Acid Maleic (C4H2O3) | Tính chất, Cấu tạo và Ứng dụng

Acid Maleic (C4H2O3) | Tính chất, Cấu tạo và Ứng dụng

Đôi nét về Acid Maleic (C4H2O3) | Tính chất, Cấu tạo và Ứng dụng

Acid Maleic (công thức hóa học: C4H2O3) là một acid hữu cơ không no, tồn tại dưới dạng đồng phân cis của acid fumaric. Nó là một dioic acid với hai nhóm carboxyl (-COOH) nằm ở vị trí liên kết đôi giữa hai nguyên tử carbon. Ở điều kiện thường, acid maleic là một chất rắn kết tinh màu trắng. Nhằm dễ tan trong nước và có tính axit mạnh hơn acid fumaric. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nhựa, sản xuất polyme, nhựa polyester không no. Và trong cả sản xuất thuốc trừ sâu, chất làm mềm, phụ gia thực phẩm và dược phẩm.

1. Giới thiệu về Acid Maleic (C4H2O3)

Acid Maleic (C₄H₂O₃), hay còn gọi là maleic acid, là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm dicarboxylic acid (axit hai chức), với công thức phân tử đúng là C₄H₄O₄ (trong một số tài liệu ghi C₄H₂O₃ do rút gọn dạng khô). Đây là đồng phân cis của acid fumaric (dạng trans), và chính sự sắp xếp cis của hai nhóm –COOH trên liên kết đôi C=C làm cho acid maleic có tính chất hóa học rất đặc trưng.

Ở điều kiện thường, acid maleic là một chất rắn màu trắng, tan rất tốt trong nước, rượu và acetone. Nó có điểm nóng chảy khoảng 135 °C và có tính axit mạnh hơn so với acid fumaric nhờ khả năng tạo liên kết hydro nội phân tử giữa hai nhóm carboxyl gần nhau.

2. Tính chất vật lý và hóa học của Acid Maleic (C4H2O3)

🔹 TÍNH CHẤT VẬT LÝ:

🔹 TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

1. Cấu trúc cis:

   • Hai nhóm –COOH nằm cùng phía trên liên kết đôi C=C → dễ tạo liên kết hydro nội phân tử → ảnh hưởng đến độ axit và phản ứng hóa học.

2. Phản ứng đặc trưng:

   • Khử nước → tạo maleic anhydride (C₄H₂O₃):

     C4H4O4→heatC4H2O3+H2O

   • Phản ứng cộng vào liên kết đôi:

     • Cộng HCl, HBr, Br₂ → tạo dẫn xuất halogen hóa.

   • Phản ứng este hóa với rượu → tạo diester (dimethyl maleate, diethyl maleate).

   • Tạo muối với base như NaOH, KOH → muối maleate.

3. Khả năng tạo phức:

   • Hai nhóm –COOH gần nhau giúp acid maleic tạo phức chelate với kim loại như Ca²⁺, Fe³⁺.

4. Tính oxi hóa-khử:

   • Có thể bị oxi hóa bởi chất oxi hóa mạnh thành CO₂ và H₂O.

3. Cấu tạo của Acid Maleic (C4H2O3)

1. Cấu trúc phân tử:

Acid Maleic là một dicarboxylic acid không no, có cấu trúc cis-butenedioic acid, nghĩa là:

• Hai nhóm carboxyl (-COOH) gắn vào hai nguyên tử carbon trên liên kết đôi C=C.

• Hai nhóm –COOH nằm cùng phía nhau → cấu hình cis (phân biệt với acid fumaric là dạng trans).

🧱 Công thức cấu tạo thu gọn:

COOH
|
H – C = C – H
|
COOH

Hoặc:

🔬 Đặc điểm cấu trúc quan trọng: