БЕНЗОАТ НАТРИЯ: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ И РИСКИ - ХИМИЯ

Бензоат натрия представляет собой органическую соль , имеющий в химическую формулу С ₆ Н ₅ COONa. Он образуется или образуется в результате реакции нейтрализации бензойной кислоты и гидроксида натрия. В результате получается белое твердое вещество (нижнее изображение), растворимое в воде и разлагающееся при нагревании до 120ºC.

Эта соль естественным образом содержится в различных фруктах и других частях овощей, таких как черника, сливы, изюм, корица, гвоздика и яблоки. Это также метаболит водорослей и растений.

Порошок бензоата натрия. Источник: Chemik10 в польской Википедии

Бензоат натрия не накапливается в организме, так как он быстро соединяется с аминокислотой глицином с образованием гиппуровой кислоты, которая свободно выводится с мочой.

Это соединение используется с пищевым консервантом, его действие более эффективно при кислом pH. Это связано с наличием органических кислот, которые придают пище достаточный pH для действия бензоата натрия; который, как таковой, в конечном итоге протонируется до бензойной кислоты.

Эта соль также используется при лечении наследственных метаболических нарушений цикла мочевины, которые вызывают накопление промежуточного метаболита, которого не хватает ферменту, который его обрабатывает.

Международная программа химической безопасности не обнаружила каких-либо вредных воздействий бензоата натрия на людей при потреблении от 647 до 825 мг / кг массы тела.

Однако сообщалось, что бензоат натрия может вызывать псевдоаллергические реакции и обострять симптомы у пациентов с частыми эпизодами крапивницы и астмы.

Строение бензоата натрия

Строение бензоата натрия. Источник: Kamil9243

На верхнем изображении показана структура бензоата натрия с помощью шарообразной модели. Ароматическое кольцо можно увидеть невооруженным глазом с присоединенной к нему карбоксилатной группой -COO ^{- (} кольцо с красными сферами); а последний, в свою очередь, электростатически притягивает катион Na ⁺ (пурпурный шар).

Поскольку разница в размерах между двумя ионами велика (сравните на изображении), неудивительно, что энергия решетки кристаллов бензоата натрия мала. Это заставляет его кристаллы иметь естественную тенденцию растворяться в полярных растворителях или подвергаться ряду химических реакций.

C ₆ H ₅ COO ^- может принимать две водородные связи от двух молекул воды, что способствует ее гидратации. Между тем, Na ⁺ также растворяется водой, преодолевая электростатические силы, которые удерживают его прикрепленным к C ₆ H ₅ COO ^- .

Таким образом, эта соль состоит из ионов C ₆ H ₅ COO ^- и Na ⁺ , которые упорядочены и образуют кристаллы. Информация о его кристаллической структуре отсутствует в литературе, поэтому тип элементарной ячейки для этой соли неизвестен.

свойства

Химические названия

-Бензоат натрия

-Натриевая соль бензойной кислоты

-Sobenato

-Antimol.

Физическое описание

Белые гранулы или кристаллический порошок. Бесцветный кристаллический порошок.

запах

Туалет.

Вкус

Сладко-горький, терпкий и неприятный.

точка воспламенения

> 100 ° С.

Автоматическое зажигание

> 500 ° С.

плотность

1,50 г / см ³ .

Растворимость

-Растворим в жидком аммиаке и пиридине.

-Слабо растворим в этаноле: 8,22 г / 100 г при 25 ºC.

-В метаноле он более растворим, чем в этаноле: 8,22 г / 100 г при 15 ºC.

стабильность

Он стабилен при рекомендуемых условиях хранения. Может быть чувствителен к влажности, гидролизуется до бензойной кислоты. Несовместим с сильными окислителями, щелочами и минеральными кислотами.

декомпозиция

При нагревании до разложения при 120ºC (248ºF) он выделяет едкий дым оксида натрия и других компонентов, которые могут быть токсичными и канцерогенными.

Разлагаясь при 120 ºC, он препятствует точному определению его точек кипения и плавления, поскольку указанные значения этих параметров являются теоретическими оценками.

pH

Близко к 8, растворяется в воде. То есть это основная соль. Это потому, что он гидролизуется с высвобождением ионов ОН ^- .

Поверхностное натяжение

72,9 мН / см при 20 ° C в растворе 1 г / л воды.

Синтез

Бензойная кислота, участвующая в синтезе бензоата натрия, производится в основном тремя способами:

-Нафталин окисляется пентоксидом ванадия с образованием фталевого ангидрида. Это соединение может подвергаться декарбоксилированию с образованием бензойной кислоты, поскольку в его структуре с двумя ароматическими кольцами оно, по-видимому, имеет две конденсированные вместе -COO группы.

-Толуол окисляется до бензойной кислоты путем добавления азотной кислоты. В этой реакции метильная группа «просто» окисляется до карбоксильной группы:

C ₆ H ₅ CH ₃ => C ₆ H ₅ COOH

-И, наконец, бензотрихлорид гидролизуется под действием минеральных кислот, в результате чего образуется бензойная кислота.

