К.И. Грандберг - Органическая химия (1125789), страница 48
Текст из файла (страница 48)
В зависимости от природы и заряда гидрофиль- . ной группы различают анионные и катионные детергенты.. Свойства мыла или детергента заметно изменяются и в зависимости от природы противоположно заряженного иона, свобод но перемещающегося в водной среде. Производство детергентов непрерывно растет, а доля мыл в производстве моющих и чистящих средств постоянно сокра щается. Это позволит высвободить значительное количество:" низкокачественных жиров для питания сельскохозяйствен., ных животных. 8. Воски Возки состоят преимущественно из эфиров высших насыщенн или ненасыщенных одноосновных (реже — двухосновных) карбоно кислот с высшими одноатомиыми (реже — двухатомными) спирт причем и кислоты, и спирты большей частью содержат четное число а мов углерода (С1з — Сзз).
Кроме того, воски всегда содержат свобо кислоты, свободные спирты и часто углеводороды. Из других веществ",,' постоянно сопутствующих воскам, следует отметить стерины и кра вещества„последние относятся к классу карогинондов. Воски подразделяются на растительные и животные. У рас носки играют важную роль главным образом как защитное средство. крывая тонким слоем листья, плоды, стебли, восковой налет предох ет растения от поражения вредителями и болезнями и от лишней поте воды. По сравнению с глицеридами сложные эфиры восков опылению даются труднее.
Они также хуже растворимы в обычных раствор для жиров. В воде носки нерастворимы. Из растительных носков следует отметить карнаубский воск— пальмовых листьев (Вразилия), воск стеблей льна, канделильский (промышленный продукт). К животным васкам относится спермацет. Его получают из спе тового масла, содержащегося в черепной полости кашалота.
В спер преобладает цетиловый эфир пальмнтиновой кислоты С,зНз1СООСы Пчелиный воск содержит спирты Сз„— С, этерифицированньщ шими кислотами (например, мерициловый эфир пальмитиновой ты С1знз1соосз,нзз), углеводороды (12 — 17%), церотиновую кисл Стены СООН и др. Китайский воск (продукт выделения кошениловых насекомых» держит наряду с другими эфирами цериловый эфир церотиновой к ты Сззнз1СООСззНзз.
Воски находат разнообразное практическое применение. Они няются в литографии и гальванопластике, для приготовления разл кремов и мазей, в качестве добавок к мылам, пластырям, помадам и' 404 9. Сложные липиды Ткани головного и спинного мозга и главным образом биологические мембраны содержат сложные структурные единицы, построенные из белка, холестерина и фосфолипидов — фосфатидов.
Фосфатидали называются липиды, дающие при гидролизе кроме глицерина и высших монокарбоновых кислот фосфорную кислоту и амивоспирты или другие сложные спирты. Ниже дана краткая характеристика наиболее известных фосфатидов. Лецитины — это глицериды, в которых две спиртовые группы глицерина этерифицировапы двумя, обычно разными, жирными кислотами (нзпример, стеариновой и олеиновой) и содержат фосфохолиновую группировку, которая при гидролизе дает неорганический фосфат и четвертичное аммониевое основание — холин. Лецитины были впервые обнаружены в желтке яйца, откуда и произошло их название (от греч. (езпйоз — желток): СНз — ООС вЂ” Сынзз 1 НззСы СОΠ— СН 1 ..оСНз — Π— Р. 11 ОснзсНзЩСН,), О знзон н,о типичный лецвтвв ( глицерин,) — + мыло, + [НоснзснзМ(снз)з)ОН МазР04 ховав Кефаливы — сложные афиры глицерина, построенные по тому же типу, что и лецитины, но в состав кефалинов вместо холина входит коламин (или этаноламин): СН вЂ” ООСК' 1 К"СОΠ— СН 1,оСНз — Π— Р 11 "осн,снсоон о 1 МН; 405 СНз — ООСК' 1 К"СОΠ— СН 1 ..оСНзо — Р— ОснзснзХнз О Чаще всего в состав кефалиноз входят пальмитиновая, стеариновая н олеиновая кислоты.
Кефалины (от греч. лероя(е — голова) впервые были выделены из тканей головного мозга. Серинфосфатиды содержат в качестве основания аминокислоту серии (гл. 22, равд. 5): О !! СН,Π— Р— О ОН ОН СНзо — Р— О ОН !! О Н ОН сн,— осок ! К'ОСΠ— СН !! О Н ОН новсфссфоввознт двфосфонвозвт «е СНз(СНг)«СН=СН(СНг)«зСООН нервоновая кислота СНз(СНз)ззСООН лнгвоцеряноваа кислота 406 В состав инозитфосфоз«идее входит шестиатомный циклический спирт инозиви Фосфатиды имеют консистенцию воска, окрашены в белый цвет и, гигроскопичны. Они являются поверхностно-активными агентами, т. е., обладают свойством накапливаться на поверхности раздела между водой, и другими жидкостями и понижать поверхностное натяжение. К классу сложных липндов относятся и некоторые жироподобныевещества: фосфосфингозиды и цереброэиды.
Фосфосфингозиды, или сфиягояиелины, содержат жирную кислоту„ фосфорную кислоту и два основания — холин и сфингозин: сн,(сн,)„— сн О !! ! СН вЂ” СН вЂ” СНСН,Π— Р— ОснзснзН(СНз)з ! ! !! ОН )«1Н О ! Н,С(СН,)мсО В реаультате гидролиза сфингомиелинов были получены только чя тыре кислоты: пальмитиновая, стеариновая, лигноцериновея и нервон вая (селахолевая): Цергброзиды, или гликосфиигозиды, являются сложными липид и относятся к подклассу гликозидов (см.
гл. 21, равд. 7). Оии содер сфингозин, жирную кислоту и сахар (Р-глюкозу или В-галактозу); о отличаются формально от большинства сложных липидов тем, что не держат фосфорную кислоту. 'Гнпы связи между структурными един ми в цереброзидах показаны в приводимой ниже формуле цереброзида керазина: СНз(СНз)«г — СН СН вЂ” СН СНСНгОСНСН(ОН)СН(ОН)СН(ОН)СНСНзо »в!» — — -о — ~ ! Нгтсзз('-О Известны следующие жирные кислоты, входящие в состав цереброзндов:лигноцериновая,а-оксилигноцериновая (цереброновая),нервоновая и а-оксинервоновая кислоты. 10.
Липиды и строение биологических мембран Все клетки, даже самые простые, имеют мембраны. Мембраны отделяют внутреннее содержимое клетки от окружающей среды, поэтому нарушение целостности мембраны приводит к гибели клетки. Мембраны не только сохраняют молекулы веществ, входящих в ее состав, но и реализуют специфику химического состава клеточной цитоплазмы. С помощью специальных устройств мембрана избирательно выбрасывает из клетки ненужные вещества и поглощает из окружающей среды необходимые. Главные компоненты биологических мембран живых организмов — это сложные липиды. Следует обратить внимание на то, что все сложные липиды, описанные в равд.
9, имеют характерное строение для поверхностно-активных веществ, т. е. две большие неполярные углеводородные группы и полярную часть, способную к образованию водородных связей. Таким образом, эти молекулы способны самопроизвольно агрегировать, образуя в воде бислойные структуры, составляющие основу мембраны. В состав мембранного бислоя входят и молекулы белков, и свободные жирные кислоты. Последние встраиваются в бислой так, что их «жирные хвосты» погружены внутрь, а полярные группы во внешнюю среду и контактируют с ионами натрия с внешней, а с ионами казня с внутренней стороны бислоя (см. рис. 73). Биологические мембраны не только регулируют обмен веществ в клетке, но и воспринимают химическую информацию из внешней среды с помощью специальных рецепторов.
Биологические мембраны обеспечивают иммунитет клетки, нейтрализуя чужие и свои вредные вещества. Они также способны передавать информацию соседним клеткам о своем состоянии. Наконец, совсем недавно было обнаружено, что многие белки. ферменты могут «работать» только внутри мембраны, запрещая, разрешая или сопрягая ферментативные процессы. Ж й о о Рс Р х о р, х х" й о <4 х х ж о сз х о с> х Й 3 О х сЬ. с.с о о о ф о Г о о Ф Р' Ф а Г щ И РГ РС М <О й Р Й РС о И О б Е РГ и д << о О< л Ы щ Ф щ х <щ ц ф о н о ф щ И о о н о О И щ Я ф сб аф щ,я, щ щ Ф <Р М а щ о щ Ф о н нл Щ НОО О лфф о щ <щ ~щ ф О о о онщ 8 -и « х и о ! < х Ж ~с~ — О х <«х Сà — и — О Ф" о Е< Ф о нО О ОГ ф щ щ Н сб Ф щ О~Ф "фо л О Фо о оЩФ ф Г< Щ нЩ о о щ щщ" щоо щ е< о л д щ щдщ о щФО Ф и щю ф до й Е Р щ оО Г Ф ощщ щ нщо <б ф Е РС о И 'с щ "щ В Ф ~ ~Ф ф о фО щ Я "6щф ф о л О дн' Щ Щ Офнд „йщ ф щ <Р' нщфо фоо р ~ф о НЩРСФО офзо ,щ й Ф о ф щ+ щщо р фнфо и Ф щ Е' РГ ол И< ФФ Д ФО ф щ с< О <щ ' д ЩОЩщ ощфф О бс Г.С ц нОщо.
