Glioksilik kislotaaldegid guruhi (- CHO) va karboksil guruhi (- COOH) dan tashkil topgan C2H2O3 molekulyar formulali organik birikma. Uning oddiy tuzilish formulasi HOCCOOH, CAS 298-12-4 va molekulyar og'irligi 74,04. Och sariq shaffof suyuqlik. Suvda eriydi, etanol, efir, benzol va boshqalarda ozgina eriydi, glifosat, glifosat, imidakloprid, kinofos va glifosat kabi pestitsidlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu pestitsidlar qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida va o'simliklarni himoya qilishda katta ahamiyatga ega. Og'iz orqali penitsillin, allantoin (teri yaralari uchun yaxshi davolovchi vosita, yuqori sifatli kosmetika uchun qo'shimcha va o'simlik o'sishi regulyatorlari sifatida ishlatiladi), p-gidroksifenilglisin, p-gidroksifenilatsetik kislota, mandel kislotasi, asetofenon va boshqalarni sintez qilish uchun ishlatilishi mumkin. Tiofenil glikolik kislota, p-gidroksifenilasetamid (yurak-qon tomir kasalliklari va gipertoniyani davolash uchun samarali dorilar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi - atel) va boshqalar. Bu ziravorlar, tibbiyot kabi bir nechta sohalarni o'z ichiga olgan keng ko'lamli ilovalarga ega muhim organik kimyoviy xom ashyo. , pestitsidlar va atrof-muhit muhofazasi. Ilm-fan va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi va dastur ehtiyojlarini diversifikatsiya qilish bilan biz Glyoxylic kislotasini qo'llash istiqbollari yanada kengroq bo'lishiga ishonamiz.
(Mahsulot havolasi: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/glyoxylic-acid-solution-cas-298-12-4.html)
Oksalat kislotasining (HOCCOOH) molekulyar tuzilishi quyidagicha:
Glioksilat molekulyar formulasi C2H2O3 bo'lgan ikkita funktsional guruhni (aldegid va karboksil) o'z ichiga olgan organik birikma. Asetaldegidning molekulyar tuzilishida aldegid va karboksil guruhlarini bog'laydigan uglerod atomini ko'rish mumkin. Aldegid guruhi bir uglerod atomi, bitta kislorod atomi va bir vodorod atomidan iborat bo'lib, qaytaruvchi xususiyatlarga ega -CHO deb belgilangan. Karboksil guruhlari ikkita kislorod atomi va bitta uglerod atomidan iborat bo'lib, kislotali -COOH deb ataladi.
Atsetaldegid tuzilishida markaziy uglerod atomi qolgan uchta atomga (bitta kislorod atomi va ikkita vodorod atomi) qoʻsh bogʻ shaklida bogʻlanib, barqaror tetraedral strukturani hosil qiladi. Shu bilan birga, aldegid molekulasidagi ikkala kislorod atomi ham boshqa atomlar, ya'ni aldegid guruhidagi uglerod atomi va karboksil guruhidagi vodorod atomi bilan koordinatsion aloqalar hosil qilishda ishtirok etadi. Ushbu struktura asetaldegidga kuchli elektron va fazoviy ta'sir ko'rsatadi va shu bilan uning kimyoviy reaksiya ko'rsatkichlariga ta'sir qiladi.
Bundan tashqari, glyoksilat molekulasida uglerod atomlari va kislorod atomlarini qoʻsh bogʻ shaklida bogʻlash natijasida hosil boʻlgan peroksid bogʻi (-C=O) mavjud. Ushbu peroksid aloqasining mavjudligi asetaldegidga yuqori kimyoviy reaktivlikni beradi va uning oksidlanish, qaytarilish va esterifikatsiya kabi turli xil kimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etishiga imkon beradi.
Umuman olganda, glyoksilatning molekulyar tuzilishi unga noyob kimyoviy xususiyatlar va reaktivlikni beradi. Kimyoviy reaksiyalarda atsetaldegid qaytaruvchi va kislotali xossalarni namoyon qilishi va boshqa birikmalar bilan har xil turdagi reaksiyalarga kirishishi mumkin. U boshqa organik birikmalar sintezida muhim oraliq hisoblanadi.
Glyoksilatni sintez qilish uchun biologik fermentatsiya usuli glyukoza yoki boshqa shakarni glyoksilatga aylantirish uchun mikrobial fermentatsiya printsipidan foydalanadigan usuldir. Quyida biologik fermentatsiya usuli bilan glyoksilat sintezi uchun batafsil bosqichlar va tegishli kimyoviy tenglamalar keltirilgan:
1. Shtammi tayyorlash: Birinchidan, shtammi fermentatsiyaga tayyorlash kerak. Ko'p ishlatiladigan bakteriya shtammlari xamirturush, mog'or va boshqalarni o'z ichiga oladi. Bu shtammlarni laboratoriyada etishtirish yoki tabiatdan izolyatsiya qilish orqali olish mumkin.
2. Madaniy muhitni tayyorlash: Keyinchalik, bakteriya o'sishi uchun mos bo'lgan muhitni tayyorlash kerak. Madaniyat muhiti - bu bakteriyalar o'sishi uchun zarur bo'lgan ozuqa moddalarini ta'minlash uchun ishlatiladigan uglerod manbalari, azot manbalari, noorganik tuzlar va boshqalarni o'z ichiga olgan eritma yoki qattiq. Umumiy uglerod manbalariga glyukoza, saxaroza va boshqalar kiradi, azot manbalariga esa aminokislotalar, pepton va boshqalar kiradi.
3. Urug‘ yetishtirish: Tayyorlangan bakteriya shtammlarini urug‘ yetishtirish uchun madaniy muhitga seping. Urug'larni etishtirishning maqsadi bakteriya shtammining tez o'sishi va fermentatsiya sharoitlariga moslashishini ta'minlashdir. Ushbu bosqich bakterial shtammning normal o'sishini ta'minlash uchun tegishli harorat va tezlikni nazorat qiluvchi doimiy haroratli shakerda amalga oshirilishi mumkin.
4. Fermentatsiya jarayoni: Urug'larni etishtirish tugallangandan so'ng, fermentatsiya jarayonini boshlash uchun urug'lik suyuqligi fermentatsiya tankiga qo'shiladi. Fermentatsiya idishida urug'lik suyuqligi va madaniyat muhiti aralashtiriladi va ma'lum sharoitlarda reaksiyaga kirishadi va glyoksilat doimiy ravishda metabolik mahsulot sifatida hosil bo'ladi. Fermentatsiya jarayonida fermentatsiyaning normal rivojlanishi va mahsulot ishlab chiqarish barqarorligini ta'minlash uchun harorat, pH va erigan kislorod kabi parametrlarni nazorat qilish kerak.
5. Mahsulotni ekstraktsiya qilish: fermentatsiya tugagandan so'ng, mahsulotni ekstraktsiya qilish va tozalash kerak. Ushbu bosqich odatda ekstraksiya, distillash, kristallanish va glyoksilatni fermentatsiya bulonidan ajratish va uni tozalash uchun boshqa usullarni o'z ichiga oladi.
6. Davolanishdan keyingi: Nihoyat, ekstraksiya qilingan va tozalangan glyoksilat quritish, qadoqlash va hokazo kabi keyingi ishlov berishdan o'tkaziladi. Bu qadam mahsulot sifati va xavfsizligini ta'minlashdir.
Biologik fermentatsiya orqali glyoksilatni sintez qilish jarayonida bir qator biokimyoviy reaktsiyalar ishtirok etadi. Eng muhim reaktsiya glyukoza oksidlanishi bo'lib, u glyoksilat va karbonat angidrid kabi mahsulotlarni ishlab chiqaradi. Maxsus kimyoviy tenglama quyidagicha:
C6H12O6 + O2→ 2CH3COOH % 7b{0}}CO2 + 2H2O
Bu reaksiya mikroorganizmlar ta'sirida glyukozaning glyoksilat va karbonat angidridga oksidlanishini, shu bilan birga mikroblarning o'sishi va ko'payishi uchun energiya ajratilishini ko'rsatadi.
Shuni ta'kidlash kerakki, glyoksilatning biologik fermentatsiya yo'li bilan sintezi mikroorganizmlarning normal o'sishi va metabolik faolligini ta'minlash uchun o'ziga xos harorat, pH va erigan kislorod sharoitlarini talab qiladi. Shu bilan birga, atsetaldegidning hosildorligi va tozaligini yaxshilash uchun oziqlantiruvchi muhitning tarkibini, urug'larni etishtirish sharoitlarini, fermentatsiya jarayonida parametrlarni optimallashtirish va nazorat qilish kerak.
Biologik fermentatsiya keng qo'llash istiqbollariga ega bo'lgan ekologik toza va barqaror sintetik usuldir. Biroq, bu usul bakterial madaniyat va fermentatsiya sharoitlarini optimallashtirish uchun ma'lum vaqt va resurs investitsiyalarini talab qiladi, shu bilan birga mahsulotni ekstraktsiyalash va tozalash bilan bog'liq texnik muammolarni hal qiladi. Shuning uchun amaliy qo'llanmalarda aniq vaziyatlardan kelib chiqqan holda har tomonlama ko'rib chiqish va baholash kerak.
Glioksilik kislota keng qo'llaniladigan muhim organik kimyoviy xom ashyo hisoblanadi.
1. Aromatik aminokislotalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:
U anilin yoki boshqa aromatik aminlar bilan reaksiyaga kirishib, fenilalanin va tirozin kabi tegishli aromatik aminokislotalarni hosil qilishi mumkin.
2. Natriy glitsin ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:
U glisin bilan reaksiyaga kirishib, N-gidroksimetilglisin natriy sifatida ham tanilgan natriy glitsin ishlab chiqarishi mumkin.
3. Poliakril angidrid ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:
U etilen glikol bilan reaksiyaga kirishib, polihidroksiatsetat sifatida ham tanilgan poliangidrid hosil qilishi mumkin.
4. Etanolamin ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:
U etanolamin bilan reaksiyaga kirishib, N - (2-gidroksietil) glisin hosil qilishi mumkin, keyin esa etanolamin hosil qilish uchun asillanadi.
5. Piridin-2,6-dion ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:
U piridin bilan reaksiyaga kirishib, piridin-2,6-dion hosil qilishi mumkin. Piridin-2,6-dion ko'p qirrali birikma bo'lib, bo'yoqlar, farmatsevtika oraliq mahsulotlar va polimerlarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin.
6. L-serin ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:
U L-serin ishlab chiqarish uchun metilsulfonilxlorid va izosiyanat bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. L-serin tibbiyot, oziq-ovqat va ozuqa kabi sohalarda keng qo'llaniladigan muhim aminokislotadir.