Насыщенные одноосновные жирные кислоты

В природных жирах и восках наиболее часто встречаются насыщенные одноосновные кислоты нормального строения, имеющие общую формулу СпН_2п0₂.

Физические свойства насыщенных жирных кислот зависят от их молекулярной массы. Так, температура кипения жирных кислот возрастает с увеличением молекулярной массы.

При кипении под атмосферным давлением насыщенные жирные кислоты начиная с каприновой разлагаются.

При атмосферном давлении высокомолекулярные жирные кислоты перегоняются только с перегретым водяным паром, а низкомолекулярные (до каприновой включительно) перегоняются без разложения с водяным паром при температуре 100 °С. По этому признаку насыщенные кислоты подразделяются на летучие и нелетучие.

Температура плавления жирных кислот возрастает с повышением молекулярной массы. Температура плавления бинарных смесей жирных кислот обычно бывает более низкой по сравнению с температурой плавления одного или даже обоих компонентов.

Жирные кислоты образуют эвтектические смеси, т. е. сплавы, имеющие постоянную температуру плавления, компоненты которых не могут быть разделены даже повторной кристаллизацией. Примером может служить сплав из 47,5%-ной стеариновой кислоты и 52,5%-ной пальмитиновой кислоты. Он дает эвтектическую смесь с постоянной температурой плавления 54,8 °С (ниже температуры плавления каждого из составляющих компонентов).

Температура застывания насыщенных жирных кислот несколько ниже температуры их плавления вследствие переохлаждения или образования полиморфных форм.

Растворимость в воде с возрастанием молекулярной массы уменьшается, а начиная с дауриновой кислоты, все более высокомолекулярные кислоты в воде практически нерастворимы. По растворимости в воде кислоты делят на растворимые и нерастворимые, однако такое деление весьма условно.

Насыщенные жирные кислоты растворимы почти во всех органических растворителях — диэтиловом эфире, петролейном эфире, ацетоне, хлороформе и др. В холодном спирте высокомолекулярные насыщенные кислоты растворяются плохо, но при нагревании их растворимость значительно увеличивается. Растворимость насыщенных кислот в органических растворителях падает с увеличением молекулярной массы и возрастает с повышением температуры. Плотность насыщенных жирных кислот уменьшается с увеличением молекулярной массы. У первой кислоты этого гомологического ряда с четным числом углеродных атомов — уксусной С₂Н₄0₂ — плотность при 20 °С равна 1049 кг/м³, а все последующие кислоты легче воды. Такая зависимость объясняется различным процентным содержанием кислорода в молекуле кислоты. У низкомолекулярных кислот процентное содержание кислорода в молекуле выше, чем у высокомолекулярных.

Насыщенные кислоты довольно устойчивы к действию различных реагентов — окислителей, галогенов и др.

Показатель преломления насыщенных жирных кислот возрастает с увеличением молекулярной массы.

В строении насыщенных жирных кислот имеется следующая закономерность: в подавляющем большинстве все кислоты, входящие в состав природных жиров, содержат четное число углеродных атомов.

Рассмотрим характеристики отдельных представителей насыщенных (предельных) жирных кислот.

Масляная кислота [СН₃(СН₂)₂СООН] — бесцветная жидкость с кислым, неприятным запахом, входит в состав масла из коровьего молока (2-4%) в виде разнокислотных триглицеридов. В прогорклом масле некоторое количество ее находится в свободном состоянии.

Капроновая кислота [СН₃(СН₂)₄СООН] — бесцветная маслянистая жидкость с резким неприятным запахом, входит в состав кокосового, коровьего, пальмового и других масел.

Каприловая кислота [СН₃(СН₂)₆СООН] — бесцветная маслянистая жидкость с неприятным запахом, застывающая при температуре 16,3 °С, легко перегоняется с водяным паром, входит в состав кокосового, коровьего, пальмового и других масел.

Каприновая кислота [СН₃(СН₂)₈СООН] — белое кристаллическое вещество при комнатной температуре, почти нерастворима в воде, находится в коровьем, кокосовом, пальмовом и некоторых других маслах, а также в небольшом количестве в спермацетовом жире.

Лауриновая кислота [СН₃(СН₂)₁₀СООН] — твердое кристаллическое вещество, застывающее в виде игл, с температурой плавления 43,6 °С. При нормальном давлении не перегоняется без разложения. В воде при температуре 20 °С практически не растворяется. Содержится в значительном количестве в кокосовом (44,0-52,0%) масле и спермацетовом жире, а также в молочных жирах.

Миристиновая кислота [СН₃(СН₂)₁₂СООН] — кристаллическое вещество с температурой плавления 53,9 ^оС, кристаллизуется в виде тонких листочков. В воде при температуре 20 °С она почти нерастворима, малорастворима в холодных спирте и эфире, но хорошо растворяется при температуре кипения этих растворителей. Присутствует во многих животных жирах и растительных маслах. В большом количестве содержится в пальмовом, кокосовом и мускатном маслах,

в молочных жирах — 8-12%, примерно столько же в спермацетовом жире, в небольших количествах — в льняном масле.

Пальмитиновая кислота [СН₃(СН₂)₁₄СООН] — белое кристаллическое вещество с температурой плавления 63,1 °С, нерастворимое в воде. При нормальном давлении без пара перегоняется с разложением, Содержится почти во всех жирах как животного, так и растительного происхождения: в пальмовом масле 32-40%, в хлопковом — 20-24%, в соевом — 2,5-6%, в подсолнечном — 3-4%. В говяжьем сале содержится 20-30% пальмитиновой кислоты, а в кашалотовом жире — до 8%.

Стеариновая кислота [СН₃(СН₂),₆СООН] — блестящие белые, жирные на ощупь чешуйки без запаха и вкуса, плавящиеся при 0,5 °С. Она является одной из самых распространенных в природе кислот и входит в состав почти всех жиров, особенно твердых. В говяжьем сале содержится 24-25% стеариновой кислоты, в костном жире — 19-21%, конском — до 7%, свином — 7-15%, хлопковом масле — 2%, соевом — 4,5-7,0%, подсолнечном — 2-3%.

Арахиновая кислота [СН₃(СН₂)₁₈СООН] — кристаллическое вещество с температурой плавления 75,3 °С, кристаллизуется в форме небольших блестящих листочков, плохо растворяется в холодном спирте, но хорошо — в горячем. Кислота содержится в арахисовом масле (2,3-4,9%), в меньшем количестве присутствует в маслах: льняном, сурепном, какао, коровьем и др.

Бегеновая кислота [СН₃(СН₂)₂₀СООН] — кристаллизуется в форме игл с температурой плавления 79,9 °С. Содержится в очень небольших количествах в арахисовом, кукурузном, рапсовом и в некоторых других жирах. Кроме того, бегеновая кислота получается при гидрогенизации ненасыщенной эруковой кислоты, выделенной из горчичного или рапсового масла.

Лигноцериновая кислота [СН₃(СН₂)₂₂СООН] — кристаллизуется из горячего спирта в виде шелковистых хлопьев с температурой плавления 84,2 °С. Находится в арахисовом масле (до 5%), в буковом дегте и в небольших количествах как составная часть в некоторых липидах.

Церотиновая кислота [СН₃(СН₂)₂₄СООН] — встречается в восках как в свободном состоянии, так и в виде сложных эфиров, входит в состав пчелиного воска и шерстяного жира, температура плавления 87,7 °С.

Монтановая кислота [СН₃(СН₂)₂₆СООН] — содержится в восках, температура плавления 90 °С.