НОМЕНКЛАТУРА ТА ІЗОМЕРІЯ. За систематичною номенклатурою ШРАС родоначальною струк­турою в молекулі жиру

За систематичною номенклатурою ШРАС родоначальною струк­турою в молекулі жиру вважають гліцерин. Ацильні залишки жир­них кислот перелічують в алфавітному порядку на початку назви, при необхідності вживають множні префікси ди- (ді-) та три-. Три­віальні назви жирів утворюють від назв відповідних жирних кис­лот шляхом заміни частини назви кислоти -инова (-їнова) на су­фікс -ин (-Ги).

"СО (_^2₇Г1₃5

не—о—со—с_пн₃₃

н₂с—о—со—с₁₇н₃₅

2-олеоїл-1,3-дистеароїлгліцерин, 2-олеодистеарин

н₂с—о—со—с_ин₂₃ не о со с₁₅н₃₁ н₂с—о—со—с₁₇н₃₅

І-лауроїл-2-пальмітоїл-

3-стеароїлгліцерин,

1-лауро-2-пальмітостеарин

Функціональні похідні карбонових кислот

Ізомерія жирів пов'язана здебільшого з різним взаємним роз­міщенням ацильних залишків у структурі триацилгліцерину (струк­турна ізомерія).

СПОСОБИ ДОБУВАННЯ

Для синтезу триацилгліцеринів придатна більшість реакцій аци­лування спиртів (естерифікація, взаємодія натрій гліцератів з хлор­ангідридами кислот та інші), проте синтетичні способи добування жирів з гліцерину не мають промислового значення через доступ­ність різноманітної природної сировини. До основних методів виділення жирів та масел із здрібнених тканин рослин і тварин належать: витоплювання, пресування та екстракція органічними розчинниками.

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Фізичні властивості жирів залежать здебільшого від будови жир­них кислот, які утворюють їх молекули. Так, температури плавлен­ня жирів, що містять залишки ненасичених кислот, значно нижчі, ніж у жирів з тією ж самою кількістю атомів Карбону насичених кислот. Зі збільшенням довжини карбонових ланцюгів жирних кислот тем­ператури плавлення жирів підвищуються. Оскільки природні жири є сумішами триацилгліцеринів, вони не мають чітких температур пла­влення. Більшість жирів розтоплюється при 22—55 °С.

Жири легко розчинні у вуглеводнях та їх хлорпохідних, етерах, малорозчинні в етиловому спирті, нерозчинні у воді, але в присут­ності поверхнево-активних речовин (ПАР),які ще називають емуль­гаторами, жири утворюють високодисперсні гетерогенні систе­ми — емульсії. Зокрема, емульгуюча дія білків надає стабільності емульсії жиру у воді, що входить до складу молока.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

1. Гідроліз жирів. Мила. Детергенти.Як і всі естери, жири здат­ні піддаватися гідролізу:

^°

НС-о-С^К' + ЗН₂0-Ж-* *0

тригліцерид

Н₂С-

— не-

Н₂С—ОН

Унаслідок взаємодії жирів з водними розчинами гідроксидів лужних металів (ИаОН, КОН) утворюється суміш гліцерину тая натрієвих (калієвих) солей вищих жирних кислот. Зазначені солі називають милами, а реакцію лужного гідролізу жирів, якою утво­рюються мила,— омиленням*.

Лужний гідроліз жирів прискорюється при заміні водного сере­довища на водно-спиртове. Луг діє і як реагент, і як емульгатор жи­рів, збільшуючи поверхню зіткнення жирової фази з гідролізуючим середовищем; спирт зменшує в'язкість реакційного середовища.

При температурі 200—225 °С і тиску 2—2,5 МПа гідроліз жирів відбувається і без додавання лугу.

Суміш твердих високомолекулярних жирних кислот, здебіль­шого стеаринової та пальмітинової, яку отримують при гідролізі жирів у кислому та нейтральному середовищах, називають стеари­ном. Стеарин використовують поряд із парафіном для виготов­лення свічок.

