Chất này có thể có mùi không? Lý thuyết hóa học về mùi

CHẤT thơm, các hợp chất hữu cơ tự nhiên và tổng hợp có mùi đặc trưng, ​​​​được sử dụng trong sản xuất nước hoa và mỹ phẩm, chất tẩy rửa, thực phẩm và các sản phẩm khác. Phân bố rộng rãi trong tự nhiên: được tìm thấy trong tinh dầu, nhựa thơm và các hỗn hợp phức tạp khác của các chất hữu cơ được phân lập từ các sản phẩm có nguồn gốc thực vật và động vật. Từ khi nước hoa ra đời cho đến thế kỷ 19, các sản phẩm tự nhiên là nguồn cung cấp chất thơm duy nhất. Vào thế kỷ 19, cấu trúc của một số chất thơm đã được thiết lập, một số trong số chúng đã được tổng hợp (các chất tương tự tổng hợp đầu tiên của các chất thơm tự nhiên, ví dụ, vanillin có mùi vani, rượu 2-phenylethyl có mùi hoa hồng). Vào cuối thế kỷ 20, các phương pháp đã được phát triển để tổng hợp không chỉ phần lớn các chất thơm trước đây thu được từ nguyên liệu tự nhiên (ví dụ, tinh dầu bạc hà có mùi bạc hà, citral có mùi chanh), mà còn cả chất thơm. các chất không có trong tự nhiên (folion có mùi lá tím, jasminaldehyde có mùi hoa nhài, cycloacetate có mùi hoa, v.v.). Việc tạo ra các chất thơm tổng hợp giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm này, mở rộng phạm vi của chúng, bảo tồn thực vật và động vật (ví dụ, người ta biết rằng để thu được 1 kg dầu hoa hồng, cần phải xử lý tới 1 kg dầu hoa hồng). 3 tấn cánh hoa hồng và để sản xuất 1 kg xạ hương phải tiêu diệt khoảng 30 nghìn con hươu xạ đực).

Nhóm chất thơm phong phú nhất là este; nhiều chất thơm thuộc về andehit, xeton, rượu và một số loại hợp chất hữu cơ khác. Este của axit béo thấp hơn và rượu monohydric béo bão hòa có mùi trái cây (được gọi là tinh chất trái cây, ví dụ, isoamyl axetat có mùi lê), este của axit béo và rượu thơm hoặc rượu terpene - hoa (ví dụ, benzyl axetat). với mùi hoa nhài, linalyl axetat với mùi cam bergamot), este benzoic, salicylic và các axit thơm khác - chủ yếu có mùi balsamic ngọt (chúng thường được sử dụng làm chất cố định mùi - chất hấp thụ các chất thơm; hổ phách và xạ hương được sử dụng cho cùng một mục đích). Các chất thơm có giá trị trong số các aldehyd bao gồm, ví dụ, anisealdehyde có mùi hoa táo gai, heliotropin có mùi heliotrope, cinnamaldehyde có mùi quế và myrzenal có mùi hoa. Trong số các xeton, quan trọng nhất là hoa nhài có mùi hoa nhài, ionone có mùi hoa tím; từ rượu - geraniol có mùi hoa hồng, linalool có mùi hoa huệ thung lũng, terpineol có mùi hoa cà, eugenol có mùi đinh hương; từ lactones - coumarin có mùi cỏ khô tươi; của terpenes - limonene có mùi chanh.

Mối quan hệ giữa mùi của một chất và cấu trúc hóa học của nó chưa được nghiên cứu đủ để dự đoán mùi dựa trên công thức của chất đó, tuy nhiên, các mẫu cụ thể đã được xác định cho một số nhóm hợp chất nhất định. Do đó, sự hiện diện trong phân tử của một số nhóm chức giống hệt nhau (đối với các hợp chất béo cũng khác nhau) thường dẫn đến mùi yếu đi hoặc thậm chí biến mất hoàn toàn (ví dụ, khi chuyển từ rượu đơn chất sang rượu đa chức). Mùi của aldehyd mạch nhánh thường mạnh hơn và dễ chịu hơn mùi của các đồng phân mạch thẳng của chúng. Các hợp chất béo chứa hơn 17-18 nguyên tử carbon không có mùi. Lấy ví dụ về xeton vòng lớn có công thức I, cho thấy mùi của chúng phụ thuộc vào số lượng nguyên tử cacbon trong chu trình: với n = 5-7 xeton có mùi long não, với n = 8 - tuyết tùng, n = 9- 13 - xạ hương (trong trường hợp này, việc thay thế một hoặc hai nhóm CH 2 trên nguyên tử O, N hoặc S không ảnh hưởng đến mùi), khi số lượng nguyên tử C tăng thêm, mùi dần biến mất.

Sự giống nhau về cấu trúc của các chất không phải lúc nào cũng quyết định sự giống nhau về mùi của chúng. Như vậy, chất có công thức II (R - H) có mùi hổ phách, chất III có mùi trái cây nồng, chất tương tự II, trong đó R là CH 3, không mùi.

Đồng phân cis và trans của một số hợp chất có mùi khác nhau, ví dụ anethole (đồng phân trans có mùi hồi, đồng phân cis có mùi khó chịu), 3-hexen-1-ol

(đồng phân cis có mùi thảo mộc tươi, đồng phân trans có mùi hoa cúc); Không giống như vanillin, isovillin (công thức IV) hầu như không có mùi.

Mặt khác, các chất có cấu trúc hóa học khác nhau có thể có mùi tương tự. Ví dụ, mùi hoa hồng là đặc trưng của rosatone

3-metyl-1-phenyl-3-pentanol

geraniol và đồng phân cis của nó - nerol, rosenoxide (công thức V).

Mùi bị ảnh hưởng bởi mức độ pha loãng của các chất thơm. Do đó, một số chất nguyên chất có mùi khó chịu (ví dụ, cầy hương, được sử dụng rộng rãi trong nước hoa, có mùi phân-xạ hương). Trộn các chất thơm khác nhau theo tỷ lệ nhất định có thể dẫn đến sự xuất hiện của một mùi mới và sự biến mất của mùi.

Hiệu quả của việc sử dụng một chất thơm cụ thể không chỉ được xác định bởi mùi mà còn bởi các đặc tính khác của nó - độ trơ hóa học, độ bay hơi, độ hòa tan, độc tính; Sự sẵn có của các phương pháp sản xuất thuận tiện và kinh tế về mặt công nghệ là rất quan trọng. Các chất thơm được sử dụng trong các chế phẩm nước hoa thu được bằng cách trộn các chất thơm khác nhau theo tỷ lệ nhất định, cũng như trong chế phẩm nước hoa để tạo hương vị cho các sản phẩm mỹ phẩm và hóa chất gia dụng, làm chất tạo hương liệu trong các sản phẩm thực phẩm. Các chế phẩm nước hoa phức tạp thường chứa vài chục chất thơm riêng lẻ và các loại tinh dầu khác nhau (ví dụ: thành phần nước hoa “Red Moscow” bao gồm khoảng 80 chất thơm và hơn 20 hỗn hợp tự nhiên). Sản xuất chất thơm hiện đại chủ yếu dựa vào hóa chất và nguyên liệu hóa học rừng; Một số chất thơm thu được từ tinh dầu. Khối lượng sản xuất chất thơm trên thế giới khoảng 110 nghìn tấn/năm (trên 800 mặt hàng); ở Liên Xô họ sản xuất khoảng 6 nghìn tấn/năm (hơn 150 mặt hàng); Ở Nga, việc sản xuất chất thơm gần như đã chấm dứt.

Sáng. : Voitkevich S.A. 865 chất thơm dùng cho nước hoa và hóa chất gia dụng. M., 1994; Kheifits L. A., Dashunin V. M. Chất thơm và các sản phẩm nước hoa khác. M., 1994; Hóa học và công nghệ hương liệu / Ed. của D. Rowe. Oxf., 2005; Pybus D.N., Bán S.S. Hóa chất nước hoa. tái bản lần thứ 2. Camb., 2006.

MÙI VÀ VỊ. Mũi của một nhà hóa học tổng hợp làm việc trong phòng thí nghiệm lớn phải trải qua những cuộc kiểm tra nghiêm ngặt hàng ngày. Rốt cuộc, một số chất dù chỉ với số lượng không đáng kể cũng có thể đuổi một người ra khỏi phòng. Chất nào có mùi khó chịu nhất và mũi con người nhạy cảm nhất?

Người ta thường tin rằng mọi người nhạy cảm hơn với mùi khó chịu. Ví dụ, axit butyric tự do, giống như tất cả các axit cacboxylic có số lượng nhỏ nguyên tử cacbon, có mùi hăng, khó chịu; do đó, khi dầu bị hỏng, butyric và các axit khác được giải phóng ở trạng thái tự do và tạo ra mùi và vị khó chịu (ôi thiu). Đây là một ví dụ khác. Tỏi và hành có mùi hăng vì chúng thải ra các hợp chất lưu huỳnh: tỏi - chủ yếu là diallyl disulfide (CH 2 =CH–CH 2) 2 S 2 và allicin (từ tên Latin của tỏi Allium sativum) CH 2 =CH–CH 2 –SO– S –CH 2 –CH=CH 2 , củ hành – allylpropyl disulfua CH 2 =CH–CH 2 –S–S–CH 2 –CH–CH 3 . Điều thú vị là bản thân tỏi và hành không chứa các hợp chất này nhưng lại có rất nhiều axit amin cysteine ​​với nhóm sulfhydryl –SH. Khi cắt tỏi hoặc hành, các axit amin này được enzym chuyển hóa thành chất disulfua có mùi. Trong hành tây, thiopropionaldehyde-S-oxide CH 3 –CH 2 –CH=S=O được hình thành đồng thời, là một chất gây chảy nước mắt khá mạnh (từ tiếng Latin lacrima - nước mắt), tức là. gây chảy nước mắt. Nhân tiện, các disulfua được đề cập có một tính năng hiếm có. Nhiều người nhận thấy rằng hầu như không thể loại bỏ mùi hành hoặc tỏi: việc đánh răng hay súc miệng đều không có tác dụng. Nhưng thực tế là những hợp chất này không được thải ra từ miệng mà từ phổi! Disulfide, sau khi thâm nhập từ thức ăn vào thành ruột và sâu hơn vào máu, được vận chuyển khắp cơ thể, kể cả vào phổi. Ở đó chúng được thả ra bằng không khí thở ra.

Một trong những mùi khó chịu nhất là thiol hoặc mercaptan có công thức chung R–SH (tên thứ hai phản ánh khả năng của các hợp chất này liên kết với thủy ngân, trong tiếng Anh tính chất này được gọi là bắt giữ thủy ngân). Một lượng nhỏ chất có mùi rất mạnh, ví dụ isoamyl mercaptan (CH 3) 2 CH–CH 2 –CH 2 –SH, được thêm vào khí tự nhiên cháy trong bếp lò (chủ yếu là metan), điều này có thể thực hiện được để phát hiện rò rỉ khí gas trong khu dân cư: một người có thể ngửi thấy hợp chất này với lượng hai phần nghìn tỷ gam! Tuy nhiên, rất hiếm người (khoảng 1 trên 1000 người) không ngửi thấy mùi mercaptan. Có lẽ điều này phần nào giải thích những trường hợp cháy nổ do rò rỉ gas? “Mù màu mùi”, một cách khoa học là chứng mất khứu giác (từ tiếng Hy Lạp osme - mùi), đôi khi mở rộng đến tất cả các mùi, thường xuyên hơn đối với một số mùi cụ thể (chứng mất khứu giác cụ thể). Như vậy, 2% người dân không ngửi thấy mùi ngọt của axit isovaleric, 10% không ngửi thấy mùi axit hydrocyanic độc, 12% không ngửi thấy mùi xạ hương, 36% không ngửi thấy mùi mạch nha, 47% không ngửi thấy mùi hormone androsterone.

Mercaptans truyền mùi cho chất tiết có mùi cực kỳ hôi của chồn hôi, một loài động vật nhỏ thuộc họ Mustelidae (tên gọi khác của nó là bọ xít). Đã có trường hợp người ta bất tỉnh sau khi hít phải chất tiết của những loài động vật này và thậm chí còn cảm thấy đau đầu vào ngày hôm sau. Khi các nhà hóa học phân tích chi tiết chất tiết của chồn hôi, họ tìm thấy 3-methylbutanethiol (isoamyl mercaptan) (CH 3) 2 CH–CH 2 –CH 2 –SH, xuất thần-2-butene-1-thiol (crotyl mercaptan) CH 3 –CH=CH–CH 2 –SH và xuất thần-2-butenylmetyl disulfua CH 3 –CH=CH–CH 2 –S–S–CH 3 . Nhưng hóa ra còn có mùi tệ hơn. Trong Sách kỷ lục Guinness nổi tiếng, ethyl mercaptan C 2 H 9 S H và butyl selenomercaptan C 4 H 9 Se H được xếp vào loại hợp chất hóa học có mùi hôi nhất - mùi của chúng giống như sự kết hợp của mùi bắp cải thối, tỏi, hành và nước thải đồng thời. Và trong sách giáo khoa của A.E. Chichibabin Nguyên tắc cơ bản của hóa học hữu cơ Người ta nói: “Mùi mercaptan là một trong những mùi kinh tởm và nồng nặc nhất được tìm thấy trong các chất hữu cơ... Methyl mercaptan CH 3 SH được hình thành trong quá trình thủy phân keratin len và phân hủy các chất protein có chứa lưu huỳnh. Nó cũng được tìm thấy trong phân người, cùng với skatole (b-methylindole), nguyên nhân gây ra mùi khó chịu.”

Họ thường loại bỏ mùi khó chịu bằng cách đổ đầy một số chất khử mùi có mùi mạnh hơn, nếu sử dụng thường xuyên, bản thân chất này có thể gây ra cảm giác khó chịu. Một bằng sáng chế thú vị của Hoa Kỳ từ năm 1989 cho “dầu gội chồn hôi”, chứa dung dịch kali iodat 2% KIO 3. Hợp chất này dễ dàng oxy hóa mercaptan và disulfide thành sulfoxide, sunfat hoặc sulfones, không mùi.

