Составляющие




НазваниеСоставляющие
страница2/13
Дата публикации01.10.2013
Размер1.93 Mb.
ТипДокументы
pochit.ru > Биология > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

CH3OH + HCI → CH3Cl + H2O

Эта реакция слегка соответствует образованию соли из кислоты и основания:

NaOH + HCI → NaCI + H2O

Тут, однако, скрыто различие между указанными процессами. Основания и кислоты являются высокодиссоциированными веществами; когда они сходятся вместе ионы водорода и гидроксила комбинируются

118
^
RESEARCH IN PНУSI 0РА ТН0L0GY

почти одновременно, образуя очень мало электростатически диссоциированную воду, поэтому в действительности происходит следующая реакция:

Na+ + OH¯ + H+ + Cl- → Na+ + Cl¯ + H2O

Реакции между ионами всегда происходят мгновенно. Реакция между спиртом водородными галлоенидами происходит по иным правилам. Спирт очень слабо ионизирован. Требуется определенное время для удаления гидроксильной группы. Реакция между спиртом и кислотой с удалением воды известная как этерификация, таким образом, представляет временную реакцию". Не существует существенных различий между реакцией липоспиртов или липоаминов, например, с органическими кислотами.

Указанные выше факты достаточны, чтобы позволить сгруппировать липооснования и липоспирты вместе. Существуют и другие факты. Их следует группировать вместе еще и потому, что для них характерна общая биологическая активность и взаимозаменяемость. Более того, осознание существования общего взаимного антагонизма между липокислотами, с одной стороны, и липооснованиями и липоспиртами, с другой, химически, физически и биологически, оказалось достаточно ценным в объяснении разнообразия экспериментально установленных фактов во многих аспектах нашего исследования.

Следуя по указанному пути далее, мы посчитали целесообразным выделить две группы липоидов, исходя из их самых общих характеристик, электрического аспекта полярной части, отрицательной - для липокислот и липоальдегидов и положительной - для группы липоспиртов и липооснований. Термины, "положительные и отрицательные липоиды", служат также для отражения происхождения их антагонизма.

Структура неполярной группы, обусловливающая физические, химические и биологические свойства липоидов, позволяет провести еще более глубокое разделение указанной группы веществ. Липоиды можно классифицировать на основании алифатического, алициклического, ароматического или гетероциклического характера неполярной группы. В то время как отрицательные липиды представлены, главным образом, жирными кислотами, то положительные - стеринами. Присутствие или отсутствие двойных связей, определяющих наличие насыщенных или ненасыщенных углеродных цепей, было предметом одного из наших исследований. Было установлено, что указанная выше характеристика важна сама по себе, а также для позиционной связи двойной связи по отношению полярной группы и полярности, индуцированной двойной связью.

Изучение липоидов показало, что кроме свойств, приписываемых элементам и группам, составляющим их, они обладают дополнительными физико-химическими и, даже, характерными биологическими свойствами. Мы их назвали "липоидическими", потому что их непосредственным результатом особенного состава липоидов.
^ LIPIDS AND LIPOIDS / 119

Физические свойства липоидов

Растворимость

Растворимость представляет первое и наиболее важное из указанных свойств липоидов. Характерно, что липоид обладает большей растворимостью в нейтральных растворителях, чем в воде. Это объясняется фактом, согласно которому, две составные группы, полярная и неполярная, индуцируют разные свойства растворимости.

Как хорошо известно, растворимость соответствует свободному движению между молекулами растворителя и раствором. (25) Растворимость больше тогда, когда физические свойства групп, образующих растворитель и тех, которые формируют раствор, идентичны; оно нарушается, когда указанные группы разные. Также, полярные группы в растворе будут обладать тенденцией в растворителях с полярными группами, такими как вода. В то же самое время, они будут противопоставлять растворимость в нейтральных растворителях, формируемых неполярными группами. С другой стороны, неполярные группы в веществе будут благоприятствовать растворимости в неполярных растворителях, но противостоять - в полярных растворителях, таких как вода. Таким образом, полярные группы являются гидрофильными и липофобными, в то время как неполярные являются липофильными и гидрофобными. (26)

В то время как характеристики растворимости веществ, состоящих только из полярных или неполярных групп, очевидны, проблема будет сложнее, когда вещество содержит как полярные, так и неполярные группы. Поскольку подобное соединение содержит группы, обладающие антагонистическими тенденциями растворимости, оно будет растворимым "in toto" и зависеть от связи между противоположными силами. Для пограничной группы полярно-неполярных веществ с приблизительно уравновешенными силами растворимость в полярных и неполярных растворителях будет одинаковой. Для других веществ превалирование одной или другой группы определит свойство растворимости. Если электрические силы полярной группы превалируют, вещество будет водорастворимым, но нерастворимым, или только частично растворимым, в неполярных растворителях. Если, напротив, сцепление—то есть вандерваалевские силы—неполярной группы преобладает, вещество будет растворимым в неполярных растворителях и меньше, если вообще будет, растворимым в воде. (таблица VI)

Полярные и неполярные силы могут быть вычислены, а их изучение может указать на место вещества в указанной систематизации. Важность растворимости для определения и систематизации липоидов становится очевидной при физико-химическом изучении указанных веществ, проведенном Jean Mariani в наших лабораториях. (Заметки 2) Мы определяем в качестве "гидроидов" те вещества с преобладанием полярных групп, которые больше растворимы в полярных растворителях, таких как вода. "Граничные вещества", без преобладания какой-либо группы, демонстрируют ту же растворимость в полярных и нейтральных растворителях.

