Биологическая роль

Глицин входит в состав многих белков и биологически активных соединений. Из глицина в живых клетках синтезируются порфирины и пуриновые основания.

Химическая формула: NH₂ —CH₂ —COOH

Глицин также является нейромедиаторной аминокислотой. Рецепторы к глицину имеются во многих участках головного мозга и спинного мозга и оказывают «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшают выделение из нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких, как глутаминовая кислота, и повышают выделение ГАМК.

Химические свойства

По хим. св-вам глицин-типичная алифатич. аминокислота. Количеств. определение основано на образовании окрашенных продуктов с о-фталевымальдегидом (р-ция Циммермана). В составе белков встречается чаще, чем др. аминокислоты. Служит предшественником в биосинтезе порфириновых соед. ипуриновых оснований. Глицин-кодируемая аминокислота, заменимая; его биосинтез осуществляется переаминированием глиоксиловой к-ты, ферментативным расщеплением серина и треонина. Синтезируют глицин из хлоруксусной к-ты и NH₃. В спектре ЯМР в D₂О хим. сдвиг протонов группы СН₂ составляет 3,55 м.д. Внутр. соль глицина  наз. бетаином.

Применяется глицин для синтеза пептидов, как компонент буферных р-ров, в смеси с др. аминокислотами - для парэнтерального питания. Мировое произ-во глицина ок. 6000 т/год (1982). В. В. Баев. 

Щавелевая кислота

Щаве́левая кислота (этандиовая кислота) НООССООН — двухосновная предельная карбоновая кислота. Принадлежит к сильныморганическим кислотам. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Соли и эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами. В природе содержится в щавеле, ревене, карамболе и некоторых других растениях в свободном виде и в виде оксалатов калия и кальция. Впервые щавелевая кислота синтезирована в 1824 году немецким химиком Фридрихом Вёлером из дициана. Щавелевая кислота (или оксалат-ион C₂O₄²⁻) является восстановителем (обесцвечивает раствор KMnO₄).

В промышленности щавелевую кислоту получают окислением углеводов, спиртов и гликолей смесью HNO₃ и H₂SO₄ в присутствии V₂O₅, либо окислением этилена и ацетилена HNO₃ в присутствии PdCl₂ или Pd(NO₃)₂, а также окислением пропилена жидким NO₂. Перспективен способ получения щавелевой кислоты из CO через формиат натрия: 

Применение

В лабораториях щавелевую кислоту иногда применяют для получения хлороводорода:

H₂С₂O₄ + Cl₂ = 2HCl↑ + 2CO₂↑

С помощью щавелевой кислоты можно в лабораторных условиях получить немного йодоводорода:

H₂С₂O₄ + I₂ = 2HI↑ + 2CO₂↑

Суммарно уравнение можно представить следующим образом окисления щавелевой кислоты (кроме фтора):

H₂С₂O₄ + Hal₂ = 2H-Hal↑ + 2CO₂↑

Щавелевую кислоту и её соли применяют в текстильной и кожевенной промышленности в качестве протравы; как компонент анодных ванн для осаждения Al, Ti и Sn покрытий; как реагент в аналитической и органической химии; компонент составов для очистки металлов от ржавчины и оксидов; для осаждения редкоземельных элементов. Оксамид — стабилизатор нитратов целлюлозы, циан — реагент в органическом синтезе, оксалилхлорид — хлорирующий, хлоркарбонилирующий и сшивающий реагент в органическом синтезе. Диалкилоксалаты, главным образом диэтилоксалат и дибутилоксалат, применяют в качестве растворителей целлюлозы; некоторые эфиры щавелевой кислоты и замещённых фенолов — в качестве хемилюминесцентных реагентов.

Опасность

Щавелевая кислота и её соли токсичны, ПДК в воде водоёмов хозяйств бытового пользования — 0,2 мг/л.

Малеиновая кислота

Малеиновая кислота — органическое соединение с формулой HOОC-CH=CH-COОH. Название по номенклатуре IUPAC — цис-бутендиовая кислота. Ее транс-изомером является фумаровая кислота. Наиболее часто она используется для получения фумаровой кислоты.

Физические свойства

Молекула малеиновой кислоты менее стабильна чем фумаровой кислоты. Разница их теплот сгорания равна 22.7 кДж/моль. Также малеиновая кислота хорошо растворима в воде (788г/л при 25 °C), а фумаровая кислота — плохо (6.3 г/л при 25 °C). Оба свойства объясняются образованием внутримолекулярных водородных связей в молекуле малеиновой кислоты.

История и методы синтеза

Малеиновая кислота впервые была получена Лассэнем в 1819 г. перегонкой яблочной кислоты. По Перкину (1881 г.), для ее получения яблочною кислоту обрабатывают ацетилхлоридом, получая ацетил-яблочный ангидрид, который разлагается с образованием уксусной кислоты и малеинового ангидрида, гидратацией которого получают малеиновую кислоту. Общая схема процесса: 

Производство в промышленности

В промышленности малеиновою кислоту получают гидролизом малеинового ангидрида, который получают каталитическим окислением бензола по схеме: 

Применение в промышленности

Наиболее важным применением малеиновой кислоты является использование ее в производстве фумаровой кислоты. Для производства фумаровой кислоты, малеиновою кислоту каталитически (кат. тиомочевина, неорганические кислоты) изомеризуют. Очень малая растворимость фумаровой кислоти сильно упрощает ее отделение от непрореагировавшей малеиновой кислоты. Хотя обе кислоты являются конформерами, но они не могут самопроизвольно превращатся одна в другую. Это объясняется тем что для их взаимопревращение нужно разорвать двойную углерод-углеродную связь, что не является энергетиически выгодным. Путем озонолиза малеиновою кислоту превращают в глиоксиловою кислоту