Ароматические эссенции — сложные композиции душистых веществ природного, идентичного природному, искусственного (синтетического) происхождения в соответствующем растворителе или смешанные с твердыми носителями (крахмалом, лактозой, белками, поваренной солью и т. д.).
Процесс производства жидких прозрачных ароматизаторов заключается в растворении ароматических компонентов в 1,2-пропилен-гликоле, этаноле, триацетине и растительном масле.
Получение эмульсионных ароматизаторов включает ряд операций получения высокостабильной эмульсии. Порошкообразные ароматизаторы получают нанесением ароматической композиции на порошкообразный носитель при перемешивании (способ применим для малолетучих и стойких к окислению ароматических компонентов) или нанесением мелкодисперсной ароматической композиции на носитель с последующим инкапсулированием.
При использовании ароматических эссенций в виде растворов их в зависимости от концентрации подразделяют на одно-, дву- и четырехкратные.
В состав ароматических эссенций может входить до 20—50 компонентов различной химической природы.
Ароматизаторы и ароматические эссенции природного происхождения получают из растительных или животных объектов (фрукты и ягоды, лепестки и листья растений, отходы пищевой промышленности и т. д.) с помощью физических методов извлечения: экстракции, отгонки с водяным паром с последующим удалением растворителя.
Применение только природных ароматизаторов для получения ароматических эссенций обычно невозможно. Для этого требуется большое количество исходного материала, они отличаются слабостью и нестабильностью аромата (за исключением эфирных масел). Наиболее эффективно применение ароматических эссенций, включающих натуральные и идентичные натуральным компоненты. Их производство экономически целесообразно. По своему строению они идентичны природным соединениям, а их композиции позволяют получить комбинации веществ, отличающиеся стабильностью и заданным ароматом. Они удобны в употреблении. Синтетические эссенции, включающие компоненты, не имеющие природных аналогов, требуют специального изучения и гигиенической оценки.
В нашей стране синтетические продукты, усиливающие аромат, свойственный данному натуральному продукту, не разрешены для применения.
Химическая природа ароматических эссенций, учитывая разнообразие компонентов, входящих в их состав, широту источников, которые были использованы для их получения, может быть различной. Они могут включать большое число компонентов. Среди них эфирные масла, альдегиды, спирты, сложные эфиры и т. д.
Как следует из перечисленных групп соединений, химический состав ароматических эссенций может быть достаточно сложным, а его компоненты могут формировать различные запах и вкус. Остановимся на некоторых наиболее важных компонентах.
Изопреноиды и их производные. К ним относятся:
Соединения алифатического рада.
Додециловый альдегид обладает запахом апельсина.
С10Н20О, додециловый альдегид
Мегилформиат и этилформиат обладают фруктовым запахом.
Изоамилформиат обладает сливовым ароматом.
Этилацетат, бутилацетат и изобутилацетат обладают фруктовым ароматом.
Изоамилпропионат обладает бергамотным ароматом.
Изоамилацетат обладает грушевым ароматом.
Этилбутират обладает ананасовым ароматом.
Изоамилбутират обладает фруктовым ароматом.
Диацетил при разбавлении обладает запахом сливочного масла.
С4Н6О3, диацетил, 2,3-бутандион
Бензальдегид обладает запахом свежеизмельченного миндаля.
Фенилэтиловый спирт обладает запахом розы.
C8H10O, феннлэтиловый спирт, 2-фенилэтанол
2-Фенилэтилацетат обладает запахами розы, жасмина с фруктовым и медовым оттенками.
Гелиотропин обладает цветочным пряным ароматом, напоминает запах цветов гелиотропа.
Ванилин обладает сильным характерным запахом ванили. Ванилин — кристаллическое вещество Содержится в стручках ванили, в перуанском и толуанском бальзамах и др Ограниченно растворим в воде (10 г/л) при температуре 20 «С
Фирмы — производители ароматических эссенций для пищевых и безалкогольных напитков используют для их получения: эфирные масла (анисовое, апельсиновое, лимонное, розовое, мятное, мандариновое и др.); натуральные соки (вишневый, клюквенный, малиновый, виноградный); настои пряностей, плодов растений (гвоздика, корица, почки черной смородины, кофе, какао), экстракты ягод (клубника, черная смородина, малина, вишня, виноград), синтетические компоненты (ванилин, цитраль, бензальдегид, ментол и др.).
Состав вкусоароматической добавки, предлагаемый фирмами, относительно постоянен. Выбор ароматизатора для получения конкретного пищевого продукта определяется физико-химическими свойствами пищевых систем, технологией производства, характером получаемого готового продукта. Для безалкогольных напитков применяют ароматизаторы с сильными верхними нотами, для мучных кондитерских изделий — со средними нотами и термостойкие Качество ароматизатора, его вкусовые достоинства могут быть оценены только после дегустации готового продукта, полученного с его использованием
Доза внесения жидких ароматизаторов 50—150 г на 100 кг готового изделия, порошкообразных — 200—2000 г на 100 кг готового продукта. Внесение ароматизаторов не усложняет технологию. Растворители — вода, масло, спирт, ароматизируемый жидкий продукт. В некоторые продукты (мясные изделия, сыры, соусы) ароматизаторы добавляют с солью, в кремы, безалкогольные напитки — с сахарной пудрой. Внесенный ароматизатор должен быть равномерно распределен по всей пищевой системе.
Информация о внесенном ароматизаторе должна быть указана на этикетке.
Мягкий серебристо-белый металл
Темно-коричневое аморфное вещество
Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал
Коричневый порошок / минерал
Белый минерал / красный порошок
Серебристый металл с желтым отливом
Хрупкий серебристо-белый металл
Белый металл с голубоватым оттенком
Хрупкий черный минерал
Красно-бурая едкая жидкость
Блестящий серебристый металл
Синтетический радиоактивный металл
Серебристый блестящий полуметалл
Мягкий серебристо-желтый металл
Светло-серый радиоактивный металл
Серебристый металл с голубоватым оттенком
Мягкий блестящий желтый металл
Жидкий серебристо-белый металл
Серый металл с синеватым оттенком
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
Серебристо-белый радиоактивный металл
Серый мягкий металл
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.
Читальный зал
Глава 6. Продолжение
ДУШИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА, КОСМЕТИКА И МОЮЩИЕ СРЕДСТВА
Пока речь шла о красителях и лекарствах, мы вынуждены были несколько ограничить число опытов. К сожалению, многие из них нельзя синтезировать с нашим простым оборудованием и набором реактивов. Зато теперь мы сможем пустить в ход весь свой арсенал и словно по мановению волшебной палочки извлечь из своих стаканов, колб и реторт богатый набор душистых веществ. Начнем с получения природных душистых веществ из растений.
Душистые вещества содержатся в растениях обычно в виде маленьких капелек в особых клетках. Они встречаются не только в цветах, но и в листьях, в кожуре плодов и иногда даже древесине. Содержание эфирных масел в тех частях растений, которые используются для их получения, колеблется от 0,1% до 10%. То, что их называют маслами, не должно вводить нас в заблуждение. Эфирные масла не имеют ничего общего с обычными растительными маслами: льняным, подсолнечным, кукурузным, то есть с жидкими жирами. Они представляют собой более или менее сложные смеси душистых органических веществ самых различных типов. Среди них особенно часто встречаются сложные эфиры, альдегиды и спирты насыщенного, ненасыщенного и ароматического рядов. Очень важными компонентами эфирных масел являются терпены и их производные. Рассмотрим формулы некоторых представителей этого класса соединений:
Терпинен — циклический углеводород. Он встречается в незначительных количествах во многих эфирных маслах. Лимонен — важный компонент масла из лимонной корки. Пинен — главная составная часть живичного скипидара. Он служит исходным соединением для получения синтетических душистых веществ.
Эфирные масла обычно очень трудно растворяются в воде, но легко растворяются в спирте. Поэтому спирт в больших количествах применяется в парфюмерной промышленности в качестве растворителя. Эфирные масла можно получить, например, экстрагируя их из частей растений спиртом или другими растворителями. Самые ценные душистые вещества цветов получают, размещая в закрытой камере на проволочной сетке попеременно слои твердого животного жира и частей растения. Через некоторое время цветы заменяют новыми, чтобы жир насытился эфирным маслом. При таком способе (во Франции его называют «анфлераж») получают жир, содержащий растворенные в нем эфирные масла и этот концентрат душистых веществ доставляют на парфюмерные фабрики (Затем эфирные масла извлекают из жира спиртом. Этот способ применяется, например, для извлечения эфирных масел из жасмина и туберозы. — Прим. перев.). Мы применим третий, особенно важный способ выделения эфирных масел — перегонку с водяным паром. Сами по себе эфирные масла часто летучи только при повышенных температурах, и их кипение сопровождается разложением. Если же через массу, состоящую из растений или их частей, пропустить водяной пар, то масла удаляются вместе с ним и затем собираются в дистилляте в виде капелек, которые имеют низкую плотность и поэтому плавают на поверхности воды.
Получим эфирные масла
Колбу на 0,5 л закроем резиновой пробкой с двумя отверстиями. В одно из них вставим оттянутую на конце стеклянную трубку, которая доходит почти до дна колбы. Эта трубка служит предохранительным клапаном. Она должна быть достаточно длинной (около 1 м). Через другое отверстие введем короткое колено изогнутой трубки с внутренним диаметром не менее 5 мм (Лучше всего взять трубку с внутренним диаметром 8-10 мм. Расстояние между колбами должно быть как можно короче, однако целесообразно разъединить трубку между колбами, вставив в середину ее стеклянный тройник и соединив его с обеими частями трубки короткими кусками резинового шланга. К свободному концу тройника присоединяют кусочек резинового шланга с укрепленным на нем зажимом. Это позволяет во время опыта быстро разъединить или соединить обе колбы. При наличии металлического паровика можно заменить им первую колбу. — Прим. перев.). Более длинное колено той же трубки вставим через отверстие в пробке во вторую колбу, так чтобы трубка тоже доходила там почти до дна. Кроме того, с помощью стеклянной трубки соединим вторую колбу с прямым холодильником (Либиха или с наружным свинцовым змеевиком). В качестве приемника лучше всего взять делительную или капельную воронку.
Вначале получим тминное масло. Для этого нам понадобится 20 г тмина (Тмин можно собрать или купить в аптеке. — Прим. перев.). Измельчим его в ступке с добавлением песка или в старой кофемолке. Поместим тмин во вторую колбу и прильем немного воды — так, чтобы она не перекрывала полностью массу тмина. Первую же колбу заполним на одну треть водой и, чтобы кипение было равномерным, добавим к воде несколько кусочков пористой керамики («кипелки»). Теперь бунзеновской горелкой нагреем до кипенья сначала содержимое первой, а затем и второй колбы. После этого снова переставим горелку под первую колбу и будем нагревать ее как можно сильнее, чтобы через вторую колбу интенсивно проходил водяной пар, поступающий далее в холодильник и из него в виде конденсата в приемник. Если найдется две горелки, то можно одновременно слегка нагревать и вторую колбу, чтобы объем жидкости в ней не слишком увеличивался в результате конденсации пара. Удобно использовать для нагревания второй колбы песочную баню, разогрев ее заранее, до начала пропускания водяного пара (Лучше всего нагревать вторую колбу так, чтобы объем жидкости в ней не претерпевал ни заметного увеличения, ни уменьшения. — Прим. перев.).
Проведем перегонку в течение не менее часа. За это время в приемнике собирается около 100 мл воды, на поверхности которой плавают бесцветные капли тминного масла. Воду по возможности полнее отделим с помощью делительной воронки и в результате получим около 10 капель чистого тминного масла вместе с незначительным количеством воды. Такого количества хватило бы для приготовления нескольких бутылок тминного ликера!
Характерный запах тминному маслу придает карвон, которого в нем содержится больше 50%. Кроме того, в его состав входит лимонен — душистое вещество лимонов. Тминное масло используется, в первую очередь, для отдушивания мыл и зубных эликсиров. Оно добавляется также в малых количествах к некоторым духам.
С помощью того же прибора можно выделить эфирные масла из других растений. Для этого измельчим их и подвергнем перегонке с водяным паром в течение 1-2 часов. Разумеется, выход будет различным в зависимости от содержания эфирного масла. Интереснее всего получение следующих эфирных масел:Масло перечной мяты. Из 50 г высушенной перечной мяты мы можем выделить 5-10 капель мятного масла. Оно содержит, в частности, ментол, который придает ему характерный запах. Мятное масло используется в большом количестве для изготовления одеколона, туалетных вод для волос, зубных паст и эликсиров. В настоящее время ментол большей частью получают путем синтеза. Анисовое масло получим из измельченного аниса. В смеси с маслом перечной мяты и эвкалиптовым маслом оно входит в состав зубных эликсиров и паст, а также некоторых мыл. Гвоздичное масло получим перегонкой с водяным паром гвоздики, которая продается в качестве пряности. Важной составной частью его является эвгенол. ( Эвгенол можно получить из синтетического ванилина.) Гвоздичное масло служит добавкой ко многим духам и, кроме того, применяется при изготовлении зубных эликсиров и мыл. Лавандовое масло мы получим из 50 г высушенных и измельченных цветков лаванды. Это одно из важнейших душистых веществ, которое, помимо его использования для изготовления лавандовой воды и одеколона, применяется в производстве духов, мыл, туалетных вод для волос, пудры, кремов и т. д.Еловое масло. Соберем не менее 100-200 г иголок и молодых побегов ели. Измельчим их и, пока они еще влажные, без предварительного добавления воды перегоним с водяным паром. Обычно в иголках содержится лишь несколько десятых долей процента этого эфирного масла. Оно порадует нас приятным ароматом в комнате. Кроме того, еловое масло является излюбленным средством, придающим аромат различным препаратам для ванн. Предоставим читателю самому получить из растений и другие душистые вещества. Например, можно перегнать с водяным паром сосну, корицу, цветы ромашки или другие душистые садовые цветы. Полученные продукты сохраним в надежно закрытых пробирках — позднее они понадобятся нам в качестве душистых веществ для изготовления косметических средств. К сожалению, нам придется отказаться от получения душистых веществ, содержащихся в духах с тонким, нежным запахом — бергамотового масла, а также масел из цветков жасмина и померанцевых цветов, — так как у нас нет необходимых для этого исходных веществ. Однако эфирное масло с очень тонким ароматом получается также из цветков ландыша. Если их удастся собрать достаточно много, то, конечно, стоит выделить из них эфирное масло.
ДУШИСТЫЕ ЭФИРЫ
Многие известные душистые вещества относятся к классу сложных эфиров. Последние широко распространены в природе и дают самые разнообразные оттенки запахов, от запаха тропических орхидей до характерного аромата хорошо знакомых нам фруктов. Эти соединения мы можем синтезировать.
Сложные эфиры образуются при взаимодействии спиртов с карболовыми кислотами. При этом отщепляется вода
R-ОН + НООС- R1
спирт + кислота
сложный эфир + вода
Реакция достаточно быстро идет только в присутствии водоотнимающих средств и катализаторов. Поэтому смесь спирта и карбоновой кислоты длительно кипятят в присутствии серной кислоты, которая действует как водоотнимающее средство, а также катализирует реакцию. Кроме того, часто реакционную смесь насыщают газообразным хлористым водородом. Мы можем проще получить тот же результат, добавляя поваренную соль, образующую с серной кислотой хлористый водород. Сложные эфиры получают также в присутствии концентрированной соляной кислоты или безводного хлорида цинка, однако с меньшим выходом. Мы применим эти добавки в тех случаях, когда исходные органические вещества разлагаются концентрированной серной кислотой, что можно обнаружить по потемнению реакционной смеси и неприятному едкому запаху.
