Acidi alifatici insaturi

Un certo numero di acidi importanti nella chimica organica contengono doppi legami carbonio-carbonio.

Esistono acidi α,β-insaturi, in cui il doppio legame è tra il secondo e il terzo carbonio della catena, così come acidi insaturi, in cui il doppio legame avviene in altre posizioni. Anche se molti di questi ultimi acidi si trovano in natura, sono meno facili da sintetizzare degli acidi α,β-insaturi. Gli esteri dell’acido acrilico (acrilato etilico e butilico) e dell’acido metacrilico (metacrilato di metile) sono monomeri importanti per la sintesi di polimeri. Il metacrilato di metile polimerizza per produrre un forte solido trasparente che è usato come plastica sotto nomi proprietari come Plexiglas e Lucite. L’isomero trans dell’acido crotonico si trova nell’olio di croton. L’isomero cis non si trova in natura ma è stato sintetizzato in laboratorio. Gli acidi angelico e tiglic sono una coppia di isomeri cis-trans. L’acido angelico si trova come estere nella radice di angelica, mentre l’acido tiglic si trova nell’olio di croton e in molti altri prodotti naturali.

L’acido ricinoleico, un idrossiacido insaturo (cioè, uno contenente un gruppo -OH), si trova nell’olio di ricino. Quando questo acido viene pirolizzato (riscaldato in assenza di aria), si rompe per dare acido undecilenico e n-eptaldeide.

Il sale di zinco dell’acido undecilenico è usato per trattare le infezioni fungine della pelle, specialmente la tinea pedis (piede d’atleta). Gli esteri di questo acido sono usati in profumeria. L’acido sorbico, CH3CH=CHCH=CHCOOH, che ha due doppi legami in coniugazione (cioè due doppi legami separati solo da un singolo legame), e il suo sale di potassio (sorbato di potassio) sono usati come conservanti in molti prodotti alimentari così come nei loro materiali di imballaggio, poiché inibiscono la crescita di muffe e altri funghi.

Molti acidi insaturi si trovano nei grassi.

Questi acidi grassi insaturi presenti in natura hanno certe caratteristiche. (1) Se ci sono due o più doppi legami carbonio-carbonio, ogni doppio legame è separato dal successivo da un gruppo CH2 (chiamato metilene). (2) Praticamente tutti i doppi legami in questi e altri acidi grassi insaturi presenti in natura hanno la configurazione cis. (3) Gli acidi linoleico e linolenico sono necessari al corpo umano, ma il corpo non può sintetizzarli. Devono essere ottenuti con la dieta e, pertanto, sono chiamati acidi grassi essenziali. (4) Molti acidi grassi insaturi sono liquidi a temperatura ambiente, in contrasto con gli acidi saturi stearico (C18) e arachidico (C20), che sono solidi. La ragione è che la natura regolare delle catene idrocarburiche sature permette alle molecole nel solido di impilarsi in una disposizione parallela, mentre la presenza di doppi legami cis nelle catene idrocarburiche insature rompe questa disposizione e costringe le molecole a rimanere più lontane. Poiché le molecole degli acidi grassi insaturi non sono così vicine l’una all’altra, è necessaria meno energia per separarle e il punto di fusione è più basso. Questa situazione è parallela ai grassi stessi, che sono esteri di questi acidi carbossilici a catena lunga in cui il componente alcolico è il glicerolo, (HOCH2)2CHOH. I grassi solidi, ottenuti principalmente da fonti animali, hanno un’alta percentuale di acidi grassi saturi. I grassi liquidi (spesso chiamati oli), ottenuti principalmente da fonti vegetali o di pesce, hanno un’alta percentuale di acidi grassi insaturi. Un’eccezione è l’olio di cocco che, anche se ottenuto da una pianta, ha solo una bassa percentuale di acidi insaturi. La liquidità in questo caso è dovuta all’alta percentuale di acido laurico (C12), che ha un basso peso molecolare. I grassi polinsaturi possono essere definiti come quelli che contengono in media più di un doppio legame per molecola di acido grasso.

L’acido arachidonico è importante perché il corpo umano lo usa come materiale di partenza nella sintesi di due tipi di sostanze essenziali, le prostaglandine e i leucotrieni, che sono entrambi acidi carbossilici insaturi. Esempi sono PGE2 (una prostaglandina) e LTB4 (un leucotriene). Il simbolo PG rappresenta la prostaglandina, E indica la presenza di un gruppo cheto sull’anello a cinque membri, e il pedice 2 indica due doppi legami. Allo stesso modo, LT rappresenta il leucotriene, B è una forma, e il pedice 4 indica quattro doppi legami.

Prostaglandine e leucotrieni sono prodotti in piccole quantità, ma sono significativi perché agiscono come mediatori ormonali. