СМОЛЯНЫЕ КИСЛОТЫ
(дитерпеновые к-ты), прир. кар-боновые к-ты гл. обр. фенантренового ряда общей
ф-лы С19Н27_31СООН; мол. м. 300-304. С.к. продуцируются
всеми хвойными растениями семейства Pinaceae; главная составная часть живицы
(50-70% по массе), экстрактивных смолистых в-в из соснового осмола
(45-60%),
таллового масла (30-45%), канифоли
(75-95%). Содержатся также в ископаемых
смолах (чаще всего в виде производных и продуктов деградации), экстрактивных
в-вах хвойных растений др. семейств (напр., можжевельник). В табл. 1 приведен
состав осн. природных С. к. живиц, выделяемых из хвойных деревьев. Качеств.
состав смесей С. к. практически одинаков
(исключение-ламбертиановая к-та, характерная только для экстрактивных в-в кедра
сибирского; ф-ла X), но наблюдаются значит. различия в их количеств. составе.
Среди С. к. особенно часто
встречаются трициклич. соед., отличающиеся положением двойных связей или заместителей
и пространств. конфигурацией (ф-лы I-Х), что обусловливает различие в их хим.
св-вах. Кроме этих С. к. в живице найдены мн. бициклич. соединения (изокупрессовая,
сциадо-повая, антикопаловая, цис-
и транс-
коммуновые и
др. к-ты). К С. к. относят также недавно выделенные из живицы пихты сибирской
тритерпеновые к-ты (абиесоновая, абиесоловая).
Индивидуальные С.к.-бесцв.
кристаллы без запаха, расплавы склонны к переохлаждению; хорошо раств. в диэти-ловом
эфире, ацетоне, бензоле, хуже-в этаноле, бензине, скипидаре; не раств. в воде.
Физ. св-ва нек-рых С. к. приведены в табл. 2.
Для С. к. характерны р-ции
по карбоксильной группе (напр., образуют соли и эфиры) и по двойным связям.
Для С. к. как ненасыщ. циклич. соединений типичны р-ции изомеризации и димеризации,
окисления, конденсации, гидрирования и дегидрирования, галогенирования, сульфирования
и т. д. Автоокисление С. к. сопряжено с их декарбокси-лированием. Среди продуктов
окисления, протекающего через промежут. образование пероксидов, найдены нейтральные
дитерпеноиды, гидрокси- и оксосмоляные к-ты (т. наз. окисленные С. к.).
К-ты с несопряженными двойными
связями (I-III), а также дегидро- и дигидроформы (VIII,
IX) сравнительно устойчивы к нагреванию и воздействию О2 воздуха.
С. к. с сопряженными двойными связями (IV-VII; их иногда наз. абиетиновыми к-тами)
быстро окисляются на воздухе, легко изомеризуются друг в друга (через промежут.
образование карбкатиона при атоме С-8) под действием минер. к-т и(или) при нагр.
выше их т-ры плавления. Наим. устойчива Левопимаровая к-та, к-рая при нагр.
без доступа воздуха обратимо переходит в абиетиновую к-ту. Нагревание последней
при 200 °С без доступа воздуха в течение 4 ч приводит к равновесному образованию
палюстровой и неоабиетиновой к-т; состав равновесной смеси (% по массе): VI-80,
V-13, VII-7.
При нагр. выше 250 °С
абиетиновая к-та диспропорциони-рует с необратимым образованием дегидро- и дигидроабие-тиновых
к-т. Превращение ускоряют каталитич. добавки, напр. I, Pd на угле, тиофенолы,
S, Se. При нагр. с двумя последними добавками С. к. дают алкилфенантрены: к-ты
I-VII-ретен (XI), к-ты VIII и IХ-пимантрен (XII).
С. к. с сопряженными двойными
связями вступают в диеновый синтез. Взаимод. левопимаровой к-ты с малеино-вым
ангидридом происходит при комнатной т-ре, абиетиновой, палюстровой и неоабиетиновой
- выше 100°С; продукт р-ции - малеопимаровая к-та (XIII). С. к. сравнительно
легко конденсируются с фенолами и формальдегидом. Эти превращения лежат в основе
пром. модификаций канифоли.
Для количеств. определения
С. к. в смесях используют газо-жидкостную хроматографию, а также хим., спектрофотометрич.
и вольтамперометрич. методы анализа. Выделение из смесей индивидуальных С. к.,
осуществляемое кристаллизацией
их солей из нейтральных р-рителей (ацетон, этанол), в крупных масштабах обычно
экономически нецелесообразно. Поэтому в пром-сти С. к. получают и используют
в виде канифоли и ее многочисл. производных. Соли щелочных металлов С. к.-мыла
(раств. в воде) применяют для проклейки бумаги или картона в их произ-ве, как
эмульгаторы при получении эмульсионных синтетич. смол, как ПАВ и др.; соли поливалентных
металлов-резинаты (не раств. в воде) используют как сиккативы, промоторы при
адгезии, в произ-ве шин и т. д. Эфиры С. к. и их производных (напр., малеопимаровой
к-ты) служат хорошими пленкообразова-телями в произ-ве лакокрасочных материалов,
как адгезионные добавки и т. д. Абиетиновая к-та обладает антивирусной активностью,
ее натриевые соли и амиды можно использовать в качестве регуляторов роста и
развития растений (в т. ч. хвойных), инсектоакарицидов, фунгицидов. Гидрофильные
производные дегидроабиетиновой к-ты показывают высокую противоязвенную активность.
См. также Терпены
.
Лит.: Зандерман
В., Природные смолы, скипидары, талловое масло (химия и технология), пер. с
нем., Л., 1964; Комшилов H. F., Канифоль, ее состав и строение смоляных
кислот, М., 1965; Атлас спектров природных соединений и их аналогов, в. 1, под
ред. В. А. Коптюга, Новосиб., 1978; Терпеноиды хвойных растений, Новосиб., 1987.
Б. А, Радбиль.
|