Получим сложные эфиры
Чтобы получить сложные эфиры в малых количествах, используем простой прибор. В широкую пробирку вставим узкую пробирку таким образом, чтобы одна треть широкой пробирки в ее нижней части оставалась незаполненной. Проще всего можно укрепить узкую пробирку с помощью нескольких кусочков резины, вырезанной из шланга или пробки. При этом необходимо учесть, что вокруг узкой пробирки обязательно нужно оставить зазор величиной не менее 1,5-2 мм, чтобы исключить избыточное давление при нагревании. Теперь нальем в широкую пробирку 0,5-2 мл спирта и приблизительно столько же карбоновой кислоты, при тщательном охлаждении (в ледяной воде или холодной проточной воде) добавим 5-10 капель концентрированной серной кислоты и в некоторых случаях еще несколько крупинок поваренной соли. Вставим внутреннюю пробирку, заполним ее холодной водой или еще лучше кусочками льда и укрепим собранный прибор в обычном штативе или в штативе для пробирок. Прибор нужно поставить подальше от себя и не наклоняться над отверстием пробирки (как и при проведении любого другого опыта!), потому что при неосторожном нагревании возможно разбрызгивание кислоты. Затем на самом малом огне горелки Бунзена будем кипятить смесь по крайней мере 15 минут (добавить «кипелки»!). Чем дольше нагревание, тем лучше выход. Внутренняя пробирка, заполненная водой, служит обратным холодильником. Если ее содержимое слишком разогревается, то нужно приостановить опыт, после остывания снова заполнить внутреннюю пробирку льдом и продолжать нагревание (Удобнее непрерывно пропускать через внутреннюю пробирку холодную проточную воду. Для этого нужно подобрать к ней пробку с двумя вставленными в нее стеклянными трубками. — Прим. перев.). Уже до завершения опыта мы часто можем почувствовать приятный запах полученного сложного эфира, на который все же накладывается едкий запах хлористого водорода (поэтому не нужно нюхать реакционную смесь, приближая к себе отверстие пробирки!). После охлаждения реакционную смесь нейтрализуем разбавленным раствором соды. Теперь мы можем обнаружить запах чистого эфира, а также заметить множество маленьких маслянистых капелек сложного эфира, которые плавают на поверхности водного раствора, в то время как непрореагировавшие исходные вещества большей частью содержатся в растворе или образуют кристаллический осадок. По приведенной прописи получим следующие эфиры:Этилметанат (этилформиат, муравьиноэтиловый эфир), образующийся из этанола (этилового спирта) и метановой (муравьиной) кислоты. Этот эфир добавляют к некоторым сортам рома, чтобы придать ему характерный аромат. Бутилэтанат (бутилацетат, уксуснобутиловый эфир) — из бутанола (бутилового спирта) и этановой (уксусной кислоты). Изобутилэтанат (изобутилацетат, уксусноизобутиловый эфир) образуется соответственно 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, то есть амилового спирта (Яд!), и этановой кислоты. Изопентилэтанат (изоамилацетат, уксусноизоамиловый эфир) — из 3-метилбутанола-1, то есть изоамилового спирта (Яд!), и этановой кислоты. Эти два эфира в разбавленном растворе имеют запах груш. Они входят в состав фантазийных духов и служат растворителями в лаках для ногтей. 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 (спирт ядовит!). 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. Некоторые из этих важных душистых веществ мы синтезируем. Метил- и этилбензоат получим из метилового или соответственно этилового спирта и бензойной кислоты. Проведем опыт по приведенной выше прописи и возьмем в качестве исходных веществ спирт и около 1 г кристаллической бензойной кислоты. Эти эфиры напоминают по запаху бальзамы и входят в состав парфюмерных композиций с запахами свежего сена, русской кожи (юфти), гвоздики, иланг-иланга и туберозы. 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. Для получения этих веществ этерифицируем бензойную кислоту амиловым или изоамиловым спиртом () в присутствии концентрированной соляной кислоты, потому что в присутствии серной кислоты возможны побочные реакции. Этилсалицилат напоминает по запаху масло зеленого барвинка, с которым мы уже познакомились раньше. Однако у него менее резкий запах. Он применяется для изготовления духов с ароматом кассии и духов типа «Шипр». Этот эфир мы получим из этилового спирта и салициловой кислоты при нагревании с поваренной солью и серной кислотой. 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. В этих двух случаях мы тоже проведем этерификацию в присутствии соляной кислоты.
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). Так как бензиловый спирт трудно найти в продаже, мы получим его сами из продажного бензальдегида, применяемого в парфюмерии для создания аромата горького миндаля. На водяной бане при непрерывном перемешивании 30 минут будем греть 10 г бензальдегида с концентрированным раствором едкого кали. ( Осторожно, щелочь вызывает на коже ожоги!) В результате реакции образуются бензиловый спирт и калиевая соль бензойной кислоты:
2С6Н5-СНО + КОН = С6Н5СООК + С6Н5-СН2-ОН
бензальдегид бензоат калия бензиловый спирт
После охлаждения добавим 30 мл воды. При этом бензоат калия растворяется, а бензиловый спирт выделяется в виде масла, образующего верхний слой. Отделим его в делительной воронке и нагреем в нашем простом приборе для этерификации с указанными выше карбоновыми кислотами при добавлении серной кислоты и поваренной соли. Полученные сложные эфиры обладают сильным запахом жасмина и используются при изготовлении многих духов.
Препаративное получение сложного эфира
Один из сложных эфиров получим в достаточно чистом состоянии и в большем количестве. Выберем для этого метилсалицилат — душистое вещество, придающее аромат маслу барвинка. Для этого нам понадобятся круглодонная колба на 50 — 100 мл, холодильник или заменяющее его самодельное приспособление для охлаждения, делительная воронка в качестве приемника, изогнутая стеклянная трубка, горелка и штатив с принадлежностями, а также водяная баня.
В круглодонную колбу поместим 10 г салициловой кислоты и 15 мл метанола. (). Охладим смесь холодной водой и осторожно, малыми порциями, прильем 5 мл концентрированной серной кислоты. Закроем колбу резиновой пробкой со вставленным в нее обратным холодильником. Затем содержимое колбы будем греть на кипящей водяной бане в течение 2 часов. Дадим реакционной смеси остыть и выльем ее в чашку, содержащую 100 мл холодной воды, лучше всего с кусочками льда. Размешаем, выльем смесь в делительную воронку и несколько раз энергично встряхнем. При этом из смеси выделяется метилсалицилат, который можно собрать. Все же полученный таким образом продукт — от 5 до 10 г — еще содержит примеси. Его можно очистить фракционированной перегонкой.
По приведенной методике можно самостоятельно синтезировать в несколько большем количестве и другие эфиры, однако у нас нет необходимости в этом, так как их запах особенно приятен именно при сильном разбавлении. Напротив, в концентрированном состоянии они часто имеют неприятный едкий запах. Мы можем убедиться в этом, ополаскивая несколько раз водой пробирки, в которых были получены или хранились сложные эфиры. После промывания они все еще пахнут, и запах даже становится еще приятнее.
Впрочем, самостоятельно синтезированные душистые вещества, конечно, нельзя использовать для приготовления фруктовых эссенций — ведь они могут быть загрязнены примесями. Да и приготовленные нами духи, увы, будут уступать по качеству фабричным, которые обычно представляют собой весьма сложные композиции.
Душистые алканали из мыла
Среди современных синтетических душистых веществ особое место занимают высшие алканали (альдегиды) и алканолы (спирты), содержащие от 7 до 20 атомов углерода. Они имеют характерный свежий запах, обычно слегка напоминающий запах воска. Это позволило создать на их основе множество новых композиций, обладающих своеобразными фантазийными запахами. Всемирно известные духи — например, французские «Суар де Пари» и «Шанель № 5» — своим ароматом обязаны именно этим соединениям. Подобные парфюмерные изделия производятся и в ГДР.
Высшие алканали и алканолы являются важными промежуточными продуктами и получаются путем синтеза из жирных кислот при действии на них водорода под высоким давлением. Алканали образуются также в загрязненном состоянии при совместной сухой перегонке солей жирных кислот с солью метановой (муравьиной) кислоты. Аналогичным образом мы уже получали ацетон из серого древесноуксусного порошка.
Нагреем несколько граммов мелко нарезанного ядрового мыла или еще лучше готовых мыльных хлопьев с приблизительно равным количеством метаната (формиата) натрия в большой пробирке или маленькой колбочке. Выделяющиеся пары пропустим через прямой холодильник и будем собирать конденсат в приемнике. При осторожном нагревании мы получим светлый мутный дистиллят, имеющий приятный свежий запах с оттенком запаха воска. В нем наряду с водой и другими веществами содержится несколько высших алканалей. Если же нагревать реакционную массу слишком сильно, образуются продукты разложения, имеющие, напротив, неприятный запах.
Фруктовая эссенция и изовалериановая кислота из изоамилового спирта
Нальем в пробирку 3 мл 3-метилбутанола-1, называемого также изоамиловым спиртом. () Тщательно охладим содержимое пробирки ледяной водой или по крайней мере очень холодной водой. Затем осторожно, малыми порциями, добавим 5 мл концентрированной серной кислоты. При этом смесь приобретает красноватый оттенок. Если же она почернеет, то опыт не удастся.
Одновременно снова соберем прибор, который мы уже использовали для получения метилсалицилата. Нальем в колбу раствор 10-12 г дихромата калия в 15 мл воды. Осторожно, малыми порциями (на расстоянии от себя!), будем добавлять к нему смесь из пробирки. При этом начнется бурная реакция, и одновременно мы обнаружим вначале слабый запах, напоминающий бананы, а позднее — интенсивный фруктовый запах. Будем около часа греть колбу на кипящей водяной бане. При этом жидкость станет темно-зеленой. После охлаждения, открыв колбу, мы почувствуем наводящий уныние запах валерьянки.
Если теперь добавить около 25 мл воды и провести перегонку с прямым холодильником, то мы получим дистиллят, состоящий из нескольких слоев. В водном слое растворена 3-метилбутановая, или изовалериановая кислота (доказать кислую реакцию!). Над водным слоем обычно находится слой более легкого масла. Это изопентилизопентанат (изоамилизовалерат) — изоамиловый эфир изовалериановой кислоты.
Хромовая смесь — смесь дихромата калия и серной кислоты — является сильным окислителем. При ее действии из изоамилового спирта образуется вначале изовалериановый альдегид и далее из него изовалериановая кислота. Сложный эфир получается в результате реакции возникающей кислоты с еще непрореагировавшим спиртом. Изовалериановая кислота является главной составной частью настойки из корней валерьяны и отсюда получила свое название. Упомянутые альдегид и сложный эфир находят применение в парфюмерии и при изготовлении фруктовых эссенций.
Бродя по лесу, мы не раз видели на стволах сосен надрезы, напоминающие рыбий хребет. Мы знаем, что так добывают живицу. Она вытекает из пораненных мест и накапливается в маленьких горшках, укрепленных на стволах деревьев. Живица служит важным сырьем для химической промышленности. При перегонке с водяным паром она разделяется на дистиллят — живичный скипидар и остаток после его отгонки — канифоль, используемую, в частности, при пайке, в качестве добавки при изготовлении бумаги, в производстве лаков, сургуча, кремов для обуви и для многих других целей. А скипидар часто применяют для разбавления олифы. Его главной составной частью является пинен, содержащийся также во многих других эфирных маслах. Из душистых веществ семейства терпенов пинен имеет далеко не самый приятный запах. Однако в искусных руках химиков он способен превращаться в великолепные душистые вещества с цветочным ароматом, которые в природе содержатся лишь в очень малых количествах в дорогостоящих эфирных маслах, добываемых из редких цветов. Кроме того, из пинена в больших количествах получают камфору, применяемую в медицине для изготовления мазей, а также — как мы уже знаем — в производстве целлулоида. Попробуем самостоятельно получить одно из важнейших душистых веществ — спирт терпинеол, имеющий запах сирени.
В колбу Эрленмейера вместимостью 100 мл нальем 15 мл чистого, обязательно живичного скипидара и 30 мл азотной кислоты, предварительно вдвое разбавленной водой. Колбу закроем пробкой с вертикальной стеклянной трубкой длиной 20 см и поставим в баню с холодной водой. Опыт проведем в вытяжном шкафу либо на открытом воздухе, так как могут выделяться ядовитые нитрозные газы. Поэтому колба обязательно должна оставаться открытой! Выдержим смесь два дня, как можно чаще энергично встряхивая ее. Как только появятся газы коричневатого цвета и содержимое колбы разогреется, встряхивание нужно прекратить и охладить колбу в миске с холодной водой. По окончании реакции содержимое колбы состоит из двух слоев, причем оба красновато-коричневые. Верхний слой представляет собой вязкую, пенистую массу. Он содержит скипидар и терпин, образовавшийся из пинена в результате присоединения к нему двух молекул воды. Образующая нижний слой азотная кислота содержит лишь незначительное количество растворимых продуктов превращения. Нейтрализуем реакционную массу разбавленным раствором соды (осторожно — вспенивание!) и отделим верхний слой масла. Для этого выльем содержимое колбы в чашку и осторожно вычерпаем верхний слой ложкой. Можно также отсосать пипеткой нижний слой (Ни в коем случае не отсасывать ртом! Разрежение в пипетке создают с помощью груши или водоструйного насоса. Удобнее всего набирать жидкость в пипетку шприцем (без иглы), плотно соединенным с пипеткой кусочком резинового шланга. — Прим. перев.). Применять делительную воронку не стоит, потому что верхний слой слишком вязкий. Затем отделенную вязкую массу с избытком разбавленной (приблизительно 10%-ной) серной кислоты будем греть в течение часа с обратным холодильником. Используем при этом такой же простой прибор, как и при получении метилсалицилата. После охлаждения снова нейтрализуем раствором соды. При этом мы почувствуем сильный запах сирени, на который все же накладываются запахи непрореагировавшего скипидара и различных примесей. Весь процесс отражается следующей схемой:
Технический терпинеол применяется для отдушивания мыл, а будучи тщательно очищен, становится незаменимым компонентом многих духов.
ДУХИ
Итак, мы синтезировали и исследовали свойства целого ряда душистых веществ. Однако, сравнивая их запах с ароматом купленных в магазине дорогих духов, нельзя не разочароваться. Дело в том, что фабричным духам аромат придает отнюдь не одно вещество. Современные духи — продукт смешения множества композиций, каждая из которые опять-таки содержит множество душистых веществ как природного, так и синтетического происхождения.
Например, новая композиция с запахом сирени имеет следующий состав:
Терпинеол 11%
Иланг-иланговое масло 1%
Фенилэтиловый спирт 11%
Бувардия 1%
Сирень 1094 11,5%
Бензилацетат 1%
Гелиотропин 6,5%
Амилкоричный альдегид 1%
Гидроксицитронеллаль 6,5%
Анисовый альдегид 0,3%
Коричный спирт 4,5%
Метилантранилат 0,2%
Настой цибета 0,8%
Лишь при смешивании нескольких подобных композиций получаются настоящие духи. Для создания таких произведений парфюмерного искусства нужен не только многолетний опыт, но и способность к творчеству, талант художника. С давнего времени и до сих пор общепризнанным международным центром, из которого распространяются новые моды в парфюмерии, является город Сюрен во Франции (Сюрен теперь — западный пригород Парижа, расположен на левом берегу Сены. — Прим. перев.). Однако в настоящее время ценные синтетические душистые вещества во все возрастающих количествах вывозятся из ГДР даже в эту столицу парфюмерии. Готовые духи из ГДР и Советского Союза тоже не уступают сегодня всемирно известным французским маркам и пользуются большим спросом на мировом рынке.
Только во времена наших прабабушек самыми любимыми были чистые или смешанные цветочные ароматы, например сирени, роз, нарциссов. Позднее в моду вошел запах орхидей, а в наши дни почти исключительным предпочтением пользуются фантазийные духи, обладающие свежим цветочным ароматом со слабым «животным» оттенком, сближающим запах духов с запахом кожи человека. При изготовлении таких духов вначале создают так называемый ведущий запах обычно с помощью природного или синтетического цитрусового или бергамотового масла. Затем для контраста, с целью создания яркого, выразительного оттенка добавляют высшие альдегиды. Нельзя обойтись и без свежего запаха зелени и для плавного перехода к нему — цветочного запаха. » Животный» запах, запах тела обеспечивается добавлением синтетических веществ типа амбры и мускуса. Эти вещества, кроме того, придают аромату стойкость. Они способствуют тому, чтобы летучие компоненты духов не исчезали слишком быстро и дольше держались на коже или платье.
В заключение изготовим самостоятельно духи по законам нынешней моды.
