COO-+H2O+CO2 ↑
3. Devido à natureza ácida fraca do ácido propiônico, o ácido propiônico é corrosivo a muitos metais, como ferro, magnésio e ácido propiônico, reagem para gerar hidrogênio e propionato de metal.
Reação do ácido propiônico com ferro: Fe +2 ch CH3Cap2COOH=(cap3Cap2COO)2Fe+h2 ↑
Reação do ácido propiônico e alumínio: 2al +6 ch3Cap2COOH =2 (cap3Cap2COO)3Al +3 h2 ↑
Reação do ácido propiônico com magnésio: mg +2 ch CH3Cap2COOH=(cap3Cap2COO)2Mg+h2 ↑
Reação de substituição do grupo hidroxila no grupo carboxila
O OH no ácido propiônico pode ser usado como um grupo e substituído por carboxil, halogênio ou alcoxi para gerar anidrido ácido, halogeneto ou éster e outros derivados do ácido propiônico, respectivamente.
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