Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4

“Từ chu trình sinh học đến dây chuyền công nghiệp hóa học xanh”.

1. Nguồn gốc tự nhiên của Acid Succinic

🔬 Trong sinh học

Acid Succinic là chất trung gian quan trọng trong Chu trình Krebs (TCA cycle) – chuỗi phản ứng chuyển hóa năng lượng trong tế bào động vật, thực vật và vi sinh vật hiếu khí. Nó đóng vai trò:

• Chuyển hóa acetyl-CoA thành năng lượng (ATP)

• Điều hòa nồng độ các chất chuyển hóa nội sinh như NADH, FADH₂

🪨 Trong tự nhiên

Acid Succinic xuất hiện một cách giới hạn dưới dạng:

• Dịch tiết thực vật, đặc biệt ở hổ phách Baltic (amber) – tên gọi “succinic” bắt nguồn từ tiếng Latin succinum nghĩa là "hổ phách"

• Một số loại nấm, rêu, vi khuẩn đất – tiết ra succinate như sản phẩm trao đổi chất

Tuy nhiên, lượng thu được từ tự nhiên là không đủ đáp ứng nhu cầu công nghiệp, do đó sản xuất nhân tạo là bắt buộc.

2. Các phương pháp sản xuất Acid Succinic trong công nghiệp

Acid Succinic có thể được tổng hợp qua 2 hướng chính:

• Tổng hợp hóa học từ hóa dầu (truyền thống)

• Sinh tổng hợp bằng công nghệ vi sinh (hiện đại)

🧪 2.1. Phương pháp hóa học truyền thống (petro-based)

Nguyên liệu: n-Butane, Maleic Anhydride, hoặc Benzene
Quy trình:

1. Oxy hóa Butane hoặc Benzene → Maleic Anhydride

2. Thủy phân Maleic Anhydride thành Maleic Acid

3. Hydrogen hóa Maleic Acid → Succinic Acid

Phản ứng chính:

Đặc điểm:

• Hiệu suất cao

• Giá thành rẻ

• Nhược điểm lớn: phát sinh CO₂, phụ thuộc nguyên liệu hóa dầu, không bền vững

🌱 2.2. Sinh tổng hợp (Bio-based) – xu hướng xanh toàn cầu

Đây là hướng sản xuất tiên tiến, dựa trên quá trình lên men đường từ sinh khối tái tạo như:

• Glucose, glycerol, bã ngô, mật rỉ đường, CO₂ sinh học

Vi sinh vật sử dụng:

• Actinobacillus succinogenes

• Escherichia coli biến đổi gen

• Basfia succiniciproducens, Anaerobiospirillum succiniciproducens

Phản ứng tổng quát:

✅ Ưu điểm của công nghệ sinh học:

• Nguồn nguyên liệu tái tạo – carbon trung tính

• Không phát thải SOₓ/NOₓ như phương pháp hóa học

• Tạo ra sản phẩm tinh khiết hơn, ít tạp chất kim loại

• Phù hợp với xu hướng công nghiệp sinh học và kinh tế tuần hoàn

3. Ảnh hưởng của Salicylic Acid – Axit Salicylic – C7H6O3 tới môi trường và khí quyển.

1. Ảnh hưởng của Salicylic Acid tới môi trường

🌊 a. Tác động tới hệ sinh thái thủy sinh

• Gây ức chế enzyme trong vi sinh vật, tảo và sinh vật phù du – phá vỡ chuỗi thức ăn

• Ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của cá, đặc biệt là các loài nhạy cảm với thay đổi nội tiết tố

• Là một phần trong nhóm “chất ô nhiễm mới nổi” (emerging contaminants) – chưa có quy chuẩn quản lý đầy đủ

🌱 b. Tác động lên đất và hệ vi sinh vật

• Thay đổi cấu trúc và đa dạng vi sinh vật đất – ảnh hưởng đến chu trình nitơ và cacbon

• Tích lũy lâu dài có thể làm giảm độ màu mỡ của đất và ảnh hưởng đến cây trồng

• Gây ức chế sinh học đối với các vi sinh vật phân giải hữu cơ

2. Ảnh hưởng tới khí quyển và vòng tuần hoàn không khí

🧪 Tác động gián tiếp:

