«Исследовательская работа: «Применение сложных эфиров в парфюмерной промышленности»

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н.Толстого»
(ТГПУ им. Л. Н. Толстого)

Кафедра химии

Курсовая работа
по дисциплине:
Химия функциональных производных углеводородов:
на тему:
«Применение сложных эфиров карбоновых кислот в парфюмерной промышленности»


Выполнена: студенткой
группы № 821731
очной формы обучения
направления подготовки:
Педагогическое образование
профили «Биология» и «Химия»
факультета естественных наук
Горбуновой Марией Александровной

Научный руководитель:
доцент, к. х. н.
Шалынина Римма Раифовна



2017
СОДЕРЖАНИЕ

13 TOC \o "1-3" \h \z \u 1413 LINK \l "_Toc481696708" 14ВВЕДЕНИЕ 13 PAGEREF _Toc481696708 \h 1431515
13 LINK \l "_Toc481696709" 141 ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СЛОЖНЫХ ЭФИРАХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 13 PAGEREF _Toc481696709 \h 1451515
13 LINK \l "_Toc481696710" 141.1 История открытия и изучения сложных эфиров 13 PAGEREF _Toc481696710 \h 1451515
13 LINK \l "_Toc481696711" 141.2 Понятие сложных эфиров 13 PAGEREF _Toc481696711 \h 1461515
13 LINK \l "_Toc481696714" 141.3 Классификация и строение 13 PAGEREF _Toc481696714 \h 1471515
13 LINK \l "_Toc481696715" 141.4 Физические свойства сложных эфиров карбоновых кислот 13 PAGEREF _Toc481696715 \h 1481515
13 LINK \l "_Toc481696716" 142 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 13 PAGEREF _Toc481696716 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc481696717" 142.1 Получение сложных эфиров карбоновых кислот 13 PAGEREF _Toc481696717 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc481696718" 142.1.1 Этерификация 13 PAGEREF _Toc481696718 \h 14101515
13 LINK \l "_Toc481696719" 142.1.2 Алкилирование карбоксилат-ионов 13 PAGEREF _Toc481696719 \h 14121515
13 LINK \l "_Toc481696720" 142.1.3 Алкоголиз нитрилов 13 PAGEREF _Toc481696720 \h 14131515
13 LINK \l "_Toc481696721" 142.1.4 Алкоксикарбонилирование алкилгалогенидов и винилгалогенидов 13 PAGEREF _Toc481696721 \h 14141515
13 LINK \l "_Toc481696722" 143 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 13 PAGEREF _Toc481696722 \h 14151515
13 LINK \l "_Toc481696723" 143.1 Взаимодействие с магнийорганическими и литийорганическими соединениями 13 PAGEREF _Toc481696723 \h 14151515
13 LINK \l "_Toc481696724" 143.2 Восстановление 13 PAGEREF _Toc481696724 \h 14161515
13 LINK \l "_Toc481696725" 143.3 Аминолиз 13 PAGEREF _Toc481696725 \h 14181515
13 LINK \l "_Toc481696726" 143.4 Гидролиз 13 PAGEREF _Toc481696726 \h 14191515
13 LINK \l "_Toc481696727" 144 ПРИМЕНЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В ПАРФЮМЕРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 13 PAGEREF _Toc481696727 \h 14201515
13 LINK \l "_Toc481696728" 144.1 Основы создания парфюмерной композиции 13 PAGEREF _Toc481696728 \h 14201515
13 LINK \l "_Toc481696729" 144.2 Классификация пахучих веществ 13 PAGEREF _Toc481696729 \h 14221515
13 LINK \l "_Toc481696730" 144.3 Связь между запахом вещества и его строением 13 PAGEREF _Toc481696730 \h 14231515
13 LINK \l "_Toc481696731" 144.4 Эфирные композиции и их применение в парфюмерной промышленности. 13 PAGEREF _Toc481696731 \h 14241515
13 LINK \l "_Toc481696732" 144.5 Некоторые примеры наиболее часто используемых эфиров в парфюмерных композициях 13 PAGEREF _Toc481696732 \h 14261515
13 LINK \l "_Toc481696733" 14Заключение 13 PAGEREF _Toc481696733 \h 14301515
13 LINK \l "_Toc481696734" 14Список литературы 13 PAGEREF _Toc481696734 \h 14301515
15
ВВЕДЕНИЕ