120
^
RESEARCH IN PHYSIOPATHOLOGY

таблица VI КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Состав

Преобладание

Название

Пример

Только полярные группы





Вода

Полярно-неполярные группы

Преобладает полярная группа

Гидроиды

Глицерин



Преобладания нет

Граничные вещества

n-пропиловый спирт



Преобладает неполярная группа

Липоиды

Олеиновая кислота
n-бутиловый спирт

Только неполярные группы






Парафин


"Липоиды", в которых преобладают неполярные группы, лучше растворяются в нейтральных растворителях, чем в воде.

Как мы указывали ранее, с практической точки зрения, вещество может быть признано гидроидом, граничным веществом или липоидом, в соответствии с его растворимостью в воде и в неполярном растворителе, таким как нефтяной эфир, который соответствует смеси первых алифатических насыщенных углеводородов, представляющими при нормальной температуре и давлении, жидкость. Полярно-неполярное вещество, лучше растворяющееся в воде, чем в нейтральном растворителе, считается гидроидом; равно растворимое в обоих растворителях классифицируется как граничное вещество; в то время как вещество, лучше растворимое в нейтральном растворителе, чем в воде, является липоидом.

Разные полярные группы, такие как COOH, OH, NH2, CO, SO2, SH, и так далее, входят в состав разных липоидов. Они существенно отличаются по своим электростатическим силам. В результате, силы неполярных групп, требуемые для доминирования, если должен образовываться липоид, тоже будут различаться. Таким образом, необходима неполярная группа для каждой разной полярной группы. Для алифатических молекул, силы сцепления определяются, главным образом, длиной цепи, а для образования липоида, в зависимости от полярной группы, нужно разное число атомов углерода в неполярной группе. С этой точки зрения интерес представляет изучение гомологического ряда.

Поскольку величина электростатических сил очень варьирует от одной полярной группы к следующей, первые члены разных гомологических рядов, являющиеся также липоидами, отличаются от ряду к ряду, в зависимости от
^ LIPIDS AND LIPOIDS / 121

природы полярной группы. Длина углеродной цепи, таким образом, укажет, в каком члене ряда появляется липоидный характер. Математически сравнивая величину электростатических сил каждой полярной группы и силы сцепления неполярной группы в соответствующем ряду, можно определить, который член каждого гомологического ряда веществ первый обнаружит свойства липоидов. Это также можно определить в эксперименте, как уже было показано выше, используя свойства растворимости липоидов. Были определены степени растворимости в полярном растворителе, таком как вода, и в неполярном растворителе, таком как нефтяной эфир. Первый член гомологического ряда, чтобы считаться липоидом, должен лучше растворяться в неполярном, либо в полярном, растворителе. Все члены с большим числом углеродных атомов демонстрируют липоидические свойства; а с меньшим числом атомов углерода - указанными свойствами не обладают.

Таким образом, липоидические свойства впервые проявляются в ряду карбоновых кислот, в валерьяновой кислоте, то есть, в пятиуглеродном члене. Члены ряда с более короткой цепью углеродных атомов растворимы в равной или большей степени в воде, чем в petroleum ether, в то время как те, что имеют более длинную цепь атомов углерода, демонстрируют более легкую растворимость в неполярных растворителях, чем в воде. (ТАБЛИЦА VII)

ТАБЛИЦА ^ VII

РАСТВОРИМОСТИ ГОМОЛОГОВ КАРБОКСИЛОВОЙ КИСЛОТЫ



Вещество*


Общее название



Число атомов углерода

% растворимости в


Полярный растворитель

(Вода при 20°)

Неполярный растворитель (нефтяной эфир)

Метановая кислота

Муравьиная кислота

1



инсол.

Этановая кислота

Уксусная кислота

2





Пропановая кислота

Пропановая кислота

3





Бутановая кислота

Масляная кислота

4





Пентановая кислота

Валерьяновая кислота

5

3.7 (при 16°)



Гексановая кислота

Капроновая кислота

6

0.4



Гептановая кислота

Энантовая кислота

7

0.24



Окиановая кислота

Каприловая кислота

8

0.25

(при 100°) ; ∞




* Названия одобрены Международным Союзом Химии.

