Сегодня Вам предстоит возможность познакомится с важнейшими представителями сложных эфиров – жирами .
Жиры- это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот, главным образом пальмитиновой, стеариновой (насыщенные кислоты), олеиновой (ненасыщенная кислота) и трехатомным спиртом - глицерином. Общее название таких соединений – триглицериды (риацилглицерины, где «ацил» – остаток карбоновой кислоты –C{O}R).
Обычно это кислоты нормального строения с чётным числом атомов углерода. Исключение составляет маргариновая кислота C16H33COOH с числом атомов углерода 17. Изредка в жирах встречаются карбоновые кислоты разветвлённого и циклического строения. Так, например, в семенах одного восточно-индийского растения содержится хаульмугровое масло. В его состав входит хаульмугровая кислота:
(CH2)12 COOH
В состав касторового масла входит рицинолевая кислота (12-гидроксиолеиновая), являющаяся оксикислотой. ОКСИКИСЛОТЫ (гидроксикарбоновые кислоты), имеют в молекуле наряду с карбоксильной группой — COOH гидроксильную группу — OH.
Обычно в состав того или иного жира входит 5-8 остатков кислот ( в сливочном масле их 20).
Общая формула жиров.
O
CH2-O-C
R1
O
CH2-O-C
R2
O
CH2-O-C
R3
Жиры бывают “простыми” и “смешанными”. В состав простых жиров входят остатки одинаковых кислот (R' = R" = R"'), в составе смешанных - различных .
Классификация жиров.
Животного происхождения. Зачастую это твердые(исключение - рыбий жир). Содержат в основном остатки предельных карбоновых кислот
(C15H31OH,
C17H35OH).
Растительные жиры. В их состав входят остатки непредельных кислот(C17H33OH).
Их называют маслами. Чаще всего они жидкие(исключение - кокосовое масло, пальмовое).
Как можно классифицировать растительные жиры?
Растительные жиры (масла) делят на высыхающие, т.е. окисляющиеся, и затвердевающие на воздухе; полувысыхающие и невысыхающие. Высыхающие содержат остатки кислот с 2 и более двойными связями; полувысыхающие-с1-2; невысыхающие- с 1 двойной связью. К высыхающим относят льняное, маковое, конопляное масла; к полувысыхающим- подсолнечное, соевое, хлопковое; к невысыхающим- оливковое, пальмовое, арахисовое, касторовое, кокосовое.
О свойствах жиров:
Жиры, как и большинство органических веществ, горят. Они являются одной из трёх главных составляющих пищи человека и животных: при их окислении в организме выделяется энергия, необходимая для поддержания постоянной температуры тела ипротекания физиологических процессов;
Наличие двойной с=с связи в молекулах;
Твердые жиры более ценны и дорогостоящи, чем растительные;
Способность расщепляться на составляющие: глицерин и кислоты.
История изучения жиров.
- . Впервые химический состав жиров определил в начале прошлого века французский химик Мишель Эжен Шеврёль, основоположник химии жиров, автор многочисленных исследований их природы, обобщенных в шеститомной монографии «Химические исследования тел животного происхождения».
К.Шееле выделил из оливкового масла вещество сладкого вкуса- « масляный сахар», вскоре он обнаружил его в коровьем масле и свином жире. Так в 1779году было установлено, что в состав жиров входит глицерин.
Синтез жиров.
Впервые синтезировал жиры Пьер Эжен Марселен Бертло в 1854году. Он нагревал в запаянных стеклянных трубках смесь глицерина с жирными кислотами. Так установил строение жиров.
Физические свойства.
- По агрегатному состоянию при комнатной температуре жиры делятся на жидкие и твёрдые. Определяется это состояние природой жирных кислот. Температура плавления жиров растёт с ростом длины углеводородного радикала кислоты. Не кипят при обычных условиях, при высоких температурах разлагаются.