Значение органической химии настолько велико, что в настоящее время невозможно представить жизнь современного человека без использования достижений этой науки. Органическая химия является основой многих важнейших отраслей промышленности.
К ним относятся: топливная промышленность (переработка каменного и бурого угля, нефти), военная промышленность (эпоксидные, полиэфирные смолы), производство красящих веществ, давно вытеснивших природные красители и превосходящие их разнообразием, производство лекарственных веществ.
Сельскому хозяйству органическая химия дает удобрения, средства для борьбы с сорняками (гербициды), насекомыми и грибками (инсектофунгициды), вещества, ускоряющие рост растений и созревание плодов.
Не маловажное значение имеет органическая химия и в повседневной жизни каждого человека. В обиходе, человек использует душистые вещества, которые играют весьма существенную роль, поскольку трудно представить современный быт без туалетного мыла, одеколона, духов, косметических изделий и моющих средств.
Душистые вещества широко распространены в природе: они содержатся в эфирных маслах, душистых смолах и других сложных смесях органических веществ, выделяемых из продуктов растительного и животного происхождения.

Душистые вещества используют в составе парфюмерных композиций, получаемых смешиванием этих веществ в определенных пропорциях с различными ароматными продуктами, а также в составе отдушек для ароматизации косметических и моющих средств и других товаров бытовой химии.
На данном этапе развития науки известно огромное множество органических соединений, используемых в парфюмерной промышленности и бытовой химии, но особое внимание хотелось бы обратить на такие соединения, как сложные эфиры карбоновых кислот - это самая обширная группа душистых веществ, но не менее важное значение имеют так же душистые вещества, относящиеся к альдегидам, кетонам, спиртам и некоторым другим группам органических соединений.

Цель работы заключается в подробном ознакомлении со сложными эфирами карбоновых кислот и углублённом рассмотрении области применения отдельных представителей производных класса карбоновых кислот, а именно, применение сложных эфиров карбоновых кислот в парфюмерной промышленности.

Исходя из цели, были поставлены следующие задачи:
Изучить литературу о сложных эфирах карбоновых кислот и их использовании.
Изучить способы получения сложных эфиров карбоновых кислот.
Изучить основные свойства сложных эфиров карбоновых кислот.
Проанализировать возможности использования соединений в парфюмерной промышленности.
Сделать выводы.
Актуальность исследования: так как сложные эфиры широко используются в практической деятельности человека, важно знать современные способы их получения, физико-химические свойства, и применение.




ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СЛОЖНЫХ ЭФИРАХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

История открытия и изучения сложных эфиров

Вклад в развитие органической химии внесен многими учеными из самых разных стран мира. На настоящее время число публикаций в этой области составляет сотни тысяч, а поэтому все аспекты изучения органической химии являются результатом плодотворного труда огромнейшей плеяды теоретиков и практиков.
Много веков назад арабы уже знали различные способы получения душистых веществ из растений и выделений животных. Душистые вещества содержатся обычно в виде капелек в особых клетках. Они встречаются в цветах, листьях, кожуре плодов и даже в древесине. Их называют эфирными маслами. Они представляют собой сложные смеси душистых органических веществ. [14]
В 1759 г. Л. де Лаурагваис перегонял крепкую уксусную кислоту с винным спиртом и получил некоторое количество жидкости, запах которой отличался от запаха исходных веществ. Так впервые был получен сложный эфир продукт взаимодействия карбоновой кислоты и спирта:

R1COOH + R2OH = R1COOR2

Аналогичным способом был получен в 1777 г. этиловый эфир муравьиной кислоты.
Вклад отечественных ученых так же велик. Русский академик Тищенко Вячеслав Евгеньевич, в 1899 году разработал способ получения алкоголята алюминия.
В 1906 году открыл реакцию сложноэфирной конденсации, или диспропорционирование альдегидов с образованием сложных эфиров под воздействием алкоголятов алюминия. [10,18]

Понятие сложных эфиров

Среди функциональных производных кислот особое место занимают сложные эфиры производные кислот, у которых кислотный водород заменён на алкильные (или вообще углеводородные) радикалы. [6]
Термин «эфир» впервые применил к синтетическим веществам Карл Вильгельм Шееле (1742-1786) в 1782 г. В труде «Исследования и заметки об эфире» он указал, что исходными веществами для их получения служат карбоновые кислоты и спирты, а в качестве катализатора используется минеральная серная кислота. [1]
Сложные эфиры  – класс соединений на основе минеральных (неорганических) или органических карбоновых кислот, у которых атом водорода в OH-группе замещен органической группой R. [6]
Общая формула сложных эфиров R1COOR2. Прилагательное «сложные» в названии эфиров помогает отличить их от соединений, именуемых простыми эфирами. Если исходная кислота многоосновная, то возможно образование либо полных эфиров – замещены все OH-группы, либо кислых эфиров – частичное замещение.
Сложные эфиры делятся в зависимости от того, производной какой кислоты они являются (неорганической или карбоновой).
Среди сложных эфиров особое место занимают природные эфиры жиры и масла, которые образованы трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами, содержащими четное число углеродных атомов. Жиры входят в состав растительных и животных организмов и служат одним из источников энергии живых организмов, которая выделяется при окислении жиров.