Для одержання твердого мила виділену суміш вищих жирних кислот нейтралізують содою. Якщо нейтралізацію суміші вищих жирних кислот проводять за допомогою поташу (калій карбона­ту), то утворюється калійне («зелене») мило, на відміну від натрі­євого, має рідку консистенцію.

При нейтралізації суміші жирних кислот оксидами лужнозе­мельних і перехідних металів (Са, М§, 2п, РЬ тощо) утворюються нерозчинні у воді, так звані «металічні» мила, які використовують як медичні пластирі (наприклад, простий свинцевий) та ін. Моле­кули мила містять у своїй структурі гідрофільний (такий, що «тяг­неться» до молекул води) карбоксилат-аніонний фрагмент і гідро­фобний (такий, що «уникає» контакту з водою) протяжний карбоновий ланцюг. Через таку будову мила мають практично од­накову здатність розчиняти як гідрофільні (вода, спирти тощо), так і ліпофільні (вуглеводні, жири, етери тощо) речовини. Крім того, на відміну від молекул натрієвих і калієвих солей нижчих жир­них кислот, молекули мила здатні до агрегації («злипання» одна з одною) з утворенням сферичних структур — міцел. У водному

І

* Термін «омилення» часто застосовують і до реакції гідролізу інших функціо­нальних похідних кислот: усіх естерів, амідів, нітрилів тощо, навіть до реакції гід­ролізу галогенопохідних.

Рис. 19.1. Будова міцели мила у воді

63 6~6~б (Ж> 6~5 6^> 6_б б 66 оо

Рис. 19.2. Орієнтація молекул мила на межі водного та повітряного середовищ

середовищі міцели мила мають будову, схематично показану на рис. 19.1. У міцелі молекули мила зчеплені між собою вуглеводне­вими «хвостами», а до води спрямовані полярними карбоксилатни-ми групами. Беручи участь в утворенні багатьох міцел, молекули мила не можуть рівномірно розподілятися серед молекул води, тобто мила не здатні до утворення справжніх водних розчинів.

На межі водної та газової (повітряної) фаз, молекули мила орі­єнтуються полярними кінцями «до води», а гідрофобними — «назовні» (рис. 19.2). При цьому вони зменшують поверхневий натяг води, тобто виявляють так звані поверхнево-активні влас­тивості.

Завдяки наявності в їх молекулах карбоксилатних груп мила відносять до аніонних поверхнево-активних речовин (аніонні ПАР). Зазначені властивості мил зумовлюють їх миючу дію. Вода, що містить мило, завдяки зменшенню свого поверхневого натягу на­буває здатності проникати в найменші пори на поверхні, яку від­мивають. При наявності на цій поверхні частинок речовин, які не змочуються водою (жирів, восків, нафтопродуктів тощо), молеку­ли мила зчеплюються з гідрофобними частинками забруднень сво­їми вуглеводневими «хвостами», утворюючи навколо таких части­нок щільну плівку (рис. 19.3, а), вклинюються між забруднювальною частинкою та поверхнею, що очищується (рис. 19.3, б), і зрештою

б

Рис. 19.3. Схема миючої дії мила

відривають цю частинку, переводячи її в завислий стан у товщі водного середовища (рис. 19.3, в).

Аналогічний механізм має процес солюбілізації нерозчинних у воді органічних (у тому числі лікарських) речовин.

Ширше застосування мил як миючих засобів обмежене тим, що в твердій воді (з підвищеним вмістом іонів Са²⁺ та М§²⁺) мила утворюють нерозчинні солі Кальцію та Магнію, які осаджуються у вигляді пластівців і забруднюють поверхні. На утворення цих солей витрачається значна кількість мила. Будучи солями слабких кислот і сильних основ, мила внаслідок гідролізу утворюють луж­не середовище у водних розчинах, що зумовлює подразливу дію мил на слизові оболонки.

Зазначені вади мил були причиною створення широкого асор­тименту дешевших і більш технологічних синтетичних замінників мил — детергентів.

Поиск по сайту: