Olio di acido propionico,Conosciuto anche come acido oleico primario, è un acido grasso saturo a catena corta, formula chimica CH3CH2COOH, peso molecolare 74,08. L'acido propionico appartiene a elettroliti deboli (ka =1.34 × 10-5), la sua soluzione acquosa è debolmente acida, ma altamente corrosiva e il vapore è irritante per la pelle e il tratto respiratorio. Sotto temperatura e pressione normali, l'acido propionico è un liquido incolore, chiaro e oleoso con una spiacevole rancidità e odore pungente. È miscibile con acqua, etanolo, cloroformio ed etere.
L'acido propionico viene utilizzato principalmente come conservante alimentare e inibitore della muffa, nonché come inibitore di sostanze di viscosità media come birra, solvente di nitrocellulosa e plastificante, e può anche essere usato nella preparazione della soluzione di placcatura del nichelo, del sapore alimentare, della medicina, del pesticida, dell'inibitore della muffa, ecc.
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Formula chimica |
C3H6O2 |
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Messa esatta |
74 |
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Peso molecolare |
74 |
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m/z |
74 (100.0%), 75 (3.2%) |
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Analisi elementare |
C, 48.64; H, 8.16; O, 43.19 |
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Olio di acido propionico, noto anche come acido oleico primario, è un acido grasso saturo a catena corta con la formula chimica CH3 CH ₂ COOH. Sotto il suo aspetto oleoso incolore e chiaro, nasconde un odore rancido irritante, ma con le sue proprietà chimiche uniche - acidità debole (ka =1.34 × 10 ⁻⁵), forte corrosività e irritazione a vapore nella pelle e tratto respiratorio - è diventata una materia prima di più in campi industriali. Dalla conservazione degli alimenti alla produzione farmaceutica, dalla sintesi chimica alle applicazioni agricole, il valore dell'acido propionico attraversa ogni aspetto della produzione e della vita umana.
1. Preservati alimentari e inibitori della muffa
Una delle applicazioni fondamentali dell'ACD propionico è come conservante alimentare. Raggiunge l'inibizione ad ampio spettro di funghi, lieviti e batteri inibendo la sintesi di membrane cellulari microbiche e interrompendo l'attività del sistema enzimatico. Nei prodotti da forno come pane e pasticcini, l'aggiunta di 0,1% -0,3% di propionato di calcio o di sodio propionato può prolungare la durata di conservazione a oltre 30 giorni mantenendo la consistenza morbida del cibo. I dati sperimentali mostrano che in condizioni di 25 gradi e umidità relativa del 75%, il tempo di ritardo della crescita dello stampo del pane con un propionato di calcio aggiunto è 5 volte più lungo di quello senza un gruppo aggiunto.
Nel campo della conservazione del grano, l'ACD propionico penetra nell'interno dei cereali e inibisce l'attività metabolica dei funghi che producono tossine come Aspergillus flavus e Aspergillus Ochraceus.
Ad esempio, nella conservazione del mais, spruzzare la soluzione ACD propionica allo 0,2% può ridurre il contenuto di zearelenone nel mais dell'80%, fornendo una garanzia di sicurezza per lo stoccaggio a lungo termine. Inoltre, l'ACD propionico può anche essere usato come conservante di bevande per inibire la formazione di sostanze viscose nella produzione di birra e prevenire la torbidità del corpo della birra.
2. Agenti di fermentazione e regolatori di acidità
L'ACD propionico è l '"assistente invisibile" per la fermentazione del pane. Durante il processo di fermentazione dell'impasto, l'ACD propionico attiva l'attività degli enzimi del lievito e promuove la generazione di anidride carbonica regolando il pH in un ambiente debolmente acido di 4,5-5,0, con conseguente aumento del 20% -30% del tasso di espansione dell'impasto.
Nel frattempo, le sue proprietà antibatteriche possono inibire la contaminazione batterica e garantire la stabilità del processo di fermentazione. Nella produzione di formaggio, ACD propionico, come sottoprodotto del valore di batteri lattici, dà al formaggio cheddar un sapore di noci unico e inibisce la crescita dei batteri che si muovono abbassando il valore del pH.
3. Spezie alimentari e esaltatori di sapore
L'ACD propionico e i suoi esteri sono importanti fonti di aromi alimentari. Etil propionato ha un aroma di ananas, mentre l'isoamil propionato presenta un sapore di mela ed è ampiamente utilizzato come condimento in caramelle, bevande e prodotti da forno. Nella lavorazione della carne, l'aggiunta di 0,05% di ACD propionico può migliorare l'aroma della carne, inibendo al contempo il sapore halal prodotto dall'ossidazione dei grassi e migliorando la qualità sensoriale del prodotto.
Campo medico: ruoli diversi dalla stabilità della formulazione al trattamento delle malattie
1. Solventi farmacologici e regolatori di pH
Olio di acido propionicoHa un "ruolo di supporto invisibile" nella produzione farmaceutica. Come solvente, può dissolvere farmaci insolubili come la vitamina B12 e l'adrenalina, migliorando la loro biodisponibilità. Nella preparazione di soluzioni di iniezione, una soluzione ACD propionica allo 0,5% -1% può stabilizzare il valore del pH del farmaco nell'intervallo appropriato di 3,5-5,0, prevenendo l'idrolisi del farmaco e la degradazione ossidativa. Ad esempio, l'aggiunta di acido propionico alla penicillina G potassio l'iniezione di sale può estendere il periodo effettivo del farmaco da 6 ore a 24 ore.
2. Valore potenziale del trattamento della malattia
L'acido propionico presenta un potenziale unico nel trattamento delle malattie metaboliche. Come ACD grasso a catena corta, può essere assorbito dalle cellule epiteliali del colon, promuovendo la gluconeogenesi e il metabolismo dei grassi. Gli esperimenti sugli animali hanno dimostrato che la somministrazione orale di ACD propionico può ridurre i livelli di glucosio nel sangue nei ratti del 15%, inibendo al contempo l'attività della sintasi epatica e riducendo l'accumulo di grassi. Inoltre, l'ACD propionico ha un effetto terapeutico adiuvante sulle malattie infiammatorie intestinali come la colite ulcerosa regolando l'equilibrio del microbiota intestinale.
1. Agenti idratanti e condizionatori per la pelle
L'acido propionico, con la sua piccola struttura molecolare e lipofilia, è diventato il "magnete d'acqua" nei cosmetici. Può penetrare nello strato corneo, combinarsi con molecole d'acqua per formare una membrana di idratazione e aumentare il contenuto di umidità della pelle al 15% -20%. Nella formula della crema per il viso, l'ACD propionico all'1% -3% può aumentare la levigatezza della pelle del 40% e ridurre la perdita transcutanea dell'acqua (TEWL) del 30%.
2. Componenti core del sistema antibatterico e anticorrosivo
Le proprietà antibatteriche dell'ACD propionico lo rendono una scelta naturale per i conservanti cosmetici.
Il diametro della sua zona di inibizione contro lo Staphylococcus aureus ed Escherichia coli può raggiungere il 12 mm (concentrazione dello 0,1%) e quando combinato con conservanti come la fenossietanolo e il p-idrossiacetofenone, può formare una rete anticorrosione sinergica.
Nella formula dello shampoo, la combinazione di acido propionico allo 0,05% e 0,1% di fenossietanolo può prolungare la durata di conservazione del prodotto a 36 mesi.
3. Regolazione della base acida e miglioramento della stabilità
L'ACD propionico neutralizza i componenti alcalini e regola il pH dei cosmetici su un intervallo debolmente acido di 4,5-6,5, che è conforme all'ambiente di pH naturale della pelle. L'aggiunta di 0,02% di ACD propionico all'essenza della vitamina C può stabilizzare il pH del prodotto a 5,0-5,5, prevenire la degradazione ossidativa della vitamina C e ridurre l'irritazione alla pelle.
1. Materie prime per la sintesi di composti di estere organico
Olio di acido propionicopuò generare vari prodotti ad alto valore aggiunto attraverso reazioni di esterificazione. Butyl Propionate ha un aroma fruttato e viene utilizzato nella sintesi di spezie e solventi; Il propionato di cellulosa funge da plastificante per migliorare la flessibilità e la resistenza al calore delle materie plastiche. Nell'industria del rivestimento, la resina alchidica modificata ACD propionica può abbreviare il tempo di asciugatura a 2 ore e aumentare la durezza del film di verniciatura a 3 ore.
