Nenasycené alifatické kyseliny

Řada kyselin důležitých v organické chemii obsahuje dvojnou vazbu uhlík-uhlík.

Existují α,β-nenasycené kyseliny, v nichž se dvojná vazba nachází mezi druhým a třetím uhlíkem řetězce, a také nenasycené kyseliny, v nichž se dvojná vazba vyskytuje v jiných polohách. Ačkoli se v přírodě vyskytuje mnoho těchto druhých kyselin, jejich syntéza je méně snadná než syntéza α,β-nenasycených kyselin. Estery kyseliny akrylové (ethyl- a butylakrylát) a kyseliny methakrylové (methylmethakrylát) jsou důležitými monomery pro syntézu polymerů. Polymerací methylmethakrylátu vzniká pevná průhledná látka, která se používá jako plast pod obchodními názvy jako plexisklo a lucit. Trans-izomer kyseliny krotonové se nachází v krotonovém oleji. Cis-izomer se v přírodě nevyskytuje, ale byl syntetizován v laboratoři. Kyseliny andělová a tiglová jsou dvojicí cis-trans izomerů. Kyselina andělová se nachází jako ester v kořeni anděliky lékařské, zatímco kyselina tiglová se vyskytuje v krotonovém oleji a v několika dalších přírodních produktech.

Kyselina ricinolová, nenasycená hydroxykyselina (tj. obsahující skupinu -OH), se vyskytuje v ricinovém oleji. Při pyrolýze (zahřívání za nepřístupu vzduchu) se tato kyselina rozkládá za vzniku kyseliny undecylenové a n-heptaldehydu.

Zinkové soli kyseliny undecylenové se používají k léčbě plísňových infekcí kůže, zejména tinea pedis (atletická noha). Estery této kyseliny se používají v parfumerii. Kyselina sorbová, CH3CH=CH=CHCOOH, která má dvě dvojné vazby v konjugaci (tj. dvě dvojné vazby oddělené pouze jednou jednoduchou vazbou), a její draselná sůl (sorban draselný) se používají jako konzervační látky v mnoha potravinářských výrobcích i v jejich obalových materiálech, protože potlačují růst plísní a jiných hub.

Mnoho nenasycených kyselin se vyskytuje v tucích.

Tyto přirozeně se vyskytující nenasycené mastné kyseliny mají určité vlastnosti. (1) Pokud se v nich vyskytují dvě nebo více dvojných vazeb uhlík-uhlík, je každá dvojná vazba oddělena od další skupiny CH2 (tzv. methylenovou). (2) Prakticky všechny dvojné vazby v těchto a dalších přirozeně se vyskytujících nenasycených mastných kyselinách mají konfiguraci cis. (3) Kyseliny linolová a linolenová jsou pro lidské tělo potřebné, ale tělo je nedokáže syntetizovat. Musí být získávány ve stravě, a proto se nazývají esenciální mastné kyseliny. (4) Mnohé nenasycené mastné kyseliny jsou při pokojové teplotě kapalné, na rozdíl od nasycených kyselin stearové (C18) a arachidové (C20), které jsou pevné. Důvodem je, že pravidelná povaha nasycených uhlovodíkových řetězců umožňuje, aby se molekuly v pevné látce poskládaly do těsného paralelního uspořádání, zatímco přítomnost cis dvojných vazeb v nenasycených uhlovodíkových řetězcích toto uspořádání narušuje a nutí molekuly zůstat dále od sebe. Protože molekuly nenasycených mastných kyselin nejsou tak blízko u sebe, je k jejich oddělení potřeba méně energie a výsledkem je nižší teplota tání. Tato situace je obdobná u samotných tuků, které jsou estery těchto karboxylových kyselin s dlouhým řetězcem, kde alkoholovou složkou je glycerol, (HOCH2)2CHOH. Tuhé tuky, které se získávají převážně z živočišných zdrojů, mají vysoký podíl nasycených mastných kyselin. Kapalné tuky (často nazývané oleje), získané převážně z rostlinných nebo rybích zdrojů, mají vysoký podíl nenasycených mastných kyselin. Výjimkou je kokosový olej, který se sice získává z rostlin, ale má jen nízké procento nenasycených kyselin. Tekutost je v tomto případě způsobena vysokým podílem kyseliny laurové (C12), která má nízkou molekulovou hmotnost. Polynenasycené tuky lze definovat jako tuky obsahující v průměru více než jednu dvojnou vazbu na molekulu mastné kyseliny.

Kyselina arachidonová je důležitá, protože ji lidské tělo používá jako výchozí materiál při syntéze dvou druhů esenciálních látek, prostaglandinů a leukotrienů, které jsou rovněž nenasycené karboxylové kyseliny. Příkladem jsou PGE2 (prostaglandin) a LTB4 (leukotrien). Symbol PG představuje prostaglandin, E označuje přítomnost keto skupiny na pětičlenném kruhu a index 2 označuje dvě dvojné vazby. Podobně LT představuje leukotrien, B je jedna forma a index 4 označuje čtyři dvojné vazby.

Prostaglandiny a leukotrieny se tvoří v malém množství, ale jsou významné, protože působí jako hormonální mediátory. Některé prostaglandiny zvyšují krevní tlak, zatímco jiné jej snižují. PGE2 vyvolává porod u těhotných žen a používá se k tomuto účelu v medicíně, stejně jako k terapeutickým potratům. PGE spolu s několika dalšími PG potlačují žaludeční ulcerace a zřejmě hojí peptické vředy. Analog PGE1, misoprostol, se v současnosti používá k prevenci ulcerací spojených s užíváním nesteroidních protizánětlivých léků (NSAID).

Nenasycené kyseliny vykazují chemické vlastnosti očekávané od sloučenin, které obsahují jak skupinu COOH, tak jednu nebo více dvojných vazeb uhlík-uhlík. Stejně jako všechny karboxylové kyseliny jsou kyselé; mohou být redukovány na alkoholy; mohou být převedeny na kyselé deriváty; a stejně jako ostatní sloučeniny obsahující dvojnou vazbu mohou podléhat běžným adičním reakcím s dvojnou vazbou a oxidačně-redukčním reakcím

.