• Trong điều kiện xử lý nước thải bằng ozon hóa hoặc UV, Salicylic Acid có thể phân hủy tạo ra chất trung gian độc hại (như catechol, hydroquinone) – một số có khả năng bay hơi, thoát ra khí quyển

• Có thể hình thành các hợp chất bán bay hơi (SVOCs), ảnh hưởng đến chất lượng không khí khu vực đô thị

• Dư lượng SA trong đất nông nghiệp bị phân giải sinh học một phần có thể sinh ra CO₂ hoặc CH₄ – đóng góp gián tiếp vào hiệu ứng nhà kính

4. Tính chất vật lý và hóa học Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4

Tham khảo Acid Succinic - C4H6O4 có bao nhiêu este mạch hở? tại đây

Tham khảo Acid Succinic - C4H6O4 no hay không no? tại đây.

Dưới đây là một số tính chất vật lý và hóa học của axit succinic:

Tính chất vật lý:

• Trạng thái: Axit succinic tồn tại dưới dạng chất rắn tinh thể.
• Màu sắc: Không màu.
• Mùi: Hơi hắc.
• Điểm nóng chảy: Khoảng 185-187°C.
• Điểm sôi: Khoảng 235-238°C.
• Tính tan: Axit succinic tan trong nước và cồn, tạo thành một dung dịch axit. Nó cũng tan trong các dung môi hữu cơ như aceton, ete, và chloroform.

Tính chất hóa học:

• Axit succinic là một axit dicarboxylic có hai nhóm carboxyl (-COOH) trong cùng một phân tử. Do đó, nó có tính chất axit và có khả năng tạo ra muối và este.
• Tương tác với kim loại: Axit succinic có khả năng tạo các muối với các kim loại kiềm như natri (Na) và kali (K), tạo ra muối natri succinate (Na₂C₄H₄O₄) và kali succinate (K₂C₄H₄O₄).
• Quá trình oxi hóa: Axit succinic có thể bị oxi hóa thành axit malic hoặc axit fumaric.
• Phản ứng ester hóa: Axit succinic có thể tạo ra các este khi phản ứng với cồn, ví dụ như este succinate metyl (methyl succinate).

Đây chỉ là một số tính chất cơ bản của axit succinic và có thể có nhiều tính chất hóa học khác tùy thuộc vào các điều kiện và phản ứng cụ thể.

5. Ứng dụng của Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4 do KDCCHEMICAL cung cấp

Ứng dụng

🔬 1. Ứng dụng trong dược phẩm (Pharmaceutical Industry)

Tham khảo Acid Succinic - C4H6O4 giải rượu tại đây.

➤ Tên ứng dụng:

Tiền chất tổng hợp dược chất (pharmaceutical intermediate)

➤ Phân tích ứng dụng:

Axit succinic là dicarboxylic acid có khả năng tạo vòng imide dễ dàng. Đây là tiền chất cho nhiều hợp chất như succinimide (thuốc chống động kinh), barbiturates (thuốc an thần), và hydantoin. Nó còn có khả năng cải thiện sinh khả dụng và hoạt tính sinh học khi kết hợp với các nhóm chức amin, hydroxyl.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Dạng tinh thể rắn, tan trong nước và ethanol, dễ phản ứng ở nhiệt độ trung bình.

• Phản ứng hóa học tiêu biểu:

  • Tạo succinimide:
    HOOC–(CH₂)₂–COOH + NH₃ → (CH₂)₂(CO–NH–CO) + H₂O
    (phản ứng nội vòng – cyclization)

  • Tạo este hoặc amid để dẫn xuất dược lý mới.

🧪 2. Ứng dụng trong sản xuất nhựa phân hủy sinh học (Bioplastics)

➤ Tên ứng dụng:

Nguyên liệu tổng hợp Polybutylene Succinate (PBS)

➤ Phân tích ứng dụng:

PBS là polymer nhiệt dẻo có khả năng phân hủy sinh học, đang được quan tâm như một giải pháp thay thế nhựa truyền thống. Axit succinic đóng vai trò là monomer acid kết hợp với 1,4-butanediol.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Sản phẩm có dạng hạt nhựa, dễ ép phun, đùn.

