1.4.4. Синтетичні духмяні речовини


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 

Загрузка...

За походженням духмяні речовини поділяють на натуральні, напівсинтетичні та синтетичні. Натуральні духмяні речовини, в свою чергу, поділяються на речовини рослинного та тваринного походження. Речовини тваринного походження становлять дуже обмежену частину від загальної кількості натуральних духмяних речовин. Ці речовини розглянули раніше.

Напівсинтетичними духмяними речовинами зазвичай називають такі речовини, які вилучають з природної сировини, найчастіше з ефірних олій, за допомогою хімічних методів. Крім того, їх потім мо-жуть піддавати хімічній обробці і перетворювати в інші духмяні ре-човини, менш дорогі та дефіцитні, ніж аналоги природних сполук.

Синтетичними духмяними речовинами називають такі речо-вини, які отримані з нафтової, газової або кам’яновугільної і тому подібної сировини, і при їх виробництві застосовувалися лише процеси органічного синтезу.

Фундаментом сучасної парфумерії синтетичного походження є хімічна промисловість та методи хімічної технології й тонкого органічного синтезу. Серед синтетичних духмяних речовин особ-ливе місце займають вищі алканалі (альдегіди) і алканоли (спир-ти), що мають характерний свіжий запах. Синтез цих сполук доз-волив парфумерам створити на їх основі різноманітність композицій, що мають фантазійні запахи. Багато всесвітньо відо-мих духів, такі як французькі «Суар де Парі» і «Шанель № 5», своїм ароматом зобов’язані саме цим сполукам.

Синтетичні духмяні речовини заслужено займають у парфу-мерії важливе місце. Без них вона так би і залишилась на рівні

Технологія парфумерно-косметичних продуктів

середньовічної алхімії. Та і отримувати більшість потрібних на-туральних компонентів з кожним роком стає все важче. Щоб добути 1 кг трояндової олії, потрібно зібрати 2 т ніжних пелюс-ток троянди. А щоб віджати, наприклад, олію з ірису, необхідно дубити його коріння майже два роки. Так само і з іншими вида-ми сировини, які успішно навчилися синтезувати хіміки-орга-ніки. Одні й ті самі речовини можуть бути отримані з природної сировини, напівсинтетичним або синтетичним методами. Прик-ладом є духмяна речовина цитраль, виділена з лемонграсової олії дистиляцією або через сполучення з бісульфатом натрію. Такий цитраль вважається натуральною духмяною речовиною. Цитраль також можна отримати частковим синтезом із лінало-олу, що міститься в коріандровій олії; це буде напівсинтетичний цитраль. Його також можна одержати повним синтезом із ізоп-рену, ацетону, ацетилену чи з іншої хімічної сировини, такий цит-раль уже вважається синтетичною духмяною речовиною. Пере-вага того чи іншого способу отримання таких духмяних речовин виявляються завдяки їхнім якісним характеристикам та собівар-тості отримання.

Але повністю натуральні духмяні речовини замінити поки що неможливо. Тільки сукупність натуральних, напівсинтетичних і синтетичних духмяних речовин дає на сьогодні можливість ство-рити такі духи, які дійсно можна назвати творінням парфумерного мистецтва. Творінням, у яке закладений досвід, тонка чутливість і багато місяців (а іноді й років) клопіткої роботи парфумера.

Хімія духмяних речовин — це розділ органічної хімії, присвя-чений отриманню і властивостям духмяних речовин, що мають, як правило, приємний запах і використовуються у виробництві парфумерних і косметичних виробів, туалетного мила, синте-тичних миючих засобів, товарів побутової хімії і харчових про-дуктів.

Ще в давнину було відоме використання ароматичних речо-вин у культових обрядах, такі бальзами, як ладан, використову-вались під час богослужінь, ритуальних обрядів і застосовуються з цією метою й нині.

Розвиток хімічного синтезу духмяних речовин проходив на основі розвитку органічної хімії одночасно з розширенням про-мислового виробництва ефірних олій. Найбільшими виробниками синтетичних духмяних речовин за кордоном є США, Швейцарія, Голландія та Японія.

Одержані штучним шляхом духмяні речовини зараз викорис-товують одночасно з ефірними оліями, екстрактами, настоями чи іншими сумішами природного походження.

До духмяних речовин залежно від їх призначення висувають ряд вимог. Для сприйняття запаху духмяної речовини органами нюху необхідно, щоб у повітрі була певна, можливо постійна, концентрація пари цієї речовини.

Духмяні речовини повинні бути фізіологічно сумісні з організ-мом людини, стійкі до дії світла, повітря, речовин, з якими їх змішують для отримання композицій, віддушок і харчових аро-матизаторів, а також середовищ, у які їх вносять. Вони також не повинні порушувати гомогенність сумішей приготованих для ви-користання.

Не менш важливі вимоги до способу отримання, очищення і зберігання духмяних речовин, від яких значною мірою залежать характеристики їхнього запаху.

Останніми роками розширюються галузі застосування синте-тичних духмяних речовин: у медицині (ванілін, обепін, ментол, метилсаліцилат, псевдоіонон, цитраль), у машинобудуванні при нікелюванні (кумарин), як пластифікатор для целюлозних лаків (бензилбензоат).

