Хімічні таємниці запаху

Курбатова С.В., Яшкін С.М.

Під запашними звичайно розуміють приємно пахнуть органічні речовини. Навряд чи хто-небудь скаже так про хлорі або меркаптанів, хоча в них є свій запах. Коли мають на увазі взагалі пахнуть речовини, їх називають пахучими. З точки зору хімічної - різниці немає. Але якщо наука вивчає взагалі пахнуть речовини, то промисловість (і в першу чергу парфумерну) цікавлять в основному запашні речовини. Правда, тут важко провести чітку межу. Знаменитий мускус -- основа основ парфумерії - сам по собі пахне різко, навіть неприємно, але, доданий у незначних кількостях у парфуми, підсилює, покращує їх запах. Індол володіє фекальним запахом, а розведений - у духів "Білий бузок" -- таких асоціацій не викликає.                     

індонол     

До речі, запашні речовини відрізняються не тільки запахом, всі вони володіють також і фізіологічним дією: деякі через органи нюху на центральну нервову систему, інші при введенні всередину. Наприклад, цитраль - речовина з приємним лимонним запахом, що вживається в парфюмерії, є також судинорозширювальною засобом і використовується при гепертоніі і глаукомі.        

(СН3) 2С = СН-СН2-СН2-С (СН3) = СН-СНТ             

цитраль     

Багато запашні речовини володіють і антисептичну дію: гілка черемхи, поміщена під ковпак з болотної водою, через 30 хвилин знищує всі мікроорганізми.

Bсякое поділ речовин по запаху не дуже суворо: воно грунтується на наших суб'єктивні відчуття. І часто те, що подобається одному, не подобається іншому. Поки що неможливо більш-менш об'єктивно оцінити, висловити запах речовини.

Його зазвичай з чим небудь порівнюють, скажімо із запахом фіалки, апельсина, троянди. Наука накопичила багато емпіричних даних, що зв'язують запах з будовою молекул. Деякі автори приводять до 50 і більше таких "містків" між будовою і запахом. Безсумнівним є той факт, що запашні речовини, як правило, містять одну з так званих функціональних груп: карбінольную -С-ОН, карбонільну> С = О, складноефірний і деякі інші.

Cложно ефіри мають зазвичай фруктовим або фруктово-квітковим запахом, це робить їх незамінними в харчовій промисловості. Адже вони надають багатьом кондитерським виробів і безалкогольних напоях запах фруктів. Не обійшли своєю увагою складні ефіри і парфумерну промисловість: немає практично жодної композиції, куди б вони не входили.

На перший погляд може здатися, що чим більше в молекулі фунціональних груп, тим краще або сильніше вона пахне. Як раз часто буває навпаки. Для з'єднань жирного ряду (вони містять ланцюжки вуглецевих атомів) накопичення різних груп послаблює запах. Зростання кількості однакових груп "вбиває" запах в запашних речовинах всіх класів.

Велике вплив на запах робить величина молекули. Зазвичай подібні з'єднання, що належать до одного гомологічного ряду, пахнуть однаково, але сила запаху зменшується зі збільшенням числа атомів. З'єднання С17-18 вуглецевими атомами, як правило, позбавлені запаху.

Запах циклічних сполук залежить від числа членів кільця. Якщо їх 5-6, речовина пахне гірким мигдалем або ментолом, 6-9 - дає перехідний запах, 9-12 - запах камфори або м'яти, 13 - запах смоли або кедра, 14-16 - членів кільця обумовлюють запах мускусу або персика, 17-18 - цибулі, з'єднання з 18 членами і більше або не пахнуть взагалі, або дуже слабко.

Залежить сила аромату і від будови вуглецевого ланцюга. Наприклад, альдегіди з розгалуженою ланцюгом пахнуть більш сильно та приємно, ніж ізомерні їм альдегіди нормального будови. Це положення добре ілюструється прикладом: міристинова альдегід        

    

пахне дуже слабо, а його ізомер        

    

сильно і приємно.

З'єднання групи іонона володіють а в сильному розведенні ніжним запахом фіалок. Очевидно, одна з причин цього - два метильної групи, приєднані до одного вуглецю в ціклогексановом кільці. Ось як виглядає альфаірон, що володіє найбільш тонким фіалковим запахом:        

    

Ці з'єднання - найцінніші запашні речовини, що широко використовуються у парфумерній промисловості.

Ось ще один "місток" між будовою і запахом. Встановлено, що найважливіший для всієї парфумерної промисловості мускусний запах мають з'єднання ароматичного ряду з третинному-бутільной групою, наприклад, мускус амбровий:        

    

Tретічние атоми вуглецю можуть обумовлювати камфорний запах. Їм володіють багато третинні спирти жирного ряду, а також гексаметілетан і метілізобутілкетон:        

        

        

    

Заміщення атомів водню на хлор, очевидно, діє так само, як розгалуження. Тому запах камфори властивий і гексахлоретану ССl3 - CCl3.

Велике вплив на запах робить положення замісників у молекулі. Ефіри