Классификация и строение

Сложные эфиры карбоновых кислот – соединения с общей формулой
R1COOR2 , где R1 и R2 – углеводородные радикалы.
Среди изученных и широко применяемых сложных эфиров большинство представляют соединения, полученные на основе карбоновых кислот. 
Когда число атомов углерода в исходной карбоновой кислоте и спирте не превышает 6–8, соответствующие сложные эфиры представляют собой бесцветные маслянистые жидкости, чаще всего с фруктовым запахом. Они составляют группу фруктовых эфиров.
Если в образовании сложного эфира участвует ароматический спирт (содержащий ароматическое ядро), то такие соединения обладают, как правило, не фруктовым, а цветочным запахом.
Все соединения этой группы практически нерастворимы в воде, но легко растворимы в большинстве органических растворителей. Интересны эти соединения широким спектром приятных ароматов, некоторые из них вначале были выделены из растений, а позже синтезированы искусственно.
При увеличении размеров органических групп, входящих в состав сложных эфиров, до С15–С30  соединения приобретают консистенцию пластичных, легко размягчающихся веществ. [17]
Эту группу называют восками, они, как правило, не обладают запахом.
Третья группа – жиры. В отличие от предыдущих двух групп на основе одноатомных спиртов R-OH, все жиры представляют собой сложные эфиры, образованные из трехатомного спирта глицерина.
Карбоновые кислоты, входящие в состав жиров, как правило, имеют углеводородную цепь с 9–19 атомами углерода.
Животные жиры (коровье масло, баранье, свиное сало) – пластичные легкоплавкие вещества, в основном, состоят из смеси глицеридов стеариновой и пальмитиновой кислоты.
Растительные жиры (оливковое, хлопковое, подсолнечное масло) – вязкие жидкости. [17]

Физические свойства сложных эфиров карбоновых кислот

Сложные эфиры представляют собой летучие, малорастворимые и практически нерастворимые в воде жидкости. Многие имеют приятный запах.
Сложные эфиры имеют более низкую температуру кипения, чем соответствующие кислоты. Сложные эфиры высших жирных кислот и спиртов – воскообразные вещества, не имеют запаха и нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях. [12]
Некоторые сложные эфиры обладают приятным ароматом (табл.1).

Формула сложного эфира
Название
Аромат

СН3СООС4Н9
Бутилацетат
грушевый

С3Н7СООСН3
Метиловый эфир масляной кислоты
яблочный

С3Н7СООС2Н5
Этиловый эфир масляной кислоты
ананасовый

С4Н9СООС2Н5
Этиловый эфир изовалериановой кислоты
малиновый

С4Н9СООС5Н11
Изоамиловый эфир изовалериановой кислоты
банановый

СН3СООСН2С6Н5
Бензилацетат
жасминовый




















СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Получение сложных эфиров карбоновых кислот

Этерификация

Этерификация взаимодействие кислот и спиртов в условиях кислого катализа. Существует огромное число разновидностей прямой этерификации карбоновых кислот, отличающихся друг от друга некоторыми характерными деталями. Одним из самых распространенных методов остается этерификация по Э. Фишеру:



Смесь карбоновой кислоты и большого избытка безводного спирта, содержащего хлористый водород, серную кислоту, выдерживают в течение нескольких часов при 70-80 °С. [11]
Избыток спирта смещает равновесие в сторону образования сложного эфира. Метод Фишера применяется для получения сложных эфиров метилового, этилового и других низших спиртов.
В других случаях эффективна модификация этого метода, где в качестве растворителя используют бензол или толуол с азеотропной отгонкой воды в приборе Дина-Старка.
Прямая этерификация карбоновых кислот дает наилучшие результаты в случае первичных спиртов, выход сложного эфира сильно снижается для вторичных спиртов, а для получения сложных эфиров третичных спиртов этот метод практически совершенно непригоден.
Сложные эфиры вторичных и третичных спиртов следует получать ацилированием этих спиртов с помощью ацилгалогенидов или ангидридов в присутствии третичного амина - пиридина, 4-диалкиламинопиридина, N,N-диметиланилина.

