Н.А. Тюкавкина - Органическая химия (1125793), страница 58
Текст из файла (страница 58)
В привслсппой схеме напивштс полное строение алкильиых радикалов с !7 вронами углерода в исходном жидком жире и полученном гидрогспизпровапиом пролукге. Таким путем из жидких жиров (например, нз многих масел растительного происхождения) получают твердые жиры, используемые как в производстве мыла, так и для пищевых целей. Примером может служить получение всем известного маргарина, который по энергетической ценности близок к сливочному маслу. Возможно маргарин и уступает маслу по вкусовым качествам, но благодаря отсутствию в нем холестерина и по ряду кулинарных показателей ои лаже предпочтительней сливочного масла.
17.4. ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА И МОЮЩИЕ СРЕДСТ~~р( Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Патриевые и калиевые соли высших жирных кислот (мыла) являются поверхностно-активными веществами, способными образовывать стойкие пленки (вспомни те «мыльные пузыри»). ПАВ могут определенным образом располагаться на границе раздела двух фаз, например таких, как вола— воздух или вода — масло. Такое поведение ПАВ объясняется осо бенностью пх строения: молекула ПАВ, например мыла, включает как полярную, способную ионизироваться г и д р о ф и л ь н у ю («лю 430 Окислительные процессы замедляются при уменьшении доступа воздуха и в темноте, что предопределяет соблюдение определенных' условий хранения лекарственных препаратов на жировой основе Гидрогенизация.
Твердые жиры по сравнению с жидкими имеют ряд преимуществ: они менее подвержены окислению, так как содержат меньше ненасыщенных кислот; из них получается ценный технический продукт — — мыла. Принимая во внимание различие в строе. нин, нетрудно жидкие жиры превратить в звердые. Для зтого необ. ходимо остатки ненасыщенных кислот «насьпить» водородом (гид рогенизировать), т.
е. превратить в остатки насыщенных кислот Гидрогеннзацию жиров проводят подобно алкенам действием водорода в присутствии катализаторов (см. 2,2.6.2). бящую воду») группировку, так и неполярную, г н д р о ф о б и у ю («боящуюся волы») часть — углеводородный радикал. На границе раздела фаз к воде ориентируется гидрофильная группа, а к масля- ной фазе или воздуху — углеводородный радикал. Поянрнтя таять Г 1 Нянояярная таять СОО На' — о Стаарат нврня Сттна СООК« Рае 17.2. Мттце1ттты мыла и мыло — жнр. Объяснение в тексте.
431 В водной среде при определенной концентрации молекулы ПАВ д))шествуют уже не в виде изолированных частиц, а как большие агрегаты — мицегц~ы„у которых все углеводородные радикалы находятся в центре мицеллы, а гидрофильные группы — снаружи (рис. 17.2, а). Мицелла способна «захватывать» частички водонерастворимых веществ и создавать стойкие эмульсии, так как слипанию мицелл препятствует одноименный заряд нх поверхностей (рнс.
17.2, 6). На этом принципе основано моющее действие мыл. Загрязнения представляют собой жировую пленку с частичками пыли. Мыла эмульгируют загрязнения, после чего эмульсия легко смывается водой. Синтетические ПАВ и моющие средства. Для производства мыла необходимо большое количество жиров — ценного пищевого и технического продукта. Между тем поверхностной активностью обладают и другие органические вещества, имеющие сходный с мылами принцип строения. К ним относятся натриевые соли алкилсульфатов, алкилсульфонатов — «аннонные» ПАВ (как и обычное мыло) и четвертичные алкиламмониевые соли — «катионные» ПАВ.
Все этн .аиды ПАВ обязательно содержат в молекуле длинный алкильный радикал (ф— Си), СНа(СЫэ)лСНяс)ВОа На Алиилсульеат натрия с~сияли -С~~-~с-, лч Алнилбенлолсульаоиат натрия СНа(СНя)„СНян(СНэ)э В Алнилтрииатилавиоиийбрвииа Синтетические ПАВ' получают в промышленности нз доступного углеводородного, главным образом нефтяного. сырья, поэтому они недороги. Другое достоинство моющих средств на основе синтетических ПАВ заключается в возможности их использования в жесткой воде, в которой обянчные мыла дают нерастворимые кальциевые и магниевые соли, а это снижает моющее действие и повышает расход мыла.
В последнее время широкое применение в промышленности (например, текстильной) находят поверхностно-активные вещества— тан и ы. В фармации они служат синтетической эмульгирующсй. основой при изготовлении мазей. Таины построены по общему принципу, как и остальные ПАВ, т. е. в их молекулах имеются неполярная и полярная части. Основу молекулы составляет циклический четырехатомный спирт сорбитан, в котором от одной до трех гндроксильных групп этерифицированы высшими жирнымн кислотами. Радикалы этих кислот составляют неполярную часть молекулы. Остави~неся гидроксильные группы образуют эфирную связь с остатками полиэтнленгликоля — (СН,СН,О)ИСН,СН,ОН, где л = 40 — оО. Фрагменты полиэтиленгликоля йредсттэвляюут полярную часть твинов. сняс) н Общая вернула твниов Он ° Вопросы и упражненбия ). Оппцппе общий принцип строения жиров (трпацнлглицсрппов).
2. В чем состоит различие в строении твердых и жидких укиров. 3. Кнкпьт мппщсским прсврщцеииям полвероцотся жиры прп храпе нип и кнк это оказывается па качестве жпров7 432 ' Очень часто ПАВ натывакп моулпннш сране~вамп (летерплпанн). Э~о вполне справеллнио, яак аак в сосыв мок~пн1х срслспс кроме ПАВ, вхоунп нного Лругвх компонентов.
