Сложные эфиры, жиры и омыление: строение триглицеридов, гидролиз, синтез мыла и мицеллярные структуры
Изучение структуры сложных эфиров и триглицеридов, щелочного гидролиза (омыления), строения мыл и ПАВ, механизма мицеллообразования и моющего действия.
Сложные эфиры — производные карбоновых кислот, в которых атом водорода карбоксильной группы замещен на углеводородный радикал. Они обладают приятными фруктовыми и цветочными ароматами (например, изоамилацетат пахнет грушей, этилбутират — ананасом), плохо растворимы в воде, легче воды и служат ценными растворителями (этилацетат) и отдушками в парфюмерии и пищевой промышленности.
Схема: Строение триглицеридов, омыление и мицеллы мыла
Сложные эфиры
Летучесть и запах
Природные воски
Воски — это сложные эфиры высших одноосновных карбоновых кислот (C16-C36) и высших одноатомных спиртов (C16-C36). Например, пчелиный воск содержит пальмитиново-мирициловый эфир C15H31COOC30H61.
Действие 1
Действие 2
Жиры (триглицериды) — полные сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых кислот. Твердые жиры (животные) содержат преимущественно остатки насыщенных жирных кислот: пальмитиновой C15H31COOH и стеариновой C17H35COOH. Жидкие жиры (масла растительного происхождения) богаты ненасыщенными жирными кислотами с цис-двойными связями: олеиновой C17H33COOH, линолевой C17H31COOH, линоленовой C17H29COOH.
Триглицериды
Гидрогенизация жиров
Окислительная порча (прогоркание) жиров
При хранении на свету и воздухе двойные связи ненасыщенных жирных кислот окисляются с образованием гидропероксидов, альдегидов и низших летучих кислот (масляной кислоты), придающих прогорклый вкус и неприятный запах.
Действие 1
Действие 2
Действие 3
Гидролиз жиров бывает водным (в присутствии кислот или ферментов липаз с образованием глицерина и свободных кислот) и щелочным. Щелочной гидролиз жиров растворами NaOH или KOH называется омылением. В результате образуются глицерин и соли высших жирных кислот — мыла (натриевые соли — твердые мыла, калиевые — жидкие). Мыло представляет собой поверхностно-активное вещество (ПАВ) с дифильным строением: гидрофобный углеводородный хвост растворяется в капельках жира и грязи, а гидрофильная карбоксилатная головка -COO- обращена в воду, образуя растворимую мицеллу.
Омыление жиров
Мицелла ПАВ
Мыло в жесткой воде
В жесткой воде мыло теряет моющее действие, так как ионы Ca2+ и Mg2+ образуют нерастворимые липкие осадки кальциевых и магниевых солей: 2C17H35COO- + Ca2+ -> (C17H35COO)2Ca v.
