«Применение сложных эфиров карбоновых кислот в парфюмерной промышленности». Сложные эфиры в парфюмерии

сложные эфиры в парфюмерии — области применения сложных эфиров в технике и народном хозяйстве — 22 ответа

В разделе Другое на вопрос области применения сложных эфиров в технике и народном хозяйстве заданный автором Колосок лучший ответ это Применение сложных эфиров органических кислотНаибольшее применение в качестве растворителей получили эфиры уксусной кислоты - ацетаты. Прочие эфиры (кислот молочной - лактаты, масляной - бутираты, муравьиной - формиаты) нашли ограниченное применение. Формиаты из-за сильной омыляемости и высокой токсичности в настоящее время не используются. Определенный интерес представляют растворители на основе изобутилового спирта и синтетических жирных кислот, а также алкиленкарбонаты.Метилацетат СН3СООСН3. Отечественной промышленностью технический метилацетат выпускается в виде древесно-спиртового растворителя, в котором содержится 50% (масс. ) основного продукта. Метилацетат также образуется в виде побочного продукта при производстве поливинилового спирта. По растворяющей способности метилацетат аналогичен ацетону и применяется в ряде случаев как его заменитель. Однако он обладает большей токсичностью, чем ацетон.Этилацетат С2Н5СООСН3. Получают методом этерификации на лесохимических предприятиях при переработке синтетической и лесохимической уксусной кислоты, гидролизного и синтетического этилового спирта или конденсацией ацетальдегида. За рубежом разработан процесс получения этилацетата на основе метилового спирта.Этилацетат подобно ацетону растворяет большинство полимеров. По сравнению с ацетоном его преимущество в более высокой температуре кипения (меньшей летучести) . Добавка 15-20 % этилового спирта повышает растворяющую способность этилацетата в отношении эфиров целлюлозы, особенно ацетилцеллюлозы.Пропилацетат СН3СООСН2СН2СН3. По растворяющей способности подобен этилацетату.Изопропилацетат СН3СООСН (СН3)2. По свойствам занимает промежуточное положение между этил- и пропилацетат.Амилацетат Ch4COOCh3Ch3Ch3Ch3Ch4, т. кип. 148° С, иногда называют «банановым маслом» (которое он напоминает по запаху) . Он образуется в реакции между амиловым спиртом (часто – сивушным маслом) и уксусной кислотой в присутствии катализатора. Амилацетат широко применяется как растворитель для лаков, поскольку он испаряется медленнее, чем этилацетат.Фруктовые эфиры. Характер многих фруктовых запахов, таких, как запахи малины, вишни, винограда и рома, отчасти обусловлен летучими эфирами, например этиловым и изоамиловым эфирами муравьиной, уксусной, масляной и валериановой кислот. Имеющиеся в продаже эссенции, имитирующие эти запахи, содержат подобные эфиры.Винилацетат Ch3=CHOOCCh4, образуется при взаимодействии уксусной кислоты с ацетиленом в присутствии катализатора. Это важный мономер для приготовления поливинилацетатных смол, клеев и красок.Мыла — это соли высших карбоновых кислот. Обычные мыла состоят главным образом из смеси солей пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот. Натриевые соли образуют твердые мыла, калиевые соли — жидкие мыла.В настоящее время для стирки в быту, для промывки шерсти и тканей в промышленности используют синтетические моющие средства, которые обладают в 10 раз большей моющей способностью, чем мыла, не портят тканей, не боятся жесткой и даже морской воды.Применение сложных эфиров неорганических кислотЭфиры борной кислоты — триалкилбораты — легко получаются нагреванием спирта и борной кислоты с добавкой концентрированной серной кислоты. Борнометиловый эфир (триметилборат) кипит при 65° С, борноэтиловый (триэтилборат) — при 119° С. Эфиры борной кислоты легко гидролизуются водой.Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что сложные эфиры находят широкое применение, как в быту, так и в промышленности. Некоторые из сложных эфиров готовятся искусственно и под названием «фруктовых эссенций» широко применяются в кондитерском деле, в производстве прохладительных напитков, в парфюмерии и во многих других отраслях. Жиры используют для многих технических целей. Однако особенно велико их значение как важнейшей составной части рациона человека и животных, наряду с углеводами и белками.

Ответ от 22 ответа[гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: области применения сложных эфиров в технике и народном хозяйстве

Ответ от 2 ответа[гуру]

Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

Сосновый Бор Бирский район на ВикипедииПосмотрите статью на википедии про Сосновый Бор Бирский район

Ответить на вопрос:

22oa.ru

V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся Старт в науке

ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЖНОГО ЭФИРА ЭТИЛСАЛИЦИЛАТА И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПАРФЮМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ

Антонова К.А. 1Беляева А.Д. 1

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №9 г.Лесосибирска»

Божедомова Н.А. 1

Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

С самого рождения нас окружают миллионы запахов, они являются неотъемлемой частью нашей картины мира. Аромат дома, цветов, влажной травы, осеннего леса, моря, солнца... Мы живём рядом с ними, не обращая на них внимания. Но стоит нам на несколько дней утратить родной, любимый запах, как мы начинаем по нему тосковать, у нас портится настроение, мы ищем что-то похожее. Ароматы влияют на наше расположение духа, способность мыслить, говорить. Они помогают людям в болезни. Наши предки при недугах искали помощи у природы. И она давала им эту помощь. Свои наблюдения, знания человек со временем накапливал, передавал наследникам. С началом столетия ароматерапия стала все больше вытесняться искусственно полученными медикаментами. «Назад к Природе, к натуральным средствам» — так можно сформулировать тенденцию нашего времени. Только сейчас мы как бы заново обретаем наше утраченное знание об использовании аромамасел в медицине, быту, парфюмерной промышленности.

Поэтому данная тема является актуальной и практически значимой. Аромамасла — ключ к красоте, великолепному здоровью и полной гармонии. Лучшие ароматы, созданные величайшими парфюмерами, вошли в историю.

Однако сделать духи можно и самому. При этом увлекательная работа по созданию собственных парфюмерных композиций позволяет параллельно изучить некоторые разделы химии, полезные не только с точки зрения академических знаний, но и с бытовой и практической точек зрения .

Цель работы: получение сложного эфира этилсалицилата и создание оригинальных парфюмерных композиций из комбинации готовых эфирных масел.

Задачи:

Обзор и анализ литературных источников по темам:

Парфюмерия, обоняние, дерматологическое тестирование.

Основы физической химии органических соединений.

Принципы создания органических смесей.

Основы анализа органических смесей.

Обучение распознаванию запахов, шлейфов запахов и тонов.

Работа по созданию и совершенствованию собственных парфюмерных композиций.

Работы по закреплению запаха.

Изучение свойств и стабильности созданных композиций.

Тестирование полученных духов.

Презентация полученных результатов.

Основные методы нашей работы:

1.Сбор и анализ информации.

2. Эксперимент.

3. Наблюдение.

4. Анализ и синтез.

5.Социологический опрос.

Гипотеза: ароматические масла благотворно влияют на человека. И если основой духов являются сложные эфиры, то, используя их, можно создать собственные оригинальные парфюмерные композиции.

Объект исследования: эфирные масла, сложный эфир этилсалицилат, композиции на его основе.

Субъект исследования: способы получения и свойства эфирных масел, получение сложного эфира, различный состав парфюмерных композиций и их свойства.

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Физиология восприятия аромата

Почему такое большое значение у аромата? Почему он влияет на наши эмоции, создает настроение? Почему, надевая на себя аромат, мы чувствуем себя по-другому, выглядим по-другому? Чтобы понять, чем пахнет, мы начинаем принюхиваться, увеличиваем приток воздуха в верхнюю часть, носа, к двум углублениям, в которых располагаются органы обоняния. Они пронизаны нервными волокнами. Молекулы пахучих веществ раздражают нервные окончания, и те посылают сигналы в обонятельную луковицу, а затем в высший мозговой центр, где суммируются и перерабатываются в характеристики запаха. Аромат уже влияет на наше настроение, самочувствие. Мы ощущаем уют, комфорт от приятного аромата раньше, чем поймем, что это за запах. И только потом мозг сравнивает полученные сигналы с теми, что имеются в кладовой его памяти, и мы наконец-таки узнаем, чем пахнет — розой, луком или керосином. Аромамасла, легко проникая в кровь и лимфу через бронхолегочную систему, кожный покров, пищеварительный тракт, нормализуют липидный баланс, благотворно воздействуют на вегетативную и нервную системы, психоэмоциональное состояние, стабилизируют гормональный и биоэнергетический обмен, повышают антиоксидантную защиту, препятствуя образованию и накоплению в организме свободных радикалов. Множество минералов, витаминов и прочих полезных веществ в составе масел быстро и качественно усвоятся вашим организмом. Какими могут быть запахи? Приятный — неприятный, резкий — нежный, стойкий — нестойкий, горький, сладкий терпкий, цветочный, фруктовый, пряный, древесный, восточный, амбровый.

Ароматерапия — одно из самых популярных направлений нетрадиционной медицины. Современная ароматерапия — это, прежде всего, профилактический и оздоровительный способ поддержания хорошей психоэмоциональной и физической формы, терапия, позволяющая снять ежедневные стрессы и не допустить развития недугов. В ароматерапии используются эфирные масла, ароматические масла, экстракты растений. Собственно, из этих первоначальных составляющих и образуются благотворно действующие ароматы. Как и в любой методике оздоровления организма, в ароматерапии существует несколько основных правил, соблюдение которых позволит избежать неприятных последствий и превратит ароматерапию в одно из любимых занятий.

1.2 Эфирные масла. Строение, свойства

Эфирные масла, или благовония — класс летучих органических соединений, получаемых из эфиромасличных растений и обладающих характерным запахом и жгучим вкусом.

Сырьем для благовоний служат части растений (свежие или вяленые): корни, кора, стебли, древесина, листья, смола, соцветия, лепестки, семена. Из одного растения возможно получение совершенно разных по составу, аромату и действию эфирных масел. К примеру, из апельсина: нероле (цветы), горький апельсин (кожура плодов). Из плодов овощей, мякоти фруктов и ягод эфирных масел не получают, а отдушки с запахом клубники, манго, арбуза всегда синтетические продукты. Сложные эфиры придают характерный запах аромамаслам: этиловый эфир изовалериановой кислоты — малиновый, бутилацетат — грушевый, метиловый эфир масляной кислоты — яблочный, этиловый эфир масляной кислоты — ананасовый, изоамиловый эфир изовалериановой кислоты — банановый, бензилбензоат — цветочный, бензилацетат — жасминовый. Альдегиды преобладают в маслах лимонной травы, мелиссы, цитронеллы и эвкалипта лимонного. К эфирным маслам с высоким содержанием кетона принадлежат масла розмарина, шалфея, эвкалипта шаровидного и иссопа. Сернистые соединения в небольших количествах встречаются в маслах чесночного масла, изородановый аллил составляет главную часть различных сортов горчичного масла. Эфирные масла — прозрачные, бесцветные или слегка окрашенные (желтые, коричневые, зеленые, красноватые) жидкости, имеющие выраженный характерный аромат. Для них характерны следующие физико-химические свойства: температура кипения – 160-2400С; температура кристаллизации - от +17 до –300С, плотность - 0,8-1,5 г/см.

