Lactones

Různé laktony, zleva doprava: β-, γ-, δ- a ε-lakton
Makrocyklický lakton erythromycin A je léčivá látka a je produkován bakteriemi rodu Streptomyces . Vlevo je zobrazen velký laktonový kruh.

V organické chemii jsou laktony heterocyklické sloučeniny, které v molekule tvoří esterovou vazbu , tzn. H. kyslíku most , a mají karbonylovou skupinu přímo na stejném atomu uhlíku atom . Jsou intramolekulární , cyklické estery z hydroxykarboxylových kyselin .

nomenklatura

Řecká písmena označují polohu nebo polohu hydroxylové skupiny ve formálně ležící hydroxykarboxylové kyselině vzhledem ke karboxylové skupině . Atom uhlíku sousedící s karboxylovou skupinou je označován jako a - poloha , další jako p-poloha atd.

Laktony jsou také pojmenovány přidáním koncového -olidu k názvu odpovídajícího uhlovodíku; poloha atomu C zapojeného do uzavření kruhu je uvedena jako číslo: z. B. Propan-3-olid = p-propiolakton.

Výskyt

Stejně jako ostatní ovoce obsahují broskve laktony s typickým ovocným zápachem.

Laktony jsou důležitou skupinou mezi aromatickými látkami . V přírodě se vyskytují hlavně γ- a δ-laktony s nerozvětvenými postranními řetězci, přičemž y-laktony se vyskytují častěji v rostlinných produktech a δ-laktony častěji v živočišných produktech. Většina přirozeně se vyskytujících laktonů má sudý počet atomů uhlíku, ale existují i ​​některé s lichým počtem. Jako aromatické látky jsou zvláště důležité laktony s 8 až 12 atomy uhlíku. Laktony s méně než 10 atomy uhlíku voní ovocně -curminově , zatímco ty s více než 10 uhlíkovými atomy voní broskvově.

Například meruňky , nektarinky a broskve obsahují velké množství y-laktonů se šesti až dvanácti atomy uhlíku (jako je y-dekalakton ) a 8-laktonů s osmi až dvanácti atomy uhlíku (jako je δ-dekalakton ), které jsou buď kokosový, ovocný-Vůně broskvová nebo ovocně mastná.

Příkladem výskytu laktonů v živočišných produktech je δ-dekalakton , který se nachází v mléčném tuku . Je to důležité aroma mléčných výrobků, jako je trvanlivé mléko , sýr a zejména máslo , které vytváří sladkou notu.

Mezi další přirozeně se vyskytující laktony patří kardenolidy , dekalaktony , furanolaktony ( salvinoriny a limonoidy ), makrolidy a ochratoxiny .

Výrobní

Zatímco α-laktony, jejichž nejjednodušším zástupcem je acetolakton , jsou známy pouze jako nestabilní meziprodukty a β-laktony (čtyřčlenné kruhy) lze připravit pouze za zvláštních podmínek, γ- a δ-laktony (pětičlenné a šestičlenné kruhy) jsou snadno získatelné, stabilní heterocyklické sloučeniny. y-laktony vznikají odpařováním zředěných vodných roztoků odpovídajících y-hydroxykarboxylových kyselin. Naproti tomu a-hydroxykarboxylové kyseliny vytvářejí oligomery při odpařování a laktidy při dalším zahřívání . Pokud jsou karboxylová skupina a hydroxylová skupina dále od sebe, laktony také rychle stanou nestabilní. Jedním z nejznámějších ε-laktonů je ε-kaprolakton, lakton z kyseliny kapronové . Polyestery lze vyrobit z e-kaprolaktonu. Kopolymerace z e-kaprolaktonu s mléčného kvašení vede k polyestery , které jsou biologicky odbouratelné.

Schematický příklad tvorby laktonu; tvorba gamma-butyrolaktonu z y-hydroxymáselné kyseliny o eliminací vody :

Lactonbildung.png

Dalším způsobem výroby laktonů je Baeyer-Villigerova oxidace . Cyklické ketony se oxiduje se peroxykarboxylové kyseliny s rozšíření kruhu . Baeyer-Villigerova oxidace cyklohexanonu dodává průmyslově vyráběný e- kaprolakton ve značných množstvích , výchozí produkt pro výrobu polyesterů a polyetherů .

Ohřátý nebo fermentovaný a biotransformovaný ricinový olej je zdrojem různých laktonů.

Viz také

Individuální důkazy

  1. ↑ H. Beyer, W. Walter: Učebnice organické chemie. 20. vydání. Hirzel, Stuttgart 1984, s. 264.
  2. ↑ Wilfried Schwab & Peter Schreier: Enzymatická tvorba aromatických těkavých látek z lipidů . In: Tsung Min Kuo & Harold Gardner (Eds.): Lipid Biotechnology . CRC Press, 2002, ISBN 978-0-203-90819-8 , s. 302-307 ( google.de ).
  3. ↑ a b c Wolfgang Legrum: Vůně, mezi zápachem a vůní . Výskyt, vlastnosti a použití vonných látek a jejich směsí. Vieweg + Teubner Verlag, Wiesbaden 2011, ISBN 978-3-8348-1245-2 , 5 Flavors in Food, 5.1.3 Lactones, s. 87-88 & 149 , doi : 10,1007 / 978-3-8348-8276-9 ( omezený náhled v Google Book Search [přístup 26. srpna 2016]).
  4. ↑ Harald Cherdron, Hellmut Ohse, Friedhelm Korte: Polymerace laktonů. Část 1: Homopolymerizace 4-, 6- a 7členných laktonů s kationtovými iniciátory , In: The macromolecular chemistry. 56 (1), 1962, s. 179-186, doi : 10,1002 / macp.1962.020560113 .
  5. ↑ Organikum . Wiley-VCH Verlag GmbH, 23. vydání, 2009, ISBN 978-3-527-32292-3 , s. 683-684.
  6. ↑ Otto-Albrecht Neumüller (Ed.): Römpps Chemie-Lexikon. Svazek 1: A-Cl. 8. přepracované a rozšířené vydání. Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1979, ISBN 3-440-04511-0 , s. 586.
  7. ↑ Birgit Kamm: Mikroorganismy v biologických rafinériích. Springer, 2015, ISBN 978-3-662-45208-0 , s. 277.
  8. ^ Dolf De Rovira, Sr.: Slovník chutí. Druhé vydání, Wiley-Blackwell, 2008, ISBN 978-0-8138-2135-1 , s. 181.