Частным случаем реакции этерификации является реакция переэтерификации сложных эфиров спиртами, карбоновыми кислотами или другими сложными эфирами. [8]
Сложные эфиры могут быть получены с помощью переэтерификации, катализируемой кислотами или основаниями. Смесь сложного эфира и большого избытка спирта нагревают в присутствии кислотного или основного катализатора.


Реакция имеет практическое значение только в том случае, когда оба сложных эфира можно легко разделить перегонкой. Этот метод особенно полезен для получения метиловых и этиловых эфиров высших карбоновых кислот при переэтерификации жиров, а также для синтеза сложных эфиров третичных спиртов. [13]
Реакции этерификации и переэтерификации обратимы, сдвиг равновесия в сторону образования целевых продуктов достигается удалением одного из продуктов из реакционной смеси (чаще всего отгонкой более летучих спирта, эфира, кислоты или воды; в последнем случае при относительно низких температурах кипения исходных веществ используется отгонка воды в составе азеотропных смесей). [11]



Алкилирование карбоксилат-ионов

Нуклеофильное Sn2 - замещение галогена в первичных и вторичных алкилгалогенидах под действием карбоксилат-иона в качестве нуклеофильного реагента широко используется для получения сложных эфиров. Ранее эта обычная реакция бимолекулярного нуклеофильного замещения имела крайне ограниченную область применения из-за низкого выхода сложных эфиров в протонных растворителях (вода, спирты), где карбоксилат-ион сильно сольватирован с помощью водородной связи и поэтому обладает низкой реакционной способностью. [8]
Метод межфазного катализа позволяет устранить этот недостаток за счет растворимости тетраалкиламмониевых солей карбоновых кислот в полярных и малополярных апротонных растворителях, и в настоящее время этот способ часто применяется для получения сложных эфиров самых разнообразных, в том числе и пространственно затрудненных кислот, где он особенно полезен.
В качестве катализаторов межфазного переноса целесообразно использовать 18-краун-6-полиэфир. [11]


Алкоголиз нитрилов

Катализируемый кислотами алкоголиз нитрилов является хорошим и легко доступным способом создания сложноэфирной группы. Обычно из нитрила и сухого газообразного хлористого водорода в эфире после добавления спирта получается гидрохлорид имидоэфира, который выделяют в индивидуальном виде, а затем после гидролиза превращают в эфир.

[11].







Алкоксикарбонилирование алкилгалогенидов и винилгалогенидов

Современные методы синтеза сложных эфиров основаны на широком использовании гомогенного металлокомплексного катализа, где исходными соединениями являются алкилгалогениды, винилгалогениды и арилгалогениды. Винил- и арилгалогениды вступают в реакцию с тетракарбонилом никеля и метанолом в присутствии метилата натрия, образуя метиловые эфиры с вполне удовлетворительным выходом.

Для алкилгалогенидов можно использовать ту же самую каталитическую систему, но в качестве основания более эффективен трет-бутилат калия.



Алкоксикарбонилирование арил- , винил- и бензилгалогенидов катализируется также и фосфиновыми комплексами Pd (II) в присутствии третичного амина. [11]






ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Взаимодействие с магнийорганическими и литийорганическими соединениями

Сложные эфиры реагируют с двумя эквивалентами реактива Гриньяра или литийорганического соединения с образованием третичных спиртов.


Так как сложные эфиры менее реакционноспособны по отношению к реактивам Гриньяра или литийорганическим соединениям чем кетоны, реакцию обычно не удается остановить на стадии образования кетона. [9]






Восстановление

Сложные эфиры при взаимодействии с алюмогидридом лития легко восстанавливаются до первичных спиртов.

Сложные эфиры менее реакционноспособны по отношению к алюмогидриду по сравнению с альдегидами. Поэтому с этим мощным восстановителем реакцию невозможно остановить на стадии образования альдегида и продуктом восстановления оказывается первичный спирт. К тому же результату приводит восстановление сложных эфиров боргидридом лития. [8]



Боргидрид лития получают реакцией обмена боргидрида натрия их хлорида лития в совершенно безводном этаноле.