онд ф щ ~о о о со о хсщ ао ФщфН Ф х,Нощ д Н ф о о О О Г РС,О Г, Сб ФЩО фщ н о о "" ан оощ о ф н Щ Щ аО щИ Ф щ о 6но,ф о он н он щ о ф5 с сс ащ о о, ~оф О ф о фОЩ я К~ Фон ан ФОщ :ь ~ Ф О ~Р3 Г» с<,о, щ Ф днн щйо Фон Е< щ Ф що о щ щ щ О н ф фн о о щ <щ о о а - щ щдоо Щ Ръ Щ Ф Р' Ц РФС о о д И я л а о сщ ц о и щ щ д <щ и о щ щ о й! о о щ Г< щ аФ н о Ф л Р З сб щ лх Фоф „о '~' офф О ср ф РСН сс Сб О«С а хсбс 'Г ффс х х; х х < ,ххс х хх с хая' и аас Хо о< <б Х Рс Р й 6сЬ. с С Сббс< <б хсбс < < а х < <Г х < Р, х Р,ах хой Х Х Х ГС ~» Рб <=СЕ нфоп д :Й~ ~ ° ~3- о Ж Ф щ « 4 Гц Ж щ и ~) М Н а <с< сб щ со ~ Ж Р„Я с О й О Р: 52 и Е-с с О т 1~ щ' щ М щ РС "Л РСИ Щ онщ щоф О Н Ф фщ~ ф<щ ф щощ а~~ 8' щ Ффо щ н М ооо о ф щоф Ю 5од с"б о о щ щ б О О О е о фщ ЩРСЩ дощ ща о Ф ' Е о о ~~/ ф и я ! И ! щ О с» Ф Щ О о СЕ + Г ж и 4оо И ~Л/ ~се й щ ще щ ~щ щ щ Еб Р~~ сб И Ф О %1 О ф сб щ Ф ф Ещс ~ Е' щ щ бс о Щ! РС Ф Р~о о о д <х В ц о у: ~Р (~~ ц щ що М М ~6 а и: ц ц щ б фн се О ~ щ щ Р' я Окисление гликолей: гликолевая кислота втилеигликсль 2.
Оксикислоты ганатом калиж а-оксиивомвсляявя кислота ввомаслявая кислота б.вел» е в: а-оксиуксусивя, или гликолевая, кислота и-оксипропионовая, или молочная, кислота 2-метил-2-оксипропаиоввя кислота 3-метил-2-оксибутавовая квслотв 411 410 Атомы галогена, находящиеся в 1)-положении к карбоксильной группе и дальше, обладают обычной подвижностью, близкой к галогенопроизводным предельных углеводородов, и вступают в обычные реакции нуклеофильного замещения в довольно жестких условиях.
Атомы галогена в а-положении весьма активны и легко обмениваются на другие нуклеофильные группы, например Й СН СООН ~ МН3 '» Й СН СООН 1 С1 МН НС1 Оксикислотаии1 (или гидроксикислотами) называют со- . единения, которые содержат в молекуле и спиртовой гидроксил, и карбоксильную группу, например СН (ОН) — СООН СН3 СН(ОН) СООН По номенклатуре ИЮПАК названия оксикислот образуются путем введения префикса гидрокси- (окси-). Например, гли1. колевая кислота — оксиэтановая кислота; а- и 11-оксипропи-' оновые кислоты — соответственно 2- н 3-оксипропановые киев лоты: Сн,— С(ОН) — СООН СН,— СН вЂ” СН(ОН) — СООН ! ! СН сн, Методы получения оксикислот Одновременное присутствие в оксикислотах гидроксил ной и карбоксильной групп позволяет получать эти соедин иия как из спиртов, так и из кислот.