Chưa hết, kỷ lục về độ nhạy thuộc về một hợp chất có mùi dễ chịu. TRONG sách kỷ lục Guinness Người ta tuyên bố rằng chất này là vanillin: sự hiện diện của nó trong không khí có thể được cảm nhận ở nồng độ 2H 10–11 g mỗi lít. Tuy nhiên, kỷ lục này đã bị phá vào năm 1996. Người giữ kỷ lục mới là loại rượu vang lactone, một dẫn xuất của methylcyclohexene với công thức khá đơn giản C 10 H 14 O 2; nó mang lại cho rượu vang đỏ và trắng mùi thơm “dừa” ngọt ngào. Độ nhạy của mũi với chất này thật đáng kinh ngạc: nó có thể được cảm nhận ở nồng độ 0,01 picogram (10–14 hoặc một phần trăm nghìn tỷ gam) trong 1 lít không khí. Không kém phần ngạc nhiên là tính năng này chỉ đặc trưng cho một trong các đồng phân không gian ( cmt. HÓA CHẤT HỮU CƠ) lactone, trong khi mùi phản cực của nó chỉ có thể được cảm nhận ở nồng độ 1 mg/l, cao hơn 11 bậc!

Như thường lệ, có một con ruồi trong thuốc mỡ ở đây. Do đó, 2,4,6-trichloroanisole CH 3 OS 6 H 2 Cl 3 tạo cho rượu vang (tất nhiên, không phải loại có chất lượng cao nhất) có mùi “giòn”. Những người nếm thử có kinh nghiệm có thể phát hiện sự hiện diện của hợp chất này ở mức 10 ng (nanogram) mỗi lít. May mắn thay, mức độ này lớn hơn 6 bậc so với rượu lacton. Người ta tin rằng trichloroanisole thực sự được hình thành trong nút chai dưới tác động của vi sinh vật. Có thể nguồn gốc chính của chất này là thuốc trừ sâu có chứa clo, dùng để diệt côn trùng trong hầm rượu.

Các chất có mùi quen thuộc khác còn kém xa những người giữ kỷ lục. Tuy nhiên, một số trong số chúng có độ bền đáng kinh ngạc. Tại thành phố Marrakech ở Maroc có một ngọn tháp - một tòa tháp cao khoảng 70 m, được xây dựng theo lệnh của Quốc vương như một dấu hiệu chiến thắng người Tây Ban Nha. Tháp nổi tiếng vì các bức tường của nó có mùi xạ hương. Xạ hương tự nhiên là một loại hương có giá trị được sản xuất bởi các tuyến của hươu xạ đực, một loài động vật thuộc họ hươu. Mùi xạ hương được tạo ra bởi 3-methylcyclopentadecanone-1 (muscone). Hóa ra là trong quá trình xây dựng tháp vào năm 1195, khoảng một nghìn bao xạ hương đã được trộn vào xi măng để giữ các viên đá lại với nhau. Và mùi vẫn không biến mất sau 800 năm...

Nếu chúng ta không chỉ sử dụng mũi của con người để xác định mùi hương vô địch thì kết quả sẽ thay đổi rất nhiều. Ví dụ, người ta biết rằng khứu giác của chó tốt hơn của chúng ta đến mức nào. Cơ quan khứu giác của côn trùng nhạy cảm hơn rất nhiều. Tín hiệu dành cho họ là những chất đặc biệt - pheromone ( cmt. KIẾN). Sự nhạy cảm với họ thật đáng kinh ngạc. Ví dụ, kiến ​​Atta texana sử dụng este metyl axit 4-methylpyrrole-2-carboxylic để đánh dấu đường đi của chúng. Chỉ cần một miligam hợp chất này là đủ để đánh dấu một đường đi dài gấp ba lần đường xích đạo của Trái đất! Chỉ cần một con kiến ​​tổng hợp được 3 ng hợp chất này là đủ cho nhu cầu của nó. Bướm thậm chí còn nhạy cảm hơn với pheromone - con đực của chúng cảm nhận được sự hiện diện của con cái ở khoảng cách vài km. Một số loài bướm phát hiện sự hiện diện của pheromone nếu 1 cm 3 không khí chứa một phân tử! Để so sánh: chúng tôi cảm nhận được rượu lactone ở nồng độ 10–17 g/cm 3 , có trọng lượng phân tử 134 tương ứng với 45.000 phân tử/cm 3 .

Pheromone thường có trọng lượng phân tử từ 100 đến 300. “Tác nhân truyền tín hiệu” đơn giản nhất trong cấu trúc là carbon dioxide (carbon dioxide). Nó phục vụ như một pheromone cho một số loài kiến. Khi ở xa tổ kiến, kiến ​​thợ tìm đường về nhà, hướng tới sự gia tăng nồng độ CO 2, đạt mức tối đa khi ở gần một đàn kiến. Khí này còn thu hút ấu trùng của một số loài giun ăn rễ ngô. Sau khi nở, ấu trùng nhỏ bé có thể di chuyển sâu tới 1 mét trên mặt đất để tìm kiếm thức ăn, được dẫn dắt bởi “mùi” CO 2 do rễ cây thải ra.

Mối quan hệ giữa cây sung, quả của chúng và những con ong vả sống trong đó rất thú vị. Khi quả sung chín, nồng độ CO 2 trong quả tăng thêm 10%. Điều này là đủ để đưa ong cái vào giấc ngủ. Con đực vẫn hoạt động, thụ tinh cho con cái và bay ra ngoài, di chuyển trong quả mọng. Thông qua các lỗ này, lượng CO 2 dư thừa sẽ bay hơi, con cái thức dậy và cũng để lại quả mọng, đồng thời mang theo phấn hoa của cây trên lông của chúng.

Các nhà khoa học từ lâu đã cố gắng tìm hiểu tại sao chất này hay chất kia có mùi như vậy mà không phải chất khác, nhưng vẫn chưa có lý thuyết thống nhất về mùi, và có những lý do giải thích cho điều này: có quá nhiều người phân biệt được các mùi khác nhau (khoảng 10 nghìn), nhận thức của họ quá cá nhân. Các nhà sinh lý học từ lâu đã xác định rằng các đầu của dây thần kinh khứu giác - cơ quan thụ cảm ở người - nằm trong biểu mô ( cmt. GIẢI PHÁP), lót bề mặt trên của khoang mũi. Những tế bào cảm giác này truyền cảm giác khứu giác đến các vùng cảm giác của não. Những người tạo ra nước hoa tạo ra những tác phẩm mới - những nhà soạn nhạc nước hoa - đặc biệt nhạy cảm với mùi hương. Tuy nhiên, không nên nghĩ rằng làm nước hoa là một thú vui. Xét cho cùng, mùi của nhiều chất có thể phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ của nó. Mọi người đều biết rằng hydro sunfua có mùi như trứng thối (sẽ đúng hơn khi nói trứng thối có mùi như hydro sunfua). Tuy nhiên, ở nồng độ rất nhỏ, loại khí độc này có mùi dễ chịu như trứng luộc mới. Đây là một ví dụ thậm chí còn tuyệt vời hơn. Khi các hợp chất protein bị phân hủy, skatole (b-methylindole), một trong những dẫn xuất của benzen, được hình thành. Chính hợp chất có mùi hôi này khiến phân có mùi đặc trưng. Tuy nhiên, ở nồng độ rất nhỏ, skatole không chỉ có mùi dễ chịu mà còn được sử dụng trong nước hoa để tạo cho sản phẩm mùi hương hoa và làm chất cố định. Hơn nữa, skatole được thêm một lượng nhỏ vào một số tinh chất thực phẩm!

Ví dụ trên không phải là ngoại lệ mà là một quy luật. Trở lại thế kỷ 19. Các nhà hóa học đã phát hiện ra rằng aldehyd, phân tử của chúng chứa một chuỗi dài các nguyên tử cacbon, là những chất có mùi thơm. Chúng có thể có mùi như dâu tây, hoa hồng, cỏ tươi, chanh, vỏ cam hoặc mimosa. Hơn nữa, cảm giác về mùi phụ thuộc vào nồng độ. Vì vậy, aldehyd dừa, đúng như tên gọi, có mùi dừa, nhưng ở trạng thái pha loãng cao, nó có mùi mơ hoặc đào hoàn toàn khác. Anisealdehyde, tùy thuộc vào nồng độ, có mùi cỏ khô tươi, hoa hồng hông hoặc hoa táo gai. Nhìn chung, ở dạng đậm đặc, aldehyd, đặc biệt là những chất dễ bay hơi, có mùi khá hăng, thậm chí gây khó chịu, nhưng khi pha loãng mạnh, chúng đột nhiên phát ra mùi thơm hoa thoang thoảng. Vì vậy, ở nồng độ nhỏ, andehit là thành phần không thể thiếu trong các loại tinh dầu quý giá nhất, trong đó có hoa hồng; chúng mang lại cho các chế phẩm nước hoa một sự tươi mát đặc biệt và do đó không một loại nước hoa chất lượng cao nào có thể làm được nếu không có chúng.

Một lý thuyết về mùi cho rằng một phân tử chất tạo mùi vừa khít với cơ quan thụ cảm khứu giác trong mũi giống như một chiếc chìa khóa mở ổ khóa. Lý thuyết này được hỗ trợ bởi các mùi khác nhau của các đồng phân không gian (quang học) của cùng một chất, các phân tử của chúng khác nhau như bàn tay phải và bàn tay trái hoặc giống như một vật thể từ hình ảnh phản chiếu của nó. Các phân tử như vậy được gọi là chirus (từ người thừa kế Hy Lạp - bàn tay). Do đó, hai chất đồng phân đã được phân lập từ thì là và bạc hà - d-carvone và l-carvone. Mọi người sẽ đồng ý rằng mùi bạc hà và hạt caraway hoàn toàn không giống nhau. Những ví dụ như thế này cho thấy các tế bào thụ cảm trong mũi chịu trách nhiệm nhận biết mùi cũng phải là tế bào bất đối.

Về mùi vị, mọi thứ đều không rõ ràng và điều này là do một số đặc điểm sinh lý của cảm giác vị giác. Thứ nhất, mùi vị của một chất thường phụ thuộc vào mùi. Điều này đặc biệt dễ nhận thấy khi một người bị sổ mũi nặng: nếu loại trừ khứu giác, những món ăn ngon nhất và đồ uống ngon nhất sẽ mất hết sức hấp dẫn đối với một người. Các nhà sinh lý học thậm chí còn phát hiện ra rằng một người bị bịt mắt và bịt mũi (để không ngửi thấy mùi thức ăn) khó có thể phân biệt được táo với khoai tây hay thậm chí là hành tây, rượu vang đỏ với cà phê, v.v. Một số ngôn ngữ thậm chí còn có những từ đặc biệt để biểu thị sự kết hợp giữa hương vị và khứu giác (ví dụ: hương vị trong tiếng Anh, gần tương ứng với thuật ngữ “bó hoa” của chúng tôi liên quan đến rượu vang).

Thứ hai, hóa ra hương vị của cùng một chất không phải là một giá trị không đổi và có thể khác nhau rất nhiều ở mỗi người. Do đó, một trường hợp được mô tả khi một người lấy mẫu phát hiện ra vị đắng của phenylthiourea khi nồng độ của nó trong dung dịch chỉ là 0,01 mg/l, trong khi những người khác không phát hiện ra chất tương tự khi nồng độ của nó trong dung dịch là 2,5 g/l, tức là. 250 nghìn lần nữa! Thậm chí còn có những chất tuyệt vời hơn có nhiều “hương vị khác nhau” dành cho những người khác nhau. Ví dụ, muối natri của axit benzoic (C 6 H 5 COONa) có vẻ ngọt đối với một số người, chua đối với một số người, đắng đối với một số người khác và không vị đối với một số người. Có một câu chuyện kể về một nhà hóa học hay đùa, dưới vỏ bọc thí nghiệm, đã đưa cho một nhóm người một dung dịch yếu của chất này để thử (nó vô hại và thậm chí còn được dùng làm chất bảo quản; axit benzoic có trong quả nam việt quất ngăn chặn chúng). khỏi hư hỏng), sau đó yêu cầu họ kể về cảm xúc của mình. Theo quy định, một cuộc giao tranh đã nổ ra: mọi người không thể hiểu tại sao người khác lại nói dối.

Cuối cùng, ngay cả đối với một người, mùi vị của một chất cụ thể có thể khác nhau rất nhiều tùy theo hoàn cảnh. Trở lại thế kỷ trước, các nhà thực vật học đã mô tả một loại cây bụi châu Phi có quả màu đỏ được người dân địa phương gọi là “kỳ diệu”. Khi một người nhai những loại trái cây này, cảm giác vị giác của họ thay đổi - giấm có vị rượu dễ chịu và nước chanh chuyển thành đồ uống ngọt. Các chất khác làm tăng hương vị đặc biệt. Một số trong số chúng được thêm vào thực phẩm một cách đặc biệt. Ví dụ, muối natri của axit glutamic (HOOC–CH 2 –CH 2 –CH(NH 2) –COOH) mang lại hương vị đậm đà cho nhiều món ăn khác nhau, ngay cả khi chúng không chứa thịt. Ngoài ra còn có những chất được biết đến thường làm giảm vị giác - cả ở người và động vật. Chúng bao gồm, ví dụ, một số thiols. Một lượng nhỏ muối đồng và kẽm sẽ khôi phục lại mùi vị, điều này không có gì đáng ngạc nhiên vì các ion của các kim loại này có thể liên kết mạnh với thiol, tạo thành các hợp chất giống như muối.