Масла обладают жгучим вкусом, практически нерастворимы в воде, однако после взбалтывания вода приобретает запах эфирного масла. Хорошо растворяются в органических растворителях: в диэтиловом и других эфирах, в этиловом спирте, бензоле, ацетоне, а также в растительных и животных жирах и натуральных продуктах (мед, молоко, сливки). Эфирные масла хорошо растворяют различные смолы, воски, парафины, жиры, резину, вот почему при работе с ними нельзя применять такие вещества. Также их нельзя хранить в пластиковой таре, а только в стекле с 50%-м затемнением. Эфирные масла в течение 0,5–3 часов полностью испаряются, не оставляя жирных пятен на бумаге, хотя легкое окрашивание возможно, если эфирное масло имеет цвет. К высоколетучим маслам относятся эфирные масла чайного дерева, кипариса, мяты перечной, лимона. Средние показатели летучести имеют эфирные масла сосны, мирры, ромашки, розмарина. Низколетучими маслами считаются сандаловое, ладанное, кедровое, пачули. Эфирные масла горючи.

1.3 Получение эфирных масел

Так как эфирные масла хорошо растворимы в спиртах, жирах и других органических соединениях, эти свойства часто используют при их получении. Существует несколько способов получения эфирных масел. Различные способы получения эфирных масел основаны на том, в каких частях растения находятся специальные клетки, содержащие эссенцию (вещество, вырабатываемое самим растением). Они могут находиться в листьях, коре, корнях, цветах, кожуре и других частях растения.

Эфирные масла производятся из свежего, частично обезвоженного или высушенного сырья; для получения цветочных масел, таких как розовое масло или масло из цветов апельсина. Сырье должно быть свежим или законсервированным (при помощи глицерина или соли). Майоран и различные виды мяты (болотной, перечной или колосовой) перегоняют свежими. Сухое сырье часто требует мацерации (разъединения клеток растительных тканей путем растворения или разрушения межклеточного вещества при замачивании в растворителе) перед перегонкой и должно быть измельчено. Наибольшее применение нашли следующие способы получения эфирных масел:

Механический способ - выжимание масел прессованием кожуры и цедры цитрусовых плодов и фруктов (апельсиновое, мандариновое, лимонное масла).

Дистилляция - отгонка эфирных масел с водяным паром (например розовое, гераниевое, мятное или кориандровое масла).

Извлечение эфирных масел летучими и нелетучими растворителями (в частности масел розы, жасмина, иланг-иланга и т. д.).

Способ получения эфирных масел летучими растворителями называется экстракцией. После отгонки растворителя из экстрактового масла получают смесь эфирного масла, восков, смол и жиров. Из нее обработкой спиртом и дальнейшей отгонкой спирта получают абсолютное масло.

Получение масел с помощью нелетучих растворителей называется мацерацией (настаиванием). Этот способ применяется для извлечения масел из цветов растений, содержащих незначительное количество масел (фиалка, жасмин, ландыш, резеда и др.). Извлечение эфирных масел методом анфлеража и динамической сорбции. Этот способ основан на способности эфирных масел, выделяемых растениями, переходить в газовое состояние, а затем абсорбироваться жирами или твердыми сорбентами (селикагелем или активированным углем) с последующей экстракцией сорбентов серным эфиром.

1.4 Структура парфюмерной композиции

Каждая композиция состоит из трех постепенно раскрывающихся нот аромата. Начальную ноту парфюмеры называют головной. Средняя нота называется нотой сердца или центральной нотой. Конечная нота – это базовая или основная нота, еще ее именуют фондом. Все три ноты раскрываются в различное время, этот процесс называется периодом жизни парфюмерной ноты.

Первоначальный запах духов держится недолго, не дольше 20 минут — верхние ноты аромата испаряются первыми. Их задача – создать настроение, поэтому они звучат легко и наполнены оттенками свежести и зелени. Именно вершину мы слышим первой, ее ноты нас интригуют, подготавливают к основному запаху.

Яркие и легкие начальные ноты постепенно переходят в сердечные. Именно сердце запаха определяет характер аромата и его узнаваемость. При создании парфюмерной композиции, вначале сочиняется сердечная нота сердца, на которую потом нанизываются остальные компоненты.

Сердце аромата может быть любым – фруктовым, цветочным, амбровым, ориентальным, древесным, мускусным. Порой используются синтетические материалы, которые создают запахи, не существующие в природе.

Сердечные аккорды со временем угасают и переходят в бархатистое звучание шлейфовых оттенков. Они ощущаются дольше всего, от них зависит сила и стойкость аромата, его тембр и насыщенность. Шлейф уже не изменится, он исчезнет вместе с ароматом. Базовая нота содержит вещества, которые долго остаются на коже и имеют самый низкий уровень испарения. Шерстяная одежда может сохранять запах духов месяцами. Очень хорошо конечные нотки аромата держатся на волосах, поэтому надо с осторожностью наносить на голову «тяжелые» пряные запахи. Как правило, в качестве материалов для шлейфа используют маслянисто-сладкие запахи – сандал, восточные пряности, ваниль, пачули, кедр. Часто используются мускус и амбра. Шлейф духов «округляет» звучание парфюмерной композиции и придает ей чувственность.

II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Социологическое исследование

Для выявления наиболее востребованных ароматических масел среди учащихся и педагогов был проведен опрос по данной теме. В опросе участвовали девушки, юноши и учителя. Испытуемым были предложены следующие аромамасла: лаванды, апельсина, корицы, розы, кедра, мяты, бергамота, гвоздики, эвкалипта, миндаля, лимона, жожоба, жасмина, герани. Результаты опроса мы отразили в диаграмме (Приложение 4).

Наиболее востребованные масла среди девушек — роза и цитрусовые — апельсин и лимон. Юноши предпочитают запах масла корицы и кедра. Выбор учителей — эфирное масло бергамота и лимона. Сопоставив все данные, мы отметили, что наиболее востребованными являются ароматические масла розы, лимона, апельсина и бергамота.

2.2 Методика и результаты исследования

2.2.1 Получение сложных эфиров

Опыт 1. Гидролиз ацетилсалициловой кислоты.

Цель: провести гидролиз ацетилсалициловой кислоты для получения салициловой кислоты.

Для эксперимента мы использовали следующие реактивы: аспирин, соляная кислота (20%), этиловый спирт (96%), борная кислота, сульфат магния (безводный), гидроксид натрия.

Мы поместили 20 таблеток ацетилсалициловой кислоты и 100 мл соляной кислоты в круглодонную колбу объёмом 250 мл. Установили колбу на спиртовку и нагревали 30 мин, периодически встряхивая для перемешивания содержимого. Окончание процесса зафиксировали по появлению запаха уксуса и загустению смеси. Мы продолжали нагревать ещё 15 мин, а затем сняли колбу со спиртовки. После охлаждения добавили 100 мл холодной воды и отфильтровали смесь. Оставшиеся на фильтре кристаллы салициловой кислоты, похожие на снежинки, промыли несколькими порциями холодной воды и высушили. Уравнение химической реакции:

Весь синтез занял у нас около 4 часов. (Приложение 1)

Опыт 2. Синтез этилсалицилата из салициловой кислоты и этанола (Приложение 2).

Цель: получить сложный эфир из салициловой кислоты и этанола.

Полученную салициловую кислоту взвесили (образовалось около 7 г) и поместили в коническую колбу на 250 мл, добавили 12 мл этилового спирта (96 %), 0,5 г борной кислоты и 3 кусочка пемзы для равномерного кипения. Закрыли колбу широкой пробиркой, заполненной снегом (холодильник). В месте соединения, чтобы включить выход газа, пробирку закрепили скотчем. В ходе реакции приходилось заменять пробирки-холодильники из-за таяния снега. Колбу закрепили в штативе и нагревали при постоянном кипении смеси. Время протекания реакции — около 4 часов. Спиртовки в ходе реакции этерификации периодически меняли, т. к. нельзя было прекращать нагревание. Уравнение химической реакции:

Опыт 3. Очистка и выделение эфира (Приложение 3).

Цель: очистка эфира от примесей и получение чистого эфира.

Реакционную смесь охладили, перелили в пробирку, добавили 10 мл раствора гидроксида натрия (для нейтрализации катализатора) и дали отстояться. Образовавшийся эфир собрался на дне пробирки. С помощью делительной воронки, мы отделили эфир, высушили безводным сульфатом магния.

Вывод: в результате вышеописанного химического эксперимента из таблеток аспирина (отечественного производства) нам удалось синтезировать сложный эфир этилсалицилата, обладающий приятным ароматом груши.

2.2.2 Составление собственных парфюмерных композиций.

Несмотря на сложность данного химического эксперимента, нам удалось получить сложный эфир и приобрести навык работы с лабораторным оборудованием. Духи мы решили комбинировать из эфирных масел, которые продаются в аптеках и магазинах (Приложение 4).

Опыт 4. Создание своей формулы.

Цель: смешение ароматических веществ (эфирных масел) в различных сочетаниях с варьированием концентрации компонентов.

Для создания собственного аромата нам потребовались: этиловый спирт, эфирные масла (мандариновое, лимонное, вербены, лаванды, жасмина, мяты, миндальное), бумажные тест-полоски для проведения проб, плотно закрывающиеся флаконы, 12 пипеток.

В качестве основы для композиции мы брали спирт. У спиртовой композиции есть преимущество — ее можно впоследствии наносить на волосы и одежду, не опасаясь масляных пятен. Составление композиции начинается с добавления базовых нот, затем средних и верхних. Три этих ноты парфюма раскрываются в разное время, и этот период профессионалы называют временем жизни ноты. Ароматические масла смешиваются в таком соотношении: одна часть головной ноты, две части ноты сердца и три части базовой ноты. Мы смешивали выбранные эфирные масла, соблюдая правило: сначала берется масло головной ноты, к нему прибавляется масло центральной ноты, затем присоединяется масло базовой ноты. Соотношения ароматов в духах соответствуют пропорции 1:2:3, то есть берётся одна часть ароматов головы духов, две — сердца и три — базы.

Композиция № 1. 6 капель мандарина, 3 капли лимона , 5 капель лаванды, 7 капель миндаля, 20 мл этилового спирта.

Композиция № 2. 5 капель эфирного масла мандарина, 3 капли эфирного масла жасмина, 2 капли масла вербены, 2 капли эфирного масла миндаля,20 мл этилового спирта.

Композиция № 3. 2 капли эфирного масла вербены , 2 капли эфирного масла лаванды, 3 капли эфирного масла мяты, 3 капли эфирного масла апельсина, 20 мл этилового спирта.

Три составленные композиции мы поместили в плотно закрывающиеся флаконы и оставили на созревание.

Заключение

В ходе проделанной работы нами были решены поставленные цели, и выполнены задачи. Предполагаемая нами гипотеза подтвердилась.

Нами изучена литература о видах, составе, свойствах и способах получения эфирных масел. Аромамасла широко используют в ароматерапии, которая является уникальным звеном, связывающим наше здоровье с богатством окружающего нас мира. В ходе работы нами были проведены эксперименты, в результате которых был получен сложный эфир этилсалицилат с запахом груши и созданы собственные парфюмерные композиции.

Проведенные исследования и эксперименты позволяют сделать следующие выводы:

1. Приготовить чудесный аромат из эфирных масел не так уж и сложно и возможно в лабораторных условиях.

Начинать, конечно, надо с теоретических знаний, которые мы получили из различных учебников и сайтов в интернете.

2. Нами созданы три композиции собственных ароматов.

Мы можем поделиться рецептом самого приятного из полученных нами ароматов. Рецепт: 6 капель мандарина,3 капли лимона, 5 капель лаванды, 7 капель миндаля, 20 мл этилового спирта.

Оригинальными хочется быть многим. С помощью чистых, красивых запахов каждый в силах преобразить внешность, подчеркнуть собственную индивидуальность, облагородить атмосферу дома.

В ходе работы мы расширили свои знания по данной теме и можем создавать парфюмерные композиции не только для себя, но и для своих друзей.

Материалы нашей работы имеют практическую направленность и могут быть использованы на уроках химии, экологии, технологии, на факультативных занятиях, для бесед с учащимися и взрослыми.

Дальнейшими направлениями по теме работы могут быть: создание новых композиций, подбор растворителей и закрепителей запаха.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бражников В. П. История запахов. — М.: Наука, 1998.

2. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — М.: Современная

школа, 2005.

3. Кузнецова Н. Е. Органическая химия. 10 класс. — М.: Вентана-Граф, 2007.

4. Фельдман Ф. Г., Рудзитис Г. Е. Химия: Учебник для 10 класса средней школы. — М.:

Просвещение, 1995.

Интернет-ресурсы

5. «Википедия» — свободная энциклопедия: https://www.yandex.

ru/search/?text=википедия&lr=213&clid=9582

6. Сикорская С. В., Бельченко Е. Н.Парфюмерия без секретов. —М., 1991.

7. http://wakening.ru/forum/viewtopic.php?f=35&t=144

8. http://vedminy-vesti.ru/kaksamostoyatelno-sdelat-duxi/

9. https://ladyup.online/parfyumeriya/faq/klassifikatsiya-aromatov.html

10. http://groomedlady.ru/uxodza-telom/708-kak-v-domashnixusloviyax-sozdat-duxi.html

11. http://ladyelena.ru/duxi-vdomashnix-usloviyax-receptyprigotovleniya/

12. http://verochka.name/zolotyepravila-aromaterapii.html

13. http://www.vokrugsveta.ru

14. http://www.beautynet.ru/aroma therapy/4191.html

Приложение 1

Процесс гидролиза ацетилсалициловой кислоты

Рисунок 1 Рисунок 2 Рисунок 3

Рисунок 4 Рисунок 5

Приложение 2

Процесс синтеза этилсалицилата из салициловой кислоты и этанола

Рисунок 6 Рисунок 7

Рисунок 8

Приложение 3

Процесс очистки и выделения эфира

Рисунок 9 Рисунок 10

Рисунок 11

Приложение 4

Процесс составления собственных парфюмерных композиций.

Рисунок 12

Результаты социологического исследования

Просмотров работы: 60

school-science.ru

Сложные эфиры - Острів знань

Увага! Для відправки запиту обов'язково слід заповнити наступні поля: назву, зображення, анонс, ключові слова, підпис.

Дано представление о классе сложных эфиров на примере реакции этерификации. Закрепляется знания учащихся о химическом равновесии и его смещении. Учащиеся учатся давать названия сложным эфирам по международной номенклатуре. Урок способствует эстетическому восприятию природы.

Тема урока: Сложные эфиры.

Цель урока: Дать представление о классе сложных эфиров на примере реакции этерификации. Закрепить знания учащихся о химическом равновесии и его смещении. Научиться давать названия сложным эфирам по международной номенклатуре. Рассмотреть нахождение эфиров в природе и их применении. Воспитание эстетического восприятия природы.

Оборудование и реактивы: Прибор для получения сложных эфиров, компьютер, экран, эпипроэктор, штатив, колбы, пробирки, спиртовка. Изоамиловый спирт, 80 % раствор уксусной кислоты (р =1,84 г/мл), фруктовые эссенции, парфюмерия, органическое стекло.

Тип урока: Комбинированный.

Ход урока.

1. Организационный момент

2. Основная часть урока.

2.1 Мотивация познавательной деятельности.

Учитель: Мы изучили классы спиртов, альдегидов, карбоновых кислот, Все эти классы органических веществ можно рассматривать как продукты последовательного окисления углеводородов. Но возможны и другие превращения органических веществ. Например, при взаимодействии органических веществ разных классов между собой образуются новые соединения с другими свойствами – новые классы органических веществ.

Живая природа предоставила человеку невероятно богатую палитру красок и гамму звуков; она подарила ему еще и бесконечно многообразный мир запахов, издаваемых цветами, плодами, травами. И всеми этими запахами мы обязаны новому классу органических веществ – Сложным эфирам, с которыми мы познакомимся сегодня на уроке.

2.2 Изучение нового материала.

Презентация темы «Сложные эфиры».

Сообщение ученика.

1.Историческая справка: Человек еще с незапамятных времен начал использовать природные душистые вещества для своих нужд.

Искусство парфюмерии не могло бы обладать столь древней историей, если бы оно не удовлетворяло тех или иных нужд насущных потребностей человека. Душистые вещества играют огромную роль в обрядах многих религий; они дают возможность украсить и бренную жизнь. Наконец, они использовались и как лекарства: теперь известно, что многие компоненты природных душистых эфирных масел (эссенций) действительно обладают ярко выраженной фармакологической активностью.

Косметическими средствами и парфюмерией пользовались уже в глубокой древности. В древнем Египте знали и широко использовали эфирные масла, гигиенические и косметические средства для натирания тела. Древние римляне натирали столы мятою и натирали ею стены для приятного запаха. Но настоящая парфюмерия началась с того времени, когда был открыт один из основных способов выделения и очистки летучих веществ – перегонка. Этот процесс был открыт в странах востока – Египте, Персии, Индии, Китае; а затем, в античные времена, перенесен в Европу – об этом свидетельствуют описания Плиния, Диоскорида, Геродота. Именно перегонка позволила парфюмерам древности получать благовония, которые можно сравнить с нашими духами. Много столетий назад арабы не только знали разные способы получения пахучих веществ из растений и выделений животных, но и предлагали свой выбор пахучих веществ.

В Средней Европе парфюмерия появилась в эпоху Возрождения. Основателем парфюмерии в Европе можно считать Людовика 4. При его дворе дамы пользовались парфюмерией, чтобы заглушить запах немытого тела, т.к. купались очень редко. 2. Учитель: Мы с вами встречались с понятием - «Сложные эфиры».При изучении какого класса веществ вы встречались с этим понятием?

Учащиеся вспоминают, что с этим понятием они встречались при изучении химических свойств карбоновых кислот.

Вопрос: Как можно получить сложный эфир?

Учащиеся: Сложные эфиры получают в результате взаимодействия карбоновых кислот со спиртами при нагревании в присутствии катализатора.

R1 – C = O + HO – R2 R1 – C = O + h3O

O – H O – R2

Вопрос: Как называется эта реакция? (Реакция этерификации)

Сложные эфиры имеют и второе название – Эстеры.

Общая формула сложных эфиров: СпН2пО2 или

R1 – C = O

O R2

Названия сложных эфиров выводят из названий соответствующих кислот и спиртов, или по типу названия солей. Например, Н- С = О метиловый эфир муравьиной кислоты или метилформиат.

О – СН3

СН3 – С = О Этиловый эфир уксусной кислоты, или этилацетат.

О – С2Н5

СН3 – С = О Изобутиловый эфир уксусной кислоты.

О – СН2 – СН – СН3

СН3

Попробуй сам: Назовите следующие эфиры: а) СН3 – СН2 – СН2 – СОО – СН3,

б) С2Н5 – СОО – С2Н5, в) СН3- СОО – С3Н7.

1.Учитель: Сложные эфиры простейших одноосновных кислот и спиртов – жидкости, легче воды. В воде растворимы только эфиры с небольшой молекулярной массой. Температуры кипения и плавления сложных эфиров ниже, чем у соответствующих орга-нически кислот. Сложные эфиры летучи и в большинстве случаев имеют приятный запах. Например,

1. Этиловый эфир масляной кислоты – запах ананаса:

2. Метиловый эфир масляной кислоты – запах яблок:

3. Изопентиловый эфир уксусной кислоты – запах груши:

4. Пентиловый эфир уксусной кислоты – запах банана:

5. Изоамиловый эфир масляной кислоты – запах абрикосов;

6. Бензиловый эфир уксусной кислоты – запах жасмина;

и т. д.

Демонстрация образцов с разными запахами.

2.Химические свойства: Для сложных эфиров характерна реакция гидролиза – взаимодействия с водой. Эта реакция обратимая. Для того чтобы сместить химическое равновесие в сторону продуктов реакции необходимо химически связать карбоновую кислоту или спирт, чтобы они не вступили в реакцию этерификации. Для этой цели добавляют щелочь, которая образует соль с карбоновой кислотой. Образовавшийся спирт удаляют отгонкой, а кислоту – с помощью минеральных кислот на смесь, которая осталась. Это можно увидеть на следующих уравнениях реакций:

Н3С – С = О + NaOH ======h4C – C = O + C2H5OH

O – C2H5 O - Na

3.Получение эфиров:

Учитель: Реакция образования сложных эфиров называется реакцией этерификации (от латинского ester – эфир) R1COOH + HOR2 === R1COOR2 + h3O. Эта реакция как вы знаете обратимая. Химическое равновесие устанавливающееся при равенстве прямой (этерификации) и обратной (гидролиз) реакций может быть смещено в сторону прямой реакции, т.е образования эфира, в присутствии водоотнимающих средств таких как сильные минеральные кислоты, например, концентрированная серная кислота. Демонстрация получения изоамилового эфира уксусной кислоты.