Бензойную кислоту получают любым из этих трех методов, затем растворяют в гидроксиде натрия. Эти соединения подвергаются реакции нейтрализации с образованием бензоата натрия и воды.

C ₆ H ₅ COOH + NaOH => C ₆ H ₅ COONa + H ₂ O

Реакцию также можно проводить с карбонатом натрия, хотя его выход может быть меньше желаемого.

Приложения

В еде

Бензоат натрия - это пищевой консервант, способный ингибировать или замедлять процесс ферментации, подкисления или любого процесса, вызывающего его ухудшение. Кроме того, бензоат натрия обладает фунгицидным действием.

Эта соль способна уничтожать дрожжи, бактерии и грибки, присутствующие в пище. Его консервирующее действие более эффективно при pH <6; то есть в кислых условиях. По этой причине он используется в консервах и заправках для салатов, содержащих уксус (уксусную кислоту).

Бензоат натрия также используется для консервирования газированных и безалкогольных напитков, в которых присутствует углекислота. Также в джемах, богатых лимонной кислотой, и вообще в пищевых продуктах с кислотами, которые создают кислую среду.

Кроме того, он используется в кормах с концентрацией бензоата натрия 0,1%. Максимальное количество бензойной кислоты и бензоата натрия, используемых в качестве консервантов в пище, не превышает 2000 мг / кг пищи.

Медицинское лечение

Острая гипераммонемия

Фенилацетат натрия и бензоат натрия используются в форме адъювантной терапии при лечении острой гипераммонемии и связанной с ней энцефалопатии у пациентов с нарушениями цикла мочевины.

Эти соединения классифицируются как орфанные препараты. Это обозначение относится к лекарствам, которые нерентабельны с экономической точки зрения.

Шизофрения

Бензоат натрия экспериментально использовался при лечении шизофрении. Центральная часть исследования - это роль ингибирования ферментов оксидазы D-аминокислот в лечении - активности, которую играет бензоат натрия.

Аргино-янтарная ацидурия

Бензоат натрия используется для лечения аргино-янтарной ацидурии, наследственного метаболического нарушения, которое может вызывать повышение концентрации аммиака у пациентов, что может повлиять на центральную нервную систему.

Ингибитор

-Это ингибитор фермента арахидонат-15-липоксигеназы, фермента, который исследуется фармацевтической промышленностью на предмет ишемической болезни сердца.

- Подавляет действие фермента триацилглицерид липазы, фермента, который действует путем высвобождения глицерина и жирных кислот в тонком кишечнике, тем самым обеспечивая абсорбцию этих липидов, присутствующих в пище.

Можно использовать бензоат натрия для регулирования всасывания в кишечнике липидов, таких как триацилглицериды.

Наследственные заболевания

Бензоат натрия используется при лечении нескольких наследственных заболеваний, связанных с метаболизмом аминокислот, среди которых: лечение гипераргининемии и лечение дефицита фермента орнитинтранслоказы.

другие

-Используется для ополаскивания на спиртовой основе и полировки серебра. Кроме того, он используется в производстве пиротехнических соединений, поскольку отвечает за свист, издаваемый при их включении.

-Он используется как антикоррозионный агент, что является одним из основных требований при производстве этой соли. Он также используется в охлаждающих жидкостях, антифризах и других системах на водной основе.

-В составе пластмасс, таких как полипропилен, он используется для повышения их прочности и прозрачности.

-Он служит стабилизатором в ванных комнатах и фотографических процессах.

риски

Бензоат натрия классифицируется FDA как «в целом безопасный» в дозах 0,1% от веса пищи. Он не считается раздражителем при попадании на кожу и в глаза, поэтому можно сказать, что острая токсичность невысока.

Однако бензоат натрия может вызывать неиммунные реакции (псевдоаллергию) при контакте. Этот эффект редко встречается у нормальных людей, но у пациентов с частыми эпизодами крапивницы или симптомов астмы может наблюдаться учащение этих симптомов.

В исследованиях на крысах и мышах не было обнаружено никаких доказательств канцерогенного действия бензоата натрия.

Было указано на неудобство его использования в присутствии аскорбиновой кислоты, которая может производить бензол; токсичное соединение, обозначенное как канцерогенное.

Ссылки

Чистая промышленность. (2019). Производство бензоата натрия. Получено с: science.jrank.org
Wikipedia. (2019). Бензоат натрия. Получено с: en.wikipedia.org
PubChem. (2019). Бензоат натрия. Получено с: pubchem.ncbi.nim.nih.gov
Ханес Т. (2019). Факты о бензоате натрия. Жить сильным. Получено с: livestrong.com
Химическая книга. (2017). Бензоат натрия. Получено с: chemicalbook.com
Lane H. et al. (2013) Джама Психиатрия. 70 (12): 1267-1275.
Всемирная организация здравоохранения, Женева. (12 апреля 2005 г.). Бензойная кислота и бензоат натрия. , Получено с: who.int

БЕНЗОАТ НАТРИЯ: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ И РИСКИ - ХИМИЯ - 2026