То же справедливо для алкиловых спиртов. n-пропиловый спирт и члены, расположенные ниже нее, являются либо способными образовывать смесь и с водой и с нефтяным эфиром, или лучше растворимыми в воде, что свидетельствует об отсутствии преобладания неполярных сил в их молекулах.
122 / RESEARCH IN PHYSIOPATHOLOGY

Поэтому они не являются липоидами. n-бутиловый спирт легче растворимый в нейтральном растворителе, чем в воде, что свидетельствует о нем, как о первом члене этого гомологического ряда. Тем не менее, это не относится ко всем его изомерам. Первичный, вторичный и изобутанол являются первыми в их соответствующих рядах, приобретших свойства растворимости, характерные для липоидов. В ряду третичных спиртов, однако, четырехуглеродный член, третичный бутанол, не обнаруживает такие же свойства растворимости.третичный бутанол смешивается с водой и нейтральным растворителем, и поэтому не является липоидом. В ряду третичных спиртов пятикарбоновый член, третичный амиловый спирт, первый обнаруживающий свойства растворимости, растворимый в воде лишь 12.5% и полностью растворимый в нефтяном эфире. Таким образом, из четырех изомеров бутилового спирта три являются липоидами, а один, третичный бутанол спирт, нет. (таблица VIII)

таблица VIII

^ РАСТВОРИМОСТИ АЛКИЛОВЫХ СПИРТОВ


Вещество *

Общее название

Число атомов углерода

% растворимости в


Полярный растворитель

(вода при 20°)

Неполярный растворитель (нефтяной эфир)

Метанол

Метиловый спирт

1





Этанол

Этиловый спирт

2





1-Пропанол

Пропиловый спирт

3





2-Пропанол

Изопропиловый спирт

3





1-Бутанол

n-бутиловый спирт

4

7.9



2-Бутанол

Вторичный бутиловый спирт

4

12.5



2-метил,

2-пропанол

Третичный бутиловый спирт

4





2-метил,

1-пропанол

изобутиловый спирт

4

9.5



1-пентанол

n-амиловый спирт

5

2.7



2- пентанол

втор.акт.амиловый спирт

5

5.3



3- пентанол

диэтилкарбинол

5

инсол.



2-метил,

2-бутанол

трет.-амиловый спирт

5

12.5



2-метил,

1-бутанол

n-акт.амиловый

спирт

5

инсол.



3-метил,

2-бутанол

Изоамиловый втор. спирт

5

сл. сол.



1-гексанол

n-гексиловый спирт

6

Очень медл.раств.



2- гексанол

втор.-гексиловый спирт
alcohol

6

Очень медл.раств



3- гексанол

этилпропиловый спирт

6

0.9



1-гептанол

n-гептиловый

спирт

7

инсол.



1-октанол

n-октиловый спирт

8

инсол.




Названия одобрены Международным Союзом Химии.
^ LIPIDS AND LIPOIDS /

Такие же методы использованы для распознавания первых липоидных членов разных изученных алкановых производных. таблица IX демонстрирует первые липоидные члены гомологичного ряда.

таблица
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Похожие:

Составляющие iconПостановление от 31 июля 2007 г. N 491 об утверждении положения о...
Об утверждении положения о ведении реестра государственных или муниципальных контрактов, в которые включаются сведения, касающиеся...
Составляющие iconМосковская финансово-юридическая академия российский университет инноваций
Основные составляющие международных экономических отношений и их международное регулирование
Составляющие iconДоклад по теме: «Обучение жизненно- важным двигательным умением и навыкам»
Человек, впервые приступая к деятельности, обращает внимание на все составляющие ее элементы
Составляющие iconТема: «Скидки и установление дискриминационных цен»
«Бета» предоставляет скидку тем клиентам, в фамилии которых есть буквы, составляющие название фирмы
Составляющие iconСообщение о существенном факте
«О приобретении лицом права распоряжаться определенным количеством голосов, приходящихся на голосующие акции (доли), составляющие...
Составляющие iconДистанционные технологии в системе повышения квалификации преподавателей
Исследования, проводимые в Открытом университете Великобритании, выявили четыре составляющие успешного функционирования современного...
Составляющие iconВопрос Основные составляющие мультимедийного представления информации. План ответа
Мультимедиа — совокупность визуальных и аудиоэффектов, воспроизводимых с помощью компьютера и управляемых интерактивным программным...
Составляющие iconВ. А. Галатенко Лекция: Понятие информационной безопасности. Основные...
Лекция: Распространение объектно-ориентированного подхода на информационную безопасность 6
Составляющие iconКадровый потенциал организации. Работа с кадровым резервом
Например иметь экономику определенного уровня, воспроизводить ее составляющие на всех ступенях производственно-экономического цикла...
Составляющие iconПеречень вопросов по дисциплине «Сервисная деятельность»
Составляющие качества услуги. Уровень сервиса: ассортимент услуг, наличие удобств (стиль, качество, уровень удовлетворения потребностей...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
pochit.ru
Главная страница