Вставить рисунок – прибор для получения сложных эфиров.

4.Применение сложных эфиров. Сообщения учащихся.

1 ученик: Благодаря запаху эстеры нашли широкое применение в качестве добавок при производстве освежающих напитков, кондитерских изделий, парфюмерии.

Природные душистые вещества (совместно с веществами чисто синтетического происхождения) широко используются и в современной парфюмерии. Начиная с 1870 г. Все наиболее интересные душистые растительные экстракты хотя бы раз побывали в руках известнейших химиков-органиков, которые со всей возможной научной строгостью исследовали их состав.

Вторжение органической химии в парфюмерию имело весьма разнообразные последствия. Например, оно естественным путем породило производство синтетических душистых веществ, что заставило парфюмеров приспосабливаться к новой ситуации: им пришлось изучать свойства и возможность использования непривычных продуктов, выходящих из стен лабораторий. Парфюмеры с восхищением поняли эту полную возможностей техническую революцию. Они стали создавать оригинальные духи на основе нового сырья. Им удастся даже с большей или меньшей точностью имитировать важнейшие естественные ароматы: розы, жасмина, хризантем, акации и т. д.

2. ученик: Эстеры нашли свое применение в медицине. Наиболее известный медицинский препарат, который используется как противоспалительное и жаропонижающее вещество является аспирин, который незаменим при болях в суставах и есть теория, что его необходимо использовать для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Эстер ацетилсалициловой кислоты с фенолом-салол, хороший антисептик, который используется при желудочно – кишечных заболеваниях.

Эфиры используются и как обезболивающие препараты. Но нередко яды и лекарства имеют одну природу. В небольших количествах яды могут выступать как лекарства. Морфин – хорошее обезболивающее средство, а эфир морфина и уксусной кислоты – сильный наркотик – героин.

Сложные эфиры, входящие в состав эфирных масел издавна успешно используется народной медициной.

Почки березы содержат эфирное масло, которое представляет чистую бальзамическую жидкость с приятным запахом.

Водный настой и отвар почек, их спиртовая настойка оказывает мочегонное, желчегонное, потогонное, кровоочистительное, противоспалительное, дезинфицирующее, ранозаживляющее, глистогонное действие.

Ванны с добавлением лекарственных трав используются тоже в медицине .Например, ванны с хвоей производят успокаивающее действие, а также укрепляют нервы и сердце.

Сенная труха содержит разнообразные эфирные масла, а ванна из нее излечивает ревматические заболевания.

Ванны из дубовой коры действуют жаропонижающе и способствуют заживлению ран, применяются при лечении влажных высыпаний на коже.

Мы живем в мире запахов. Запахи влияют на наше самочувствие, работоспособность. Эфирные масла широко используются в аромотерапии. Известно, что запах аммиака усиливает боль, запах камфоры повышает чувствительность к зеленому цвету и т. д.

Лечение ароматами человек интуитивно использовал с глубокой древности: различные благовония, наслаждения запахом роз – все это способствовало восстановлению энергии организма.

3 ученик

Сложные эфиры могут служить растворителем лаков. Некоторые эфиры сложные, такие как метилакрилат и метилметакрилат используются в производстве пластмасс.

Примером использования сложных эфиров может служить волокно лавсан – это сложный эфир терефталевой кислоты и двухатомного спирта – этиленгликоля. Лавсан обладает большой прочностью, износостойкостью, свето – и термостойкостью (интервал – 700 до + 1700) . Оно хороший диэлектрик, устойчив к действию кислот и щелочей средней концентрации.

Поэтому его широко используют для приготовления тканей для одежды, трикотажных изделий, тюля, обивочных материалов и т. п. Ткани из лавсана характеризуются несминяемостью, что повышает их потребительские качества. Единственный недостаток - лавсан не гигроскопичен. Поэтому, ткани для одежды используют в смеси с другими волокнами; лавсан обеспечивает прочность, износостойкость изде-лия, другие волокна - его гигиеничность.

4 ученик: На основе сложных эфиров изготавливаются синтетические масла. В автомобильной промышленности полиэфирные масла используются в качестве добавок к синтетическим маслам на основе полиальфаолефинов, на основе алкилбензолов, к минеральным и крекинговым маслам. Полиэфирные масла обладают высоким индексом вязкости, низкой температурой застывания, малой испаряемостью, отличными смазывающими свойствами. Они обеспечивают отличные пусковые свойства при экстремально низкой температуре, гарантируя оптимальное смазывание. Высокие смазочные свойства можно высокой адгезией к поверхности металла (прилипаемостью). И самое главное, они биоразлагаемы. На сегодняшний день это одно из самых главных преимуществ. Такие масла можно назвать чудо – масла.

2.2 Обобщение и закрепление материала.

1.Проверь себя:

1 вариант.

1. Какое из утверждений неверно:

а) сложные эфиры высших спиртов и насыщенных кислот являются твердыми веществами;

б) пропилацетат получают из пропановой кислоты и этилового спирта;

в) реакцией этерификации называется реакция взаимодействия эфира с водой;

г) все сложные эфиры являются летучими жидкостями с приятным запахом.

2.Напишите структурную формулу бутилформиата. Из каких веществ может быть получен этот сложный эфир?

2 вариант.

1. Какое из утверждений неверно:

а) атом кислорода, соединяющий радикалы кислоты и спирта в сложном эфире, принадлежит кислотам;

б) все сложные эфиры плохо растворимы в воде;

в) Концентрированная серная кислота выполняет роль водоотнимающего средства в рекции этерификации;

г) сложные эфиры хорошо растворяются в органических растворителях.

2. Напишите структурную формулу сложного эфира образованного пентановой кислотой и пропанолом.

2.Решение задачи: Какое количество вещества уксусноэтилового эфира можно получить при взаимодействии 25,3 г этанола и 45 г уксусной кислоты.

3. Заключительная часть урока.

3.1 Подведение итогов работы на уроке:

Выводы: 1. К сложным эфирам относятся органические вещества, образованные в результате взаимодействия карбоновых кислот со спиртами.

2. Реакция образования сложных эфиров называется реакцией этерификации.

3. Основное химическое свойство сложных эфиров реакция гидролиза – взаимодействия с водой.

4. Сложные эфиры широко распространены в природе и применяются в различных отраслях производства.

3.2 Наброски на следующий урок: «Продолжим знакомство с представителями сложных эфиров – жирами».

3.3 Домашнее задание: параграф 7, ответить на вопросы 40 -44,

Составьте уравнения реакций для осуществления следующих превращений:

а) Хлорэтан этилацетат,

б) Этилацетат этан.

blog.ostriv.in.ua

Исследовательская работа на тему: "Сложные эфиры"

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 63 п. Чернышевск

Школьная научно-практическая конференция

«Юные исследователи Забайкалья»

Исследовательская работа на тему:

«Использование сложных эфиров как составных частей ароматизаторов»

Автор: Ерошко Диана Андреевна,

ученица 10 «а» класса

Руководитель:

Горячкина Татьяна Иннокентьевна, учитель химии первой квалификационной категории

п. Чернышевск, 2018г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………...3-4

Глава І. Обзор литературы

1.1. История душистых веществ……………………………………………………………5-8

1.2. Как химики работают с запахами…………………………………………………….8-10

1.3. Сложные эфиры карбоновых кислот…………………………………………………10

3.1. Номенклатура, классификация и состав сложных эфиров………………………10-12

3.2. Физические и химические свойства сложных эфиров…………………………….12-13

3.3. Применение сложных эфиров………………………………………………………..14-15

Глава ІІ. Исследовательская часть…………………………………………15

2.1. Получение сложных эфиров ………………………………………………………….15-17

2.2. Методика исследования………………………………………………………………..17

2.3. Результаты синтеза…………………………………………………………………….17-18

2.4. Приготовление парфюмерной композиции…………………………………………18

2.5 Анализ результатов……………………………………………………………………..18

III. Заключение……………………………………………………………….19-20

IV. Библиографический список……………………………………………..21

V. Приложение………………………………………………………………22-26

Введение

Запахи и ароматы в нашей жизни являются неотъемлемой частью. Мы ежедневно подвергаемся мощному воздействию через обоняние и не задумываясь можем сказать хороший запах или нет. Так сложилось, что многие производители хотят идентифицировать свою продукцию с помощью ароматизатора или отдушки. Огромный выбор ароматизаторов и отдушек помогает "раскрасить" любую продукцию в своё настроение и задать ноту восприятия. Хорошо подобранный ароматизатор или отдушка может убрать или перебить побочный запах продукции, тем самым внести коррекцию или перекинуть акцент истинного запаха компонентов, из которых состоит изделие, придавая узнаваемость и повышая продаваемость товара с помощью третьего чувства. По большому счёту ароматизаторы и отдушки сейчас используются везде: духи, лосьоны, освежители воздуха – это очевидные источники аромата, но мы чувствуем насыщенный запах, открыв упаковку мармелада, конфет, сока, лимонада. Использование натуральных фруктов не даёт такого сильного аромата, следовательно, в перечисленных продуктах находятся искусственные ароматизаторы – фруктовые эссенции, представляющие собой смеси сложных эфиров. По наблюдениям медицинских работников, в настоящее время увеличилось число людей, страдающих от аллергии, в том числе вызванной насыщенными запахами. На сегодняшний день большинство ароматизаторов создают в химических лабораториях и используют в парфюмерной и пищевой промышленности.

Актуальность исследования: прочитав роман немецкого драматурга и прозаика Патрика Зюскинда «Парфюмер», где главный герой романа обладал гениальной способностью различать запахи, и благодаря своей способности он создавал различные ароматы духов. Мне стало интересно узнать о веществах, которые обладают различными запахами и где кроме парфюмерии находят они свое применение. Сложные эфиры, а это именно об этих веществах говорилось в романе, широко используются в практической деятельности человека, важно знать современные способы их получения, физико-химические свойства, и применение. В рамках школьной программы практическое получение сложных эфиров не запланировано, а меня заинтересовали лабораторные способы получения этих пахучих веществ. Можно ли в кабинете химии из спирта и кислоты получить вещество с ароматами фруктов? Изучив дополнительную литературу и практикумы по химии выяснила, что такой эксперимент возможен.

Объект исследования: сложные эфиры.

Предмет исследования: этерификация - метод синтеза сложных эфиров.

Гипотеза: в кабинете химии можно получить сложные эфиры с фруктовыми запахами.

Цель работы: исследовать использование сложных эфиров предельных низших карбоновых кислот как составную часть ароматизаторов.

