Органическая химия (стр. 4 из 9)
Подвижность протонов определяет и возможность протекания реакций конденсации с участием кетонов.
При окислении изопропанола образуется известный растворитель ацетон, он применяется при производстве лаков и смывки для ногтей. В косметике часто используют заменители кетона, так как он не обладает обезжиривающим эффектом. При окислении второго С-атома глицерина получают окисленный кетон (дигидроксиацетон):
Дигидроксиацетон реагирует с белками и аминокислотами рогового слоя эпидермиса, вызывая окрашивание кожи, похожее на загар. Усиления образования пигмента меланина не происходит. Этот загар устойчив к воде и в полной мере соответствует натуральному загару. Он абсолютно не опасен! 5%-ный дигидроксиацетон (ДНА) вводится в масляные и водные эмульсии ДНА. Не может быть использован как средство от загара, так как не обладает фильтрующей способностью по отношению к ультрафиолетовым лучам.
ЭФИРЫ
Простые эфиры
Это органические вещества, молекулы которых состоят из углеводородных радикалов, соединенных атомом кислорода R - О - R.
Сложные эфиры
Это вещества, имеющие общую формулу: О
R - С - OR, где R и R'- углеводородные радикалы.
Сложный эфир образуется из спирта или фенола и карбоновых кислот с выделением воды в присутствии серной кислоты. В название входит часть названия спирта и часть названия кислоты (например, сложный эфир уксусной кислоты и амилового спирта - амилацетат). Известный сложный эфир фенола - аспирин (фенол + ацетилсалициловая кислота). Простейшими эфира ми являются фруктовые эфиры, или эссенции, названные так из-за своего легкого фруктового запаха. Они используются для производства лака и жидкости для снятия лака, как растворители в технике и как ароматизаторы при производстве пищевых продуктов.
Натуральные животные и растительные жиры представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина с различными жирными кислотами. Например, кукурузное масло содержит триглицерид ненасыщенной линолевой кислоты (до 48%), масло какао - триглицериды насыщенных стеариновой (до 25%) и пальмитиновой (34%) кислот. Сложные эфиры жирных кислот и высокомолекулярных спиртов - полусинтетические жироподоб-ные вещества (изопропилмиристат, диизопропиладипат, бутилстеарат, изопропилпальмитат), которые легко эмульгируются, что позволяет получать маловязкие эмульсии. Они легко впитываются в кожу, не оставляя ощущения липкости и жирности. Используются для полной или частичной замены животных и растительных масел в средствах для ухода зо кожей и волосами, как растворители или смягчающие средства в лаках для ногтей. Другие сложные эфиры жирных кислот - известные эмульгаторы - драгил, цетиол, кремофор.
Лецитин. Лецитин (фосфатидилхолин) - фосфолипид, сложный эфир глицерина с фосфорилилхолином и двумя остатками жирных кислот, из которых одна ненасыщенная. Содержится во всех клетках, преимущественно в биологических мембранах. Лецитин экстрагируют из соевых, бобов и арахиса. Много лецитина содержится в яичном желтке. Животный и растительный лецитин используют как добавки в кремы (в качестве эмульгатора) для кожи, в туалетную воду, лечебные препараты и аэрозоли для волос и т.д.
Пурцелин. Это масляный или твердый, воскообразный сложный эфир, образованный вытяжкой жира из желез водоплавающих птиц. Он имеет высокую степень реагирования, хорошо переносится кожей, используется в косметических препаратах.
6. Органические кислоты
Карбоновая кислота – представитель предельных одноосновных кислот.
Карбоновыми кислотами называются органические вещества, в состав которых входит карбоксильная группа или в упрощенной записи - СООН. Карбоксильная группа состоит из соединенных карбонильной и гидроксильной групп, что определило ее название.
В карбоновых кислотах карбоксильная группа соединена с углеводородным радикалом R, поэтому в общем виде формулу карбоновой кислоты можно записать так: R-СООН.
В карбоновых кислотах карбоксильная группа может быть соединена с различными углеводородными радикалами ~- предельными, непредельными, ароматическими. В связи с этим выделяют предельные, непредельные и ароматические карбоновые кислоты, например:
В зависимости от числа карбоксильных групп, содержащихся в молекулах карбоновых кислот, различают одноосновные и двухосновные кислоты, например:
атом углерод кислота спирт липиды
Одноосновные кислоты называют также монокарбоновыми, а двухосновные – дикарбоновыми кислотами.
Общая формула членов гомологического ряда предельных одноосновных карболовых кислот СnН2n-1СООН, где п = 0, 1, 2, 3..
Номенклатура.