- Все жиры нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в бензине, ацетоне и гексане, эфире, тетрахлориде углерода, сероуглероде, дихлорэтане и других растворителях, и эта способность используется для чистки одежды от жировых пятен. Хорошо впитываются бумагой и кожей. Жиры содержатся во всех растениях и животных.
Химические свойства.
Непредельные жиры гидрируют для получения твердых жиров
O
O
CH2 O C C17H33 CH2 O C C17H35
CH O C C17H33 + 3H2 CH O C C17H35
CH2 O C C17H33 CH2 O C C17H33
O
O
Ni,t
O
O
твёрдый жир(саломас)
Жидкий жир
Реакция гидрирования протекает при нагревании под давлением и в присутствии катализатора - мелко раздробленного никеля. Продукт гидрогенизации - твердый жир (искусственное сало), называется саломасом идет на производство мыла, стеарина и глицерина. Маргарин - пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизованных масел (подсолнечного, хлопкового и др.), животных жиров, молока и некоторых других веществ (соли, сахара, витаминов и др.).
Фокину удалось превратить жидкие масла в твёрдые.
Важное химическое свойство жиров, как и всех сложных эфиров, - способность подвергаться гидролизу . Жиры подвергаются этой реакции водяным паром под давлением или в кислой среде при кипячении для получения глицерина и жирных кислот. При щелочном гидролизе (омылении) образуются мыла.
Уравнение гидролиза и омыления тристеароилглицерина.
O
CH2 O C C17H35 CH2 OH + 3C17H35COOH
CH O C C17H35 CH OH
CH2 O C C17H33 CH2 OH + 3C17H35COONa
+3H2O
H+;t
Стеариновая
кислота
O
O
+3NaOH
H2O,t
глицерин
Мыло
(стеарат натрия)
Применение жиров
Жиры используют в пищу, для приготовления консервов, кондитерских и других изделий.
Некоторые масла используют для изготовления косметических средств(кремов, масок, мазей).Ряд жиров имеют лекарственное значение: касторовое, облепиховое, рыбий жир, гусиный жир. Жиры сельдевых рыб, тюлений жир используются для подкормки сельскохозяйственных животных. Сырьём для производства маргарина являются многие растительные масла и китовый жир. Животные жиры идут на производство мыла, стеариновых свечей.
Кто впервые получил маргарин?
В середине 60-х годов 19 века во Франции был объявлен конкурс на создание заменителя сливочного масла. Премия и патент были вручены химику Мерс-Мурье. В 1870 г.он построил первый маргариновый завод. Первый маргарин был получен из говяжьего жира. После разработки промышленного способа гидрирования непредельных соединений маргарин стали получать из растительных масел.
Майонез -смесь растительного масла, воды, яичного и молочного порошков, горчицы, уксуса, соли и сахара. Это продукт, получаемый из дешёвых растительных масел и формируемый затем в виде сметанообразной мелкодисперсной эмульсии из рафинированных дезодорированных растительных масел, воды, молока, соли, сахара, пищевой кислоты, эмульгаторов, антиокислителей, консервантов, пищевых красителей и других компонентов.
Кулинарный жир представляет собой продукт, получаемый также из дешёвых растительных масел, животных и рыбьих жиров, подвергнутых гидрогенизации и формированию высокодисперсной водно-жировой системы, включающей также воду, молоко, сахар, эмульгаторы, пищевые красители и т.д.
Кулинарные жиры имеют особые отличия от натурального топлённого жира и в небольших количествах их можно применять только здоровому человеку, а для питания детей и больных они противопоказаны.
Это интересно
Источниками жиров являются живые организмы. Среди животных это коровы, свиньи, овцы, гуси, киты, тюлени, рыбы(акула, тресковые, сельди). Из печени трески и акулы получают рыбий жир -лекарственное средство, из сельдевых – жиры, используемые для подкормки с/х животных. Ещё шире используются масла растений: хлопка, льна, сои, арахиса, кунжута, рапса, клещевины, мака, масличной пальмы, кокоса и многих других.
Работу составила: ученица 10 класса Бырыкина Кристина.
Спасибо за внимание!