2. Trattamento della superficie del metallo e agenti di pulizia
L'acidità dell'ACD propionico lo rende una "scelta verde" per la pulizia dei metalli. Può dissolvere ossidi metallici come la ruscini e la scala di ossido e ha una corrosività inferiore al substrato rispetto all'ACD idroclorchio e all'ACD solforico. Nel processo di rimozione della ruggine in acciaio, una soluzione di acido propionico del 5% -10% trattata a 60 gradi per 30 minuti può raggiungere una velocità di rimozione della ruggine del 95%, formando un film di passivazione denso per prevenire la corrosione secondaria.
3. Additivi nel settore dell'elettroplante
L'acido propionico, come tampone e illuminatore in soluzione di placcatura di nichel, può stabilizzare il valore del pH della soluzione a 4,0-4,5 e impedire la precipitazione dell'idrossido di nichel. Allo stesso tempo, può assorbire sulla superficie del catodo, perfezionare i cereali di nichel, aumentare la luminosità del rivestimento di 2 livelli e migliorare la resistenza all'usura del 30%.
4. Applicazioni innovative nel campo della protezione ambientale
L'acido propionico e i suoi sali mostrano un potenziale nel trattamento dei gas di scarico. Il propionato di calcio può assorbire idrogeno solforato (H ₂ S) da gas di scarto industriale, con una capacità di assorbimento di 0,8 g/g (calcolata come propionato di calcio) e la velocità di riciclaggio dopo la rigenerazione supera il 90%. Inoltre, l'ACD polilattico Derivato ACD propionico (PLA), come plastica biodegradabile, può decomporsi completamente in anidride carbonica e acqua entro 6 mesi, fornendo una nuova soluzione per affrontare "l'inquinamento bianco".
1. Inibitori della muffa e fortificatori nutritivi
L'acido propionico è il "Guardiano naturale" della conservazione degli alimenti. Può penetrare nell'interno delle particelle di alimentazione, inibire la crescita di stampi come Aspergillus flavus e Aspergillus Ochraceus e prevenire la contaminazione da tossina fungina. L'aggiunta di uno 0,2% di calcio propionato all'alimentazione di suini può ridurre la velocità di muffa dell'alimentazione dal 15% al 2% e aumentare il tasso di conversione dell'alimentazione dell'8%. Inoltre, l'ACD propionico, come regolatore della fermentazione del rumine nei ruminanti, può promuovere la produzione di acido propionico e fornire energia aggiuntiva per gli animali.
2. Intermediati di pesticidi e prevenzione e controllo verde
L'acido propionico è un materiale sintetico chiave per vari pesticidi. Il suo propionato 2,4-D derivato è un erbicida selettivo che può danneggiare la membrana cellulare delle erbacce dicotiledoni ed è molto sicuro per colture come grano e mais.
Nella gestione dei frutteti, spruzzare la soluzione di acido propionico allo 0,5% può inibire la germinazione delle spore del patogeno di marciume di mela, con un effetto di controllo dell'85% e non vi è alcun rischio residuo per il frutto.
3. Miglioramento del suolo e regolamentazione della crescita delle piante
L'ACD propionico migliora la fertilità del suolo regolando il pH del suolo e la struttura della comunità microbica. Nel terreno acido, l'ACD propionico può neutralizzare la tossicità degli ioni in alluminio e aumentare la crescita delle radici delle colture del 20%. Nel frattempo, come regolatore di crescita delle piante, può promuovere l'allargamento del tubero delle patate e aumentare la resa del 15% -20%.
L'ACD propionico, con le sue proprietà chimiche uniche e l'ampio valore dell'applicazione, è diventato un "collegamento chimico" che collega campi come cibo, medicina, ingegneria chimica e agricoltura. Dai conservanti che estendono la durata di conservazione del pane ai potenziali farmaci per il trattamento delle malattie metaboliche; Dai regolatori a base di acidi che migliorano la stabilità dei cosmetici alle materie plastiche biodegradabili che risolvono l'inquinamento bianco, i confini dell'applicazione dell'acido propionico si espandono costantemente con l'innovazione tecnologica.
