Budowa tłuszczów // // H 2 C O H HO C R 1 H 2 C O C R 1 // // HC O H + HO C R 2 HC - O C R 2 + 3H 2 O

Transkrypt

1 Tłuszcze (glicerydy) - Budowa i podział tłuszczów, - Wyższe kwasy tłuszczowe, - Hydroliza (zmydlanie) tłuszczów - Utwardzanie tłuszczów -Próba akroleinowa -Liczba zmydlania, liczba jodowa

2 Budowa tłuszczów Tłuszcze to szczególny przypadek estrów glicerolu (propano-1,2,3-triolu) i wyższych kwasów tłuszczowych reszty wyższych kwasów tłuszczowych podstawniki acylowe zawierają od 12 do 18 atomów węgla w cząsteczce // // H 2 C H H C R 1 H 2 C C R 1 // // HC H + H C R 2 HC - C R 2 + 3H 2 // // H 2 C H H C R 2 H 2 C C R 2 glicerol wyższe kwasy tłuszcz (gliceryd) karboksylowe R 1 = R 2 = R 3 lub R 1 = R 2 R 3 lub R 1 R 2 = R 3 lub R 1 R 2 R 3 lub R 1 = R 3 R 2

3 Tłuszcz Procentowy udział podstawników C 3 H 7 CH masłowy acylowych w tłuszczach C 13 H 27 CH kwas butadekanowy y nasycone C 15 H 31 CH palmitynowy C 17 H 35 CH stearynowy C 17 H 33 CH oleinowy C 17 H 31 CH linolowy y nienasycone C 17 H 29 CH linolenowy Masło 10% 10% 25% 11% 34% 5% 5% lej słonecznikowy % 4% 39% 46% - lej lniany - - 5% 3% 5% 62% 25% liwa % 2% 83% 5% - Łój wołowy Słonina (smalec) Tłuszcz człowieka - 2% 29% 25% 40% 2% 2% - 1% 29% 15% 45% 5% 5% 8% 3% 25% 8% 46% 10% -

4 Podział tłuszczów Tłuszcze proste zawierają jeden rodzaj grup acylowych (reszty acylowe tego samego kwasu) Tłuszcze złożone zawierają dwa lub trzy rodzaje grup acylowych (reszty acylowe różnych kwasów) Tłuszcze nasycone zwierają reszty acylowe nasyconych kwasów tłuszczowych (palmitynowego i stearynowego) Tłuszcze nienasycone zwierają reszty acylowe nienasyconych kwasów tłuszczowych (oleinowego, linolowego, linolenowego) Tłuszcze stałe (twarde) glicerydy głównie nasyconych kwasów tłuszczowych (palmitynowego i stearynowego) głównie tłuszcze zwierzęce, ale są wyjątki: tłuszcz rybi tran Tłuszcze ciekłe (oleje) glicerydy nienasyconych kwasów tłuszczowych (oleinowego, linolowego, linolenowego) głównie tłuszcze roślinne, ale są wyjątki masło kakaowe, kokosowe.

5 Hydroliza tłuszczów Hydroliza kwasowa tłuszczów glicerol + kwasy tłuszczowe Hydroliza zasadowa zmydlanie tłuszczów glicerol + sole wyższych kwasów tłuszczowych (mydła) CH 2 C C 17 H 35 CH 2 - H CH C C 17 H NaH 3C 17 H 35 CNa + CH - H CH 2 C C 17 H 35 CH 2 H tristearynian glicerolu stearynian sodu glicerol W trakcie trawienia tłuszczów zachodzi hydroliza kwasowa, produkty hydrolizy pod wpływem lipaz są ponownie syntetyzowane w swoiste tłuszcze dla każdego organizmu zwierzęcego

