Войти
Пример жирного спирта Жирные спирты (или длинноцепочечные спирты ) обычно являются высокомолекулярными, линейными цепочка первичных спиртов, но также может иметь диапазон от 4–6 атомов углерода до 22–26 атомов углерода, полученных из природных жиров и масел. Точная длина цепи зависит от источника. Некоторые коммерчески важные жирные спирты представляют собой лаурил, стеарил и олеиловые спирты. Это бесцветные маслянистые жидкости (для меньшего числа атомов углерода) или воскообразные твердые вещества, хотя нечистые образцы могут иметь желтый цвет. Жирные спирты обычно имеют четное число атомов углерода и одну спиртовую группу (–ОН), присоединенную к концевому углероду. Некоторые из них ненасыщенные, а некоторые разветвленные. Они широко используются в промышленности. Как и в случае с жирными кислотами, их часто называют по количеству атомов углерода в молекуле, например «C 12 спирт», то есть спирт, имеющий 12 атомов углерода, например додеканол..
Большинство жирных спиртов в природе обнаруживаются как воски, которые представляют собой сложные эфиры с жирными кислотами и жирными спиртами. Они производятся бактериями, растениями и животными для обеспечения плавучести, в качестве источника метаболической воды и энергии, биосонар линз (морские млекопитающие) и для теплоизоляции в виде воска (у растений и насекомых). Жирные спирты были недоступны до начала 1900-х годов. Первоначально они были получены восстановлением восковых сложных эфиров натрием с помощью процесса восстановления Буво-Блана. В 1930-х годах каталитическое гидрирование было коммерциализировано, что позволило превратить сложные эфиры жирных кислот, обычно твердый жир, в спирты. В 1940-х и 1950-х годах нефтехимия стала важным источником химикатов, и Карл Циглер открыл полимеризацию этилена. Эти две разработки открыли путь к синтетическим жирным спиртам.
Традиционными источниками жирных спиртов в основном были различные растительные масла, и они остаются крупномасштабным сырьем. Животные жиры (жир) имели историческое значение, особенно китовый жир, однако они больше не используются в больших масштабах. Талловый жир производит довольно узкий диапазон спиртов, преимущественно C 16–C18, длины цепей из растительных источников более изменчивы (C 6–C24), что делает их предпочтительным источником. Спирты получают из триглицеридов (триэфиры жирных кислот), которые составляют основную массу масла. Процесс включает переэтерификацию триглицеридов с получением метиловых сложных эфиров, которые затем гидрогенизируют с получением жирных спиртов. Высшие спирты (C 20–C22) могут быть получены из рапсового масла или масла семян горчицы. Промежуточные спирты получают из кокосового масла (C12–C14) или косточкового пальмового масла (C16–C18).
Жирные спирты также получают из нефтехимических источников. В процессе Циглера этилен олигомеризуется с использованием триэтилалюминия с последующим окислением на воздухе. Этот процесс дает спирты с четными номерами:
В качестве альтернативы этилен можно олигомеризовать с образованием смесей алкенов, которые подвергаются гидроформилированию, в результате чего получается альдегид с нечетным номером, который затем гидрируется. Например, из 1-децена гидроформилирование дает C 11 спирт:
В процессе производства высших олефинов Shell распределение длин цепи в исходной смеси алкеновых олигомеров регулируется таким образом, чтобы оно более точно соответствовало рынку. Shell делает это с помощью промежуточной реакции метатезиса. Полученная смесь фракционируется и гидроформилируется / гидрируется на следующем этапе.
Жирные спирты в основном представляют собой используются при производстве моющих средств и поверхностно-активных веществ. Они также входят в состав косметики, пищевых продуктов, а также промышленные растворители. Из-за своей амфипатической природы жирные спирты ведут себя как неионогенные поверхностно-активные вещества. Они находят применение в качестве со- эмульгаторов, смягчающих веществ и загустителей в косметике и пищевой промышленности. Около 50% жирных спиртов, используемых в коммерческих целях, имеют природное происхождение, остальные - синтетические.
Жирные спирты с очень длинной цепью (ЖЖКДЦ), полученные из растительных восков и пчелиного воска Сообщалось, что снижает уровень холестерина плазмы у людей. Их можно найти в неочищенных зернах злаков, пчелином воске и многих продуктах растительного происхождения. Отчеты показывают, что 5-20 мг в день смешанных спиртов C 24–C34, включая октакозанол и триаконтанол, снижают уровень холестерина липопротеинов низкой плотности (LDL) на 21–29% и повышают уровень холестерина липопротеинов высокой плотности на 8–15%. Сложные эфиры воска гидролизуются желчью солевой панкреатической эстеразой, высвобождая длинноцепочечные спирты и жирные кислоты, которые абсорбируются в желудочно-кишечный тракт. Исследования метаболизма жирных спиртов в фибробластах показывают, что жирные спирты с очень длинной цепью, жирные альдегиды и жирные кислоты обратимо взаимно превращаются в a. Метаболизм этих соединений нарушен при нескольких наследственных пероксисомальных заболеваниях человека, включая адренолейкодистрофию и синдром Шегрена-Ларссона.
Жирные спирты являются относительно безвредными веществами, LD50 (перорально, крысы) варьируются от 3,1–4 г / кг для гексанола до 6–8 г / кг для октадеканола. Для человека весом 50 кг эти значения соответствуют более 100 г. Тесты на острое и многократное воздействие показали низкий уровень токсичности при вдыхании, пероральном или кожном воздействии жирных спиртов. Жирные спирты не очень летучие, и их острая летальная концентрация превышает давление насыщенного пара. Жирные спирты с более длинной цепью (C 12–C16) оказывают меньшее влияние на здоровье, чем спирты с короткой цепью ( Многократное воздействие жирных спиртов вызывает низкую токсичность, и некоторые соединения этой категории могут вызывать местное раздражение при контакте или слабое воздействие на печень (по существу, линейные спирты имеют немного более высокую скорость возникновения этих эффектов). Никакого воздействия на центральную нервную систему при вдыхании и пероральном воздействии не наблюдалось. Тесты повторных болюсных доз 1-гексанола и 1-октанола показали возможность угнетения ЦНС и индуцированного респираторного расстройства. Потенциал периферической невропатии не обнаружен. У крыс уровень незаметных побочных эффектов (NOAEL ) колеблется от 200 мг / кг / день до 1000 мг / кг / день при приеме внутрь. Нет никаких доказательств того, что жирные спирты обладают канцерогенным, мутагенным действием или вызывают репродуктивную токсичность или бесплодие. Жирные спирты эффективно выводятся из организма при воздействии, ограничивая возможность удержания или биоаккумуляции. Пределы воздействия в результате использования этих химикатов потребителями достаточны для защиты здоровья человека, как определено Организацией Программа экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) для крупных объемов производства химикатов. Жирные спирты с длиной цепи до C 18 являются биоразлагаемыми и имеют длину до C 16 полностью разлагается в течение 10 дней. Было обнаружено, что цепи от C 16 до C 18 биоразлагаются от 62% до 76% за 10 дней. Было обнаружено, что цепи более C 18 разлагаются на 37% за 10 дней. Полевые исследования на очистных сооружениях показали, что 99% жирных спиртов длиной C 12–C18удаляются. Прогнозирование судьбы с использованием моделирования летучести показало, что жирные спирты с длиной цепи C 10 и более в воде разделяется на осадок. Предполагается, что длины C 14 и выше будут оставаться в воздухе после выпуска. Моделирование показывает, что каждый тип жирного спирта будет независимо реагировать на выброс в окружающую среду. Рыбы, беспозвоночные и водоросли испытывают одинаковые уровни содержания токсичность для жирных спиртов, хотя она зависит от длины цепи, причем более короткая цепь имеет больший потенциал токсичности. Более длинные цепи не токсичны для водных организмов. Эта категория химических веществ была оценена в рамках Организации экономического сотрудничества и Программа развития производства химикатов (ОЭСР). Неприемлемых рисков для окружающей среды выявлено не было.Окружающая среда
Водные организмы
Размер цепи Острая токсичность для рыб Хроническая токсичность для рыб 1–100 мг / л 0,1–1,0 мг / л C11–C13 0,1–1,0 мг / л 0,1– <1.0 mg/l C14–C15 — 0,01 мг / л >C16 – – Распространенные названия и родственные соединения
Название Атомы углерода Разветвления / насыщенность Формула трет -Бутиловый спирт 4 атома углерода разветвленный C4H10O трет-амиловый спирт 5 атомов углерода разветвленный C5H12O 3-метил-3-пентанол 6 атомы углерода разветвленные C6H14O 1-гептанол (энантовый спирт) 7 атомов углерода C7H16O 1-октанол (каприловый спирт) 8 атомов углерода C8H18O пеларгоновый спирт (1-нонанол) 9 атомов углерода C9H20O 1-деканол (дециловый спирт, каприновый спирт) 10 атомов углерода C10H22O Ундециловый спирт (1-ундеканол, ундеканол, гендеканол) 11 атомов углерода C11H24O Лауриловый спирт (додеканол, 1-додеканол) 12 атомов углерода C12H26O Тридециловый спирт (1-тридеканол, тридеканол, изотридеканол) 13 атомов углерода C13H28O Миристиловый спирт (1-тетрадеканол) 14 атомов углерода C14H30O Пентадециловый спирт (1-пентадеканол, пентадеканол) 15 атомов углерода C15H32O Цетиловый спирт (1-гексадеканол) 16 атомов углерода C16H34O (цис-9-гексадецен-1-ол) 16 атомов углерода ненасыщенный C16H32O (1-н-гептадеканол, гептадеканол) 17 атомов углерода C17H36O Стеариловый спирт (1-октадеканол) 18 атомов углерода C18H38O Олеиловый спирт (1-октадеценол) 18 атомов углерода ненасыщенный C18H36O (1-нонадеканол) 19 атомов углерода C19H40O арахидиловый спирт (1 -эйкозанол) 20 атомов углерода C20H42O (1-генейкозанол) 21 атом углерода C21H44O бегениловый спирт (1-докозанол) 22 углерода атомов C22H46O (цис-13-докозен-1-ол) 22 атома углерода ненасыщенный C22H44O лигноцериловый спирт (1-тетракозанол) 24 атома углерода C24H50O цериловый спирт (1-гексакозанол) 26 атомов углерода C26H54O 1-гептакозанол 27 атомов углерода C27H56O монтаниловый спирт, хлористый спирт или 1-октакозанол 28 атомов углерода C28H58O 1-нонакозанол 29 атомов углерода C29H60O Мирициловый спирт, мелиссиловый спирт или 1-триаконтанол 30 атомов углерода ms C30H62O 1-дотриаконтанол (лакцериловый спирт) 32 атома углерода C32H66O геддиловый спирт (1-тетратриаконтанол) 34 атома углерода C34H70O Ссылки
Внешние ссылки