Preparazione diolio di acido propionico:
I microrganismi come l'acido propionico possono utilizzare una varietà di zuccheri fermentabili per produrre acido propionico. Nell'industria, una varietà di biomassa può essere prima idrolizzata in monosaccaridi come glucosio o xilosio con acido o enzima, e quindi introdotta in un reattore per la fermentazione. Dopo la fermentazione, aggiungere il latte di calce, precipitare, filtrare, aggiungere solfato di sodio per la reazione a doppia decomposizione, filtrare e concentrare, aggiungere acido solforico per la conversione e quindi frazionare. Il reattore di fermentazione può adottare il reattore a torre protoplasto immobilizzato e le cellule possono essere fissate nella forma seguente: la superficie dell'anello di imballaggio pre -sterilizzato è coperta da uno strato di soluzione sterilizzata contenente il 20% di gelatina e l'1,5% di shelling della superficie di immersione, dopo l'asciugatura è la superficie del palatta, la superficie della superficie è la superficie della superficie. reticolato per aumentare la forza. Risciacquare con acqua sterile, quindi sterilizzare con glicole etilenico, scaricare glicole etilenico e soffiare pulito con azoto sterile. Successivamente, il liquido di coltura di batteri acidi propionici viene aggiunto al reattore riempito con l'anello di riempimento per formare una membrana cellulare fissa sulla superficie dell'anello di riempimento, quindi può essere eseguita l'alimentazione continua per la fermentazione.
Metodo di raffinazione:
Secco e distilla con solfato di sodio anidro per raccogliere 139 ~ 141 gradi. Distillare con una piccola quantità di permanganato di potassio solido e quindi distillare. Può anche essere convertito in estere etilico per il frazionamento. L'etil propionato è stato perfezionato dall'idrolisi.
L'ossidazione diretta di idrocarburi a basso contenuto di carbonio può produrre acido formico e acido propionico quando si utilizzano idrocarburi a basso contenuto di carbonio come materie prime per produrre acido acetico e l'acido propionico può essere ottenuto dopo la separazione.
L'acido propanoico è stato sintetizzato da una reazione di un passo di etilene con monossido di carbonio e acqua sotto la catalisi del nichel carbonile. Le condizioni di reazione sono 250 - 320 grado e 10 - 30 MPA.
L'ossidazione della propionaldeide in presenza di catalizzatore propionato di manganese, la propionaldeide reagisce con aria o ossigeno per generare acido propionico.
Il metodo di idrolisi del propionitrile viene preparato mediante idrolisi del propionitrile sotto la catalisi dell'acido solforico concentrato.
Il metodo dell'acido acrilico viene preparato mediante idrogenazione e riduzione dell'acido acrilico.
Metodo di carbonilazione dell'etanolo L'etanolo viene preparato reagendo con il monossido di carbonio in presenza di catalizzatore.
Proprietà chimiche diolio di acido propionico:
Reagire con sostanze inorganiche
L'atomo di idrogeno sul gruppo carbossilico di acido propionico può essere parzialmente ionizzato in ioni idrogeno (protoni) nella soluzione acquosa e rilasciato, causando così acido acido propionico. L'acido propionico è un debole acido monobasico in soluzione acquosa, pka =4.87 (25 gradi).
1. Poiché l'acido propionico è un acido, l'acido propionico può neutralizzare con gli alcali per generare il propionato corrispondente:
Reazione di acido propionico e idrossido di sodio: CH3Cap2COOH+NaOH=ch3Cap2Coona+H.2O
Reazione di acido propionico e idrossido di calcio: 2ch3Cap2COOH+CA (OH)2= (ch3Cap2COO)2Ca +2 h2O
Reazione di acido propionico e ammoniaca: CH3Cap2COOH+NH3 · H2O=ch3Cap2Coonh4+H2O
2. L'acido propionico può subire una doppia reazione di decomposizione con sali di acido debole come il carbonato:
Reazione di acido propionico e carbonato: 2ch3Cap2COOH+CO32-=2 ch3Cap2COO-+H2O+co2 ↑
3. A causa della natura acida debole dell'acido propionico, l'acido propionico è corrosivo per molti metalli, come reagire di ferro, magnesio e acido propionico per generare propionato idrogeno e metallo.
Reazione dell'acido propionico con ferro: Fe +2 CH3Cap2COOH=(ch3Cap2COO)2Fe+H.2 ↑
Reazione di acido propionico e alluminio: 2al +6 CH3Cap2COOH =2 (ch3Cap2COO)3Al +3 h2 ↑
Reazione di acido propionico con magnesio: mg +2 CH3Cap2COOH=(ch3Cap2COO)2Mg+h2 ↑
Reazione di sostituzione del gruppo idrossilico sul gruppo carbossilico
L'OH in acido propionico può essere usato come gruppo e sostituito da carbossil, alogeno o alcossi per generare anidride acida, alogenuri acilici o estere e altri derivati dell'acido propionico, rispettivamente.
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