Задачи:

Изучить литературу о сложных эфирах карбоновых кислот и их использовании.
Получить сложные эфиры предельных низших карбоновых кислот как составную часть ароматизаторов.
Приготовить ароматическую эссенцию с использованием полученного эфира.
Сделать выводы.

Методы работы: изучение исторической и научной литературы, синтез сложных эфиров, анализ полученных результатов.

Основная часть

Глава І. Обзор литературы

1.1. История душистых веществ

История парфюмерии неразрывно связана с историей человечества. Еще в древние времена люди поняли, что, сжигая дерево и смолы, можно улучшить вкус пищи.

Парфюмерия в Античности.

Древний Египет. В древнем Египте пахучие вещества играли огромную роль, их применяли в двух сферах: при окуривании и при изготовлении мазей и бальзамов.

Окуривание происходило достаточно просто: нужно было лишь положить дерево, пряность, плод или смолу на источник тепла и ждать, пока запах распространится. Этот метод был вскоре перенят храмами, где постепенно простые компоненты вытеснялись все более сложными смесями. Что касается мазей и парфюмированных масел, их наносили на здоровую или больную кожу для использования в косметических или терапевтических целях. Дистилляция была еще неизвестна, а отсюда и чистый спирт, поэтому использовали жиры для поглощения запахов цветов или смол. К этой основе добавляли красители и целебные продукты. Мази хранили в вазах, чаще всего из алебастра, или в сосудах для вина. Находили также маленькие флаконы из фаянса, камня или керамики обычно в форме животных. Позднее появились стеклянные флаконы: кувшины с ручками, амфоры, вазы и сосуды, украшенные разноцветными рисунками. Женщины использовали мази и парфюмированные масла для своих туалетов или для омоложения и не обходились без них во время любовных ритуалов.

Греция. Следуя опыту египтян, греки обогатили гамму ароматизированных продуктов и увеличили их применение, как в религии, так и в повседневной жизни. Во время принятия ванны, до и после еды считалось правилом хорошего тона покрывать свое тело маслами и мазями, как в целях гигиены, так и для удовольствия.

Греки приписывали ароматам божественное происхождение. Усопшие, чьи тела были парфюмированы, погребались вместе с личными предметами, куда обязательно входил флакон с благовониями. Сосуды сферической формы позволяли легко наносить мазь непосредственно на кожу.

Рим. Под влиянием Востока и греческого мира, Римляне поспешили занять достойное место в области парфюмерии, несмотря на то, что Юлий Цезарь сдерживал использование экзотических ароматов. Религиозные и погребальные ритуалы, повседневное применение ароматных продуктов стали настолько популярны, что благодаря расширению торговли их распространение дошло до Индии, Африки и Аравийского полуострова.

Римляне наделяли ароматы целебными свойствами, и продавцы ароматизированных продуктов часто тесно соприкасались с медициной.

Исламский мир. Арабы поддержали искусство парфюмерии торговлей цветочными пряностями, изобретением перегонного куба (по-арабски "al'inbiq" значит "ваза") и улучшением техники дистилляции. Что касается изысканности и места, которое занимали благовония в жизни арабов для того, чтобы их оценить, достаточно лишь взглянуть на сады Альхамбра в Гренаде. И не подтвердил ли это Магомет, сказав, что больше всего на свете он любил "женщин, детей и духи".

Эпоха просвещения.

Век философов и революции является также и веком парфюмерии, Двор Людовика XV получил названием "парфюмированный двор" благодаря запахам, которые ежедневно распространялись не только от кожи, но и от одежды, вееров и мебели. Ароматические воды продолжают играть немаловажную роль и конкурируют с туалетными уксусами.

Но настоящая революция в XVIII в., которая намного продвинула вперед историю парфюмерии, связана с одеколоном. Эта ароматическая вода со свежим запахом, состоящая из розмарина, бергамота и лимона, имела различное употребление: добавлялась в воду во время принятия ванн (что делают все чаще в XVIII веке), в вино, на сахар, в воду для полоскания рта, в воду для стирки, для инъекций, в пластырь. Одним из самых крупных потребителей этой ароматической воды был Наполеон, который капал ее на сахар.

На заре современности.

Как в искусстве и промышленности в парфюмерии происходят глубокие изменения в XIX в. Эволюция запахов, с появлением современной химии, позволила получить такую картину ароматов, которую мы наблюдаем сегодня.

В эпоху Директории снова осмелились показать свою склонность к роскошной продукции, в том числе и к духам. Империя поощряла широкое применение парфюмерной продукции, Наполеон и его окружение сами стали ее крупными потребителями. А Жозефину, сохранившую со времен своей креольской юности страсть к сильным запахам, называли "сходящей с ума по мускусу". Ее туалетная комната в Мальмэзоне была настолько пропитана запахами, что даже семьдесят лет спустя этот запах еще чувствовался. Что касается Императора, то его отношение к духам было очень противоречивым. Он их не любил, и часто выходил из будуара Жозефины, т.к. не мог просто дышать таким насыщенным ароматами воздухом. Однако не проходило и дня, чтобы его слуга не мазал его с головы до ног одеколоном. Он покупал до 60 флаконов в месяц, т.к. говорил, что ароматная вода стимулировала работу его "серого вещества".

В период между 1770 и 1900 гг. появились крупные фабрики, названия которых отметили начало промышленного этапа в парфюмерии.

Прогресс XIX в., определивший переход парфюмерии в стадию промышленного производства, обязан органической химии. Она позволила исследователям выделять соединения, запах которых представлял интерес и воссоздавать их синтезом. Парфюмеры могли дать волю своему воображению и создавать сочетания запахов, не существующих в природе. Так родилась новая профессия парфюмера, которая познала всю славу в XX в. и открыла парфюмерии различные пути в выборе творческого стиля.

Парфюмерия XX века.

В конце XIX в. во французской парфюмерной промышленности было занято около 20000 человек, и треть ее товарооборота реализовывалась за счет экспорта, В 1900 г. такому успеху была посвящена универсальная Выставка в Париже. Духи продолжали эволюцию: Франсуа Кош стал первым, кто соединил в композициях натуральные запахи с запахами, созданными искусственно. L'Origanе он создал в 1905 г., - первые из современных духов. В 1917г. он выпустил Chypre (Шипр), ставший впоследствии прародителем для целого семейства запахов, носящих это название и имеющих оттенки дубового мха, ладанника-лабданума, пачули и бергамота. Развивались так называемые восточные и амбровые запахи.

В 1911 г. Поль Пуаре, стал первым, кому пришла в голову идея ароматами дополнить линии одежды. Он назвал свои духи Les Parfums de Rosine в честь своей старшей дочери. Габриель Шанель выпустила духи со своим товарным знаком - легендарные №5, созданные Эрнестом Во, стали первыми духами, содержащими альдегиды, синтетические продукты, обладающие очень интенсивным запахом, и кроме того силой распространения в композициях.

В 50-х годах французская парфюмерия достигла своего апогея. Во Франции работали самые талантливые составители духов - парфюмеры. В этот период обострилась международная конкуренция с приходом духов из-за Атлантики.

Сегодня парфюмерия является как никогда элитной промышленностью, которая, как и все экономические сферы сталкивается, с некоторыми проблемами. "Носы" не могут больше не считаться с результатами маркетинга и должны уступать все более требовательной клиентуре.

1.2. Как химики работают с запахами

Все душистые вещества делят на натуральные и синтетические. Натуральные получают из смесей природного происхождения, не подвергая их химическим превращениям. Основные способы выделения душистых веществ из природного сырья — отгонка с паром, экстракция, прессование. Наиболее распространена отгонка с паром: через сырьевую массу пропускают водяной пар, затем смесь паров эфирного масла и воды конденсируют и отделяют масло. При выделении душистых компонентов экстракцией сырье обрабатывают летучими растворителями (например, бензолом), а затем отгоняют его из полученного экстракта. Прессованием цедры (верхнего слоя цитрусовой корки, богатого эфирными маслами) получают масла цитрусовых фруктов. Из природных ароматических веществ сейчас чаще всего используются эфирные масла, мускус и амбра.

Натуральный мускус — продукт, вырабатываемый из желез самца оленя кабарги. Активным компонентом этого вещества, обусловливающим его запах, является мускон (3-метил - циклопентадеканон-1).

Амбра — воскообразное вещество, образующееся в пищеварительном тракте кашалотов. Основные компоненты амбры (до 70 %) - нелетучие политерпеновые соединения (амбреин, эпикопростанол), служат фиксаторами запаха, поскольку удерживают летучие душистые вещества в растворе, замедляя их испарение из ароматической смеси.

Получение природных ароматических веществ — весьма дорогостоящий и трудоёмкий процесс. Например, чтобы выделить 1 кг разового масла, необходимо переработать около 3 т лепестков розы, а для выработки 1 кг мускуса — уничтожить приблизительно 30 тыс. животных. Поэтому современная парфюмерная промышленность базируется на синтетическом сырье. Синтетические душистые вещества получают химическими методами, как из промышленного, так и из природного сырья. К 2000 г. налажено производство аналогов практически всех натуральных душистых веществ, а также благовоний, которые в природе не встречаются.

Душистые вещества относятся к различным классам органических соединений. До сих пор не удалось установить чёткую взаимосвязь между молекулярным строением вещества и его запахом. Выявлены лишь некоторые закономерности.

У душистых веществ с линейной углеродной цепочкой (спиртов, альдегидов), как правило, менее выраженный запах, чем у их гомологов с разветвленной цепью. При этом приятный аромат присущ соединениям, у которых не более 6 углеродных атомов в цепи, а превышение определённого количества атомов углерода в молекуле ведёт к ослаблению и исчезновению запаха. Альдегиды обладают запахом, схожим с запахом соответствующих спиртов, но более интенсивным. У соединений с разветвлённой цепью, содержащих 7 - 12 углеродных атомов — жирный запах с лимонным или апельсиновым оттенком. По мере удлинения углеродной цепи до 14 атомов в запахе альдегидов появляется цветочная нота. Фруктово - цветочным или фруктовым запахом обладают и сложные эфиры. На запах ароматических альдегидов большое влияние оказывают положение и природа заместителя в ароматическом кольце. Например, ванилаль (4-гидрокси-З-этоксибен-зальдегид) имеет запах в 2-2,5 раза сильнее, чем ванилин (4-гидрокси-З-метоксибензатьдегид), а 3,4-димет-оксибензальдегид - в 16 раз.

Существенно влияют на силу и характер запахов различные формы изомерии. Так, у изоментола, неоментола и неоизоментола мятный запах выражен слабее и присутствует оттенок камфары. Запах душистых веществ иногда зависит от их концентрации. Например, иногда в концентрированном виде имеет отталкивающий запах, тогда как его сильно разбавленные растворы обладают ароматом жасмина.