Tất cả những trường hợp này khiến việc xác định “người giữ kỷ lục” về hương vị trở nên rất khó khăn. Tuy nhiên, có thể đưa ra những “ví dụ điển hình” về vị, trong đó thường có bốn vị: ngọt, mặn, chua, đắng. Tất cả các hương vị khác có thể thu được bằng cách kết hợp bốn hương vị còn lại. (Đúng, một số nhà sinh lý học tin rằng có nhiều hơn bốn vị cơ bản, chẳng hạn như vị cháy, “kim loại”, tinh dầu bạc hà, v.v.). Một ví dụ về vị đắng là quinine, vị ngọt là sucrose (đường củ cải hoặc đường mía thông thường), vị mặn là natri clorua (muối ăn), vị chua là bất kỳ loại axit nào có anion “không vị”.

Độ nhạy của lưỡi không giống nhau đối với “các vị khác nhau”. Chất đắng thường xuất hiện trước. Đây chính xác là trường hợp một con ruồi trong thuốc mỡ làm hỏng một thùng mật ong. Thật vậy, vị của các chất đắng như quinine và strychnine được cảm nhận rõ ràng ở độ pha loãng 1:100.000 hoặc hơn (khoảng một thìa cà phê chất này được pha loãng trong nửa tấn nước!). Quinine là loại thuốc chống sốt rét phổ biến nhất. Các trường hợp đã được mô tả là sau khi uống quinine dưới dạng viên nang (để ngăn thuốc tiếp xúc trực tiếp với lưỡi), người ta phàn nàn về vị đắng trong miệng. Điều này có lẽ được giải thích bởi thực tế là khi vào máu, quinine sẽ kích thích các dây thần kinh vị giác “từ bên trong lưỡi”. Tuy nhiên, ở nồng độ rất nhỏ, vị đắng có thể dễ chịu; Vì vậy, quinine được thêm vào một số đồ uống (thường ở dạng sunfat). Bạn có thể phát hiện quinine trong nước tăng lực không chỉ bằng mùi vị mà còn bằng ánh sáng xanh nhạt của thức uống dưới tia cực tím.

Vị cay nồng nhất có lẽ thuộc về một trong những dẫn xuất vanillin - capsaicin (từ tên Latin của ớt ớt). Lượng lớn nhất là ở cây ớt Capsicum hàng năm - khoảng 0,03%. Nếu bạn nhai một ít hạt tiêu này thì sẽ rất khó để hết cảm giác đau rát ở lưỡi trong một thời gian rất dài. Một người có thể chịu đựng được mùi vị của hợp chất này trong 2 phút nếu nồng độ của nó không vượt quá 0,004 mg/l. Capsaicin đã được biết đến từ năm 1876, và vào năm 1989, chất độc thực vật Resiniferatoxin đã được phân lập, có tác dụng sinh lý tương tự nhưng ở nồng độ thấp hơn 10.000 lần!

Độ nhạy của lưỡi với mặn, chua và ngọt thường khá thấp, dễ dàng kiểm chứng bằng thực nghiệm. Vì vậy, ngay cả một người nếm thử có kinh nghiệm cũng chỉ có thể cảm nhận được sự hiện diện của sucrose trong nước khi nồng độ của nó khoảng 3,5 g/l. Fructose là loại đường tự nhiên ngọt nhất - chỉ ngọt hơn sucrose 1,7 lần. Tuy nhiên, cũng có những hợp chất đặc biệt ngọt ngào. Cuộc tìm kiếm của họ được kích thích bởi nhu cầu thay thế đường tự nhiên bằng các hợp chất có hàm lượng calo thấp, cũng như các chất ngọt vô hại đối với bệnh nhân tiểu đường. Một trong những chất đầu tiên là saccharin - imide ồ-axit sulfobenzoic, vô tình được phát hiện vào năm 1878 (nhà hóa học ngồi ăn trưa mà không rửa tay kỹ sau giờ làm việc). Saccharin ngọt hơn đường khoảng 500 lần.

Năm 1969, người ta cũng tình cờ phát hiện ra rằng metyl este của L-alpha-aspartyl-L-phenylalanine CH 3 OOC–CH(CH 2 C 6 H 5)–NH–CO–CH(NH 2)–CH 2 –COOH vị ngọt. Chất này được biết đến dưới tên thương mại “aspartame”. Aspartame không chỉ ngọt hơn đường (gấp 180 lần) mà còn làm tăng vị ngọt của nó, đặc biệt khi có axit citric.

Thí nghiệm với aspartame cho thấy, đánh giá chủ quan về độ ngọt không tăng đều theo nồng độ của dung dịch: lúc đầu, đánh giá độ ngọt theo điểm tăng nhanh, sau đó ngày càng chậm. Điều này có thể được giải thích theo cách này. Khi nồng độ aspartame tăng lên, các phân tử của nó liên kết với số lượng cơ quan thụ cảm vị giác trên lưỡi ngày càng tăng, chịu trách nhiệm nhận biết vị ngọt. Theo đó, cảm giác ngọt ngào tăng lên. Nhưng khi có đủ aspartame, hầu như tất cả các vị giác đều trở nên “bận rộn”, do đó việc tăng thêm nồng độ ít ảnh hưởng đến vị ngọt của dung dịch.

Thật khó để diễn tả hương vị của bưởi - sự pha trộn giữa vị ngọt, chua và đắng. Nhưng chính từ trái cây của họ, sau khi chế biến 100 lít nước ép, các nhà hóa học đã phân lập được kỷ lục về hương vị vào năm 1982. Điều bất ngờ là hóa ra đó là mercaptan, tên hóa học là 1- P-menthene-8-thiol. Hợp chất này có thể được nếm ở nồng độ thấp tới 0,02 ng/L. Để có được nồng độ như vậy trong một tàu chở dầu khổng lồ với 100.000 tấn nước, chỉ cần hòa tan 2 mg chất này!

Ilya Leenson

Các nhà khoa học trên khắp thế giới đã phát triển hàng chục mô hình máy tính để học cách dự đoán mùi của một phân tử dựa trên cấu trúc của nó. Các mô hình dự đoán tốt nhất cường độ của mùi, độ dễ chịu và giống với mùi tỏi, mùi cháy và mùi cay, một trong những đồng tác giả của công trình, Marat Kazanov, người đứng đầu bộ phận tin sinh học ứng dụng của Viện Thông tin Các vấn đề về truyền tải của Viện Hàn lâm Khoa học Nga, nhà nghiên cứu cấp cao tại Viện Khoa học và Công nghệ Skolkovo, nói với Cherdak.

Chúng ta ngửi thấy nhờ các tín hiệu được gửi đến não từ các tế bào thần kinh khứu giác, các cơ quan thụ cảm liên kết với các phân tử của chất có mùi đi vào mũi của chúng ta. Nhưng cực kỳ khó để dự đoán phản ứng nào mà một phân tử cụ thể sẽ gây ra, mặc dù câu hỏi này từ lâu đã được cả các nhà khoa học quan tâm khi nghiên cứu sự tương tác của các phân tử với các thụ thể và nhà sản xuất nước hoa.

“Kiến thức khoa học hiện nay cho phép chúng ta dự đoán một người sẽ nhìn thấy màu gì nếu chúng ta biết bước sóng của bức xạ điện từ, hoặc nếu chúng ta biết tần số của sóng âm, người đó sẽ nghe thấy âm thanh gì. Không giống như thị giác và thính giác, các nhà khoa học vẫn không thể dự đoán được mùi từ cấu trúc hóa học của phân tử. Marat Kazanov cho biết: Các phân tử tương tự có thể tạo ra các mùi khác nhau, nhưng các phân tử có cấu trúc hoàn toàn khác nhau có thể có mùi giống nhau.

Ví dụ, người ta phân biệt hoàn hảo các loại rượu n-propanol, n-butanol và n-pentanol bằng mùi, mặc dù công thức của chúng tương tự nhau.

Ngược lại, muscone và xạ hương-ketone có công thức hoàn toàn khác nhau nhưng có mùi giống nhau - xạ hương. Vẫn chưa có lời giải thích nào cho đặc điểm nhận biết mùi này.

“Họ đã cố gắng xây dựng các mô hình tính toán dự đoán liên kết cấu trúc hóa học của một phân tử với mùi được cảm nhận trước đó, nhưng theo quy luật, chúng dựa trên dữ liệu từ một thí nghiệm kéo dài 30 năm với một tập hợp hạn chế các chất thơm,” nhà khoa học giải thích.

Trong thí nghiệm này, gần một trăm rưỡi người tham gia đã xác định xem các chất như acetophenone có mùi như thế nào. Tổng cộng có 10 chất được sử dụng trong thí nghiệm. Trong một thí nghiệm mới, kết quả được công bố trên Khoa học, có ít người tham gia hơn - 49 người, nhưng chất họ đánh giá lớn hơn nhiều - 476.

Đối với mỗi chất thơm, mức độ biểu hiện các đặc điểm khác nhau của mùi của nó, chẳng hạn như cường độ, độ dễ chịu và sự giống nhau của nó với 19 mùi nhất định (ngọt, hoa, gỗ, cỏ, v.v.) đã được đánh giá. Đối với tất cả các chất thơm, 4884 đặc tính phân tử đã được tính toán, từ tiêu chuẩn - trọng lượng phân tử, sự hiện diện của một số nguyên tử nhất định và kết thúc bằng đặc điểm không gian của phân tử.

Những dữ liệu này được cung cấp cho các thành viên của tập đoàn Dự đoán khứu giác DREAM. DREAM Challenges là một nền tảng cung cấp dịch vụ cộng đồng cho phép các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới cùng nhau giải quyết các vấn đề nghiên cứu khác nhau trong lĩnh vực sinh học và y học.

Trong trường hợp này, những người tham gia tập đoàn được yêu cầu sử dụng dữ liệu được trình bày để xây dựng các mô hình tính toán dự đoán, dựa trên các đặc điểm phân tử, các chất thơm sẽ có mùi như thế nào.

Tổng cộng có 18 mô hình tính toán đã được xây dựng. Họ giỏi nhất trong việc dự đoán cường độ của một mùi, sau đó là mức độ dễ chịu của một người và sau đó là mức độ giống nhau của 19 mùi nhất định. Các người mẫu tự tin dự đoán những điểm tương đồng với mùi tỏi và mùi khét, mùi ngọt, mùi trái cây và vị cay. Điều khó dự đoán nhất là sự giống nhau giữa mùi nước tiểu, mùi gỗ và vị chua.

Các mô hình cũng cho thấy một số mối tương quan giữa đặc tính của mùi và phân tử. Vì vậy, trọng lượng phân tử càng cao thì mùi càng yếu nhưng dễ chịu hơn. Cường độ mùi cũng tương quan với sự hiện diện của các nhóm phân cực trong phân tử, chẳng hạn như nhóm phenol, enol và hydroxyl, cũng như độ dễ chịu khi phân tử giống với paclitoxel và citronelyl phenyl axetat.

Các nguyên tử lưu huỳnh trong phân tử có liên quan đến mùi tỏi và mùi cháy, còn các phân tử có cấu trúc tương tự như vanillin thì có mùi giống như bánh nướng.

Ekaterina Borovikova

Các loại chất tạo mùi khác nhau được sử dụng trong nước hoa có thể được chia thành ba loại:

• chất có mùi có nguồn gốc thực vật;
• chất có mùi có nguồn gốc động vật;
• nước hoa nhân tạo (tổng hợp).

Hương thơm thực vật Có chất lỏng, chất nhờn, được gọi là tinh dầu, hoặc chất nhớt, nhựa, bao gồm dầu dưỡng và nhựa gôm. Người Pháp gọi tinh dầu thực vật là tinh chất.

Tinh dầu không tập trung ở một bộ phận cụ thể nào của cây mà có trong hoa, quả, lá, vỏ, thân, rễ, v.v. Tuy nhiên, đối với từng cây riêng lẻ, tinh dầu tập trung với số lượng lớn ở một số bộ phận cụ thể. của nhà máy. Không thể sử dụng độ mạnh của mùi phát ra từ thực vật để đánh giá lượng tinh dầu, vì trong tự nhiên, bạn có thể tìm thấy nhiều loại thực vật có mùi nồng nhưng chứa lượng tinh dầu không đáng kể và ngược lại.

Tinh dầu không phải là hợp chất hóa học cụ thể; trong thành phần của chúng, chúng là hỗn hợp của tất cả các loại hợp chất phức tạp. Mùi dễ chịu của tinh dầu chủ yếu là do sự có mặt của các hợp chất oxy.

Nhiệm vụ của những người hành nghề trong ngành nước hoa là loại bỏ các chất không mùi ra khỏi tinh dầu và từ đó làm tăng độ đậm của hương thơm. Tất cả các chất tạo mùi có nguồn gốc thực vật được sử dụng trong nước hoa phải càng tươi càng tốt; Bạn cần bảo quản chúng ở nơi thoáng mát, không quá khô ráo và thỉnh thoảng kiểm tra cẩn thận để kịp thời loại bỏ những phần bị ẩm mốc.

Từ các chất có mùi Nguồn gốc động vật trong nước hoa, những chất sau đây được sử dụng: long diên hương, castorin (dòng hải ly), xạ hương (dòng hươu xạ hương) và cầy hương (nước ép cibet). Những chất này không phải là nước hoa theo đúng nghĩa của từ này mà đóng vai trò như một chất phụ gia để cố định và phân phối hương thơm thực vật tốt nhất.

Sử dụng rộng rãi mùi hương hóa học nhân tạo. Trong số các chất này, một số là sản phẩm tổng hợp có thành phần tương ứng với các chất có mùi tự nhiên (ví dụ vanillin, coumarin, heliotropin, v.v.), một số chất nhân tạo cho ra các sản phẩm có mùi hoàn toàn mới (như nerolin, dầu mirban, v.v.). ). Và cuối cùng, có những chất tổng hợp có mùi giống với các chất có mùi tự nhiên, nhưng về thành phần hóa học lại hoàn toàn khác với các chất sau; ví dụ, ionone, neoviolone được sử dụng thay cho dầu tím thật, benzoaldehyde và nitrobenzen - thay vì dầu hạnh nhân đắng, este metyl axit salicylic - thay vì dầu lộc đề xanh; hoa nhài - thay vì dầu tử đinh hương và hoa huệ của thung lũng; nerolin - thay vì dầu neroli, v.v.

Việc xử lý các chất có mùi nhân tạo thành các chế phẩm nước hoa khác nhau đơn giản, nhanh chóng và dễ dàng hơn nhiều so với việc chế biến các sản phẩm tự nhiên. Hoàn cảnh này đảm bảo sự phân phối rộng rãi nhất của các chất có mùi nhân tạo; Ngoài ra, mặc dù giá của các chất có mùi tổng hợp khá cao nhưng nó được bù đắp hoàn toàn bằng mùi thơm đậm đặc, có thể mang lại năng suất sản phẩm cao hơn với số lượng tối thiểu.

Sử dụng các chất tạo mùi nhân tạo, có thể điều chế ra các chế phẩm nước hoa chất lượng cao nhưng vẫn không thể thay thế các sản phẩm hoàn toàn tự nhiên. Vì vậy, cần phải trộn các sản phẩm nhân tạo với các sản phẩm tự nhiên, mùi thơm của chúng sẽ tăng lên mà không làm mất đi. Các chất có mùi nhân tạo dễ dàng hòa tan trong lượng rượu rượu thích hợp, nhưng vẫn nên để dung dịch và cồn son hoa trong hai đến ba ngày để hòa tan tốt hơn. Đặc biệt thích hợp là các loại dầu được gọi là hoa, ví dụ như cây keo, hoa cẩm chướng, lục bình, quế, hoa huệ, hoa tím, v.v. Loại dầu tốt nhất trong số này là dầu hoa nhài nhân tạo của Đức và dầu cây quế, đã có trong dung dịch cồn 1%. có độ mạnh tương đương với dung dịch tinh dầu đậm đặc thu được từ son môi.

Ngược lại với các tinh chất và chiết xuất thu được từ các chất có mùi tự nhiên, chúng ta sẽ gọi các dung dịch được làm từ các chất có mùi nhân tạo là cồn thuốc.

Ngoài các chất có mùi thực tế, một số sản phẩm phụ trợ được sử dụng trong nước hoa. Chúng bao gồm rượu mạnh, glycerin, dầu béo, chất béo rắn, v.v. Độ tinh khiết và chất lượng của những chất này rất cần thiết cho sự thành công của hoạt động kinh doanh, do đó tất cả các sản phẩm này phải được kiểm tra cẩn thận. Vì vậy, ví dụ, rượu vang phải có nồng độ ít nhất là 90-95° và phải hoàn toàn không có dầu thân máy.

Chất béo cần thiết cho son môi phải tươi, không có mùi lạ, ôi thiu. Tốt nhất bạn nên tự làm tan mỡ (thường là mỡ lợn) ở nhiệt độ thấp nhất có thể cùng với một lượng nhỏ phèn chua và muối ăn. Khi chất béo đã tan chảy, vớt lớp trong suốt ra khỏi các tạp chất đã lắng xuống đáy và sau khi nguội, rửa sạch bằng nước. Nên để các chế phẩm nước hoa được pha chế bằng cồn trong một thời gian dài hoặc ít hơn.

Cơ sở giáo dục thành phố "Trường trung học số 45"

Khóa học

Hóa học của mùi.

Người kiểm tra: Duda L.N.

Người hoàn thành: Học sinh lớp 11 “b”

Kovalev Dmitry Vasilievich

Kemerovo.

Giới thiệu

Nước hoa

Phân loại chất gây mùi

Mối quan hệ giữa mùi của một chất và cấu trúc của nó

Mùi

Câu trả lời thơm

Este thơm

Phần kết luận

Các ứng dụng

Văn học

Giới thiệu

Gần 2000 năm trước, nhà khoa học, nhà thơ và triết gia cổ đại Titus Lucretius Carus tin rằng có những lỗ chân lông nhỏ với kích thước và hình dạng khác nhau trong khoang mũi. Ông lý luận rằng mọi chất có mùi đều phát ra những phân tử nhỏ có hình dạng đặc trưng riêng. Mùi được cảm nhận khi các phân tử này đi vào lỗ chân lông của khoang khứu giác. Việc nhận biết từng mùi phụ thuộc vào việc các phân tử này lọt vào lỗ chân lông nào.

Năm 1756, M. V. Lomonosov, trong tác phẩm “Lời về nguồn gốc ánh sáng, trình bày một lý thuyết mới về màu sắc”, đã đưa ra ý tưởng rằng các đầu cuối của tế bào thần kinh gây ra sự rung động của các hạt vật chất. Trong tác phẩm này, ông viết về chuyển động “quay” (dao động) của các hạt ether như những chất kích thích các giác quan, bao gồm thị giác, vị giác và khứu giác.

Trong thế kỷ qua, khoảng 30 lý thuyết đã được đề xuất, các tác giả trong đó đã cố gắng giải thích bản chất của mùi và sự phụ thuộc của nó vào đặc tính của chất có mùi. Hiện nay người ta đã xác định được rằng bản chất của mùi, giống như bản chất của ánh sáng, có hai đặc tính: hạt (tùy thuộc vào cấu trúc của chất có mùi) và sóng.

Một số phân tử giống hệt nhau có mùi khác nhau, tức là vai trò chính được thực hiện bởi hình dạng hình học của các phân tử của chất có mùi. Điều này được giải thích là do trên các sợi lông khứu giác của khoang mũi có các lỗ có năm hình dạng chính tương ứng cảm nhận được năm mùi (long não, xạ hương, hoa, bạc hà, thanh tao). Khi một phân tử của một chất có mùi, có cấu hình tương tự, đi vào lỗ, thì người ta sẽ ngửi thấy mùi (J. Eimour, 1952). Vì vậy, kết luận suy đoán của Lucretius hóa ra đã được chứng minh một cách khoa học. Có hai mùi chính nữa - hăng và thối rữa, nhưng nhận thức của chúng không liên quan đến hình dạng của các lỗ mà liên quan đến thái độ khác với điện tích của vỏ bao phủ các đầu dây thần kinh khứu giác. Tất cả các mùi hiện có có thể thu được bằng cách trộn bảy mùi nhất định theo sự kết hợp và tỷ lệ thích hợp.

Theo dữ liệu hiện đại, các phân tử của chất có mùi hấp thụ và phát ra sóng có chiều dài từ 1 đến 100 micron, cơ thể con người ở nhiệt độ bình thường sẽ hấp thụ và phát ra sóng có chiều dài từ 4 đến 200 micron. Sóng điện từ quan trọng nhất có chiều dài từ 8 đến 14 micron, tương ứng với bước sóng của phần hồng ngoại của quang phổ. Sự hấp thụ chất tạo mùi đạt được nhờ tia cực tím và sự hấp thụ tia hồng ngoại. Tia cực tím tiêu diệt nhiều mùi hôi và điều này được sử dụng để làm sạch không khí khỏi những mùi không cần thiết.

Những dữ liệu này, cũng như nghiên cứu về quang phổ của mùi, đưa ra lý do để tin rằng mùi có bản chất vật lý và thậm chí chỉ ra gần đúng vị trí của chúng trong phần hồng ngoại và tia cực tím trong thang dao động điện từ. Vì vậy, ý tưởng của Lomonosov về chuyển động “quay” của các hạt ether như chất kích thích giác quan đã được khoa học xác nhận.

Các lý thuyết trên cho phép tạo ra các thiết bị có khả năng “ngửi” bó mùi, xác định loại rượu, cà phê, thuốc lá, các loại thực phẩm khác nhau, v.v. Giờ đây, đặc điểm của từng mùi có thể được ghi lại và tái tạo bằng nhiều thiết bị kỹ thuật khác nhau. Ví dụ, tại các rạp chiếu phim ở Tokyo, các cảnh khác nhau của một bộ phim đi kèm với các mùi khác nhau, loại và cường độ của chúng được xác định bằng máy tính và phân bổ khắp rạp.

Bảy màu sắc của quang phổ, bảy âm thanh đơn giản và bảy thành phần của mùi - đây là những gì tạo nên toàn bộ màu sắc, âm thanh và mùi vị. Điều này có nghĩa là có những mô hình chung về cảm giác thị giác, vị giác và khứu giác, tức là bạn có thể nhận được một hợp âm không chỉ về âm thanh và màu sắc mà còn cả về mùi.

Nước hoa

Khi nói đến mùi thơm, chúng ta thường muốn nói đến các chất hữu cơ có mùi dễ chịu. Khó có ai sẽ nói điều này về clo hoặc mercaptan, mặc dù chúng có mùi riêng. Khi nói đến các chất có mùi thì chúng được gọi là có mùi. Từ quan điểm hóa học, không có sự khác biệt. Nhưng nếu khoa học nghiên cứu về chất có mùi thơm nói chung thì ngành công nghiệp (và trước hết là ngành nước hoa) chủ yếu quan tâm đến chất có mùi thơm. Đúng là rất khó để vạch ra một ranh giới rõ ràng ở đây. Xạ hương nổi tiếng - nền tảng của nước hoa - bản thân nó có mùi nồng, thậm chí khó chịu, nhưng khi thêm một lượng nhỏ vào nước hoa, nó sẽ tăng cường và cải thiện mùi của nó. Indole có mùi phân, nhưng indole pha loãng - trong nước hoa White Lilac - không gợi lên những liên tưởng như vậy.

Nhân tiện, các chất thơm không chỉ khác nhau về mùi mà chúng còn có tác dụng sinh lý: một số thông qua cơ quan khứu giác trên hệ thần kinh trung ương, một số khác khi dùng bằng đường uống. Ví dụ, citral, một chất có mùi chanh dễ chịu, được sử dụng trong nước hoa, cũng là thuốc giãn mạch và được sử dụng cho bệnh tăng huyết áp và bệnh tăng nhãn áp.

Nhiều chất thơm còn có tác dụng sát trùng: một cành anh đào đặt dưới nắp bằng nước đầm lầy sẽ tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật sau 30 phút.

Mọi sự phân chia chất theo mùi đều không chặt chẽ lắm: nó dựa trên cảm giác chủ quan của chúng ta. Và thường thì người này thích, người khác lại không thích. Vẫn chưa thể đánh giá hay thể hiện mùi của một chất một cách khách quan.

Nó thường được so sánh với một thứ gì đó, chẳng hạn như mùi tím, cam, hoa hồng. Khoa học đã tích lũy được nhiều bằng chứng thực nghiệm liên kết mùi hương với cấu trúc của phân tử. Một số tác giả trích dẫn tới 50 hoặc nhiều “cầu nối” như vậy giữa cấu trúc và mùi. Không còn nghi ngờ gì nữa, các chất thơm, theo nguyên tắc, có chứa một trong những nhóm chức được gọi là: carbinol -C-OH, carbonyl >C=O, este và một số nhóm khác.

Este thường có mùi trái cây hoặc mùi hoa quả nên không thể thiếu trong ngành công nghiệp thực phẩm. Rốt cuộc, họ tạo cho nhiều sản phẩm bánh kẹo và nước ngọt có mùi trái cây. Ngành công nghiệp nước hoa đã không bỏ qua este: thực tế không có một thành phần nào mà chúng không được đưa vào.

Phân loại chất gây mùi

Các chất có mùi xuất hiện ở nhiều loại hợp chất hữu cơ.

Cấu trúc của chúng rất đa dạng: chúng là các hợp chất mạch hở có tính chất bão hòa và không bão hòa, các hợp chất thơm, các hợp chất tuần hoàn với số lượng nguyên tử cacbon khác nhau trong chu trình. Nhiều nỗ lực đã được thực hiện để phân loại các chất có mùi theo mùi nhưng đều không thành công vì việc phân bổ như vậy thành các nhóm gặp khó khăn đáng kể và thiếu cơ sở khoa học. Việc phân loại các chất tạo mùi theo mục đích sử dụng của chúng cũng rất tùy tiện, vì cùng một chất tạo mùi nhưng có những mục đích khác nhau, chẳng hạn như dùng làm nước hoa, bánh kẹo, v.v.

Thuận tiện nhất là phân loại các chất có mùi thành các nhóm hợp chất hữu cơ. Việc phân loại như vậy sẽ giúp có thể liên kết mùi của chúng với cấu trúc của phân tử và bản chất của nhóm chức năng (xem phần phụ lục, bảng 1).

Nhóm chất có mùi lớn nhất là este. Nhiều chất có mùi thuộc về andehit, xeton, rượu và một số nhóm hợp chất hữu cơ khác. Este của axit béo thấp hơn và rượu béo bão hòa có mùi trái cây (tinh chất trái cây, ví dụ isoamyl axetat), este của axit béo và rượu terpene hoặc thơm - hoa (ví dụ, benzyl axetat, terpinyl axetat), este của benzoic, salicylic và các axit thơm khác - chủ yếu là mùi balsamic ngọt.

Các aldehyd béo bão hòa bao gồm, ví dụ, decanal, methylnonylacetaldehyde, aldehyd terpene - citral, hydroxycitronellal, chất thơm - vanillin, heliotropin, chất thơm béo - phenylacetaldehyde, cinnamaldehyde. Trong số các xeton, phổ biến và quan trọng nhất là các chất béo vòng, chứa nhóm keto trong chu trình (vetion, jasmone) hoặc trong chuỗi bên (ionones), và các nhóm thơm béo (n-methoxyacetophenone), trong số các rượu - terpen đơn nước ( era-niol, linalool, v.v.) và thơm (rượu benzyl).

Mối quan hệ giữa mùi của một chất và cấu trúc của nó

Tài liệu thực nghiệm mở rộng về mối quan hệ giữa mùi của các hợp chất và cấu trúc phân tử của chúng (loại, số lượng và vị trí của các nhóm chức, kích thước, sự phân nhánh, cấu trúc không gian, sự hiện diện của nhiều liên kết, v.v.) vẫn chưa đủ để dự đoán mùi của một chất dựa trên những dữ liệu này. Tuy nhiên, một số mẫu cụ thể đã được xác định cho một số nhóm hợp chất nhất định. Sự tích tụ của một số nhóm chức giống hệt nhau trong một phân tử (và trong trường hợp các hợp chất béo, các nhóm khác nhau) thường dẫn đến mùi yếu đi hoặc thậm chí biến mất hoàn toàn (ví dụ, khi chuyển từ rượu đơn chất sang rượu đa chức). Mùi của aldehyd có cấu trúc iso thường nồng hơn và dễ chịu hơn mùi của các chất đồng phân có cấu trúc bình thường.

Kích thước của phân tử có ảnh hưởng đáng kể đến mùi. Thông thường, các thành viên lân cận của một chuỗi tương đồng có mùi tương tự nhau và sức mạnh của nó thay đổi dần dần khi chuyển từ thành viên này sang thành viên khác trong chuỗi. Khi đạt đến kích thước phân tử nhất định, mùi sẽ biến mất. Vì vậy, các hợp chất béo có nhiều hơn 17-18 nguyên tử cacbon thường không có mùi. Mùi cũng phụ thuộc vào số lượng nguyên tử carbon trong chu trình. Ví dụ, xeton macrocycl C 5-6 có mùi hạnh nhân đắng hoặc tinh dầu bạc hà, C 6-9 - cho mùi chuyển tiếp, C 9-12 - mùi long não hoặc bạc hà, C 13 - mùi nhựa hoặc tuyết tùng,

C 14-16 - mùi xạ hương hoặc đào, C 17-18 - mùi hành, và các hợp chất có C 18 trở lên hoặc không có mùi hoặc có mùi rất nhạt:

Độ mạnh của mùi thơm còn phụ thuộc vào mức độ phân nhánh của chuỗi nguyên tử cacbon. Ví dụ, aldehyd myristic có mùi rất yếu, nhưng đồng phân của nó có mùi nồng và dễ chịu:

Sự giống nhau về cấu trúc của các hợp chất không phải lúc nào cũng quyết định sự giống nhau về mùi của chúng. Ví dụ, este β-naphthol có mùi dễ chịu và nồng nặc được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nước hoa, trong khi este α-naphthol hoàn toàn không có mùi:

Hiệu ứng tương tự cũng được quan sát thấy ở các benzen được thế nhiều. Vanillin là một trong những chất thơm nổi tiếng nhất và isovillin có mùi giống như phenol (axit carbolic), và thậm chí ở nhiệt độ cao:

Sự hiện diện của nhiều liên kết là một trong những dấu hiệu cho thấy một chất có mùi. Ví dụ, hãy xem xét isoeugenone và eugenone:

Cả hai chất đều có mùi đinh hương riêng biệt và được sử dụng rộng rãi trong nước hoa. Hơn nữa, isoeugenone có mùi dễ chịu hơn eugenone. Tuy nhiên, khi liên kết đôi của chúng bão hòa thì mùi gần như biến mất.

Các trường hợp ngược lại cũng được biết đến. Cyclamen-aldehyde (cyclamal) - một chất có mùi hoa tinh tế - một trong những chất có giá trị nhất, chứa chuỗi bên bão hòa và forcyclamen, có liên kết đôi trong chuỗi này, có mùi khó chịu yếu:

Thường thì mùi khó chịu của một chất là do liên kết ba. Tuy nhiên, ở đây cũng có một ngoại lệ. Folion là thành phần cần thiết của nhiều chế phẩm nước hoa - một chất trong đó mùi của cây xanh tươi cùng tồn tại hoàn hảo với liên kết ba:

Mặt khác, những chất có cấu trúc hóa học khác nhau có thể có mùi giống nhau. Ví dụ, mùi giống hoa hồng là đặc trưng của 3-methyl-1-phenyl-3-pentanol rosacetate, geraniol và đồng phân cis của nó - nerol, rosen oxit.

Mức độ pha loãng của chất cũng ảnh hưởng đến mùi. Vì vậy, một số chất có mùi ở dạng nguyên chất có mùi khó chịu (ví dụ: cầy hương, indole). Trộn các chất thơm khác nhau theo một tỷ lệ nhất định có thể dẫn đến sự xuất hiện của một mùi mới và sự biến mất của nó.

Vì vậy, trong lý thuyết hóa học lập thể (J. Eymour, 1952), người ta giả định sự tồn tại của 7 mùi cơ bản, tương ứng với 7 loại cơ quan thụ cảm; sự tương tác của chất sau với các phân tử chất thơm được xác định bởi các yếu tố hình học. Đồng thời, các phân tử của chất thơm được xem xét dưới dạng mô hình hóa học lập thể cứng nhắc, và các cơ quan thụ cảm khứu giác được xem xét dưới dạng các lỗ có hình dạng khác nhau. Lý thuyết sóng (R. Wright, 1954) cho rằng mùi được xác định bởi phổ tần số dao động của các phân tử trong khoảng 500-50 cm -1 (l ~ 20-200 µm). Theo lý thuyết về các nhóm chức năng (M. Betts, 1957), mùi của một chất phụ thuộc vào “cấu hình” chung của phân tử và bản chất của các nhóm chức năng. Tuy nhiên, không có lý thuyết nào trong số này có thể dự đoán thành công mùi của các chất thơm dựa trên cấu trúc phân tử của chúng.

Mùi

Cho đến nay, cơ chế tác động của các chất tạo mùi lên cơ quan khứu giác vẫn chưa được làm rõ một cách đầy đủ. Có nhiều lý thuyết khác nhau, cả vật lý và hóa học, trong đó các nhà khoa học tìm cách giải thích cơ chế này.

Để cảm nhận được mùi, sự tiếp xúc trực tiếp của phân tử chất tạo mùi với các cơ quan thụ cảm khứu giác là cần thiết. Về vấn đề này, các đặc tính cần thiết của chất có mùi là tính bay hơi, độ hòa tan trong lipid và ở một mức độ nào đó trong nước, khả năng hấp phụ đủ trên màng khứu giác, giới hạn nhất định về trọng lượng phân tử, v.v. Nhưng người ta không biết vật lý hoặc hóa học là gì. tính chất quyết định tính hiệu quả của một chất như một tác nhân kích thích khứu giác.

Các nhà khoa học đã có thể xây dựng một chuỗi từ sự tương tác của một chất có mùi với một cơ quan thụ cảm cho đến việc hình thành ấn tượng rõ ràng về một mùi nào đó trong não. Một vai trò quan trọng trong việc này thuộc về nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ Richard Axel và Linda Buck, nhờ đó họ đã được trao giải Nobel Sinh lý học và Y học năm 2004.

Chìa khóa để làm sáng tỏ các nguyên tắc của hệ thống khứu giác là việc phát hiện ra một họ khổng lồ gồm khoảng một nghìn gen kiểm soát hoạt động của các cơ quan thụ cảm khứu giác. Một bài báo mô tả khám phá này đã được xuất bản bởi L. Buck và R. Axel vào năm 1991. Hơn 3% tổng số gen trong cơ thể có liên quan đến khả năng nhận biết mùi. Mỗi gen chứa thông tin về một thụ thể khứu giác - một phân tử protein phản ứng với một chất có mùi. Các thụ thể khứu giác được gắn vào màng tế bào thụ thể, tạo thành biểu mô khứu giác. Mỗi tế bào chỉ chứa các thụ thể của một loại cụ thể.

Thụ thể protein tạo thành một túi để liên kết một phân tử của chất hóa học có mùi (chất tạo mùi). Các cơ quan thụ cảm của các loài khác nhau khác nhau về chi tiết cấu trúc nên các túi bẫy có hình dạng khác nhau. Khi phân tử đến đó, hình dạng của protein thụ thể sẽ thay đổi và quá trình truyền tín hiệu thần kinh bắt đầu. Mỗi thụ thể có thể đăng ký các phân tử của một số chất tạo mùi khác nhau, cấu trúc ba chiều của chúng, ở mức độ này hay mức độ khác, tương ứng với hình dạng của túi, nhưng tín hiệu từ các chất khác nhau có cường độ khác nhau. Trong trường hợp này, các phân tử của cùng một chất tạo mùi có thể kích hoạt đồng thời một số cơ quan thụ cảm khác nhau.

Ngoài thụ thể protein, biểu mô khứu giác của động vật còn chứa một thành phần phân tử cao khác cũng có khả năng liên kết các chất có mùi. Không giống như protein màng, nó hòa tan trong nước và ít nhất một phần của nó được tìm thấy trong chất nhầy bao phủ biểu mô khứu giác. Người ta đã xác định rằng nó có bản chất nucleoprotein. Nồng độ của nó trong biểu mô cao hơn vài nghìn lần so với nồng độ của thụ thể trên màng và độ đặc hiệu của nó đối với các chất có mùi ít hơn nhiều. Các nhà nghiên cứu tin rằng nó là một phần của hệ thống không đặc hiệu đảm bảo làm sạch biểu mô khứu giác khỏi các chất có mùi khác nhau sau khi hoạt động của chúng kết thúc, điều này cần thiết cho việc tiếp nhận các mùi khác.

Nói cách khác, người ta cho rằng nucleoprotein khi đi vào chất nhầy có khả năng tăng dòng điện và do đó làm tăng hiệu quả làm sạch biểu mô khứu giác. Cũng có thể nucleoprotein có trong chất nhầy sẽ thúc đẩy quá trình hòa tan các chất có mùi trong đó và có thể thực hiện các chức năng vận chuyển.

Sự kết hợp giữa tính đa dạng của thụ thể và đặc tính hóa học của các phân tử mà chúng tương tác tạo ra một dải tín hiệu rộng tạo ra dấu vết mùi độc đáo. Mỗi mùi đều nhận được một mã số (giống như mã vạch trên hàng hóa), nhờ đó lần sau có thể nhận ra rõ ràng.

Khứu giác đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống của cả động vật và con người. Chức năng của mùi trong đời sống của động vật đặc biệt đa dạng. Khứu giác giúp chúng tìm kiếm và lựa chọn thức ăn, báo hiệu sự hiện diện của kẻ thù và giúp định hướng trên cạn và dưới nước (ví dụ: cá hồi quay trở lại bể chứa của bố mẹ, mùi nước mà chúng nhớ được). ).

Vai trò quan trọng của khứu giác trong việc tìm kiếm các cá thể khác giới của động vật đã được biết đến. Trong trường hợp này, thông tin được thực hiện thông qua các chất hóa học, được gọi là pheromone hoặc telergon, được tiết ra bởi các tuyến đặc biệt. Pheromone là hợp chất có hoạt tính sinh học cực kỳ hiệu quả và được đặc trưng bởi tính đặc hiệu cao. Do những đặc tính này, ví dụ, chúng được sử dụng để thu hút và tiêu diệt côn trùng. Thông thường, mỗi loài động vật nhạy cảm nhất với các hợp chất đặc biệt quan trọng đối với nó trong điều kiện sống bình thường. Vì vậy, mỗi loài động vật đều có một phổ mùi đặc biệt. Côn trùng nhỏ chỉ có thể cảm nhận được một mùi - mùi của chất hấp dẫn tình dục. Một con ong có hệ khứu giác phát triển hơn có thể phân biệt được hàng trăm mùi. Ở những động vật có bộ phân tích khứu giác phát triển cao, chẳng hạn như chó, khứu giác đóng vai trò chủ đạo về nhiều mặt.

Mặc dù thực tế là động vật có khứu giác tinh tế hơn con người nhưng phạm vi mùi mà con người cảm nhận được lại rộng hơn nhiều.

Một người có thể học cách nhận biết tới 4.000 mùi khác nhau và những người nhạy cảm nhất với chúng - hơn 10 nghìn. Nhưng điều này đòi hỏi phải được đào tạo đặc biệt để nhận biết mùi. Được biết, những đầu bếp có kinh nghiệm có thể xác định độ mặn của món ăn chỉ bằng cách ngửi mà không cần nếm thử món ăn. Cách họ làm điều này là một điều bí ẩn, vì muối không có mùi. Tất nhiên, không phải tất cả mọi người đều có khả năng như vậy.

Trong đời sống con người, khứu giác không đóng một vai trò quan trọng như trong đời sống của động vật, ngoại trừ các trường hợp mù và điếc, khi xảy ra sự phát triển bù trừ của các cơ quan cảm giác hiện có, bao gồm cả khứu giác. Tuy nhiên, hít phải chất có mùi có tác dụng sinh lý rất đáng kể đối với cơ thể con người. Mùi ảnh hưởng đến hiệu suất, thay đổi sức mạnh cơ bắp (tăng - amoniac, mùi ngọt và đắng), thay đổi trao đổi khí (tăng - xạ hương và giảm - dầu bạc hà, hoa hồng, quế, chanh và cam bergamot, v.v.), thay đổi nhịp thở và mạch ( tăng và sâu - dầu oregano và mùi khó chịu, vanillin, dầu hoa hồng và cam bergamot và mùi dễ chịu có tác dụng ngược lại), thay đổi nhiệt độ da (tăng - cam bergamot và dầu hoa hồng, vanillin, giảm - mùi khó chịu), thay đổi huyết áp ( tăng - mùi khó chịu, giảm - dầu cam bergamot và dầu hoa hồng và mùi dễ chịu), thay đổi áp lực nội sọ (mùi khó chịu tăng và mùi dễ chịu giảm), ảnh hưởng đến thính giác (khó chịu - giảm), thay đổi chất lượng thị giác (dầu cam bergamot cải thiện thị lực vào lúc hoàng hôn , mùi khó chịu - trầm trọng hơn).

Độ nhạy cảm của con người đối với nhận thức về mùi được đặc trưng bởi cái gọi là nồng độ ngưỡng (nồng độ tối thiểu của một chất có mùi mà tại đó xuất hiện cảm giác khứu giác). Đối với nhiều chất thơm, nó nằm trong khoảng 10~8-10~p g/l trong không khí. Nhận thức của con người về mùi (cường độ và chất lượng) là của mỗi cá nhân. Ngoài ra, sở thích liên quan đến mùi rất đa dạng, nhưng ở một mức độ nào đó, chúng có thể được khái quát hóa: một số thích mùi đinh hương và hoắc hương, những người khác thích mùi hoa nhẹ nhàng, ngọt ngào, tinh tế và tươi mát, v.v.