• Phản ứng hóa học:

  • n HOOC–(CH₂)₂–COOH + n HO–(CH₂)₄–OH → (–OOC(CH₂)₂COO(CH₂)₄–)ₙ + 2n H₂O
    (polycondensation – trùng ngưng tạo polyester)

🍲 3. Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm (Food Industry – E363)

➤ Tên ứng dụng:

Chất tạo vị chua và điều chỉnh pH

➤ Phân tích ứng dụng:

Axit succinic là acid hữu cơ có vị chua nhẹ, ổn định hơn citric acid trong môi trường kiềm nhẹ. Thường có mặt trong nước thịt, nước sốt, gia vị và các sản phẩm chức năng tăng vị umami.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Hòa tan tốt, không bị biến tính trong quá trình nấu.

• Tác động sinh hóa:

  • Tham gia tạo muối với protein, amin → tăng độ ổn định pH.

  • Không có phản ứng phân hủy hoặc độc tính.

🧴 4. Ứng dụng trong sản xuất dung môi và chất hóa dẻo (Solvents & Plasticizers)

➤ Tên ứng dụng:

Tổng hợp este như Diethyl Succinate, Dibutyl Succinate

➤ Phân tích ứng dụng:

Các este của axit succinic có độ bay hơi thấp, khả năng hòa tan cao và tương thích với nhiều polymer, dùng trong sơn, nhựa PVC, và mực in.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Dạng lỏng, ít độc, dễ bay hơi ở nhiệt độ cao.

• Phản ứng hóa học:

  • C₄H₆O₄ + 2 ROH → C₄H₆O₄R₂ + 2 H₂O (phản ứng este hóa xúc tác bởi H₂SO₄ hoặc enzyme lipase)

🧬 5. Ứng dụng trong công nghệ sinh học (Biotechnology)

➤ Tên ứng dụng:

Chất điều hòa trao đổi chất trong tế bào nuôi cấy

➤ Phân tích ứng dụng:

Trong tế bào, axit succinic là một phần của chu trình Krebs, cung cấp năng lượng và tín hiệu sinh hóa cho tăng trưởng tế bào.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Thẩm thấu qua màng tế bào, không độc.

• Phản ứng sinh hóa:

  • Succinic acid + FAD → Fumarate + FADH₂
    → FADH₂ tham gia chuỗi hô hấp để tổng hợp ATP.

🌿 6. Ứng dụng trong nông nghiệp – điều hòa sinh trưởng thực vật

➤ Tên ứng dụng:

Plant Growth Regulator

➤ Phân tích ứng dụng:

Na-succinate có thể tăng cường khả năng quang hợp, thúc đẩy sự phát triển rễ và tăng cường tổng hợp hormone thực vật như auxin.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Hòa tan tốt, thẩm thấu qua mô thực vật nhanh.

• Tác động sinh lý học:

  • Không phản ứng trực tiếp, nhưng điều biến hoạt tính enzym như Rubisco, tăng hiệu suất quang hợp.

🧪 7. Ứng dụng trong mỹ phẩm (Cosmeceuticals)

➤ Tên ứng dụng:

Chất kháng khuẩn nhẹ và điều hòa pH.

➤ Phân tích ứng dụng:

Axit succinic dùng trong kem trị mụn, serum nhờ khả năng điều chỉnh pH và ức chế vi khuẩn P. acnes mà không gây khô da như acid mạnh.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Dạng dung dịch, pH 4.0–5.5 tương thích da.

• Cơ chế sinh học:

  • Ức chế enzym hô hấp của vi khuẩn → giảm phát triển mụn mà không làm tổn thương lớp biểu bì.

🔧 8. Ứng dụng trong chống gỉ sinh học – Bio Corrosion Inhibitor

➤ Tên ứng dụng:

Chelating agent tạo lớp bảo vệ ion kim loại

➤ Phân tích ứng dụng:

Axit succinic có thể tạo phức với ion sắt trong hệ thống làm mát, từ đó ngăn sự hình thành oxit sắt, giúp tăng tuổi thọ hệ thống.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Tạo lớp bảo vệ hòa tan trong nước, không kết tủa.

• Phản ứng hóa học:

  • Fe²⁺ + HOOC–(CH₂)₂–COOH → [Fe(succinate)]⁺ + 2H⁺

🧫 9. Ứng dụng trong phân tích hóa học – Hóa học đánh dấu (Analytical Labeling)

➤ Tên ứng dụng:

Marker trong HPLC/GC-MS

➤ Phân tích ứng dụng:

Este succinate đánh dấu bằng đồng vị ¹³C hoặc D dùng để theo dõi chuyển hóa qua mô hoặc cơ quan sinh học.

➤ Cơ chế hoạt động:

• Hiện tượng vật lý: Tăng độ phân giải trong phân tích nhờ khối lượng riêng biệt.

• Tương tác hóa học:

  • Không phản ứng, chỉ đóng vai trò làm chất chuẩn có đánh dấu đồng vị.

Tỷ lệ sử dụng % 

Trong mỹ phẩm (skincare, serum, toner):

• Nồng độ Axit Succinic thường dùng: 0.5–2.5%

• Ở mức >2.5% có thể gây kích ứng nhẹ với da nhạy cảm

🔸 Trong thực phẩm (E363 – phụ gia):

• Tỷ lệ sử dụng cho phép: <0.7% trọng lượng thực phẩm

• FDA và EFSA cho phép sử dụng với liều tối đa ~50 mg/kg thực phẩm (tùy loại)

🔸 Trong dược phẩm (thuốc):

• Hàm lượng Axit Succinic trong công thức viên uống hoặc tiêm: 5–20 mg/đơn vị liều, tương đương <2% khối lượng viên thuốc

🔸 Trong sản phẩm công nghiệp (PBS, nhựa, PU, keo):

• Chiếm tới 60–100% khối lượng nguyên liệu gốc nếu là monomer chính (như trong polybutylene succinate)

6. Cách bảo quản an toàn, xử lý sự cố khi sử dụng Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4

Khi sử dụng axit succinic, cần tuân thủ các biện pháp bảo quản, an toàn và xử lý sự cố để đảm bảo an toàn cho con người và môi trường. Dưới đây là một số hướng dẫn quan trọng:

Bảo quản:

• Bảo quản axit succinic ở nơi khô ráo, thoáng mát và tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp.
• Lưu trữ trong các vùng không có chất cháy, vật liệu hữu cơ hoặc chất oxi hóa.
• Đóng chặt nắp và giữ xa tầm tay của trẻ em.

An toàn khi sử dụng:

• Đọc và tuân thủ các hướng dẫn an toàn và thông tin về sản phẩm trên nhãn và tài liệu kỹ thuật.
• Đeo bảo hộ cá nhân, bao gồm kính bảo hộ, găng tay, áo măng, và khẩu trang khi cần thiết.
• Tránh tiếp xúc trực tiếp với axit succinic. Trong trường hợp tiếp xúc, rửa sạch ngay với nước sạch và liên hệ với bác sĩ nếu cần thiết.
• Hạn chế sự hít phải hơi của axit succinic. Đảm bảo có đủ thông gió và làm việc trong môi trường hợp lý.

Xử lý sự cố:

• Trong trường hợp tiếp xúc da hoặc mắt với axit succinic, rửa kỹ với nước sạch trong ít nhất 15 phút. Tìm sự trợ giúp y tế nếu cần thiết.
• Trong trường hợp nuốt axit succinic, không gây nôn mửa và ngay lập tức liên hệ với bác sĩ hoặc tìm kiếm sự chăm sóc y tế.
• Nếu xảy ra cháy hoặc nổ, sử dụng phương tiện chữa cháy phù hợp như bột cát, bọt xịt nước hoặc chất chữa cháy hóa học. Tránh sử dụng nước để chữa cháy.

7. Tư vấn về Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4 tại Hà Nội, Sài Gòn

Quý khách có nhu cầu tư vấn Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4. Hãy liên hệ ngay số Hotline 086.818.3331 - 0867.883.818. Hoặc truy cập trực tiếp website tongkhohoachatvn.com để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.

Tư vấn Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4.

Giải đáp Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4 qua KDCCHEMICAL. Hỗ trợ cung cấp thông tin Acid Succinic - Axit Succinic - C4H6O4 tại KDCCHEMICAL.

Hotline:  086.818.3331 - 0867.883.818

Zalo :  086.818.3331 - 0867.883.818

Web: tongkhohoachatvn.com

Mail: kdcchemical@gmail.com