Сложные эфиры могут быть восстановлены до альдегидов, если в качестве восстановителя использовать реагент, обладающий высокой селективностью. Таким реагентом для пространственно незатрудненных сложных эфиров являются диизобутилалюминийгидрид (ДИБАЛ-Н). Это важный в синтетической практике метод превращения карбоновых кислот через стадию этерификации в альдегиды. Для того, чтобы предотвратить дальнейшее восстановление альдегида до первичного спирта, реакцию проводят при низкой температуре (-60 - (-780) в растворе толуола в инертной атмосфере, поскольку ДИБАЛ-Н воспламеняется на воздухе.

Превосходными агентами для восстановления сложных эфиров до альдегидов являются продукты взаимодействия некоторых спиртов с алюмогидридом лития. Эти реагенты обладают пониженной по сравнению с ним восстановительной способностью и поэтому более селективны.
При взаимодействии двух молей монометилового эфира этиленгликоля с одним молем алюмогидрида лития образуется бис-(2-метоксиэтокси) алюмогидрид лития. Этим реагентом можно селективно восстанавливать сложные эфиры до альдегидов в индифферентной среде. [11]









Аминолиз

Аммиак, первичные и вторичные амины при взаимодействии со сложными эфирами образуют незамещенные или замещенные при азоте амиды. Эта реакция протекает в мягких условиях и приводит к амидам с высоким выходом. Она особенно полезна тогда, когда ацилгалогениды или ангидриды труднодоступны, например, при синтезе амидов оксикислот и аминокислот. [9]


Механизм этой реакции подобен другим процессам присоединения - отщепления у ацильного атома углерода.

Третичные амины - пиридин и имидазол катализируют эту реакцию, а одной из лучших уходящих групп является n-нитрофеноксильная в эфирах n-нитрофенола. [11]

Гидролиз

Гидролиз сложных эфиров катализируется как кислотами, так и основаниями. Кислотный гидролиз сложных эфиров проводят обычно при нагревании с соляной или серной кислотой в водной или водно-спиртовой среде.

Для гидролиза, катализируемого основанием, обычно используют водный или водно-спиртовый раствор NaOH или KOH. Наилучшие результаты достигаются при применении тонкой суспензии гидроксида калия в ДМСО, содержащем небольшое количество воды.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
[11].




ПРИМЕНЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В ПАРФЮМЕРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Основы создания парфюмерной композиции

По всей вероятности, слово "Парфюм" (парфюмерия) составлено из двух латинских слов "пер фумум", что означает ”сквозь дым" (воскурение). Из Греции, служившей для римлян основным источником культуры, парфюмерия проникла в Рим, но с упадком Римской Империи парфюмерия была почти забыта.
Позже, начиная с ХV в., парфюмерия в Европе стала непременным атрибутом роскоши и пережила своеобразный ренессанс. [16]
Со времени зарождения искусства парфюмерии и вплоть до ХIХ в. Природные продукты служили единственным источником душистых веществ. В Х1Х в. в результате изучения химического состава эфирных масел и других ароматических веществ удалось установить строение ряда душистых веществ и некоторые из них синтезировать (первыми синтетическими аналогами природных благовоний были, например, ванилин, 2- фенилэтиловый спирт).
В последние десятилетия были разработаны и освоены методы синтеза не только почти всех душистых веществ, получавшихся ранее из природною сырья (например, ментола, цитраля), но и благовоний, не найденных в природе. [2]
Получение синтетических душистых веществ позволило удовлетворить возрастающие потребности в этих продуктах, расширить их ассортимент, сохранить виды растений и животных.
Современное промышленное производство душистых веществ базируется главным образом на химическом и лесохимическом сырье; некоторые душистые вещества получат из эфирных масел.
Искусственно созданная композиция, как и естественные эфирные масла, часто состоит из очень большого числа отдельных душистых веществ. [4]
Данные приведенные в таблице (таблица 1) показывают, что в каждую композицию входит много различных душистых веществ. [5]


Таблица 1. Составные части парфюмерной композиции.
При углубленном анализе рецептуры любой парфюмерной композиции можно обнаружить, что составные части ее подчиняются закономерному порядку, могут быть уложены в систему и выявлены функции элементов композиций.
Так же, как натуральные душистые вещества, гармонически собранная парфюмерная композиция состоит из элементарных частей - отдельных душистых веществ, органически дополняющих друг-друга.
Это заключается в том, что части группируются в естественные фазы, которые дают впечатление определенного, существующего в природе запаха цветов, плодов, листьев и других частей растений.
Эти отрезки могут быть двух видов:
1) полностью передающие запах цветов, плодов, листьев или других частей растений;
2) передающие только их основной запах. [3]

