Glýoxýlsýraer lífrænt efnasamband með sameindaformúlu C2H2O3, sem samanstendur af aldehýðhópi (- CHO) og karboxýlhópi (- COOH). Einföld byggingarformúla þess er HOCCOOH, CAS 298-12-4 og mólþyngd er 74,04. Ljósgulur gagnsæ vökvi. Leysanlegt í vatni, örlítið leysanlegt í etanóli, eter, benseni osfrv. Það er hægt að nota til að framleiða skordýraeitur eins og glýfosat, glýfosat, imidacloprid, kínófos og glýfosat. Þessi varnarefni hafa mikla þýðingu fyrir landbúnaðarframleiðslu og gróðurvernd. Hægt að nota til að búa til penicillín til inntöku, allantóín (notað sem gott græðandi efni fyrir húðsár, aukefni fyrir hágæða snyrtivörur og plöntuvaxtastýringar), p-hýdroxýfenýlglýsín, p-hýdroxýfenýlediksýra, mandelínsýra, asetófenón, osfrv - Þíófenýl glýkólsýra, p-hýdroxýfenýlasetamíð (notað til að framleiða áhrifarík lyf til meðhöndlunar á hjarta- og æðasjúkdómum og háþrýstingi - atel), o.s.frv. Það er mikilvægt lífrænt efnahráefni með fjölbreytt notkunarsvið, sem tekur til margra sviða eins og krydd, lyf , skordýraeitur og umhverfisvernd. Með stöðugum framförum vísinda og tækni og fjölbreytni í notkunarþörfum, teljum við að umsóknarhorfur glýoxýlsýru verði enn víðtækari.
(Vöruhlekkur: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/glyoxylic-acid-solution-cas-298-12-4.html)
Sameindabygging oxalsýru (HOCCOOH) er sem hér segir:
Glýoxýlat er lífrænt efnasamband sem inniheldur tvo virka hópa (aldehýð og karboxýl), með sameindaformúluna C2H2O3. Í sameindabyggingu asetaldehýðs má sjá kolefnisatóm sem tengir bæði aldehýð og karboxýlhópana. Aldehýðhópurinn samanstendur af einu kolefnisatómi, einu súrefnisatómi og einu vetnisatómi, táknað sem -CHO, sem hefur afoxandi eiginleika. Karboxýlhópar eru samsettir úr tveimur súrefnisatómum og einu kolefnisatómi, táknað sem -COOH, sem er súrt.
Í byggingu asetaldehýðs er miðlæga kolefnisatómið tengt hinum þremur atómunum (eitt súrefnisatóm og tvö vetnisatóm) í formi tvítengis, sem myndar stöðuga fjórþætta uppbyggingu. Á sama tíma taka bæði súrefnisatómin í aldehýðsameindinni þátt í myndun samhæfingartengja við önnur atóm, nefnilega kolefnisatómið í aldehýðhópnum og vetnisatómið í karboxýlhópnum. Þessi uppbygging gefur asetaldehýði sterk rafræn og staðbundin áhrif og hefur þar með áhrif á efnahvarfvirkni þess.
Auk þess er peroxíðtengi (-C=O) í glýoxýlatsameindinni sem myndast við að tengja saman kolefnisatóm og súrefnisatóm í formi tvítengis. Tilvist þessa peroxíðtengis gefur asetaldehýði mikla efnahvarfsemi og gerir því kleift að taka þátt í ýmsum tegundum efnahvarfa, svo sem oxun, minnkun og esterun.
Á heildina litið gefur sameindabygging glýoxýlats því einstaka efnafræðilega eiginleika og hvarfvirkni. Í efnahvörfum getur asetaldehýð sýnt afoxandi og súr eiginleika og getur gengist undir ýmis konar viðbrögð við önnur efnasambönd. Það er mikilvægt milliefni í myndun annarra lífrænna efnasambanda.
Líffræðileg gerjunaraðferð til að búa til glýoxýlat er aðferð sem notar meginregluna um gerjun örvera til að umbreyta glúkósa eða öðrum sykri í glýoxýlat. Eftirfarandi eru ítarleg skref og samsvarandi efnajöfnur fyrir myndun glýoxýlats með líffræðilegri gerjunaraðferð:
1. Stofnundirbúningur: Í fyrsta lagi er nauðsynlegt að undirbúa stofninn fyrir gerjun. Algengt er að bakteríustofnar séu ger, mygla o.s.frv. Hægt er að fá þessa stofna með ræktun á rannsóknarstofu eða einangrun frá náttúrunni.
2. Undirbúningur ræktunarmiðils: Því næst þarf að útbúa ræktunarmiðil sem hentar fyrir bakteríuvöxt. Ræktunarmiðill er lausn eða fast efni sem inniheldur kolefnisgjafa, köfnunarefnisgjafa, ólífræn sölt osfrv., Notað til að útvega næringarefnin sem þarf til bakteríuvaxtar. Algengar kolefnisgjafar eru glúkósa, súkrósa osfrv., en niturgjafar innihalda amínósýrur, pepton osfrv.
3. Fræræktun: Sáð tilbúna bakteríustofnana í ræktunarmiðilinn fyrir fræræktun. Tilgangur fræræktunar er að gera bakteríustofninum kleift að vaxa hratt og laga sig að gerjunaraðstæðum. Þetta skref er hægt að framkvæma í hristara með stöðugum hita, stjórna viðeigandi hitastigi og hraða til að tryggja eðlilegan vöxt bakteríustofnsins.
4. Gerjunarferli: Eftir að fræræktun er lokið er frævökvanum bætt við gerjunartankinn til að hefja gerjunarferlið. Í gerjunartankinum er frævökvanum og ræktunarmiðli blandað saman og hvarfast við ákveðnar aðstæður og glýoxýlat myndast stöðugt sem efnaskiptaafurð. Í gerjunarferlinu er nauðsynlegt að stjórna breytum eins og hitastigi, pH og uppleystu súrefni til að tryggja eðlilega framvindu gerjunar og stöðugleika framleiðslu vörunnar.
5. Vöruútdráttur: Eftir að gerjun er lokið þarf að draga vöruna út og hreinsa hana. Þetta skref felur venjulega í sér útdrátt, eimingu, kristöllun og aðrar aðferðir til að skilja glýoxýlat frá gerjunarsoðinu og hreinsa það.
6. Eftirmeðferð: Að lokum er útdregið og hreinsað glýoxýlate sett í eftirmeðferð, svo sem þurrkun, pökkun osfrv. Þetta skref er til að tryggja gæði og öryggi vörunnar.
Í ferlinu við að búa til glýoxýlat með líffræðilegri gerjun tekur þátt í röð lífefnafræðilegra viðbragða. Mikilvægasta hvarfið er oxun glúkósa, sem framleiðir vörur eins og glýoxýlat og koltvísýring. Sértæka efnajöfnan er sem hér segir:
C6H12O6 + O2→ 2CH3COOH + 2}CO2 + 2H2O
Þetta hvarf gefur til kynna að glúkósa oxast í glýoxýlat og koltvísýring undir verkun örvera, en losar um leið orku fyrir örveruvöxt og æxlun.
Það skal tekið fram að myndun glýoxýlats með líffræðilegri gerjun krefst sérstakrar hitastigs, pH og uppleysts súrefnisskilyrða til að tryggja eðlilegan vöxt og efnaskiptavirkni örvera. Á sama tíma, til að bæta ávöxtun og hreinleika asetaldehýðs, er nauðsynlegt að hámarka og stjórna samsetningu ræktunarmiðilsins, skilyrði fræræktunar og breytur meðan á gerjun stendur.
Líffræðileg gerjun er umhverfisvæn og sjálfbær gerviaðferð með víðtæka notkunarmöguleika. Hins vegar krefst þessi aðferð ákveðins tíma og auðlindafjárfestingar til að hámarka ræktun baktería og gerjunarskilyrði, á sama tíma og hún tekur á tæknilegum atriðum sem tengjast vöruútdrætti og hreinsun. Þess vegna, í hagnýtri notkun, er nauðsynlegt að ítarlega íhuga og meta út frá sérstökum aðstæðum.
Glýoxýlsýra er mikilvægt lífrænt efnahráefni með margvíslega notkun.
1. Notað til framleiðslu á arómatískum amínósýrum:
Það getur hvarfast við anilín eða önnur arómatísk amín til að mynda samsvarandi arómatískar amínósýrur, svo sem fenýlalanín og týrósín.
2. Notað til að framleiða natríum glýsín:
Það getur brugðist við glýsíni til að framleiða natríumglýsín, einnig þekkt sem N-hýdroxýmetýlglýsínnatríum
3. Notað til að framleiða pólýakrýlanhýdríð:
Það getur hvarfast við etýlenglýkól til að framleiða pólýanhýdríð, einnig þekkt sem pólýhýdroxýasetat.
4. Notað til að framleiða etanólamín:
Það getur hvarfast við etanólamín til að mynda N-(2-hýdroxýetýl) glýsín, sem síðan er asýlerað til að framleiða etanólamín.
5. Notað til framleiðslu á pýridíni-2,6-díóni:
Það getur hvarfast við pýridín til að framleiða pýridín-2,6-díón. Pýridín-2,6-díón er fjölhæft efnasamband sem hægt er að nota til að útbúa litarefni, lyfjafræðilega milliefni og fjölliður.
6. Notað til framleiðslu á L-seríni:
Það getur hvarfast við metýlsúlfónýlklóríð og ísósýanat til að framleiða L-serín. L-serín er mikilvæg amínósýra sem er mikið notuð á sviðum eins og lyfjum, matvælum og fóðri.