Для создания ведущего запаха понадобится, прежде всего, цитрусовое масло, которое мы получим из кожуры лимонов или апельсинов. Она настолько богата эфирными маслами, что их очень легко выделить. Для этого достаточно механически разрушить оболочку клеток, в которых содержится масло, и собрать выделяющиеся при этом капельки. С этой целью кожуру натрем на терке, в протертом виде завернем в кусочек прочной материи и тщательно выдавим. При этом через ткань просачивается мутная жидкость, состоящая из воды и капелек масла. Смешаем приблизительно 2 мл этой жидкости с 1 мл дистиллята, полученного нами из мыла. Последний содержит высшие альдегиды жирного ряда и имеет освежающий запах, слегка напоминающий запах воска. Теперь нам понадобится еще цветочный оттенок. Мы создадим его, добавляя к смеси 2-3 капли ландышевого масла либо синтезированных нами веществ — изопентилсалицилата (изоамилсалицилата) или терпинеола. Капелька (в буквальном смысле) метилсалицилата, тминного масла, а также небольшая добавка ванильного сахара улучшают аромат. В заключение растворим эту смесь в 20 мл чистого (не денатурированного) спирта или в крайнем случае в равном объеме водки и наши духи будут готовы. Хотя они имеют приятный аромат, все же вряд ли стоит ими душиться, потому что им трудно конкурировать с фабричными духами. Читатель может попробовать самостоятельно подобрать состав других духов, используя описанные выше и полученные им душистые вещества.
Читальный зал кунсткамеры: что тут есть?
Номер CAS: 106-27-4
Номер ЕС: 203-380-8
Номер в леях: MFCD00044888
Линейная формула: CH3CH2CH2COOCH2CH2CH (CH3) 2
Молекулярная формула: C9H18O2
Изоамилбутират представляет собой бутаноатный эфир изоамилола.
ИЗОАМИЛБУТИРАТ играет роль метаболита.
ИЗОАМИЛБУТИРАТ является производным изоамилола.
Изоамилбутират содержится в алкогольных напитках.
Изоамилбутират присутствует во фруктовых ароматах, например. абрикос, дыня, манго и др.
Также изоамилбутират присутствует в винах, эвкалиптовом масле и кокосовом масле.
Изоамилбутират используется во фруктовых ароматизаторах.
Изоамилбутират относится к классу органических соединений, известных как сложные эфиры жирных кислот.
Изоамилбутират представляет собой производные сложных эфиров карбоновой кислоты жирной кислоты.
Изоамилбутират, также известный как изопентилбутаноат, относится к классу органических соединений, известных как сложные эфиры жирных кислот.
Молекула изоамилбутирата содержит всего 28 связей (и). Есть 10 не-Н-связей, 1 кратная связь (и), 6 вращающихся связей, 1 двойная связь (и) и 1 сложный эфир (и). (алифатический).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОАМИЛ БУТИРАТА:
-Бутират обладает сладковатым фруктовым вкусом и используется в качестве ароматизатора в таких продуктах, как десертные гели, пудинги и выпечка.
-Концентрированный ароматический и вкусовый ингредиент, который может использоваться во вкусовых и ароматических соединениях.
ТИП СОЕДИНЕНИЯ:
Сложный эфир
Эфир
Пищевой токсин
Бытовой токсин
Метаболит
Натуральное соединение
Органическое соединение
Токсин растений
ЗАМЕНА:
Сложный эфир жирной кислоты
Эфир карбоновой кислоты
Монокарбоновая кислота или производные
Производное карбоновой кислоты
Органическое кислородное соединение
Органический оксид
Углеводородное производное
Кислородорганическое соединение
Карбонильная группа
Алифатическое ациклическое соединение
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗОАМИЛБУТИРАТА:
Внешний вид: жидкость
Молекулярный вес: 158,24 г / моль
Физическое описание: бесцветная жидкость с фруктовым запахом.
Порог запаха: данные отсутствуют.
pH: нет данных
Точка плавления / замерзания: -73,2 ° C
Начальная точка кипения и интервал кипения: 184 — 185 ° C — лит.
Температура вспышки: 59 ° C
Скорость испарения: данные отсутствуют.
Воспламеняемость (твердое тело, газ): данные отсутствуют.
Верхний / нижний пределы воспламеняемости или взрываемости: данные отсутствуют
Давление пара: 1,1 гПа (20 ° C)
Плотность пара: данные отсутствуют
Плотность: 0,862 г / см3 при 25 ° C — лит.
Относительная плотность: нет данных
Растворимость в воде: данные отсутствуют.
Коэффициент распределения: н-октанол / вода: данные отсутствуют.
Температура самовоспламенения: данные отсутствуют
Температура разложения: данные отсутствуют.
Вязкость:
Вязкость, кинематическая: Нет данных
Вязкость, динамическая: Нет данных
Взрывоопасные свойства: данные отсутствуют.
Окислительные свойства: данные отсутствуют.
Растворимость: 118 мг / л при 25 ° C (эксп.)
Показатель преломления: n20 / D 1,411 (лит.)
Растворимость в воде: 0,58 г / л
logP: 3
logP: 2,68
журналы: -2,4
pKa (сильнейший базовый): -7
МЕРЫ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ИЗОАМИЛБУТИРАТА:
-Описание мер первой помощи:
Общий совет:
Покажите этот паспорт безопасности материала лечащему врачу.
При вдыхании:
При вдыхании:
Свежий воздух.
Немедленно обратитесь за медицинской помощью.
Немедленно вывести из строя на свежем воздухе.
Если человек не дышит, сделайте ему искусственно дыхание.
Если дыхание затруднено, дайте кислород.
В случае попадания на кожу:
Немедленно снимите всю загрязненную одежду.
Промыть кожу водой / принять душ.
Получите медицинскую помощь.
Промывайте кожу большим количеством воды с мылом в течение не менее 15 минут, снимая загрязненную одежду и обувь.
В случае зрительного контакта:
При попадании в глаза: промыть большим количеством воды.
Снимите контактные линзы.