Классификация пахучих веществ

Неоднократно делались попытки классифицировать пахучие вещества по запаху, но они не имели успеха, так как такое распределение по группам сталкивается со значительными трудностями и лишено научного основания. Классификация пахучих веществ по их назначению также весьма условна, так как одни и те же пахучие вещества имеют различное назначение, например для парфюмерии, кондитерских изделий и т. п.
Наиболее удобно классифицировать пахучие вещества по группам органических соединений. Такая классификация позволила бы связывать их запах со строением молекулы и природой функциональной группы. [15]
Эфиры низших жирных кислот и насыщенных жирных спиртов обладают фруктовым запахом (фруктовые эссенции, например изоамилацетат), эфиры алифатических кислот и терпеновых или ароматических спиртов цветочным (например, бензилацетат, терпинилацетат), эфиры бензойной, салициловой и других ароматических кислот в основном сладким бальзамическим запахом.

Связь между запахом вещества и его строением

Обширный экспериментальный материал о связи между запахом соединений и строением их молекул (тип, число и положение функциональных групп, величина, разветвлённость, пространственная структура, наличие кратных связей и др.) пока недостаточен для того, чтобы на основании этих данных можно было предсказать запах вещества.
Для отдельных групп соединений выявлены некоторые частные закономерности. Накопление в одной молекуле нескольких одинаковых функциональных групп (а в случае соединений алифатического ряда и разных) приводит обычно к ослаблению запаха или даже к полному его исчезновению (например, при переходе от одноатомных спиртов к многоатомным).
Значительное влияние на запах оказывает величина молекулы. Обычно соседние члены гомологического ряда обладают сходным запахом, причём сила его постепенно меняется при переходе от одного члена ряда к другому. При достижении определённой величины молекулы запах исчезает.
Так, соединения алифатического ряда, имеющие более 17-18 атомов углерода, как правило, лишены запаха. Запах зависит также от числа атомов углерода в цикле.
Сходство структур соединений не всегда обусловливает сходство их запахов. Например, эфиры (
·-нафтола с приятным и сильным запахом широко используют в парфюмерии, а эфиры
·-нафтола совсем не пахнут).
Наличие кратных связей один из признаков того, что вещество обладает запахом. [12]
Часто неприятный запах вещества обусловлен тройной связью. Однако и здесь есть исключение. Фолион необходимая составная часть многих парфюмерных композиций вещество, в котором запах свежей зелени прекрасно уживается с тройной связью.

Эфирные композиции и их применение в парфюмерной промышленности.

Сложные эфиры карбоновых кислот широко распространены в природе и дают самые разнообразные оттенки запахов, от запаха тропических орхидей до характерного аромата хорошо знакомых нам фруктов.
Эти соединения в настоящее время без проблем синтезируются в лаборатории, например:
Этилметанат (этилформиат, муравьиноэтиловый эфир), образующийся из этанола (этилового спирта) и метановой (муравьиной) кислоты – используется как отдушка для мыла; как компонент пищевых эссенций.
Бутилэтанат (бутилацетат, уксуснобутиловый эфир) – из бутанола (бутилового спирта) и этановой (уксусной кислоты) – используется как экстрагент душистых веществ, душистое вещество в парфюмерии.
Изобутилэтанат (изобутилацетат, уксусноизобутиловый эфир) образуется из 2-метилпропанола-1 (изобутилового спирта) и этановой кислоты. Оба последних эфира имеют сильный фруктовый запах и являются составной частью парфюмерных композиций с ароматом лаванды, гиацинтов и роз.
Пентилэтанат (амилацетат, уксусноамиловый эфир) – из пентанола и этановой кислоты. Используется в парфюмерии. В разбавленном растворе имеет запах груш. Входит в состав фантазийных духов и служит растворителем в лаках для ногтей.
Изопентилэтанат (изоамилацетат, уксусноизоамиловый эфир) – из 3-метилбутанола-1 и этановой кислоты. В разбавленном растворе имеет запах груш. Входит в состав духов.
Метилбутанат (метнлбутират, маслянометиловый эфир) – из метанола (метилового спирта) и бутановой (масляной) кислоты. Запах его напоминает ранет.
Этилбутанат (этилбутират; масляноэтиловый эфир) – из этилового спирта и бутановой кислоты. Он имеет характерный запах ананасов.
Пентилбутанат (амилбутират, масляноамиловый эфир) – из пентанола (амилового спирта) и бутановой кислоты.
Изопентилбутанат (изоамилбутират, масляноизоамиловый эфир) – из 3-метилбутанола-1 (изоамилового спирта) и бутановой кислоты.
Два последних эфира имеют запах груш.
Метил- и этилбензоат получают из метилового или соответственно этилового спирта и бензойной кислоты. Эти эфиры напоминают по запаху бальзамы и входят в состав парфюмерных композиций с запахами свежего сена, гвоздики, иланг-иланга.
Пентилбензоат (амилбензоат, бензойноамиловый эфир) и изопентилбензоат (изоамилбензоат, бензойноизоамиловый эфир) пахнут клевером и амброй – своеобразным выделением из пищеварительного тракта кита. Их используют для духов с восточным колоритом.
Пентилсалицилат (амилсалицилат) и изопентилсалицилат (изоамилсалицилат) имеют сильный запах орхидей. Они часто применяются для создания аромата клевера, орхидей, камелий и гвоздики, а также фантазийных ароматов, особенно при отдушивании мыла.
Заслуживают также внимания бензилметанат (бензилформиат), бензилэтанат (бензилацетат) и бензилбутанат (бензилбутират). Все эти эфиры образуются из ароматического бензилового спирта и соответствующих карбоновых кислот – метановой (муравьиной), этановой (уксусной) или бутановой (масляной). [7,14]
Некоторые примеры наиболее часто используемых эфиров в парфюмерных композициях