1.3. Сложные эфиры карбоновых кислот

3.1. Номенклатура, классификация и состав сложных эфиров

Сложные эфиры – класс соединений на основе минеральных (неорганических) или органических карбоновых кислот, у которых атом водорода в НО-группе замещен на углеводородный радикал R.

Номенклатура сложных эфиров.

Название создается следующим образом: вначале указывается группа R, присоединенная к кислоте, затем – название кислоты с суффиксом «ат».

Сложные эфиры обычно рассматривают как продукты реакции между кислотой и спиртом. Если используют тривиальное название исходной кислоты, то в название соединения включают слово «эфир», например,

С3Н 7СООС5Н11 – амиловый эфир масляной кислоты.

Классификация и состав сложных эфиров.

Среди изученных и широко применяемых сложных эфиров большинство представляют соединения, полученные на основе карбоновых кислот.

Когда число атомов С в исходных 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 (табл. 1), 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. Эту группу называют восками, они, как правило, не обладают запахом. Пчелиный воск содержит смесь различных сложных эфиров, один из компонентов воска, который удалось выделить и определить его состав, представляет собой мирициловый эфир пальмитиновой кислоты С15Н31СООС31Н63. Китайский воск (продукт выделения кошенили – насекомых Восточной Азии) содержит цериловый эфир церотиновой кислоты С25Н51СООС26Н53. Кроме того, воски содержат и свободные карбоновые кислоты и спирты, включающие большие органические группы. Воски не смачиваются водой, растворимы в бензине, хлороформе, бензоле.

Третья группа – жиры. В отличие от предыдущих двух групп на основе одноатомных спиртов ROH, все жиры представляют собой сложные эфиры, образованные из трехатомного спирта глицерина НОСН2–СН(ОН)–СН2ОН. 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. Растительные жиры (оливковое, хлопковое, подсолнечное масло) – вязкие жидкости. Животные жиры, в основном, состоят из смеси глицеридов стеариновой и пальмитиновой кислоты. Растительные масла содержат глицериды кислот с несколько меньшей длиной углеродной цепи: лауриновой С11Н23СООН и миристиновой С13Н27СООН. (как и стеариновая и пальмитиновая – это насыщенные кислоты). Такие масла могут долго храниться на воздухе, не меняя своей консистенции, и потому называются невысыхающими. В отличие от них, льняное масло содержит глицерид ненасыщенной линолевой кислоты. При нанесении тонким слоем на поверхность такое масло под действием кислорода воздуха высыхает в ходе полимеризации по двойным связям, при этом образуется эластичная пленка, не растворимая в воде и органических растворителях. На основе льняного масла изготавливают натуральную олифу.

3.2. Физические и химические свойства сложных эфиров

Физические свойства. Сложные эфиры могут быть как жидкими, так и твердыми веществами в зависимости от молекулярного веса образующих их кислоты и спирта. Сложные эфиры низших и средних гомологов – летучие жидкости с характерным, часто приятным запахом. Многие из них являются носителями запаха различных плодов, овощей и фруктов. Сложные эфиры труднее растворимы в воде, чем образующие их спирты и кислоты. Так, этиловый спирт и уксусная кислота смешиваются с водой во всех отношениях, тогда как уксусноэтиловый эфир трудно растворим в воде. В органических растворителях сложные эфиры растворяются хорошо.

Химические свойства. Наиболее характерно для эфиров карбоновых кислот гидролитическое (под действием воды) расщепление сложноэфирной связи, в нейтральной среде оно протекает медленно и заметно ускоряется в присутствии кислот или оснований, т.к. ионы Н+ и НО- катализируют этот процесс (рис. 1А), причем гидроксильные ионы действуют более эффективно. Гидролиз в присутствии щелочей называют омылением. Если взять количество щелочи, достаточное для нейтрализации всей образующейся кислоты, то происходит полное омыление сложного эфира. Такой процесс проводят в промышленном масштабе, при этом получают глицерин и высшие карбоновые кислоты (С15–С19) в виде солей щелочных металлов, представляющих собой мыло (рис. 1Б). Содержащиеся в растительных маслах фрагменты ненасыщенных кислот, как и любые ненасыщенные соединения, могут быть прогидрированы, водород присоединяется к двойным связям, и образуются соединения, близкие к животным жирам (рис. 1В). Этим способом в промышленности получают твердые жиры на основе подсолнечного, соевого или кукурузного масла. Из продуктов гидрирования растительных масел, смешанных с природными животными жирами и различными пищевыми добавками, изготавливают маргарин.

Рис. 1. Реакции с участием сложных жиров. А – гидролиз сложных эфиров (сдвоенные стрелки означают, что реакция обратима). Б – омыление жира. В – гидрирование растительного масла.

Основной способ синтеза – взаимодействие карбоновой кислоты и спирта, катализируемое кислотой и сопровождаемое выделением воды.

3.3. Применение сложных эфиров

Сложные эфиры на основе низших спиртов и кислот используют в пищевой промышленности при создании фруктовых эссенций, а сложные эфиры на основе ароматических спиртов – в парфюмерной промышленности.

Из восков изготавливают политуры, смазки, пропиточные составы для бумаги (вощеная бумага) и кожи, они входят и в состав косметических кремов и лекарственных мазей.

Нитроглицерин – известный лекарственный препарат и взрывчатое вещество, основа динамита.

Сложные эфиры широко используются в качестве растворителей, пластификаторов, ароматизаторов.

Эфиры муравьиной кислоты

HCOOCh4 — метилформиат, t кип = 32 °C; растворитель жиров, минеральных и растительных масел, целлюлозы, жирных кислот; ацилирующий агент; используют в производстве некоторых уретанов, формамида.

HCOOC2H5 — этилформиат, t кип = 53 °C; растворитель нитрата и ацетата целлюлозы; ацилирующий агент; отдушка для мыла, его добавляют к некоторым сортам рома, чтобы придать ему характерный аромат; применяют в производстве витаминов B1, A, E.

HCOOCh3CH(Ch4)2 — изобутилформиат несколько напоминает запах ягод малины.

HCOOCh3Ch3CH(Ch4)2 — изоамилформиат (изопентилформиат) растворитель смол и нитроцеллюлозы.

HCOOCh3C6H5 — бензилформиат, t кип = 202 °C; имеет запах жасмина; используется как растворитель лаков и красителей.

HCOOCh3Ch3C6H5 — 2-фенилэтилформиат имеет запах хризантем.

Эфиры уксусной кислоты

Ch4COOCh4 — метилацетат, t кип = 58 °C; по растворяющей способности аналогичен ацетону и применяется в ряде случаев как его заменитель, однако он обладает большей токсичностью, чем ацетон.

Ch4COOC2H5 — этилацетат, t кип = 78 °C; подобно ацетону растворяет большинство полимеров. По сравнению с ацетоном его преимущество в более высокой температуре кипения (меньшей летучести).

Ch4COOC3H7 — н-пропилацетат, t кип = 102 °C; по растворяющей способности подобен этилацетату.

Ch4COOCH(Ch4)2 — изопропилацетат, t кип = 88 °C; по растворяющим свойствам занимает промежуточное положение между этил - и пропилацетатом.

Ch4COOC5h21 — н-амилацетат (н-пентилацетат), t кип = 148 °C; напоминает по запаху грушу, применяется как растворитель для лаков, поскольку он испаряется медленнее, чем этилацетат.

Ch4COOCh3Ch3CH(Ch4)2 — изоамилацетат (изопентилацетат) напоминает по запаху бананы.

Ch4COOC8h27 — н-октилацетат имеет запах апельсинов.

Эфиры масляной кислоты

C3H7COOCh4 — метилбутират, t кип = 102,5 °C; по запаху напоминает ранет.

C3H7COOC2H5 — этилбутират, t кип = 121,5 °C; имеет характерный запах ананасов.

C3H7COOC4H9 — бутилбутират, t кип = 166,4 °C;

C3H7COOC5h21 — н-амилбутират (н-пентилбутират) и C3H7COOCh4Ch4CH(Ch4)2 — изоамилбутират (изопентилбутират) имеют запах груш, а также служат растворителями в лаках для ногтей.

Эфиры изовалериановой кислоты

(Ch4)2CHCh3COOCh3Ch3CH(Ch4)2 — изоамилизовалерат (изопентилизовалерат) имеет запах яблока.

Глава ІІ. Исследовательская часть

2.1. Получение сложных эфиров

В 1759г Л. де Лаурагваис впервые получил этилацетат путем перегонки уксусной кислоты с винным спиртом:

СН3СООН + С2Н5ОН → СН3СООС2Н5 + Н2О

В 1777 г был получен второй эфир – этиловый эфир муравьиной кислоты (этилформиат). В 1782г Карл Вильгельм Шееле впервые применил термин «Эфиры» в труде «Исследования и заметки об эфире». [2] Прошло более 250 лет, а способы получения сложных эфиров в принципе не изменились. Наиболее известные методы синтеза сложных эфиров:

Реакция этерификации Спирты вступают в реакции с минеральными и органическими кислотами, образуя сложные эфиры.
Взаимодействие ангидридов кислот со спиртами.
Взаимодействие галоидангидридов кислот со спиртами.

Чтобы получить сложные эфиры в малых количествах, используется прибор (см.приложение№1)

Такими способами получают следующие эфиры:

Этилформиат, образующийся из этанола и муравьиной кислоты. Этот эфир добавляют к некоторым сортам рома, чтобы придать ему характерный аромат.
Бутилэтанат - из бутанола и уксусной кислоты.
Уксусноизобутиловый эфир образуется соответственно из изобутилового спирта и уксусной кислоты. 2 и 3 эфиры имеют сильный фруктовый запах и являются составной частью парфюмерных композиций с ароматом лаванды, гиацинтов и роз.
Уксусноамиловый эфир - из пентанола и уксусной кислоты.
Уксусноизоамиловый эфир – из изоамилового спирта и уксусной кислоты. Эти два эфира в разбавленном растворе имеют запах груш. Они входят в состав фантазийных духов и служат растворителями в лаках для ногтей.
Метилбутанат - из метанола и бутановой кислоты. Запах его напоминает ранет.
Этилбутанат - из этилового спирта и бутановой кислоты. Он имеет характерный запах ананасов.
Пентилбутанат (масляноамиловый эфир) - из пентанола и бутановой кислоты.
Изопентилбутанат (масляноизоамиловый эфир) - из З-метилбутанола-1 и бутановой кислоты. Два последних эфира имеют запах груш.