Промывайте глаза большим количеством воды не менее 15 минут, периодически приподнимая верхнее и нижнее веко.
Немедленно обратитесь за медицинской помощью.
При проглатывании:
При проглатывании: напоить пострадавшего водой (не более двух стаканов).
При плохом самочувствии обратитесь к врачу.
Если пострадавший находится в сознании и бодрствует, дайте ему 2-4 стакана молока или воды.
Никогда ничего не давайте человеку без сознания.
Немедленно обратитесь за медицинской помощью.
МЕРЫ КОНТРОЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ЛИЧНАЯ ЗАЩИТА ИЗОАМИЛ БУТИРАТА:
-Контрольные параметры:
Ингредиенты с параметрами контроля рабочего места
-Средства контроля воздействия:
Средства индивидуальной защиты
Защита глаз / лица:
Используйте оборудование для защиты глаз, протестированное и одобренное соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или EN 166 (ЕС).
Безопасные очки.
Защита кожи:
Эта рекомендация применима только к продукту, указанному в паспорте безопасности, предоставленному нами и для использования по назначению.
При растворении или смешивании с другими веществами и в условиях, отличных от указанных в EN374, просьба
обратитесь к поставщику перчаток, сертифицированных CE.
Контакт брызг
Материал: бутилкаучук.
Минимальная толщина слоя: 0,7 мм
Время прорыва: 60 мин.
Защита тела:
Огнестойкая антистатическая защитная одежда.
Защита органов дыхания:
Программа защиты органов дыхания, соответствующая требованиям OSHA 29 CFR 1910.134 и ANSI Z88.2 или европейскому стандарту EN 149, должна выполняться всякий раз, когда условия на рабочем месте требуют использования респиратора.
Следуйте правилам OSHA по респираторам, изложенным в 29CFR 1910.134 или европейском стандарте EN 149.
При необходимости всегда используйте респиратор, одобренный NIOSH или европейским стандартом EN 149.
Рекомендуемый тип фильтра: Фильтр A (согласно DIN 3181) для паров органических соединений.
Предприниматель должен гарантировать, что техническое обслуживание, очистка и проверка средств защиты органов дыхания выполняются в соответствии с инструкциями производителя.
Эти меры должны быть должным образом задокументированы.
Контроль воздействия на окружающую среду
Не допускать попадания продукта в канализацию.
МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ ИЗОАМИЛ БУТИРАТА:
-Средства пожаротушения:
Подходящие средства пожаротушения:
Двуокись углерода (CO2) Пена Сухой порошок
Неподходящие средства пожаротушения:
Для этого вещества / смеси нет ограничений по средствам пожаротушения.
-Советы пожарным:
В случае пожара надеть автономный дыхательный аппарат.
-Дальнейшая информация:
Вынуть емкость из опасной зоны и охладить водой.
Не допускать загрязнения поверхностных или грунтовых вод водой для пожаротушения.
МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ ИЗОАМИЛБУТИРАТА:
-Персональные меры предосторожности, средства защиты и порядок действий в чрезвычайной ситуации:
Консультации для неаварийного персонала:
Не вдыхать пары, аэрозоли.
Обеспечьте соответствующую вентиляцию.
Эвакуируйте из опасной зоны, соблюдайте порядок действий в аварийной ситуации, проконсультируйтесь со специалистом.
-Экологические меры предосторожности:
Не допускать попадания продукта в канализацию.
-Методы и материалы для локализации и очистки:
Накройте стоки.
Собирайте, связывайте и откачивайте разливы.
Соблюдайте возможные ограничения по материалам.
Возьмите впитывающий жидкость материал.
Утилизируйте должным образом.
Очистите пораженный участок.
СТАБИЛЬНОСТЬ и РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ИЗОАМИЛБУТИРАТА:
-Химическая стабильность:
Продукт химически стабилен при стандартных условиях окружающей среды (комнатная температура).
-Несовместимые материалы:
жиры, смолы, различные пластики, масла
ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ ИЗОАМИЛБУТИРАТА:
-Меры предосторожности для безопасного обращения:
Консультации по защите от пожара и взрыва
Примите меры предосторожности против статического разряда.
Гигиенические меры
Смените загрязненную одежду.
После работы с веществом вымыть руки.
После работы тщательно вымыть.
Используйте только в хорошо вентилируемом помещении.
Заземлите и скрепите контейнеры при перемещении материала.
Избегайте попадания в глаза, на кожу и одежду.
Хранить контейнер плотно закрытым.
-Условия для безопасного хранения, включая любые несовместимости:
Хранить емкость плотно закрытой в сухом и хорошо вентилируемом месте.
0-4 ℃ в течение короткого периода времени (дни или недели) или -20 ℃ в течение длительного времени (месяцы).
Хранить в плотно закрытой таре.
Хранить в прохладном, сухом, хорошо вентилируемом месте вдали от несовместимых веществ.
СИНОНИМ (ы):
Бутановая кислота, 3-метилбутиловый эфир
Масляная кислота (3-метилбутиловый эфир)
Изоамиловый эфир масляной кислоты
Изоамиловый эфир масляной кислоты
Изопентиловый эфир масляной кислоты
3-метилбутилбутират
3-метилбутил бутаноат
3-метилбутил н-бутират
3-метил-1-бутилбутаноат
ИЗОПЕНТИЛ-БУТАНОАТ
Изопентил-н-бутират
Изопентиловый спирт, бутират
Изопентилбутират
Изо-амилбутират
Изоамилбутират
Изоамил-н-бутират
Изоамил бутилат
Изоамилбутират
Изо-амил н-бутират
Изоамил бутаноат