1. Терпинеол для получения терпинилацетата
Промышленный способ получения состоит в ацетилировании терпинеола уксусным ангидридом при температуре 2628 °С и в присутствии катализатора, серной кислоты.
Применяется в качестве компонента парфюмерных композиций и отдушек для мыла.
2. Линалилформиат, обладающий запахом бергамотного масла, применяют в качестве душистого вещества.
3. Вальтерилацетат – бесцветная жидкость с травянисто – древесным запахом.
Вальтерилацетат применяется при составлении парфюмерных композиций и мыльных отдушек.
4. Цитронеллилформиат – бесцветная жидкость, обладающая запахом розы. [3].
Применяют при составлении парфюмерных композиций и средств для ароматизации туалетного мыла и косметических изделий.
5. Изоамилацетат - применяется как растворитель многих органических соединений, в производстве лаков, искусственного шёлка, фруктовых эссенций.
6. Геранилформиат, бесцветная жидкость с цветочно-фруктовым запахом. Содержится в масле герани и других эфирных маслах. Получают этерификацией муравьиной кислоты гераниолом в присутствии уксусного ангидрида. Применяют как компонент парфюмерных композиций.
7. Цитронеллилформиат, бесцветная жидкость, обладающая цветочным ароматом с оттенком запаха герани. Содержится в гераниевом масле. Получают этерификацией муравьиной кислоты цитронеллолом. Применяют как компонент парфюмерных композиций. 8. Лавандулилацетат, бесцветная жидкость, обладающая запахом свежей травы с оттенком аромата розы. Содержится в небольшом количестве в лавандовом и лавандиновом маслах. Применяют как компонент парфюмерных композиций. 9. Дитронеллилацетат, бесцветная жидкость, обладающая свежим фруктовым запахом с оттенком аромата розы. Содержится во многих эфирных маслах. Получают ацетилированием цитронеллола. Применяют как компонент парфюмерных композиций и пищевых эссенций.  10. Геранилпропионат, бесцветная жидкость, обладающая нежным фруктовым запахом с оттенком аромата розы. Содержится в эфирном масле золотого апельсина. Получают этерификацией пропионовой кислоты гераниолом. Применяют как компонент парфюмерных композиций и пищевых эссенций. 11. Геранилбутират, бесцветная или светло-желтая жидкость, обладающая цветочным запахом с оттенком аромата розы Содержится в некоторых эфирных маслах. Получают этерификацией изомасляной кислоты гераниолом. Применяют как компонент парфюмерных композиций.
12. Лилизобутират, бесцветная жидкость, обладающая фруктовым запахом с оттенком запаха лаванды. Содержится в эфирном масле лаванды и корицы. Получают взаимодействием линалоола с изомасляным ангидридом. Применяют как компонент парфюмерных композиций и пищевых эссенций. 13. Цитронеллонитрил, бесцветная жидкость с сильным запахом лимона. В природе не найден. Получают дегидратацией оксима цитронеллаля в присутствии уксусного ангидрида. Применяют как компонент парфюмерных композиций и особенно отдушек для мыла.
14. Пропиловый эфир уксусной кислоты, пропилэтаноат
Получают этерификацией уксусной кислоты пропан-1-олом.
Растворитель эфиров целлюлозы, природных и синтетических смол; компонент парфюмерных композиций; ароматическое вещество для пищевых продуктов.