Thông thường, mùi có thể được chia thành ba nhóm: dễ chịu, khó chịu và trung tính. Một mùi dễ chịu là mùi mà khi hít vào, một người muốn cảm nhận nó lâu hơn, mang lại cảm giác thích thú. Nhưng có nhiều mùi dễ chịu đối với một số người và khó chịu đối với những người khác, tức là định nghĩa tâm lý về chất lượng của một mùi là tương đối. Một mùi chắc chắn khó chịu nên được coi là mùi gợi lên những ý tưởng khó chịu trong não về sự phân hủy và thối rữa. Những mùi thờ ơ là những mùi không được nhận biết, mà chúng ta đã quen đến mức không còn chú ý đến chúng nữa, chẳng hạn như mùi thông thường của không khí, nhà ở, nước hoa, v.v. Khái niệm về sự thờ ơ đôi khi còn đi xa đến mức ngay cả không khí cũng vậy. các phòng thí nghiệm quá bão hòa với mùi hôi có thể trở nên thờ ơ đối với những người thường xuyên làm việc ở đó.

Khi tiếp xúc kéo dài với một mùi nhất định, một người dần dần trở nên miễn dịch với mùi đó và đôi khi anh ta không còn cảm nhận được mùi đó, chẳng hạn như coumarin - sau 1-2 phút, citral - sau 7-8 phút. Hiện tượng này được gọi là sự thích ứng khứu giác. Thời gian và độ sâu của nó phụ thuộc vào cường độ và tính chất mùi của chất có mùi, cũng như thời gian tiếp xúc với nó. Với sự thích ứng của khứu giác, độ nhạy cảm không chỉ đối với chất được sử dụng mà còn đối với các chất có mùi khác sẽ giảm đi. Cơ chế thích ứng khứu giác vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng, vì khả năng thích ứng là yếu tố chủ quan rất khác nhau ở mỗi người.

Câu trả lời thơm

Hãy bắt đầu với việc thu được các chất thơm tự nhiên từ thực vật.
Các chất thơm thường được tìm thấy trong thực vật dưới dạng các giọt nhỏ trong các tế bào đặc biệt. Chúng không chỉ được tìm thấy trong hoa mà còn ở lá, vỏ quả và đôi khi cả trong gỗ.
Hàm lượng tinh dầu trong các bộ phận của cây được sử dụng để thu được chúng dao động từ 0,1% đến 10%. Việc chúng được gọi là dầu không nên đánh lừa chúng ta. Tinh dầu không có điểm gì chung với các loại dầu thực vật thông thường: hạt lanh, hướng dương, ngô, tức là với chất béo lỏng. Chúng ít nhiều là hỗn hợp phức tạp của các chất hữu cơ có mùi thơm thuộc nhiều loại khác nhau.

Trong số đó, este, aldehyd và rượu thuộc chuỗi bão hòa, không bão hòa và thơm đặc biệt phổ biến.
Terpenes và các dẫn xuất của chúng là thành phần rất quan trọng của tinh dầu.

Hãy xem xét công thức của một số đại diện của loại hợp chất này: Terpinen- hiđrocacbon tuần hoàn. Nó được tìm thấy ở dạng dấu vết trong nhiều loại tinh dầu. limonen– Là thành phần quan trọng của tinh dầu vỏ chanh. Pinene là thành phần chính của nhựa thông. Nó đóng vai trò là hợp chất ban đầu để sản xuất nước hoa tổng hợp.
Tinh dầu thường rất khó tan trong nước nhưng lại dễ tan trong rượu. Vì vậy, rượu được sử dụng với số lượng lớn trong ngành công nghiệp nước hoa làm dung môi. Ví dụ, tinh dầu có thể thu được bằng cách chiết xuất chúng từ các bộ phận của cây bằng cồn hoặc dung môi khác. Chất thơm có giá trị nhất của hoa thu được bằng cách đặt xen kẽ các lớp mỡ động vật rắn và các bộ phận thực vật vào một buồng kín trên lưới thép. Sau một thời gian, những bông hoa được thay thế bằng những bông hoa mới để chất béo được bão hòa với tinh dầu. Với phương pháp này (ở Pháp nó được gọi là “enfleurage”), người ta thu được chất béo chứa tinh dầu hòa tan trong đó và chất thơm cô đặc này được chuyển đến các nhà máy nước hoa (Sau đó, tinh dầu được chiết xuất từ ​​chất béo bằng cồn. Phương pháp này là ví dụ, được sử dụng để chiết xuất tinh dầu từ hoa nhài và hoa huệ - Khoảng. Chúng ta sẽ sử dụng phương pháp thứ ba, đặc biệt quan trọng để tách tinh dầu - chưng cất bằng hơi nước.
Bản thân tinh dầu thường chỉ bay hơi ở nhiệt độ cao và sự sôi của chúng đi kèm với sự phân hủy. Nếu hơi nước đi qua một khối bao gồm thực vật hoặc các bộ phận của chúng, thì dầu sẽ bị loại bỏ cùng với nó và sau đó được thu thập trong sản phẩm chưng cất dưới dạng các giọt có mật độ thấp và do đó nổi trên mặt nước.

Hãy lấy tinh dầu.

Đậy bình 0,5 lít bằng nút cao su có 2 lỗ. Vào một trong số chúng, chúng tôi chèn một ống thủy tinh có kéo ở cuối, ống này gần chạm tới đáy bình. Ống này đóng vai trò như một van an toàn. Nó phải đủ dài (khoảng 1 m).

Thông qua một lỗ khác, chúng ta sẽ nhét một khuỷu tay ngắn của một ống cong có đường kính trong ít nhất 5 mm (Tốt nhất nên lấy một ống có đường kính trong 8-10 mm. Khoảng cách giữa các bình phải ngắn bằng có thể, nhưng nên ngắt ống giữa các bình bằng cách chèn một ống thủy tinh vào giữa và nối nó với cả hai phần của ống bằng một đoạn ống cao su ngắn có gắn một cái kẹp. đến đầu còn lại của tee. Điều này cho phép bạn nhanh chóng ngắt kết nối hoặc kết nối cả hai bình. Nếu bạn có nồi hấp bằng kim loại, bạn có thể thay thế bình đầu tiên bằng nó.

Chúng tôi nhét khuỷu tay dài hơn của cùng một ống qua lỗ trên nút chặn vào bình thứ hai, sao cho ống cũng chạm gần đến đáy ở đó. Ngoài ra, bằng cách sử dụng ống thủy tinh, chúng tôi nối bình thứ hai với bình ngưng trực tiếp (Liebig hoặc bằng cuộn dây dẫn bên ngoài). Tốt nhất nên sử dụng phễu tách hoặc phễu nhỏ làm bình thu.
Đầu tiên chúng ta lấy dầu caraway. Để làm được điều này, chúng ta cần 20 g thì là (Caraway có thể được thu thập hoặc mua ở hiệu thuốc. - Bản dịch ghi chú).

Nghiền nó trong cối có thêm cát hoặc trong máy xay cà phê cũ. Đặt hạt caraway vào bình thứ hai và thêm một ít nước sao cho nước không bao phủ hoàn toàn khối lượng hạt caraway. Đổ đầy nước vào một phần ba bình đầu tiên và để đảm bảo sôi đồng đều, thêm vài miếng gốm xốp (“nồi hơi”) vào nước.

Bây giờ, sử dụng đèn đốt Bunsen, trước tiên đun nóng lượng chứa trong bình thứ nhất và sau đó là bình thứ hai cho đến khi sôi. Sau đó, chúng ta sẽ lại di chuyển đầu đốt xuống dưới bình thứ nhất và đun nóng nó càng nhiều càng tốt để hơi nước đi qua bình thứ hai một cách mạnh mẽ, sau đó đi vào tủ lạnh và từ đó ở dạng ngưng tụ vào bình thu.

Nếu có hai đầu đốt, bạn có thể đồng thời làm nóng nhẹ bình thứ hai để thể tích chất lỏng trong đó không tăng quá nhiều do ngưng tụ hơi nước.

Thật thuận tiện khi sử dụng bể cát để làm nóng bình thứ hai, đun nóng trước, trước khi hơi nước bắt đầu đi qua (Tốt nhất là đun nóng bình thứ hai để thể tích chất lỏng trong đó không tăng lên đáng kể hoặc giảm. - Khoảng. Chúng tôi sẽ tiến hành chưng cất trong ít nhất một giờ. Trong thời gian này, khoảng 100 ml nước tích tụ trong bình chứa, trên bề mặt có những giọt dầu thì là không màu nổi lên. Chúng tôi tách nước càng hoàn toàn càng tốt bằng cách sử dụng phễu tách và kết quả là chúng tôi thu được khoảng 10 giọt dầu caraway nguyên chất cùng với một lượng nhỏ nước. Số tiền này đủ để làm vài chai rượu mùi caraway!

Mùi đặc trưng của dầu thì là là do carvone, trong đó chứa hơn 50%. Ngoài ra, nó còn chứa limonene, chất có mùi thơm của chanh. Dầu caraway được sử dụng chủ yếu để làm thơm xà phòng và thuốc đánh răng. Nó cũng được thêm vào với số lượng nhỏ vào một số loại nước hoa.

Sử dụng cùng một thiết bị, bạn có thể tách tinh dầu từ các loại cây khác. Để làm điều này, hãy nghiền chúng và chưng cất bằng hơi nước trong 1-2 giờ. Tất nhiên, năng suất sẽ thay đổi tùy thuộc vào hàm lượng tinh dầu. Điều thú vị nhất là có được những điều sau đây tinh dầu :

Tinh dâu bạc ha. Từ 50g bạc hà khô có thể chiết xuất được 5-10 giọt tinh dâu bạc ha. Nó chứa, đặc biệt, tinh dầu bạc hà, mang lại cho nó mùi đặc trưng. Dầu bạc hà được sử dụng với số lượng lớn để làm nước hoa, nước hoa cho tóc, kem đánh răng và thuốc tiên. Hiện nay, tinh dầu bạc hà chủ yếu thu được bằng cách tổng hợp.

Dầu hồi chúng tôi lấy nó từ cây hồi nghiền nát. Trộn với dầu bạc hà và dầu khuynh diệp, nó được bao gồm trong thuốc đánh răng và bột nhão, cũng như một số loại xà phòng.

Tinh dầu đinh hương Chúng tôi thu được bằng cách chưng cất hơi nước đinh hương, được bán như một loại gia vị. Một phần quan trọng của nó là eugenol. (Eugenol có thể thu được từ vanillin tổng hợp.) Dầu đinh hương là chất phụ gia cho nhiều loại nước hoa và cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc tiên và xà phòng nha khoa.

Dầu hoa oải hương chúng ta sẽ nhận được từ 50 g hoa oải hương khô và nghiền nát. Đây là một trong những chất thơm quan trọng nhất, ngoài công dụng làm nước hoa oải hương và nước hoa, nó còn được sử dụng trong sản xuất nước hoa, xà phòng, nước rửa tóc, bột, kem, v.v.

Dầu vân sam. Hãy thu thập ít nhất 100-200 g kim vân sam và chồi non. Nghiền chúng và khi chúng còn ướt, không thêm nước trước, chưng cất chúng bằng hơi nước. Thông thường, kim chỉ chứa một phần mười phần trăm lượng tinh dầu này. Nó sẽ làm chúng ta thích thú với một mùi thơm dễ chịu trong phòng. Ngoài ra, dầu vân sam là một chất được ưa chuộng để tạo thêm mùi thơm cho các chế phẩm tắm khác nhau.

Chúng tôi để người đọc tự thu thập các chất thơm khác từ thực vật. Ví dụ, bạn có thể hấp chưng cất thông, quế, hoa cúc hoặc các loại hoa vườn thơm khác. Chúng tôi sẽ bảo quản các sản phẩm thu được trong các ống nghiệm đậy kín - sau này chúng tôi sẽ cần chúng làm chất thơm để sản xuất mỹ phẩm.

Thật không may, chúng ta sẽ phải từ chối nhận các chất thơm có trong nước hoa có mùi nhẹ nhàng, tinh tế - dầu cam bergamot, cũng như dầu từ hoa nhài và hoa cam - vì chúng ta không có nguyên liệu ban đầu cần thiết cho việc này.

Tuy nhiên, loại tinh dầu có mùi thơm rất tinh tế cũng được lấy từ hoa huệ thung lũng. Nếu bạn cố gắng thu thập đủ chúng, thì tất nhiên, bạn nên tách tinh dầu ra khỏi chúng.

Este thơm

Nhiều chất thơm nổi tiếng thuộc về lớp este. Loại thứ hai phổ biến trong tự nhiên và tạo ra nhiều loại mùi khác nhau, từ mùi của hoa lan nhiệt đới đến mùi thơm đặc trưng của các loại trái cây nổi tiếng. Chúng ta có thể tổng hợp các hợp chất này.

Este được hình thành do phản ứng của rượu với axit cacbolic. Đồng thời, nước được tách ra

R-OH + NOOS- R 1 R-OOS- R 1 + H 2 O

rượu + axit este + nước

Phản ứng diễn ra khá nhanh chỉ khi có mặt chất loại bỏ nước và chất xúc tác. Do đó, hỗn hợp rượu và axit cacboxylic được đun sôi trong thời gian dài với sự có mặt của axit sunfuric, axit này có tác dụng loại bỏ nước và cũng xúc tác cho phản ứng.

Ngoài ra, hỗn hợp phản ứng thường bão hòa khí hydro clorua. Chúng ta có thể dễ dàng đạt được kết quả tương tự hơn bằng cách thêm muối ăn, muối này tạo thành hydro clorua với axit sulfuric.
Este cũng được điều chế với sự có mặt của axit clohydric đậm đặc hoặc kẽm clorua khan, nhưng hiệu suất thấp hơn.

Chúng tôi sẽ sử dụng các chất phụ gia này trong trường hợp các chất hữu cơ ban đầu bị phân hủy bởi axit sulfuric đậm đặc, có thể được phát hiện bằng cách hỗn hợp phản ứng sẫm màu và có mùi hăng khó chịu.

Hãy lấy este.

Để thu được este với số lượng nhỏ, chúng tôi sử dụng một thiết bị đơn giản. Đưa một ống nghiệm hẹp vào một ống nghiệm rộng sao cho 1/3 ống nghiệm rộng ở phần dưới của nó còn trống. Cách dễ nhất để gia cố một ống nghiệm hẹp là cắt một vài miếng cao su từ ống mềm hoặc nút chai. Cần lưu ý rằng xung quanh một ống nghiệm hẹp phải chừa khoảng trống ít nhất 1,5-2 mm để tránh áp suất dư thừa trong quá trình gia nhiệt.

Bây giờ đổ 0,5-2 ml rượu và lượng axit cacboxylic tương đương vào ống nghiệm rộng; để nguội hoàn toàn (trong nước đá hoặc nước lạnh), thêm 5-10 giọt axit sulfuric đậm đặc và, trong một số trường hợp, thêm vài hạt muối ăn.

Hãy lắp ống nghiệm bên trong vào, đổ đầy nước lạnh hoặc tốt hơn là những miếng đá và cố định thiết bị đã lắp ráp vào giá thông thường hoặc giá đựng ống nghiệm.

Sau đó, trên thiết bị, bạn cần đặt thiết bị cách xa mình và không cúi người qua miệng ống nghiệm (như khi tiến hành bất kỳ thí nghiệm nào khác!), vì đun nóng bất cẩn có thể gây ra axit bắn tung tóe ở nhiệt độ thấp. một đầu đốt Bunsen để đun sôi hỗn hợp trong ít nhất 15 phút (thêm “nồi hơi” "!). Đun nóng càng lâu thì năng suất càng tốt.

Một ống bên trong chứa đầy nước đóng vai trò là thiết bị ngưng tụ hồi lưu. Nếu nội dung của nó trở nên quá nóng, thì bạn cần phải tạm dừng thí nghiệm, sau khi làm mát, đổ đầy đá vào ống nghiệm bên trong và tiếp tục đun nóng (Sẽ thuận tiện hơn khi liên tục cho nước lạnh chảy qua ống nghiệm bên trong. Để làm điều này, bạn cần chọn một nút có hai ống thủy tinh được lắp vào đó - Khoảng. Ngay cả trước khi kết thúc thí nghiệm, chúng ta thường ngửi thấy mùi dễ chịu của este thu được, cộng thêm mùi hăng của hydro clorua (do đó, không cần phải ngửi hỗn hợp phản ứng khi đưa miệng ống nghiệm lại gần). cho bạn!).

Sau khi làm mát, trung hòa hỗn hợp phản ứng bằng dung dịch soda pha loãng. Bây giờ chúng ta có thể phát hiện mùi của ete nguyên chất và cũng nhận thấy nhiều giọt este nhỏ dầu nổi trên bề mặt dung dịch nước, trong khi các nguyên liệu ban đầu không phản ứng hầu hết được chứa trong dung dịch hoặc tạo thành kết tủa tinh thể. Theo công thức đã cho, chúng tôi nhận được các chương trình phát sóng sau:

Etyl metan(ethyl formate, formic ethyl ester), được hình thành từ etanol (rượu etylic) và axit metan (formic). Este này được thêm vào một số loại rượu rum để tạo mùi thơm đặc trưng.

Butyl etanat(butyl axetat, butyl axetat) - từ butanol (rượu butyl) và ethanoic (axit axetic).

Isobutyl etan(isobutyl axetat, axetic isobutyl ete) được tạo thành tương ứng từ 2-metylpropanol-1 (rượu isobutyl) và axit ethanoic. Cả hai este sau đều có mùi trái cây nồng và là một phần không thể thiếu trong các chế phẩm nước hoa có mùi thơm của hoa oải hương, lục bình và hoa hồng.

Pentylethanat(amyl axetat, amyl axetat) - từ pentanol, nghĩa là rượu amyl (Độc!), và axit ethanoic.

Isopentyl etanol(isoamyl axetat, axetic isoamyl ester) - từ 3-methylbutanol-1, tức là rượu isoamyl (Độc!), và axit ethanoic. Hai este này có mùi giống như quả lê trong dung dịch loãng. Chúng là một phần của nước hoa tưởng tượng và dùng làm dung môi trong sơn móng tay.

Metyl butanoat(metyl butyrat, metyl butyrat) - từ metanol (rượu metyl) và axit butanoic (butyric). Mùi của nó gợi nhớ đến ranet.

Etyl butanoat(ethyl butyrate; ethyl butyrate) - từ rượu etylic và axit butanoic. Nó có mùi dứa đặc trưng.

Pentylbutanat(amyl butyrate, butyramyl ether) - từ pentanol (rượu amyl) và axit butanoic (rượu có độc!).

Isopentyl butanat(isoamyl butyrate, butyroisoamyl ether) - từ 3-methylbutanol-1 (isoamyl Alcohol) và axit butanoic (rượu có độc!). Hai este cuối cùng có mùi lê.

Giữa este axit thơm Ngoài ra còn có những chất có mùi thơm dễ chịu. Ngược lại với mùi trái cây của este béo, chúng bị chi phối bởi balsamic, cái gọi là mùi động vật hoặc mùi của các loài hoa lạ. Chúng tôi tổng hợp một số chất thơm quan trọng này.

Metyl và etyl benzoat chúng ta thu được tương ứng từ metyl hoặc rượu etylic và axit benzoic. Chúng ta tiến hành thí nghiệm theo công thức trên và lấy nguyên liệu ban đầu là cồn và khoảng 1g tinh thể. A xít benzoic. Các este này có mùi giống như dầu thơm và được bao gồm trong các chế phẩm nước hoa có mùi cỏ khô, da thuộc Nga (yufti), đinh hương, ylang-ylang và hoa huệ.

Pentyl benzoat(amyl benzoat, benzoamyl ete) và isopentyl benzoat(isoamyl benzoate, benzoinoisoamyl ether) mùi cỏ ba lá và long diên hương - một chất tiết đặc biệt từ đường tiêu hóa của cá voi. Chúng được sử dụng cho nước hoa mang hương vị phương Đông. Để thu được những chất này, chúng tôi este hóa axit benzoic bằng rượu amyl hoặc isoamyl (Chất độc!) với sự có mặt của axit clohydric đậm đặc, vì có thể xảy ra phản ứng phụ khi có mặt axit sulfuric.

Ethyl salicylat Mùi gợi nhớ đến dầu dừa cạn xanh mà chúng ta đã gặp trước đó. Tuy nhiên, nó có mùi ít hăng hơn. Nó được sử dụng để làm nước hoa có mùi quế và nước hoa loại Chypre. Chúng ta sẽ thu được este này từ rượu etylic và axit salicylic bằng cách đun nóng với muối ăn và axit sulfuric.

Pentylsalicylat(amyl salicylat) và isopentyl salicylat(isoamyl salicylate) có mùi lan nồng nặc. Chúng thường được sử dụng để tạo ra mùi hương cỏ ba lá, hoa lan, hoa trà và hoa cẩm chướng, cũng như những mùi hương lạ mắt, đặc biệt là trong hương thơm xà phòng. Trong hai trường hợp này, chúng tôi cũng sẽ tiến hành quá trình este hóa với sự có mặt của axit clohydric.

Cũng đáng được quan tâm benzylmetanat(benzyl formate), benzyl etanat(benzylacetate) và benzylbutanat(benzyl butyrat). Tất cả các este này được hình thành từ rượu benzyl thơm và các axit cacboxylic tương ứng - metan (formic), ethane (acetic) hoặc butanoic (butyric).

Vì rượu benzyl khó tìm thấy trên thị trường nên chúng tôi sẽ tự thu được nó từ benzaldehyde thương mại, được sử dụng trong nước hoa để tạo ra mùi thơm của hạnh nhân đắng.

Trong nồi cách thủy có khuấy liên tục, chúng ta sẽ đun nóng 10 g benzaldehyde với dung dịch kali hydroxit đậm đặc trong 30 phút. (Chú ý: dung dịch kiềm có thể gây bỏng da!)

Kết quả của phản ứng là rượu benzyl và muối kali của axit benzoic được hình thành:

2C 6 H 5 -CHO + KOH = C 6 H 5 COOK + C 6 H 5 -CH 2 -OH

benzaldehyde kali benzoat rượu benzyl

Sau khi nguội, thêm 30 ml nước. Trong trường hợp này, kali benzoat hòa tan và rượu benzyl được giải phóng dưới dạng dầu, tạo thành lớp trên cùng. Tách nó trong phễu tách và đun nóng trong thiết bị este hóa đơn giản của chúng tôi với các axit cacboxylic ở trên đồng thời thêm axit sulfuric và muối ăn. Các este thu được có mùi hoa nhài nồng và được sử dụng trong sản xuất nhiều loại nước hoa.

Chuẩn bị chuẩn bị este.

Chúng ta sẽ thu được một trong các este ở trạng thái khá tinh khiết và với số lượng lớn hơn. Hãy chọn cho điều này metyl salicylat– một chất thơm tạo ra mùi thơm của dầu dừa cạn.

Để làm được điều này, chúng ta sẽ cần một bình đáy tròn 50-100 ml, tủ lạnh hoặc thiết bị làm mát tự chế thay thế, phễu tách làm bình thu, ống thủy tinh cong, đầu đốt và chân máy cùng các phụ kiện. như tắm nước.

Cho 10 g axit salicylic và 15 ml metanol vào bình đáy tròn. (Cẩn thận! Chất độc!).

Làm nguội hỗn hợp bằng nước lạnh và cẩn thận thêm từng phần nhỏ 5 ml axit sulfuric đậm đặc. Đậy bình bằng nút cao su có lắp sinh hàn hồi lưu vào bình. Sau đó, chúng ta sẽ đun nóng lượng chứa trong bình trong nồi cách thủy sôi trong 2 giờ. Để hỗn hợp phản ứng nguội rồi đổ vào cốc chứa 100 ml nước lạnh, tốt nhất là kèm theo đá viên. Khuấy đều, đổ hỗn hợp vào phễu tách và lắc mạnh vài lần. Trong trường hợp này, metyl salicylat được giải phóng khỏi hỗn hợp và có thể thu được. Tuy nhiên, sản phẩm thu được theo cách này – từ 5 đến 10 g – vẫn chứa tạp chất. Nó có thể được tinh chế bằng cách chưng cất phân đoạn, sử dụng phương pháp trên, bạn có thể tổng hợp độc lập các este khác với số lượng lớn hơn một chút, nhưng chúng tôi không cần điều này, vì mùi của chúng đặc biệt dễ chịu khi pha loãng ở mức độ cao. Ngược lại, ở trạng thái cô đặc chúng thường có mùi hăng, khó chịu.

Chúng ta có thể xác minh điều này bằng cách rửa các ống nghiệm chứa este đã được chuẩn bị hoặc bảo quản nhiều lần bằng nước. Sau khi rửa, chúng vẫn có mùi, thậm chí mùi còn trở nên dễ chịu hơn. Tuy nhiên, tất nhiên, các chất thơm tổng hợp độc lập không thể được sử dụng để điều chế tinh chất trái cây - vì chúng có thể bị nhiễm tạp chất. Và than ôi, nước hoa mà chúng ta pha chế sẽ có chất lượng kém hơn so với nước hoa xuất xưởng, thường có thành phần rất phức tạp.

Alkanal thơm từ xà phòng.

Trong số các chất thơm tổng hợp hiện đại, một vị trí đặc biệt chiếm vị trí cao nhất. kiềm(aldehyde) và ankanol(rượu) chứa từ 7 đến 20 nguyên tử cacbon. Chúng có mùi tươi mát đặc trưng, ​​​​thường hơi gợi nhớ đến sáp. Điều này giúp họ có thể tạo ra nhiều tác phẩm mới với mùi hương giả tưởng độc đáo trên cơ sở của họ.

Các loại nước hoa nổi tiếng thế giới - ví dụ như Soir de Paris và Chanel No. 5 của Pháp - có mùi thơm nhờ các hợp chất này. Nước hoa tương tự cũng được sản xuất ở CHDC Đức.

Các ankan và ankanol cao hơn là các chất trung gian quan trọng và thu được bằng cách tổng hợp từ các axit béo dưới tác dụng của hydro dưới áp suất cao. Các ankan cũng được hình thành ở trạng thái ô nhiễm trong quá trình chưng cất khô chung muối của axit béo với muối của axit metan (formic). Theo cách tương tự, chúng ta đã thu được axeton từ bột giấm gỗ màu xám.
Hãy đun nóng một vài gam xà phòng hạt nhân thái nhỏ hoặc tốt hơn là những mảnh xà phòng làm sẵn với một lượng natri methate (formate) xấp xỉ bằng nhau trong ống nghiệm lớn hoặc bình nhỏ. Chúng tôi sẽ chuyển hơi thoát ra qua tủ lạnh trực tiếp và thu chất ngưng tụ vào bình thu.

Khi đun nóng cẩn thận, chúng ta sẽ thu được sản phẩm chưng cất nhẹ, đục, có mùi tươi mát dễ chịu pha chút mùi sáp. Cùng với nước và các chất khác, nó chứa một số ankanal cao hơn. Nếu khối lượng phản ứng được làm nóng quá nhiều, các sản phẩm phân hủy sẽ được hình thành, ngược lại, có mùi khó chịu.

Tinh chất trái cây và axit isovaleric từ rượu isoamyl.

Đổ 3 ml 3-methylbutanol-1, còn gọi là rượu isoamyl, vào ống nghiệm. (Chú ý! Chất độc!) Làm nguội hoàn toàn lượng chứa trong ống nghiệm bằng nước đá hoặc ít nhất là nước rất lạnh. Sau đó cẩn thận thêm từng phần nhỏ 5 ml axit sulfuric đậm đặc. Trong trường hợp này, hỗn hợp thu được một màu đỏ. Nếu nó chuyển sang màu đen, thí nghiệm sẽ thất bại.