Среди эфиров ароматических кислот тоже есть вещества с приятным ароматом. В отличие от фруктового запаха сложных эфиров алифатического ряда у них преобладают бальзамические, так называемые животные запахи или запахи экзотических цветов. Этилсалицилат напоминает по запаху масло зеленого барвинка. Он применяется для изготовления духов с ароматом кассии и духов типа "Шипр". 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.

2.2. Методика исследования

Синтез сложных эфиров проводили на основе следующей методики:

С целью получения чистого образца эфира опыт ставят следующим образом (см.приложение№2)

Рис.2 Лабораторная установка для проведения реакции этерификации

Реакция этерификации: RСООН + НОR/  RСООR/ + Н2O

В пробирку наливают 2мл изоамилового (изопентилового) спирта, в эту же пробирку доливают 2 мл уксусной кислоты и 0,5 мл концентрированной серной кислоты. Закрывают пробирку газоотводной трубкой и нагревают на водяной бане в течении нескольких минут. После охлаждения добавляют в пробирку несколько миллилитров воды. При этом выделяется слой изоамилового эфира уксусной кислоты (изоамилацетат) с характерным запахом грушевой эссенции.

2.3. Результаты синтеза

Опыт № 1

Получение изоамилового эфира уксусной кислоты (см.приложение№4,№5,№6)

По методике синтеза из раздела 2.2, соблюдая правила техники безопасности, выполнила синтез изоамилового эфира уксусной кислоты из изоамилового спирта и уксусной кислоты. Реакция проходила быстро, эфир отгонялся очень хорошо, запах груш почувствовался практически сразу.

Уравнение реакции:

Опыт № 2

Получение этилового эфира бензойной кислоты ц

По методике синтеза из раздела 2.1, соблюдая правила техники безопасности, мы выполнили синтез этилового эфира бензойной кислоты из этанола и бензойной кислоты (ароматическая кислота). Реакция проходила со средней скоростью, эфир отгонялся в соответствии с нормами. Полученный запах слабо напоминает мяту, но не является резким.

Уравнение реакции:

2.4. Приготовление парфюмерной композиции

(см.приложение№7,№8,№9,№10)

Для приготовления парфюмерной композиции мы использовали эфирное масло апельсина, изоамиловый эфир уксусной кислоты с запахом груши и ванильный сахар.

Цедру апельсина натерли на терке, в протертом виде завернули в кусочек прочной материи и тщательно выдавили. При этом через ткань просочилась мутная жидкость, состоящая из воды и капелек масла. Смешали 1 мл этой жидкости с 1 мл, изоамилового эфира уксусной кислоты с запахом груши и добавили небольшое количество ванильного сахара. В заключении растворили эту смесь в 20 мл чистого спирта.

2.5. Анализ результатов

С помощью реакции этерификации получила два сложных эфира. После проведения двух реакций синтеза сложных эфиров, можно сказать, что в условиях школьной химической лаборатории нам удалось получить два вещества, соответствующих ожидаемым результатам. К сожалению нам удалось осуществить только два опыта получения сложных эфиров, другие эфиры получить не получилось из-за отсутствия в школьной лаборатории других спиртов и карбоновых кислот. При получении эфиров из этих экспериментов не возникло никаких проблем, вещества получились с очень приятным запахом, похожим на натуральные ароматы.

Кроме сложных эфиров удалось получить эссенцию с приятным фруктовым запахом и использовать ее для ароматизации кабинета химии и школьной лаборатории.

III. Заключение

В процессе написания работы проанализировала более десяти литературных источников и Интернет-ресурсов. Работа состоит из 2-х частей: теоретической и практической. В теоретической части были рассмотрены данные, необходимые для полного понимания актуальности и результатов работы. Отмечу, что практическое получение сложных эфиров не запланировано в учебную программу по органической химии, которая рассчитана на 1 час изучения органической химии, их получают на специализированных предприятиях для нужд пищевой и парфюмерной промышленности. Нам, в условиях обычной школьной химической лаборатории, удалось самостоятельно получить сложные эфиры с различными запахами, подобные веществам промышленного производства.

При анализе результатов практической части исследования сделала следующие выводы:

1.Многие известные душистые вещества относятся к классу сложных эфиров. Последние широко распространены в природе и дают самые разнообразные оттенки запахов, от запахов тропических орхидей до характерного аромата хорошо знакомых нам фруктов. Сложные эфиры на основе низших спиртов и кислот используют в пищевой промышленности при создании фруктовых эссенций, а сложные эфиры на основе ароматических спиртов – в парфюмерной промышленности.

2.Сложные эфиры можно получить, применяя оборудование, методику синтеза и реактивы, имеющиеся в школьной химической лаборатории.

3.Сложные эфиры находят широкое применение, как в быту, так и в промышленности по причине невысокой себестоимости, по сравнению с дорогостоящими ароматическими веществами растительного и животного происхождения.

4.Некоторые из сложных эфиров готовятся искусственно и под названием «фруктовых эссенций» широко применяются в кондитерском деле, в производстве прохладительных напитков, в парфюмерии и во многих других отраслях.

5.Людям, страдающим аллергией, при покупке продуктов питания в магазине, следует выбирать те, на упаковке которых указаны натуральные ароматизаторы, а не идентичные натуральным. Последние были синтезированы в химической лаборатории и могут представлять опасность для здоровья человека.

IV. Библиографический список

Артеменко А.И. Удивительный мир органической химии /. – М.: Дрофа, 2004. – 256 с.: ил.
Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. Под редакцией Кузнецовой Г.И. — М.: Высшая школа, 1991. — 656 c.
Гуревич П.А., Кабешов М.А. Органическая химия. Полезные сведения для школьников и учителей – теория, история, задачи и решения.// Под ред. Члена-корреспондента РАН, профессора Синяшина О.Г. Издание 2-е, переработанное и дополненное. – Казань: РИЦ «Школа», 2004. – 348 с.
Цветков Л.Л. Эксперимент по органической химии: Методика и техника / Пособие для учителей. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Школьная Пресса, 2000. — 192 с.
http://alhimik.ru/read/grosse20.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B
http://www.bestreferat.ru/referat-61047.html
http://www.lambre-online.com/parfumarticles/parfum/history_parfum.html
http://www.rouge.okis.ru/history2.html

Приложения

Приложение №1 Прибор для получения

сложного эфира Приложение №2 Прибор для получения сложного эфира

приложение №3 Реактивы для получения сложных эфиров изоамилацетата и этилбензоата

Приложение №4 получение изоамилового эфира уксусной кислоты

Приложение №5 Получение изоамилового эфира уксусной кислоты

Приложение №6 Отделение сложного эфира с помощью холодной воды

Приложение №7 Приготовление цедры апельсина

Приложение №8 Готовая цедра апельсина

Приложение №9 Компоненты, необходимые для приготовления парфюмерной композиции

приложение №10 Забор изоэтилбутаната

Приложение №11 Добавление ванилина к сложному эфиру и апельсиновой цедре

infourok.ru

«Применение сложных эфиров карбоновых кислот 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

ВВЕДЕНИЕ 2

1 ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СЛОЖНЫХ ЭФИРАХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 4

1.1 История открытия и изучения сложных эфиров 5

1.2 Понятие сложных эфиров 6

1.3 Классификация и строение 6

1.4 Физические свойства сложных эфиров карбоновых кислот 8

2 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 9

2.1 Получение сложных эфиров карбоновых кислот 9

2.1.1 Этерификация 9

2.1.2 Алкилирование карбоксилат-ионов 11

2.1.3 Алкоголиз нитрилов 12

2.1.4 Алкоксикарбонилирование алкилгалогенидов и винилгалогенидов 13

3 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 14

3.1 Взаимодействие с магнийорганическими и литийорганическими соединениями 14

3.2 Восстановление 15

3.3 Аминолиз 17

3.4 Гидролиз 18

4 ПРИМЕНЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В ПАРФЮМЕРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 19

4.1 Основы создания парфюмерной композиции 19

4.2 Классификация пахучих веществ 22

4.3 Связь между запахом вещества и его строением 23

4.4 Эфирные композиции и их применение в парфюмерной промышленности. 24

4.5 Некоторые примеры наиболее часто используемых эфиров в парфюмерных композициях 26

Заключение 29

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.

1ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СЛОЖНЫХ ЭФИРАХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

1.1История 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: R1—COOH + R2—OH = R1—COO—R2Аналогичным 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]

1.2Понятие 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 R1—COO—R2. 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.

1.3Классификация и строение

Сложные эфиры карбоновых кислот – соединения с общей формулой

R1—COO—R2 , где R1 и R2 – углеводородные радикалы.

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]

1.4Физические 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

2СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

2.1Получение сложных эфиров карбоновых кислот

2.1.1 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]

2.1.2 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]

2.1.3Алкоголиз 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].

2.1.4Алкоксикарбонилирование 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]

3ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

3.1 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]

3.2 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]

3.3 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]

3.4Гидролиз

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.

[11].

4ПРИМЕНЕНИЕ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В ПАРФЮМЕРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

4.1 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]

4.2Классификация 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.

4.3Связь 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 (β-нафтола с приятным и сильным запахом широко используют в парфюмерии, а эфиры α-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.

4.4Эфирные 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]

4.5Некоторые примеры наиболее часто используемых эфиров в парфюмерных композициях

1. Терпинеол для получения терпинилацетата

Промышленный способ получения состоит в ацетилировании терпинеола уксусным ангидридом при температуре 26—28 °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 парфюмерно—косметических 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 парфюмерно—косметических 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] https://foxford.ru/wiki/himiya/slozhnye-efiry (Дата обращения 14.03.2017).
Вячеслав Евгеньевич Тищенко – биография. [Электронный ресурс] http://www.personbio.com/view_post.php?id_info=2127 (Дата обращения 29. 02. 2017).

Поделитесь с Вашими друзьями:

www.vossta.ru

ПОЛУЧЕНИЕ СЛОЖНОГО ЭФИРА ЭТИЛСАЛИЦИЛАТА И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ДУХОВ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ

Малышева Наталья

класс 11, школа № 409, Санкт-Петербург г. Пушкин

Соломатина Елена Олеговна

научный руководитель, учитель химии высшей категории ГБОУ № 409

Для меня эта тема актуальна, так как в курсе органической химии изучаются сложные эфиры, которые создают основу любого запаха. Их можно использовать в парфюмерных композициях. Мне стало интересно, можно ли самой создавать запахи и сделать, например духи которые подойдут только мне. Эта идея и легла в основу данной работы.

Первоначально в исследовательской части была заложена идея получения сложных эфиров из различных карбоновых кислот и спиртов имеющихся в школьной лаборатории. Затем эти эфиры следовало комбинировать в разные композиции. Но синтез эфиров оказался достаточно сложным мероприятием, многочасовым, требующим постоянного охлаждения. Поэтому я попробовала получить хотя бы один сложный эфир, чтобы приобрести навык работы с лабораторным оборудованием, а духи решила комбинировать из эфирных масел, которые продаются в аптеках и магазинах [1], [2].

