Acides aliphatiques insaturés

Un certain nombre d’acides importants en chimie organique contiennent des doubles liaisons carbone-carbone.

Il existe des acides α,β-insaturés, dans lesquels la double liaison se trouve entre les deuxième et troisième carbones de la chaîne, ainsi que des acides insaturés, dans lesquels la double liaison se trouve dans d’autres positions. Bien que beaucoup de ces derniers acides soient présents dans la nature, ils sont moins faciles à synthétiser que les acides α,β-insaturés. Les esters de l’acide acrylique (acrylate d’éthyle et de butyle) et de l’acide méthacrylique (méthacrylate de méthyle) sont des monomères importants pour la synthèse de polymères. Le méthacrylate de méthyle se polymérise pour donner un solide solide transparent qui est utilisé comme plastique sous des noms de marque tels que Plexiglas et Lucite. L’isomère trans de l’acide crotonique se trouve dans l’huile de croton. L’isomère cis n’existe pas dans la nature mais a été synthétisé en laboratoire. Les acides angélique et tiglique sont une paire d’isomères cis-trans. L’acide angélique se trouve sous forme d’ester dans la racine d’angélique, tandis que l’acide tiglique est présent dans l’huile de croton et dans plusieurs autres produits naturels.

L’acide ricinoléique, un acide hydroxy insaturé (c’est-à-dire contenant un groupe -OH), est présent dans l’huile de ricin. Lorsque cet acide est pyrolysé (chauffé en l’absence d’air), il se décompose pour donner de l’acide undécylénique et du n-heptaldéhyde.

Le sel de zinc de l’acide undécylénique est utilisé pour traiter les infections fongiques de la peau, notamment le tinea pedis (pied d’athlète). Les esters de cet acide sont utilisés en parfumerie. L’acide sorbique, CH3CH=CHCH=CHCOOH, qui possède deux doubles liaisons en conjugaison (c’est-à-dire deux doubles liaisons séparées seulement par une liaison simple), et son sel de potassium (sorbate de potassium) sont utilisés comme conservateurs dans de nombreux produits alimentaires ainsi que dans leurs matériaux d’emballage, car ils inhibent la croissance des moisissures et autres champignons.

De nombreux acides insaturés sont présents dans les graisses.

Ces acides gras insaturés naturels présentent certaines caractéristiques. (1) S’il y a deux ou plusieurs doubles liaisons carbone-carbone, chaque double liaison est séparée de la suivante par un groupe CH2 (appelé méthylène). (2) Pratiquement toutes les doubles liaisons de ces acides gras insaturés et d’autres acides gras naturels ont la configuration cis. (3) Les acides linoléique et linolénique sont nécessaires au corps humain, mais celui-ci ne peut pas les synthétiser. Ils doivent être obtenus par l’alimentation et sont donc appelés acides gras essentiels. (4) De nombreux acides gras insaturés sont liquides à température ambiante, contrairement aux acides stéarique (C18) et arachidique (C20) saturés, qui sont solides. La raison en est que la nature régulière des chaînes d’hydrocarbures saturées permet aux molécules du solide de s’empiler dans une disposition parallèle étroite, tandis que la présence de doubles liaisons cis dans les chaînes d’hydrocarbures insaturés rompt cette disposition et oblige les molécules à rester plus éloignées les unes des autres. Comme les molécules des acides gras insaturés ne sont pas aussi proches les unes des autres, il faut moins d’énergie pour les séparer, ce qui donne un point de fusion plus bas. Cette situation se retrouve dans les graisses elles-mêmes, qui sont des esters de ces acides carboxyliques à longue chaîne dont le composant alcool est le glycérol, (HOCH2)2CHOH. Les graisses solides, obtenues principalement à partir de sources animales, ont un pourcentage élevé d’acides gras saturés. Les graisses liquides (souvent appelées huiles), obtenues principalement à partir de sources végétales ou de poissons, ont un pourcentage élevé d’acides gras insaturés. L’huile de noix de coco fait exception à la règle : bien qu’elle soit obtenue à partir d’une plante, elle ne contient qu’un faible pourcentage d’acides insaturés. La liquidité dans ce cas est due au pourcentage élevé d’acide laurique (C12), qui a un faible poids moléculaire. Les graisses polyinsaturées peuvent être définies comme celles qui contiennent en moyenne plus d’une double liaison par molécule d’acide gras.

L’acide arachidonique est important car le corps humain l’utilise comme matière première dans la synthèse de deux types de substances essentielles, les prostaglandines et les leucotriènes, qui sont également des acides carboxyliques insaturés. Citons par exemple le PGE2 (une prostaglandine) et le LTB4 (un leucotriène). Le symbole PG représente la prostaglandine, E indique la présence d’un groupe céto sur le cycle à cinq chaînons, et l’indice 2 indique deux doubles liaisons. De même, LT représente le leucotriène, B est une forme, et l’indice 4 indique quatre doubles liaisons.

Les prostaglandines et les leucotriènes sont fabriqués en petites quantités, mais ils sont importants car ils agissent comme médiateurs hormonaux. Certaines prostaglandines augmentent la pression artérielle, tandis que d’autres la diminuent. La PGE2 provoque le travail chez les femmes enceintes et est utilisée médicalement à cette fin, ainsi que pour les avortements thérapeutiques. Les PGE, ainsi que plusieurs autres PG, suppriment l’ulcération gastrique et semblent guérir les ulcères peptiques. L’analogue de la PGE1, le misoprostol, est actuellement utilisé pour prévenir les ulcérations associées à l’utilisation d’anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS).

Les acides insaturés présentent des propriétés chimiques attendues des composés qui contiennent à la fois un groupe COOH et une ou plusieurs doubles liaisons carbone-carbone. Comme tous les acides carboxyliques, ils sont acides ; peuvent être réduits en alcools ; peuvent être convertis en dérivés d’acides ; et, comme d’autres composés contenant des doubles liaisons, peuvent subir les réactions normales d’addition de doubles liaisons et d’oxydation-réduction.