Омыляемые липиды
Липиды — большая группа веществ природного происхождения, не растворимых в воде и растворимых в малополярных растворителях. Липиды играют большую роль в жизнедеятельности различных организмов: они являются основной составной частью клеточных мембран, играют защитную роль и служат формой, в виде которой организм запасает энергию.
По способности к гидролизу липиды делят на омыляемые и неомыляемые. Омыляемые липиды — сложные эфиры высших карбоновых кислот. Неомыляемые липиды являются представителями негидролизующихся классов соединений: стероидов (гл. 8.7), терпенов и каротиноидов (гл. 8.5).
Омыляемые липиды могут быть простые и сложные в зависимости от структурного состава их молекул. Простые липиды представляют собой сложные эфиры высших карбоновых кислот и либо высших одноатомных спиртов (вóски), либо глицерина (жиры). Сложные липиды в своём составе могут содержать структурные компоненты фосфорной кислоты, аминоспиртов и некоторых других соединений.
Воски — смесь сложных эфиров с общей формулой R-COO-R ¢, где R = от С15Н31 до С35Н71, R ¢ = С12Н25 до С46Н93. Это пчелиный воск, шерстяной (шерстный) воск, ланолин, спермацет и др. Они образуют защитную смазку на коже человека и животных и предохраняют растения от высыхания.
Жиры имеют общую формулу
.
В жирах животного происхождения преобладают остатки насыщенных кислот (главным образом пальмитиновой и стеариновой). Они, как правило, являются твёрдыми веществами. Напротив, растительные жиры (их чаще называют маслами) содержат в основном остатки ненасыщенных кислот (олеиновой, линолевой, линоленовой и арахидоновой). Однако в состав природных жиров и масел могут входить остатки карбоновых кислот с более короткой цепью (табл. 6.5).
Таблица 6.5
Содержание высших карбоновых кислот в природных жирах
Жиры и масла
| Кислоты (масс. доля, %)
| пальмитиновая
| стеариновая
| олеиновая
| линолевая
| линоленовая
| другие
| Говяжий
| 24–29
| 21–25
| 41–42
| 2–5
| < 1
| 5–6
| Бараний
| 23–30
| 20–32
| 35–41
| 3–4
| —
| 14–16
| Свиной
| 27–30
| 13–18
| 37–44
| 6–9
|
|
| Сливочное
| 24–29
| 9–13
| 10–34
| 2–5
| —
| 12–21
| Подсолнечное
| 4–9
| 2–5
| 24–40
| 46–72
|
|
| Оливковое
| 7–20
| 2–3
| 54–81
| 7–15
| —
| 0,5
| Кукурузное
| 7–11
| 2–5
| 44–45
| 40–56
| —
| до 2
| Соевое
| 2–7
| 4–7
| 20–30
| 44–60
| 3–6
| до 12
| Льняное
| 6–10
| —
| 13–29
| 15–30
| 44–61
| —
| Конопляное
| 6–10
| 2–6
| 6–16
| 36–60
| 15–28
| —
| Кедровое
| —
| —
| 11–22
| 53–59
| 17–25
| —
| Хлопковое
| 20–25
|
| 30–35
| 40–48
| —
|
| Пальмовое
| 39–47
| —
| 37–43
| 5–18
| —
| —
|
В систематических названиях жиров допускается использование тривиальных названий остатков карбоновых кислот и глицерина, например, глицерин-1-олеат-2,3-дипальмитат. Применяются также и полутривиальные названия жиров как триацилглицеринов, например, 1-олеоил-2,3-дипальмитоилглицерин.
Жирам присущи все химические свойства сложных эфиров, а при наличии в их молекулах остатков ненасыщенных кислот — и свойства непредельных соединений. Своеобразным показателем ненасыщенности природных жиров является йодное число — масса йода, способного присоединиться к 100 г вещества.
В связи с тем, что твёрдых жиров не хватает для пищевых и технических целей, большое промышленное значение приобрело каталитическое гидрирование (гидрогенизация) ненасыщенных связей более дешёвых жидких жиров (никелевый катализатор, Т = 433 ¸ 473 К, р = 0.2 ¸ 1.5 МПа). При этом жидкие ненасыщенные жиры переходят в твёрдые насыщенные. Например, остаток линолевой кислоты превращается во фрагмент стеариновой:
Реакция гидрирования сопровождается изомеризацией цис- изомерных природных ненасыщенных кислот в транс- изомеры (например, олеиновой кислоты в элаидиновую), а также миграцией двойной связи, приводящей к превращению, например, олеиновой кислоты в изоолеиновые кислоты:
СН3-(СН2)10-СН=СН-(СН2)4-СООН
октадецен-6-овая кислота,
СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)9-СООН
октадецен-11-овая кислота.
Продукты гидрогенизации жиров (саломасы) представляют собой смеси твёрдых триглицеридов насыщенных и ненасыщенных кислот. В небольших количествах саломасы содержат в себе свободные высшие карбоновые кислоты, продукты их распада, моно- и диглицериды, неомыляемые вещества и др. Пищевые саломасы применяют для выработки маргаринов, кондитерских и кулинарных жиров; технические — для получения туалетного и хозяйственного мыла, стеарина и др.
Омыляемые сложные липиды представлены тремя большими группами: фосфолипиды, сфинголипиды и гликолипиды.
Фосфолипиды — это, главным образом, глицерофосфолипиды, т.е. производные 1,2-диацилглицеро-3-фосфата (природные глицерофосфолипиды имеют L- конфигурацию):
.
Как правило, в природных глицерофосфолипидах в положении 1 глицериновой цепи находится остаток насыщенной, в положении 2 — остаток ненасыщенной кислот, а один из гидроксилов фосфорной кислоты этерифицирован многоатомным спиртом или аминоспиртом (X – спиртовый остаток).
Природными фосфолипидами являются фосфатидилэтаноламин (кефалин), фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилсерин, фосфатидилинозит. Они являются главным липидным компонентом клеточных мембран. В результате межмолекулярных взаимодействий, удерживающих друг возле друга углеводородные радикалы, образуется внутренний гидрофобный слой мембраны. Гидрофильные фрагменты, расположенные на внешней поверхности мембраны, образуют гидрофильный слой.
Сфинголипиды — структурные аналоги глицерофосфолипидов, в молекулы которых вместо глицерина входит сфингозин — ненасыщенный двухатомный аминоспирт.
сфингозин.
Гликолипиды содержат остатки углеводов (сахаров) и не содержат фосфорную кислоту.
Некоторые сфинголипиды и гликолипиды (такие, как сфингомиелины, цереброзиды, ганглиозиды) входят в состав нервных тканей.
6.6. дикарбоновые кислоты и их производные
В молекулах дикарбоновых кислот имеется две карбоксильные группы. Их общую формулу можно представить следующим образом:
HООC-R-CООH,
где R — двухвалентный углеводородный радикал.
Поэтому эти соединения могут образовывать два ряда производных: как по одной, так и по другой карбоксильной группе.
В табл. 6.6 приведены тривиальные названия нескольких первых представителей дикарбоновых кислот, а также названия ацилов и ацилатов, использующиеся для составления названий производных кислот.
Таблица 6.6
Тривиальные названия некоторых дикарбоновых кислот и соответствующих ацилов и ацилатов
Формула кислоты
| Названия кислоты
| Названия ацила
| Названия
ацилата
¯ ООС-R-COO ¯
| | | HООС-COOH
| щавелевая
| оксалил
| оксалат
| | HООC-СН2-CООH
| малоновая
| малонил
| малонат
| | HООC– (СН2) 2–CООH
| янтарная
| сукцинил
| сукцинат
| | HООC– (СН2) 3–CООH
| глутаровая
| глутарил
| глутарат
| HООC– (СН2) 4–CООH
| адипиновая
| адипоил
| адипинат
| |
| малеиновая
| малеоил
| малеат
| |
| фумаровая
| фумароил
| фумарат
| | | | | | | | | | |
Малеиновая и фумаровая кислоты являются геометрическими изомерами и заметно различаются по своим физическим и химическим свойствам.
Заместительная номенклатура дикарбоновых кислот аналогична номенклатуре монокарбоновых кислот. Однако необходимо учитывать старшинство функциональных групп (гл. 1.5.1) при названии смешанных производных (соли, кислые и средние, называются аналогично неорганическим солям). Например: HООC–СН2–CООNa — гидропропандиоат натрия (или пропандиоат натрия-водорода), HООC–СН2–СН2–CОCl — 3-хлороформилпропановая кислота.
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1707 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
|