Серед духмяних речовин відомі сполуки аліфатичного (ацик-лічного) і циклічного ряду, в числі останніх — карбоциклічні (алі-циклічні і ароматичні), а також гетерогенні сполуки.

Духмяні речовини відносять до різних класів органічних спо-лук, таких як спирти, прості і складні ефіри, лактони, альдегіди, кетони, ацеталі і кеталі, нітросполуки та ін.

Деякі духмяні речовини є гетерофункціональними сполуками. Вони характеризуються наявністю в молекулі декількох різних функціональних груп. До них, наприклад, відносяться евгенол, ізоевгенол, складні ефіри саліцилової і антранілової кислот, ванілін, ванілаль, обепин, геліотропін, гідроксицитронеллаль, аце-тиланізол, нітромускуси та ін.

Не дивлячись на відсутність чіткої залежності між будовою і запахом духмяних речовин, встановлені деякі емпіричні правила і закономірності. Відомо, наприклад, що ряд речовин різного

Технологія парфумерно-косметичних продуктів

складу і хімічної будови мають близьке направлення запаху і що речовини однакового складу, але з різною будовою можуть мати різні запахи. Тим більше що значною мірою запах речовини за-лежить від будови його вуглецевого скелету. Великий вплив на запах має розгалуження молекули, положення замінників, на-явність і розташування подвійних зв’язків, просторове розміщен-ня окремих груп атомів і конфігурація молекул.

Основні методи отримання синтетичних духмяних речовин ґрунтуються на загальних реакціях органічного синтезу. Ці реакції проходять як без зміни вуглецевого скелету вихідної речовини, так і з його змінами.

Як основну сировину для виділення і часткового синтезу дух-мяних речовин у значних кількостях використовували ефірні олії. Нині для синтезу духмяних речовин усе більше використовують різноманітну продукцію хімічної, нафтохімічної та лісохімічної промисловостей.

Як правило, при виробництві синтетичних духмяних речовин повним синтезом вартість хімічної сировини значно нижча, ніж вартість натуральної сировини, яка використовується для отри-мання тієї самої речовини частковим синтезом, чи при її виді-ленні із природної сировини. Відмінність у якості натуральних і синтетичних духмяних речовин однієї будови, складу, наймену-вання при однаковому вмісті в них основної речовини полягає лише у відмінності відтінків запаху, які залежать від кількості і характеру домішок, що містяться в цих речовинах.

Контроль за чистотою кінцевих продуктів синтезу духмяних речовин проводять фізичними і хімічними методами, загальни-ми для аналогічних органічних сполук. Якість запаху оцінюють органолептично.

Найбільша частина із виготовлених духмяних речовин припа-дає на клас складних ефірів, потім — спиртів і альдегідів. Особли-во важливе значення серед синтетичних духмяних речовин мають цитраль (він є сировиною для ряду продуктів), іонон, гідрокси-цитронелаль, ліналілацетат, ванілін, терпинеол і його ацетат, ізо-евгенол, ментол, іралія, цитронелол, геліотропін, метилантрані-лат, бензиловий спирт і його ацетат, обепин, цикламенальдегід, сантал, індол, ряд складних ефірів. Духмяні речовини в індивідуальному вигляді, як правило, не застосовуються (за винятком ваніліну, ментолу, анетолу і деяких інших); з них отримують складні суміші (парфумерні композиції, віддушки для ароматизації мила, косметичних продуктів, товарів побутової хімії, а також харчові ароматизатори і фруктово-ягідні есенції).

Загальний висновок можна зробити такий: усі духмяні речо-вини в своїй більшості — це сполуки терпенового або ароматич-ного рядів, рідше — аліфатичного. Кисневомісні сполуки мають активні функціональні групи, розгалужений вуглеводневий лан-цюг і кількість вуглецевих атомів не більше ніж 17–18.

Усі духмяні речовини легко підлягають змінам свого хімічного складу під впливом зовнішніх факторів, особливо нагрівання і дії кисню повітря. Тому вони повинні зберігатися в закритому по-суді без доступу кисню повітря і вологи, вводитись у парфумер-но-косметичні вироби при невисокій температурі.

Різниця між поняттями духмяна речовина і ефірна олія поля-гає в тому, що перше поняття відповідає індивідуальним сполу-кам, а друге — складній суміші духмяних речовин, вилучених з відповідної рослинної сировини.

Духмяні речовини досить часто отримують синтетичним шля-хом, рідше — спеціальними методами видалення з ефірних олій, наприклад, кристалізацією ментолу із ефірної олії м’яти, або от-римання евгенолу із гвоздичної олії оброблення останньої вод-ним розчином гідроксиду натрію.

Ефірні олії та індивідуальні духмяні речовини використовують як віддушки в парфумерних і косметичних препаратах. Найчас-тіше застосовують не індивідуальні духмяні речовини чи ефірні олії, а їх суміші — композицію.

Композиція складається для отримання певного запаху і міс-тить ряд компонентів. Готується вона змішуванням компонентів за кімнатної температури або при нагріванні, якщо до її складу входить твердий компонент (наприклад ментол).

Перелік та основні характеристики духмяних речовин наве-дені в Додатку 1.

Технологія парфумерно-косметичних продуктів