Названия карбоновых кислот по заместительной номенклатуре строят из названия соответствующего алкана с добавлением окончания -овая и слова «кислота». Если углеродная цепь разветвленная, то в начале названия кислоты записывают заместитель с указанием его положения в цепи Нумерацию атомов углерода в цепи начинают с углерода карбоксильной группы.
Примеры:
Некоторые предельные одноосновные кислоты:
Для некоторых членов гомологического ряда предельных карбоновых кислот применяют тривиальные названия, приведены формулы некоторых предельных одноосновных кислот и их названия по заместительной номенклатуре и тривиальные названия.
Изомеры. Начиная с бутановой кислоты С3Н7СООН9 члены гомологического ряда предельных одноосновных кислот имеют изомеры. Их изомерия обусловлена разветвленностыо углеродной цепи углеводородных радикалов. Так, бутановая кислота имеет следующие два изомера (в скобках записано тривиальное название).
Формуле С4Н9СООН соответствуют четыре изомерные карбоновые кислоты:
Свойства, Кислоты гомологического ряда с нормальным -v строением от муравьиной до> С8Н17СООН (нонановой кислоты) при обычных условиях ~ бесцветные жидкости, имеющие резкий запах. Высшие члены ряда, начиная с С.9Н19СООН, - твердые вещества. Муравьиная, уксусная и продионовая кислоты хорошо растворимы в воде, смешиваются с ней в любых отношениях. Другие жидкие кислоты ограниченно растворимы в воде. Твердые кислоты в воде практически нерастворимы.
Особенности химических свойств карбоновых кислот обусловлены сильным взаимным влиянием карбонильной С-О и гидроксильной О-Н групп.
В карбоксильной группе связь между углеродом и карбонильным кислородом сильнополярна.. Однако положительный заряд на атоме углерода частично уменьшается в результате притяжения электронов атома кислорода гидроксильной группы. Поэтому в карбоновых кислотах карбонильный углерод менее склонён к взаимодействию с нуклеофильными частицами чем в альдегидах и кетонах.
С другой стороны, под влиянием карбонильной группы усиливается полярность связи О-Н за счет смещения электронной плотности от кислорода к атому углерода. Все указанные особенности* карбоксильной группы -можно проиллюстрировать следующей схемой:
Рассмотренный характер электронного строения карбоксильной группы обусловливает относительную легкость отрыва водорода этой группы. Поэтому у карбоновых кислот хорошо выражены кислотные свойства. F безводном' состоянии и особенно в водных растворах карбоновые кислоты диссоциируют на ионы;
Кислый характер растворов карбоновых кислот можно установить с помощью индикаторов. Карбоновые кислоты являются слабыми электролитами, причем сила карбоновых кислот уменьшается с увеличением молекулярной массы кислоты.
Наиболее часто встречающиеся жирные кислоты:
· пальмитиновая CH3(CH2)14COOH,
· стеариновая СН3(СН2)16СООН,
· олеиновая СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН,
· линолевая СНз(СН2)4(СН=СНСН2)2(СН2)6СООН,
· линоленовая СН3СН2(СН=СНСН2)3(СН2)6СООН,
· арахидоноваяСН3(СН2)4(СН=СНСН2)4(СН2)2СООН,
· арахиновая СН3(СН2)18СООН и некоторые другие кислоты.
Муравьиная кислота. Это легкоподвижная, бесцветная жидкость с исключительно резким запахом, которая смешивается с водой в любых пропорциях, очень едкая, вызывающая волдыри на коже. Она применяется в качестве консерванта. Уксусная кислота. Обладает теми же свойствами, что и муравьиная. Концентрированная уксусная кислота затвердевает при 17°С, превращаясь в массу, похожую на лед. Ее используют при изготовлении уксусно-кислого глинозема, в качестве добавки в лосьон для бритья, а также при производстве ароматических веществ и растворителей (смывка для лака - амилацетат). Бензойная кислота. Имеет кристаллические иголочки без цвета и запаха. Она плохо растворяется в воде и легко - в этаноле и эфире. Это известное средство для консервации. Обычно применяется в виде натриевой соли как противомикробное и фунгицидное средство.
Молочная кислота. В концентрированном виде обладает кератолитическим действием. В увлажняющих кремах используют натриевую соль молочной кислоты, которая благодаря своим гигроскопическим свойствам оказывает хорошее увлажняющее воздействие, а также отбеливает кожу. Винная кислота. Состоит из бесцветных прозрачных кристаллов или представляет собой кристаллический порошок с приятным кислым вкусом. Она легко растворяется в воде и этаноле. Ее используют в соли для ванн, а также в ополаскивателях для волос после применения лака.