> Техника, страница 60 > Масляная кислота

Масляная кислота

Масляная кислота, C₃H,-COOH, известна в виде двух изомеров: СН₃-СН₂-СН₂· •СООН—нормальная М. к., или М. к. бро-

жения, и _сн³^)СН-СООН—изомасляная к-та.

Изомасляная к-т а находится в природе в свободном состоянии в эфирном масле арники (Arnica montana) и других растениях и технич. значения не имеет. Нормальная М. к.—бесцветная жидкость с резким запахом, напоминающим в большой концентрации уксусную кислоту, при значительном разведении имеет,неприятный запах пота; легко подвижна и перегоняется с водяным паром; при t° —19° застывает в листоватые кристаллы,к-рые плавятся при—7,9°; t°_K,_m_ 162,3°. М. к. смешивается с водой, ом и эфиром во всяких соотношениях. В природе М. к. встречается как в свободном состоянии—в мясном соке и поте, так и в виде глицеридов (бутирин о-в)—в растительных и животных жирах. Расщеплением бутиринов и выделением свободной М. к. объясняется прогорьклый вкус испорченного сливочного масла. Соли М. к., бутираты,

б. ч. легко растворимы в воде; технич. значение имеют соли аммония, натрия и кальция; при гниении белковых веществ (фибрин, казеин) образуется маслянокислый аммоний. При биохимич. процессах возникающая М. к. может иметь троякое происхождение: она образуется, во-первых, при омылении ее глицеридов, во-вторых, при бактериальном распаде белковой молекулы (смотрите Гниение), в процессе дезамидирования аминокислот наряду с уксусной, пропионовой и другими к-тами и, в-третьих, при маслянокислом брожении сахаров и близких к ним тел, как крахмал, клетчатка и проч., а также солей молочной к-ты, под влиянием маслянокислых бактерий.

Маслянокислое брожение в общем виде выражается ур-ием

С_сН₁₂О_е=С₃Н₇ · СООН + 2Н₂ + 2С0₂глюкоза масляная к-та и по внешнему виду характеризуется оживленным выделением пузырьков газа. Оптимальная ί° брожения равна 32—35°.

Маслянокислые бактерии (Bacill. butyricus, Grami-lobacter, Clostridium) представляются под микроскопом в виде довольно больших и толстых (6-н10)х. (0,7-е1,0)д палочек, иногда соединенных в цепочки и б. ч. обнаруживающих энергичное поступательное и вращательное движение. Они б. или м. строгие анаэробы, то есть развиваются при отсутствии доступа кислорода; образуют споры, располагающиеся или в середине веретеновидно вздувающегося тела бактерий

(клостридий) или на конце его (барабанная палочка, плектридий) в виде блестящего овального тельца. Споры эти очень термостабильны (переносят (° до 100°), вследствие чего маслянокислые бактерии являются опасными вредителями ряда производств.

В технике М. к. получается сбражйванием при 35—40° сахаров или крахмала (к-рый осахаривается деятельностью самих бактерий) в присутствии самых разнообразных источников азотистого питания и мела. Как показал Пастер, броже.ие идет в две фазы: сначала образуется по преимуществу молочная кислота (смотрите), дающая с мелом Са-соль, которая затем дображивает в М. к. В связи с этим Шапошников и Захаров (1928 год) предложили вести выработку М. к. на остатках от производства молочной кислоты (маточных растворах); хорошим исходным материалом для производства М. к. является также меласса. Накопляющийся в бродильном чане бутират кальция после окончания брожения переводится (обменным разложением с Na₂C0₃ или Na₂S0₄) в натриевую соль, раствор которой отфильтровывается от твердых частей и упаривается до ¹/₄ объёма, после чего при разложении ее крепкой серной к-той сырая М. к. всплывает на поверхность (высаливается) в виде маслянистого легко отделяемого слоя.

Во Франции недавно (в 1927 г.) организовано производство М. к. по способу Ле-франка из древесных опилок: опилки предварительно обрабатывают водой, высушивают при 100—130°, затем осахаривают действием серной к-ты; сахаристое сусло нейтрализуют и подвергают маслянокислому брожению в присутствии мела и питательных веществ (в качестве последних используется барда сахарнык з-дов). Процесс брожения длится около суток; полученную Са-соль разлагают, как указано выше; выход М. к. достигает 15 в ч. на 100 ч. опилок.

Сахар или другой углевод при маслянокислом брожении не переходит непосредственно в М. к.; предварительной стадией этого процесса, согласно данным Нейберга (1921 год), является пировиноградная кислота (СН₃· СО-СООН), которая подвергается аль-дольной конденсации с последующим отщеплением двух молекул углекислого газа, следствием чего и является переход трехчленной цепи пировиноградной (или молочной) кислоты в четырехчленную М. к.:

сн₃ со соон + сн₃ со соон-*·

-* СНз · СО СН(ОН) СН(ОН) СО · СООН-*-->СН₃-СН₂ · СН₂ СООН + 2СО.

При альдольной конденсации не двух, а большего числа молекул пировиноградной • кислоты легко могут получиться кислоты с большим (чем 4) числом звеньев в цепи. И действительно, сырая М. к.,· полученная брожением, всегда представляет смесь к-т, как это видно из следующего аналитнч. состава сырой М. к. (в %):

Муравьиной кислоты 0,16 Масляной к-ты. .90,25 Уксусной » 8,07 Валериановой ». 0,04

Пропионовой » Следы Капроновой ». 0,38

В технике М. к. находит незначительное применение в кожевенном производстве при дублении кож; в кондитерском и парфюмерном деле значительное применение имеют ее эфиры, являющиеся ароматич. веществами и служащие для приготовления фруктовых эссенций. Из них наибольшее значение име-

ют: метиловый эфир—бесцветная жидкость, ^с 102,3°, при сильном разведении на поминающая запах ранета; этиловый эфир·— подвижная жидкость с t°_Kun_ 119,9°, пахнущая ананасами; изоамиловый эфир — жидкость с t°_Kun_ 178,6, пахнущая грушами. Эфир М. к. с целлюлозой—бутират целлюлозы— предложен как материал для изготовления искусственного шелка и фотопленок. При сухой перегонке маслянокислого кальция (полупродукт производства. М. к.) при t° ок. 400° получается смесь кетонов, т. н. к е т о л, состоящая гл. обр. из дипропилкетона, имеющая уд. вес 0,80, t°_Knn_ 88—100° и могущая служить растворителем в производстве лаков, целлюлоида, пластич. масс, линолеума и для карбюрации моторного горючего.

Лит.: Шапошников В. Н. и Захаров И. П., Маслянокислое брожение лактата кальция, «Труды Научно-химйч. фармац. ин-та», Москва, 1927, вып. 18; Neuberg С. u. А г 1 n s t e i n, «Bioehem. Ztschr.», B., 1921, B. 117; Wagner A., Die Herstel-lung von Essigsaure, Garungessig, Buttersaure, Zitronen-saure u. Milchsaure, W,—Lpz., 1926;Φρ. Π. 566343; см. также Микробиология техническая. В. Шапошников.