Đồng thời, chúng tôi sẽ lắp ráp lại thiết bị mà chúng tôi đã sử dụng để thu được methyl salicylate. Đổ dung dịch 10-12 g kali dicromat trong 15 ml nước vào bình. Cẩn thận, từng phần nhỏ (ở khoảng cách xa bạn!), Chúng tôi sẽ thêm hỗn hợp từ ống nghiệm vào đó. Điều này sẽ bắt đầu một phản ứng dữ dội, đồng thời đầu tiên chúng ta sẽ phát hiện ra một mùi thoang thoảng gợi nhớ đến mùi chuối, sau đó là mùi trái cây nồng nặc. Chúng tôi sẽ đun nóng bình trong nồi cách thủy sôi trong khoảng một giờ. Chất lỏng sẽ chuyển sang màu xanh đậm. Sau khi để nguội, mở bình, chúng ta sẽ cảm nhận được mùi nồng của cây nữ lang. Nếu bây giờ chúng ta thêm khoảng 25 ml nước và chưng cất bằng tủ lạnh trực tiếp, chúng ta sẽ thu được dịch chưng cất gồm nhiều lớp. Hòa tan axit 3-methylbutanoic hoặc isovaleric trong lớp nước (chứng minh phản ứng axit!). Phía trên lớp nước thường có một lớp dầu nhẹ hơn. Đây là isopentyl isopentanate (isoamyl isovalerate) - este isoamyl của axit isovaleric.

Hỗn hợp crom - hỗn hợp kali dicromat và axit sunfuric - là chất oxy hóa mạnh. Khi tác dụng, đầu tiên nó hình thành từ rượu isoamyl aldehyd isovaleric và xa hơn nữa axit isovaleric. Một este thu được bằng cách cho axit thu được phản ứng với rượu không phản ứng.

Axit isovaleric là thành phần chính của cồn rễ cây valerian và do đó có tên như vậy. Các aldehyd và este được đề cập được sử dụng trong nước hoa và sản xuất tinh chất trái cây.

Mùi thơm của hoa cà từ nhựa thông!

Lang thang trong rừng, hơn một lần chúng tôi nhìn thấy trên thân cây thông có những vết cắt giống như xương cá. Chúng tôi biết đó là sự thật chiết xuất nhựa. Nó chảy ra từ những chỗ bị thương và tích tụ trong những chậu nhỏ gắn trên thân cây. Nhựa là nguyên liệu quan trọng cho ngành hóa chất. Khi chưng cất bằng hơi nước, nó được tách thành sản phẩm chưng cất - nhựa thông và cặn sau khi chưng cất - nhựa thông, đặc biệt được sử dụng để hàn, làm chất phụ gia trong sản xuất giấy, trong sản xuất vecni, sáp dán kín, đánh bóng giày và cho nhiều mục đích khác. nhựa thông thường dùng để pha loãng dầu sấy. Thành phần chính của nó là pinen, cũng được tìm thấy trong nhiều loại tinh dầu khác.

Từ các chất thơm thuộc họ terpene pinen Nó không có mùi dễ chịu nhất. Tuy nhiên, dưới bàn tay khéo léo của các nhà hóa học, nó có thể biến thành những chất thơm tuyệt vời có mùi thơm của hoa, trong tự nhiên chỉ được tìm thấy với số lượng rất nhỏ trong các loại tinh dầu đắt tiền chiết xuất từ ​​​​các loài hoa quý hiếm. Ngoài ra, long não còn được lấy từ pinene với số lượng lớn, được sử dụng trong y học để sản xuất thuốc mỡ, cũng như - như chúng ta đã biết - trong sản xuất celluloid.

Chúng ta hãy cố gắng tự mình có được một trong những chất thơm quan trọng nhất - rượu terpineol, có mùi hoa cà.

Đổ 15 ml nguyên chất vào bình Erlenmeyer 100 ml, đảm bảo nhựa thông cao su và 30 ml axit nitric, trước đó đã pha loãng hai lần với nước. Chúng ta đóng bình bằng nút thủy tinh thẳng đứng dài 20 cm và đặt bình vào bồn nước lạnh.

Chúng tôi sẽ tiến hành thí nghiệm trong tủ hút hoặc ngoài trời, vì khí nitơ độc hại có thể thoát ra. Vì vậy, bình phải luôn mở! Để hỗn hợp đứng trong hai ngày, lắc mạnh thường xuyên nhất có thể. Ngay khi khí màu nâu xuất hiện và lượng chứa trong bình nóng lên, ngừng lắc và làm nguội bình trong tô nước lạnh.

Khi kết thúc phản ứng, lượng chứa trong bình gồm hai lớp, cả hai đều có màu nâu đỏ. Lớp trên cùng là một khối xốp, nhớt. Nó chứa nhựa thông và terpine, được hình thành từ pinene do thêm hai phân tử nước vào nó. Axit nitric tạo thành lớp dưới chỉ chứa một lượng nhỏ sản phẩm biến đổi hòa tan. Trung hòa khối phản ứng bằng dung dịch soda pha loãng (cẩn thận - tạo bọt!) và tách lớp dầu trên cùng. Để làm điều này, đổ lượng chứa trong bình vào cốc và cẩn thận dùng thìa múc lớp trên cùng. Bạn cũng có thể hút lớp dưới cùng bằng pipet (Không hút bằng miệng trong mọi trường hợp. Chân không trong pipet được tạo ra bằng bóng đèn hoặc bơm tia nước. Thuận tiện nhất là hút chất lỏng vào pipet bằng một ống tiêm (không có kim), được nối chặt với pipet bằng một đoạn ống cao su - Khoảng ).

Bạn không nên sử dụng phễu tách vì lớp trên cùng quá nhớt. Sau đó, khối nhớt được tách ra với lượng dư axit sulfuric loãng (khoảng 10%) sẽ được đun nóng trong một giờ khi hồi lưu. Chúng tôi sử dụng thiết bị đơn giản tương tự như khi thu được methyl salicylate. Sau khi làm mát, trung hòa lại bằng dung dịch soda. Đồng thời, chúng ta sẽ cảm nhận được mùi hoa cà nồng nặc, vẫn chồng lên mùi nhựa thông chưa phản ứng và các tạp chất khác nhau. Toàn bộ quá trình được phản ánh trong sơ đồ sau: Kỹ thuật terpineol Nó được dùng để tạo mùi thơm cho xà phòng, và khi được làm sạch hoàn toàn, nó trở thành thành phần không thể thiếu trong nhiều loại nước hoa.

Nước hoa

Vì vậy, chúng tôi đã tổng hợp và nghiên cứu tính chất của một số chất thơm. Tuy nhiên, so sánh mùi của chúng với mùi thơm của các loại nước hoa đắt tiền mua ở cửa hàng, người ta không khỏi thất vọng. Thực tế là nước hoa của nhà máy được tạo ra bởi nhiều chất. Nước hoa hiện đại là sản phẩm của sự pha trộn nhiều thành phần, mỗi thành phần lại chứa nhiều chất thơm có nguồn gốc tự nhiên và tổng hợp. Ví dụ: một chế phẩm mới có mùi hoa cà có thành phần sau:

Terpineol 11% Dầu ngọc lan tây 1% Rượu phenylethyl 11% Bouvardie 1% Lilac 1094 11,5% Benzyl axetat 1% Heliotropin 6,5% Amyl cinnamaldehyde 1% Hydroxycitronellal 6,5% Anisaldehyde 0,3% Rượu Cinnamic 4,5% Methyl anthranilate 0,2% Truyền cầy hương 0,8%

Chỉ bằng cách trộn một số chế phẩm tương tự, bạn mới có được nước hoa thực sự. Để tạo ra những tác phẩm nghệ thuật nước hoa như vậy, bạn không chỉ cần nhiều năm kinh nghiệm mà còn cần cả khả năng sáng tạo và tài năng của một nghệ sĩ.

Trong một thời gian dài và vẫn được công nhận rộng rãi là một trung tâm quốc tế nơi lan truyền các xu hướng thời trang mới trong lĩnh vực nước hoa, thành phố Suresnes ở Pháp (Surenes hiện là vùng ngoại ô phía tây của Paris, nằm ở tả ngạn sông Seine. - Ghi chú của người dịch) . Tuy nhiên, hiện nay, nước hoa tổng hợp có giá trị đang được xuất khẩu với số lượng ngày càng tăng từ CHDC Đức, thậm chí đến cả thủ đô nước hoa này. Nước hoa làm sẵn từ CHDC Đức và Liên Xô cũng không thua kém các thương hiệu nổi tiếng thế giới của Pháp hiện nay và đang có nhu cầu lớn trên thị trường thế giới.

Chỉ ở thời của bà cố của chúng ta, những mùi hương hoa thuần khiết hoặc hỗn hợp như hoa tử đinh hương, hoa hồng và hoa thuỷ tiên vàng mới được yêu thích nhất. Sau này, mùi hoa lan trở thành mốt, và ngày nay các loại nước hoa giả tưởng hầu như chỉ được ưa chuộng, có hương hoa tươi pha chút “động vật” thoang thoảng, đưa mùi nước hoa đến gần hơn với mùi da người. Khi tạo ra những loại nước hoa như vậy, cái gọi là mùi hương chủ đạo lần đầu tiên được tạo ra, thường sử dụng dầu cam quýt hoặc cam bergamot tự nhiên hoặc tổng hợp. Sau đó, để tạo độ tương phản, các aldehyd cao hơn được thêm vào để tạo ra sắc thái tươi sáng, biểu cảm.
Bạn không thể làm gì nếu không có mùi tươi mát của cây xanh và để chuyển tiếp suôn sẻ sang nó, mùi hoa. Mùi “động vật”, mùi cơ thể, được tạo ra bằng cách bổ sung các chất tổng hợp như long diên hương và xạ hương. Ngoài ra, những chất này còn tạo ra mùi thơm bền bỉ. Chúng giúp đảm bảo các thành phần dễ bay hơi của nước hoa không biến mất quá nhanh và lưu lại lâu hơn trên da hoặc trang phục.

Tóm lại, chúng tôi sẽ tự sản xuất nước hoa theo quy luật thời trang hiện hành.

Hãy làm nước hoa.

Để tạo ra mùi hương chủ đạo, trước tiên chúng ta cần dầu cam quýt, loại dầu chúng ta lấy từ vỏ chanh hoặc cam. Nó rất giàu tinh dầu nên rất dễ phân lập. Để làm được điều này, chỉ cần phá hủy một cách cơ học màng tế bào chứa dầu và thu thập các giọt thoát ra là đủ. Với mục đích này, hãy bào vỏ, bọc nó ở dạng xay nhuyễn trong một mảnh vải bền và vắt cẩn thận. Trong trường hợp này, một chất lỏng đục bao gồm nước và các giọt dầu thấm qua vải. Trộn khoảng 2 ml chất lỏng này với 1 ml dịch cất thu được từ xà phòng. Loại thứ hai chứa aldehyd béo cao hơn và có mùi sảng khoái, hơi gợi nhớ đến sáp.

Bây giờ chúng ta cần một màu hoa khác. Chúng tôi sẽ tạo ra nó bằng cách thêm 2-3 giọt dầu hoa huệ hoặc các chất do chúng tôi tổng hợp vào hỗn hợp - isopentyl salicylat(isoamyl salicylat) hoặc terpineol. Một giọt (theo nghĩa đen) methyl salicylate, dầu caraway, cũng như một lượng nhỏ đường vani sẽ cải thiện mùi thơm. Cuối cùng, hòa tan hỗn hợp này trong 20 ml rượu nguyên chất (không biến tính) hoặc trong trường hợp nghiêm trọng, một thể tích tương đương. vodka và nước hoa của chúng tôi sẽ sẵn sàng. Mặc dù chúng có mùi thơm dễ chịu nhưng vẫn khó có thể đeo được vì chúng khó có thể cạnh tranh với nước hoa của nhà máy. Người đọc có thể thử độc lập lựa chọn thành phần của các loại nước hoa khác bằng cách sử dụng các chất thơm mà mình đã mô tả ở trên và thu được.

Phần kết luận

Không chắc rằng các chất không có mùi tồn tại trong tự nhiên. Đá, gỗ, những vật liệu mà chúng ta quen cho là không mùi, trong những điều kiện thích hợp, sẽ bộc lộ mùi riêng của chúng. Tuy nhiên, nhiều người không cảm nhận được hoặc không chú ý đến một số mùi xung quanh mình.

Văn học

1. Voitkevich S. A. “Mối quan hệ giữa cấu trúc của các chất thơm và mùi của chúng” // Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Liên minh mang tên. D. I. Mendeleev. - 1969. - Số 2. - Tr. 196-203.

2. Voitkevich S.I. “Hóa học và công nghệ tạo mùi thơm của Liên Xô” // “Ngành công nghiệp dầu mỡ”. - 1967.-Số 10.-S. 36-40.

3. Kasparov G. N. “Những nguyên tắc cơ bản trong sản xuất nước hoa và mỹ phẩm.” - Tái bản lần thứ 2, có sửa đổi. và bổ sung - Mátxcơva, “Agropromizdat”, 1988.

4. Samsonov S. N. “Cách cảm nhận mùi” // “Khoa học và Cuộc sống”. - 1988. - Số 4. - Trang 12-18.

5. Friedman R. A. “Nước hoa và mỹ phẩm.” - Matxcơva, “Công nghiệp thực phẩm”, 1975.

6. Kheifits L. A., Dashunin V. M. “Chất thơm và các sản phẩm khác dùng cho nước hoa.” - Mátxcơva, “Hóa học”, 1994.

7. “Bách khoa toàn thư hóa học: 5 tập.” - “Moscow”, “Bách khoa toàn thư Liên Xô”, 1988. - T. 1.

8. Shulov L. M., Kheifits L. A. “Chất thơm và các sản phẩm trung gian trong sản xuất nước hoa và mỹ phẩm” - Moscow, “Agrokhimizdat”, 1990.

9. Tài liệu từ trang web http://alhimik.ru

10. Tài liệu từ trang web http://ermine.narod.ru