Umættede alifatiske syrer

En række syrer, der er vigtige i den organiske kemi, indeholder kulstof-kulstof-dobbeltbindinger.

Der findes α,β-umættede syrer, hvor dobbeltbindingen er mellem det andet og tredje kulstof i kæden, samt umættede syrer, hvor dobbeltbindingen forekommer i andre positioner. Selv om mange af disse sidstnævnte syrer forekommer i naturen, er de mindre lette at syntetisere end α,β-umættede syrer. Estere af acrylsyre (ethyl- og butylacrylat) og methacrylsyre (methylmethacrylat) er vigtige monomerer til syntese af polymerer. Methylmethacrylat polymeriseres og giver et stærkt gennemsigtigt fast stof, der anvendes som plast under navne som Plexiglas og Lucite. Trans-isomeren af crotoninsyre findes i crotonolie. cis-isomeren forekommer ikke i naturen, men er blevet syntetiseret i laboratoriet. Angelinsyre og tiglinsyre er et par cis-trans-isomerer. Angelic acid findes som en ester i angelicarod, mens tiglic acid forekommer i crotonolie og i flere andre naturprodukter.

Ricinoleic acid, en umættet hydroxysyre (dvs. en syre, der indeholder en -OH-gruppe), forekommer i ricinusolie. Når denne syre pyrolyseres (opvarmes i fravær af luft), nedbrydes den til undecylensyre og n-heptaldehyd.

Zinksaltet af undecylensyre anvendes til behandling af svampeinfektioner i huden, især tinea pedis (fodsvamp). Estere af denne syre anvendes i parfumeri. Sorbinsyre, CH3CH=CHCHCH=CHCOOH, som har to dobbeltbindinger i konjugation (dvs. to dobbeltbindinger kun adskilt af en enkeltbinding), og dens kaliumsalt (kaliumsorbat) anvendes som konserveringsmidler i mange fødevarer samt i deres emballagematerialer, da de hæmmer væksten af skimmelsvampe og andre svampe.

Mange umættede syrer forekommer i fedtstoffer.

Disse naturligt forekommende umættede fedtsyrer har visse egenskaber. (1) Hvis der er to eller flere kulstof-kulstof-dobbeltbindinger, er hver dobbeltbinding adskilt fra den næste af en CH2-gruppe (kaldet methylengruppe). (2) Stort set alle dobbeltbindinger i disse og andre naturligt forekommende umættede fedtsyrer har cis-konfiguration. (3) Linolsyre og linolensyre er nødvendige for den menneskelige krop, men kroppen kan ikke syntetisere dem. De skal tilvejebringes gennem kosten og kaldes derfor essentielle fedtsyrer. (4) Mange umættede fedtsyrer er flydende ved stuetemperatur i modsætning til de mættede stearinsyrer (C18) og arachidinsyrer (C20), som er faste syrer. Årsagen er, at de mættede kulbrintekæders regelmæssige natur gør det muligt for molekylerne i det faste stof at stable sig i et tæt parallelt arrangement, mens tilstedeværelsen af cis-dobbeltbindinger i de umættede kulbrintekæder bryder dette arrangement op og tvinger molekylerne til at stå længere fra hinanden. Da molekylerne i de umættede fedtsyrer ikke ligger så tæt på hinanden, kræves der mindre energi for at adskille dem, og det resulterer i et lavere smeltepunkt. Denne situation er parallel til selve fedtstofferne, som er estere af disse langkædede carboxylsyrer, hvor alkoholkomponenten er glycerol, (HOCH2)2CHOH. Faste fedtstoffer, der hovedsagelig stammer fra animalske kilder, har en høj procentdel mættede fedtsyrer. Flydende fedtstoffer (ofte kaldet olier), der hovedsagelig stammer fra planter eller fisk, har en høj procentdel umættede fedtsyrer. En undtagelse er kokosolie, som, selv om den er fremstillet af en plante, kun har en lav procentdel umættede syrer. Likviditeten i dette tilfælde skyldes den høje procentdel af laurinsyre (C12), som har en lav molekylvægt. Flerumættede fedtstoffer kan defineres som fedtstoffer, der i gennemsnit indeholder mere end én dobbeltbinding pr. fedtsyremolekyle.

Arachidonsyre er vigtig, fordi menneskekroppen bruger den som udgangsmateriale i syntesen af to slags essentielle stoffer, prostaglandinerne og leukotrienerne, som begge også er umættede carboxylsyrer. Som eksempler kan nævnes PGE2 (et prostaglandin) og LTB4 (et leukotrien). Symbolet PG står for prostaglandin, E angiver tilstedeværelsen af en ketogruppe på den femdelte ring, og subscript 2 angiver to dobbeltbindinger. På samme måde repræsenterer LT leukotrien, B er en form, og subscript 4 angiver fire dobbeltbindinger.

Prostaglandiner og leukotriener fremstilles i små mængder, men de er betydningsfulde, fordi de virker som hormonformidlere. Nogle prostaglandiner hæver blodtrykket, mens andre sænker det. PGE2 fremkalder veer hos gravide kvinder og anvendes medicinsk til dette formål samt til terapeutiske aborter. PGE’erne undertrykker sammen med flere andre PG’er mavesår og ser ud til at helbrede mavesår. PGE1-analogen, misoprostol, anvendes i øjeblikket til at forebygge ulceration i forbindelse med brug af ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler (NSAID).

Uumættede syrer udviser kemiske egenskaber, der forventes af forbindelser, der både indeholder en COOH-gruppe og en eller flere kulstof-kulstof-dobbeltbindinger. Som alle carboxylsyrer er de sure; de kan reduceres til alkoholer; de kan omdannes til syrederivater; og som andre forbindelser, der indeholder dobbeltbindinger, kan de gennemgå de normale dobbeltbindingsadditionsreaktioner og oxidations-reduktionsreaktioner.