! 4. Напииигге уравнение реакции получения стеарата натрия из соответствующего триашишлицерииа и !калине механизм этой реакции. 5. Р!вп1шлпс уравнение реакции получения твердого жира из ),2-дил1шолеоил-э-олеоилглпцерииа. б. Какие вещества называются мылами и иа чем основано их моющее иействиеэ 7. Триацилглицерииы оливкового, подсолнечного и льняного масел содержат практически одинаковое количество насыщенных и иеиасьицеипых жирных кислот, однако их подлые числа замешо различаются (см.
табл. !7.2). В том же рялу сиижаюгся и темпера|уры застывания этих масел. Объясните эти факты. а. Рассчитайте обьем водорода при нормальных условиях, иеобхолимого для превращения 1 кг подсолнечного масла (иоллос число !27) в смесь полностью иасьилсииых трианплглицерииов. Какими химическими реакциями можно прокаппролировать полноту гидрироваш1я? 9. Нз приролиыз зриаиилглшэерииов выделена маргариновая кислота СН,(СН,)иСООН. Есгь ли связь между названием этой кислоты и пищевым йрсодук гам марз ярилом? Напишше принципиальную схему реакции получения маргарина (обращаем внимание иа то, что маргарин не является полностью насыщенным триацилглицерииом).
Глава 1В ТЕРПЕНОИДЫ К терпенондам !от греч. )егеЬ)пгйоз — терпентиновое дерево) относится обширная группа природных соединений, главным образом растительного происхождения. Они составляют основную часть эф и р н ы х м а сел — смеси летучих органических веществ, вырабатываемых растениями и прндиощих им своеобразный запах. Эфирные масла нз растительного сырья отгоняются с воляным паром. Многие терпеноиды, содержагцнеся в цветках растений, обладают приятным запахом и используются в парфюмерии. Ряд соединений этого класса применяется в качестве лекарственных среде~в.
В изучении терпенондов большой вклад внесли русские н советские химики: Е. Е. Вагнер, Ф.М. Флавнцкнй, В. Е.Тищенко, С, С. Наметкин и д)э 18.2. СТРОЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ Терпенонды выделяются в самостоятельный класс органических соединений не по характеру находящихся в их молекулах функцио"альных групп, как это обычно делается в органической химии, а ~~ледствие общей особенности строения нх углеродного с к слета.
Терпеноиды включают как углеводороды, которые называ- 433 ют часто тер и е ив м и, так и их кислородсодержащие производ ные — спирты, альдепщы, кезоны, карбоновые кислоты. Объединяющим признаком служит то, что терпеноиды построены ' . как бы из фрагментов изопрена (2-метилбутадиена-1,3), поэтому тер пеноиды имеют еще более общее название — и з о п р е н о и д ы Отсюда следует, что в молекуле терпеноидов число атомов углерода всегда кратно пяти, т. е. равно 1О, 15, 20 и т. д.
~НЗ 2 4 (~~О. 3 ~УСН2 НС СН Изопрви Соираивииви зались етруитуры изопрвии В терпеноидах изопреновые звенья чаще всего соединены друг с другом по так называемому «изопреновому правилу», которое сформулировал швейцарский химик Л. Ружичка (1921). Это правило утверждает, что в молекуле терпепоида первый атом углерода («голова») одного изопренового звена соединяется с последним атомом углерода («хвостом») другого звена, т.е. по принципу «голова к хвосту», как это показано на примере и-о ц и м е н а. Оиииви С~оищ „Голова" „Голова По такому же принципу построен и натуральный каучук — полиизопрен — один из наиболее распространенных и важных изопреноидов.
$ л = 3000--10 000 ( — СН,— С=СН--СН,--)я ! СН, Полиизоиреи По числу изопреновых звеньев терпеноиды делятся на монотер пены, содержащие 2 изопреновых звена (С,„); дитерпены, содержащ"е 4 изопреновых звена (С, ), и т.д. ! В свою очередь каждый ряд терпеноидов подразделяется на ациклические и циклические эсрпеноиды. Примерами ациклических терпеноидов, кроме упомянутого оцимена, являются г ер а и и ол— составная часть розового, гсранисвого и других эфирных масел, а также альдегиды герани аль и не раль, содержащиеся в лимонном н эвкалиптовом маслах. Гераниаль и нераль представля)от собой циг- и л(раис-изомеры, а их смесь, известная под названием ци трал ь, применяется в медицине.
СН ОН СН=О Э. 3. Х" Нврали (аис-иломвр) Гвраниалл (арсис -ивомер) Гераниол Циклические терпенонды делятся на моно- и бициклические. в структурах которых присутствуют соответственно один или два цикла. Эта группа имеет наибольнэее значение для медицины и фармации. Залаиие 18.1. Выделите иэопреиовые засиья я структуре мирцена, яалмощегося компонентом эфирных масси некоторых расэеинй. (СНл),С=СНСН СН ССН=СН 2 1~~ 3 СН, М ириса 18.2. МОНОЦИКЛИЧЕСКИЕ ТЕРПЕНОИДЫ 435 родоначальной структурой моноциклических терпеноидов является углеводород мента н. Сам он редко встречается в природе. В его структуре можно вьщелить «насыщенные» изопреновыс звенья (в формуле они выделены цветом). В номенклатуре ИК)ПАК для циклических терпенондов допускается использование в качестве Родоначальных структур некоторых углеводородов, в частности мент:!На Производным ментана является м е н т о л (ментанол-3) — кристаллическое вещество с мя~ным запахом, главный компонент эфирного масла перечной мяты, из которой он и выделяется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