15. Этилбутират - ароматизатор, эфир масляной кислоты «пахнет» ананасами. Применяется для ароматизации кондитерских изделий и безалкогольных напитков, используется в парфюмерии. [14]















Заключение

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод: сложные эфиры имеют широкое применение практически в любой сфере жизни человека, начиная от промышленности, заканчивая использованием в повседневном обиходе. Из них производят пластмассы и искусственные волокна, растворители, основы для клея, синтетические моющие средства. В пищевой промышленности их используют в качестве ароматизаторов, и, конечно, в парфюмерии.
К настоящему времени имеется множество методов составления парфюмерной композиции. Синтезирован целый ряд веществ, которые можно получить только искусственным путем, но без которых невообразима жизнь современного человека.

Хорошо известное с древних времен применение ароматических веществ уже само по себе свидетельствует о важности этого направления, связанного главным образом с эстетическими сторонами человеческой жизни. Использование душистых веществ и парфюмерии сейчас возрастает, вторгаясь в новые области деятельности человека, что является одним из доказательств постоянного повышения внимания к этой пусть внешней, но, тем не менее, важной стороне человеческой жизни.






СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Васильев А. В., Гриненко Е. В., Щукин А. О., Федулина Т. Г. Карбоновые кислоты и их производные. Лекции по органической химии. Учебное пособие. СПб.: СПбГЛТА, 2007.
Войткевич С.А. 865 Душистых веществ для парфюмерии и бытовой химии. [Текст] А.С. Войткевич. М.: Пиш. промышленность, 1994. – 452 с.
Войткевич С. А.; Связь между структурой душистых веществ и их запахом. Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева. 1969. № 2. – 196 с.
Войткевич С.А., Хейфиц Л.А. От древних благовоний к современным парфюмерии и косметике. [Текст] А.С. Войткевич. М.: Пищ. промышленность, 1997. – 215 с.
Журавлев А.М., Непомнящий В.С., Огарев А.Е., Осипов В.В. Оборудование производства парфюмернокосметических изделий, синтетических душистых веществ и эфирных масел. [Текст] А.М. Журавлев. М.:, 1980.
Иванов В.Г., Горленко В.А., Гева О.Н.; Органическая химия. [Текст] В.Г. Иванов. - М.: 2003 - 624 с.
Кривова А.Ю., Паронян В.Х.; Технология производства парфюмернокосметических продуктов. [Текст] А.Ю. Кирова. М.: ДеЛи принт, 2009. 668 с.
Моррисон Р., Бойд Р.; Органическая химия. [Текст] Р.Морисон. - М.: Мир, 1974 - 1132 с.
Нейланд О.Я.; Органическая химия: Учеб. для хим. спец. вузов., М.:Высшая школа, 1990. – 718 с.
Окатов А. П. Памяти В. Е. Тищенко // Журнал общей химии. 1948. Т. 18. Вып. 1. С. 3-13.
Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П.; Органическая химия: в 4 ч. Ч. 2 [Текст]/ О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин. 5-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 1445с.
Сидоров И. И., Турышева Н.А., Фадеева Л. П., Ясюкевич Е. И; Технология натуральных эфирных масел и синтетических душистых веществ [Текст] И.И. Сидоров. – М.: 1984.- 368 с.
Травень В.Ф.; Органическая химия: Учебник для вузов: В 2 т. [Текст] / В.Ф. Травень. М.: ИКЦ «Академкнига», Т. 1. 2004. 727 с.
Хейфиц Л.А., Дашунин В.М.; Душистые вещества и другие продукты для парфюмерии: Справ. изд. М: Химия, 1994. 256 с.
Шулов Л. М., Хейфиц Л. А. «Душистые вещества и полупродукты парфюмерно-косметических производств» Москва, 1990.
Шулов Л. М., Хейфиц Л.А. Душистые вещества с мускусным запахом. [Текст] / Л.М. Шувалов. – М.: 1964. – 41 с.
Сложные эфиры карбоновых кислот. [Электронный ресурс] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (Дата обращения 14.03.2017).
Вячеслав Евгеньевич Тищенко – биография. [Электронный ресурс] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (Дата обращения 29. 02. 2017).








13PAGE 15


13PAGE 14215




Новый точечный рисунокRoot Entry

Приложенные файлы


Добавить комментарий