Таким образом, практическая часть разделилась на 2 компонента:

·получение сложного эфира из аспирина с запахом груши;

·создание оригинальных духов из комбинации готовых эфирных масел.

Синтез этилсалицилата из аспирина.

Синтез этилсалицилата из таблеток аспирина. Методика, позволяет обойтись простейшим оборудованием и бытовыми химикатами. Весь синтез занимает 3—4 часа.

Реактивы: аспирин (в таблетках), соляная кислота (20 % -ная), этанол (100 %-ный), борная кислота, гидроксид натрия, сульфат магния (безводный).

Методика выполнения: [3]

1. Гидролиз ацетилсалициловой кислоты:

Рисунок 1. Круглодонная колба установленная над спиртовкой

Для выполнения работы я брала аспирин российского производства, поскольку импортный аспирин помимо активного компонента содержит различные наполнители (крахмал, клетчатка).

Поместила 10 г ацетилсалициловой кислоты (20 таблеток по 0,5 г, предварительно измельчив) и 100 мл 20 %-ной соляной кислоты в круглодонную колбу на 250 мл. Установила колбу на спиртовку и нагревала 30 мин при температуре 50—60 С (не выше), периодически встряхивая для перемешивания содержимого.

Окончание процесса зафиксировала по появлению запаха уксуса и загустению смеси. Продолжала нагревание ещё 10 мин, затем сняла колбу со спиртовки. После охлаждения добавила 100мл холодной воды и отфильтровала смесь. Оставшиеся на фильтре кристаллы салициловой кислоты промыла несколькими порциями холодной воды по 10мл для удаления следов уксусной кислоты и высушила.

2. Синтез этилсалицилата из салициловой кислоты и этанола.

Полученную на первом этапе салициловую кислоту (6—7 г) поместила в коническую колбу на 250 мл, добавила 12 мл этилового спирта (96 %), 0,5 г борной кислоты (более доступный катализатор, чем серная кислота) и 2—3 кусочка пемзы для равномерного кипения. Закрыла колбу холодильником. В качестве холодильника использовала обычную широкую пробирку, заполненную кусочками льда и вставленную в горло колбы. Пробирку закрепила скотчем так, чтобы в месте соединения не оставалось зазора для выхода излишка газа. В процессе эксплуатации прибора заменяла пробирки по мере таяния льда.

Закрепила колбу в штативе и приспособила спиртовку (в ходе работы спиртовки менялись, заправлялись спиртом т. к. нельзя было прекращать нагревания), нагревала при постоянном кипении смеси. На полную этерификацию салициловой кислоты потребовалось около 4 ч, но уже спустя 1,5 ч был выход порядка 50 %.

3. Очистка и выделение эфира.

После охлаждения я перелила полученную смесь в большую пробирку, добавила 10 мл 2 М раствора гидроксида натрия (для нейтрализации катализатора) и дала смеси отстояться. Эфир собирается на дне пробирки. Отделить я смогла с помощью делительной воронки. Высушить эфир безводным сульфатом магния. Из 10 г аспирина удалось получить около 3 мл этилсалицилата, обладающего приятным ароматом грушанки.

Приготовление разных композиций из эфирных масел [4].

Методика:

Для организации парфюмерного производства потребовалось:

1. Две основы (спирт и масло жожоба)

2. Несколько эфирных масел,

3. Бумажные полоски для проведения проб

4. Плотно закупоривающиеся сосуды

5. Не менее 10 пипеток.

Сосуды нужно подобрать так, чтобы при закупоривании в них духов, воздуха там оставалось как можно меньше.

В качестве основы для композиции можно было выбрать спирт или масло жожоба. Я экспериментировала с обеими. Эти основы различаются по времени созревания аромата. Да и оттенки аромата, полученного в итоге, значительно отличаются в зависимости от использованной основы. Духи на масле созревали две недели, более богаты оттенками и насыщены. В качестве основы обычно рекомендуется именно масло жожоба, т. к. собственный запах у него отсутствует. Использование другой масляной основы может просто испортить духи.

При использовании спиртовой основы аромат созревал целых четыре недели и стал богат оттенками. Но у спиртовой композиции есть и преимущество — ее можно впоследствии наносить на волосы и одежду, не опасаясь масляных пятен.

Тестовые полоски бумаги пригодились для оценки композиции при смешивании и для контроля запаха в процессе созревания.

Структура парфюмерной композиции

В аромате духов можно выделить 3 различные ноты в зависимости от времени проявления.

Верхние ноты: ощущаются сразу же после нанесения, быстро исчезают — лимон, апельсин, грейпфрут, лайм, бергамот, мята и др.

Средние ноты: начинают ощущаться после исчезновения верхних нот — кориандр, пальмароза, майоран, базилик, розмарин, герань, лаванда и др.

Базовые ноты: проявляются после средних и составляют основу композиции — пачули, ладан, кедр, сандал и др.

Составление композиции начинается с добавления базовых нот, затем средних и верхних.

Три этих ноты парфюма раскрываются в разное время, и этот период профессионалы называют временем жизни ноты. Ароматические масла смешиваются в таком соотношении: одна часть головной ноты, две части центральной ноты и три части базовой ноты.

Процесс приготовления:

Сначала смешивала выбранные эфирные масла. Причем смешивала так: брали масло головной ноты, к нему прибавляла масло центральной ноты, затем присоединяла масло базовой ноты.

Следующий этап — присоединение к ароматическим маслам основы — спирта или масла жожоба.

Далее шла упаковка духов во флаконы, созревание и последующее хранение аромата.

Для каждой ноты может быть использовано и одно эфирное масло, и несколько.

Основу нужно добавлять понемногу, небольшими порциями. Иначе есть риск добавить ее слишком много и получить слабый и невыразительный аромат.

После этого духи тщательно смешала, разлила во флаконы и поставила в затемненное место. В месте созревания духов температура поддерживалась умеренная. Жара или холод в помещении могут нарушить процесс созревания и испортить аромат композиции.

Рисунок 2. Эфирные масла с пипетками для приготовления духов

Выводы и результаты:

В результате исследовательской работы был получен сложный эфир этилсалицилат с приятным запахом груши, а так же 10 различных ароматных композиций, одна из которых на масляной основе, остальные на спирту. Мне захотелось иметь духи, которые есть только у меня! И это оказалось очень даже возможно.

Приготовить чудесный аромат из эфирных масел, оказывается, не так уж и сложно. Начинать, конечно, надо с самого главного — теоретических знаний, которые я почерпнула из различных учебников и сайтов в интернете. Понятно, что для полного успеха необходимо приобрести определенный опыт, но кто знает, может впереди у меня карьера парфюмера? Во всяком случае, теперь у меня собралась небольшая «коллекция» ароматов, которые мне нравятся.

Часть из полученных запахов явно не хотела гармонировать друг с другом, но я поняла, что их можно соединить с помощью других ароматов, таких как лаванда или ваниль.

Всем полученным духам необходимо было созреть, но я не просто безучастно ожидала, когда оформится аромат, а через 3 дня начала пробовать, как изменяется запах во времени. И это оказалось не менее интересное занятие, чем непосредственное смешивание эфирных масел.

Самым трудным моментом в работе было ведение дневника наблюдений, так как не хватало эпитетов и прилагательных для описания полученных ароматов. Наблюдения проводились в течение полутора лет. Запахи менялись, и в некоторых флаконах изменились до не узнаваемости. Через год они стали стабильными, то есть прошло время созревания духов. И теперь я могу поделиться рецептом самого приятного из полученных мной ароматов: 6 кап. апельсина, 3 кап. кедра, 2 кап. пачули, 5 кап. лаванды, 6 кап. мяты, 3 кап. розы.

Я поняла, что ароматы отлично подчеркивают личность использующего их человека, служат дополнением к костюму, и являются частью создаваемого имиджа. Поэтому я решила, что в ходе работы мне удалось приобрести два важнейших инструмента: знания и навыки по данной теме и теперь я могу делать подарки своим друзьям и близким в виде духов, предназначенных специально для них. Я буду творить, и создавать новые ароматы!

Список литературы:

1.Артеменко А.И. Органическая химия. — М.: Просвещение, 1997.

2.Кузнецова Н.Е. Органическая химия 10 класс. — М.: Вентана — Граф, 2007.

3.Лидин Р.А. Химия. Справочник. — М.: Аст-пресс школа, 2002.

4.Состав парфюмерии 20 мая 2008, [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.treeland.ru/article/eko/aroma/duhi/coctav_parfumerii.htm

sibac.info

применение в медицине и ветеринарии

Действие эфирных масел на организм человека

Большинство эфирных масел обладают противомикробными и снимающими спазм (сжатие) гладкой мускулатуры (она находится в области внутренних органов и кровеносных сосудов) свойствам. Многие эфирные масла оказывают противовоспалительное действие. Кроме того, они оказывают положительное действие на общий обмен веществ в организме человека, угнетают или повышают активность центральной нервной системы, влияют на работу сердечно-сосудистой системы. Отдельные эфирные масла стимулируют или угнетают дыхательную систему, оказывают отхаркивающее действие.

Токсичность (ядовитые свойства) большинства эфирных масел, особенно, при их ингаляционном (при вдыхании) и наружном применении невысока. Однако некоторые эфирные масла достаточно токсичны и при введении внутрь оказывают гемолитическое действие (склеивают красные кровяные тельца – эритроциты, что вызывает малокровие или анемию).

Из организма эфирные масла выводятся через почки, увеличивая при этом объем выделяемой мочи (диурез), а также через легкие, с чем связано их местное антисептическое и прямое отхаркивающее действие.

Эфирные масла широко применяются в фармацевтической промышленности при изготовлении лекарственных форм для улучшения их вкуса, запаха, консистенции и других свойств. Наиболее широко используются следующие лечебные препараты, содержащие эфирные масла: настойки, экстракты и масла арники, валерианы, аниса, мяты перечной, зверобоя, эвкалипта, ромашки аптечной и так далее.

Эфирное масло валерианы

Эфирное масло валерианы содержится главным образом в корнях растения. В состав его входит сложные эфиры, биологически активные вещества, изовалериановая кислота, придающая маслу характерный запах, и терпены (углеводороды, получаемые их хвойных деревьев и некоторых других растений).

Препараты валерианы оказывают успокаивающее действие на нервную систему. Валериана является антагонистом судорожного яда бруцина, а также снимает возбуждение, вызванное кофеином. Валериана усиливает процессы торможения в центральной нервной системе, устраняет

sites.google.com