6 Liczba zmydlania Liczba zmydlania liczba mg KH potrzebna do zobojętnienia kwasów tłuszczowych powstałych po zmydleniu 1g tłuszczu. Przykładowe zadanie wyznacz liczby zmydlenia dla tripalmitynianu glicerolu (M 1 )i trioleinianu glicerolu (M 2 ). Rozwiązanie: Do zmydlenia 1 mola tłuszczu należy użyć 3 mole KH (M KH = 56g/mol = 56000mg/mol) bliczenie mas molowych w/w tłuszczów: M 1 = 806g/mol M 2 = 884g/mol 806g mg KH 884g mg KH 1g ---- x 1g ---- x x = 208,44mg x = 190,04mg

7 Liczba jodowa Liczba jodowa liczba gramów jodu przyłączonego przez reszty acylowe nienasyconych kwasów tłuszczowych zawartych w 100g określonego tłuszczu. Przykładowe zadanie: wyznacz liczbę jodową dla glicerydu o nazwie systematycznej: 2-linolonian-1,3-dioleinian glicerolu. Rozwiązanie: W 1 molu tłuszczu znajdują się 2 reszty acylowe kwasu linolowego a w nich po 2 mole wiązań podwójnych (łącznie 4 mole), natomiast reszcie acylowej kwasu oleinowego znajduje się 1mol wiązań podwójnych. Łącznie w 1 molu tłuszczu znajduje się 5 moli wiązań podwójnych, stąd dla całkowitego wysycenia wiązań podwójnych należy użyć 5 moli jodu (I 2 ) bliczenie masy molowej tłuszczu: M = 880g/mol, M I2 = 254g/mol 880g g I 2 100g x x = 144,32g

8 Utwardzanie tłuszczów Tłuszcze zawierające reszty acylowe nienasyconych kwasów karboksylowych (olienowego, linolowego, linolenowego) tak jak węglowodory nienasycone ulegają reakcji addycji przyłączenia (patrz liczba jodowa) wodoru. Reakcja przebiega w obecności katalizatora Ni, w podwyższonej temp. i w podwyższonym ciśnieniu. Tłuszcze zawierające reszty acylowe kwasów nienasyconych odbarwiają wodę bromową reakcja addycja bromu. Proces ten wykorzystuje się w produkcji maseł roślinnych i margaryn z olejów roślinnych: po częściowym uwodornieniu (utwardzeniu) oleju roślinnego dodaje się mleko, masło, witaminy, sól, emulgatory lecytynę, barwniki.

9 Utwardzanie tłuszczów cd Przykładowe zadanie: oblicz jaką objętość w warunkach normalnych zajmie wodór niezbędny do całkowitego utwardzenia (uwodornienia) 1kg trioleinianu glicerolu. Rozwiązanie: W 1 molu tłuszczu znajduję się trzy reszty acylowe kwasu oleinowego, każda z nich posiada 1 mol wiązań podwójnych, stąd do całkowitego wysycenia należy użyć 3 mole wodoru (H 2 ), mol każdego gazu w warunkach normalnych Vmol = 22,4dm 3. CH 2 C C 17 H 33 CH 2 C C 17 H 35 CH C C 17 H H 2 CH C C 17 H 35 CH 2 C C 17 H 33 CH 2 C C 17 H 35 bliczenie masy molowej tłuszczu : M = 884g/mol 884 g tłuszczu ,4dm 3 H g x x = 76,02dm 3 wodoru

10 Właściwości fizyczne tłuszczów oraz próba akroleinowa Tłuszcze są nierozpuszczalne w wodzie, ich gęstość jest mniejsza od gęstości wody, dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych benzen, alkohol etylowy, dichloroetanie, tri Temp. topnienia i wrzenia są stosunkowo niskie, zależą od składu tłuszczu (reszt acylowych). Próba akroleinowa długotrwałe ogrzewanie prowadzi do rozkładu tłuszczów z wydzielaniem akroleiny (aldehydu nienasyconego propenalu CH 2 = CH CH) o nie przyjemnym zapachu, co pozwala odróżnić woski od tłuszczów.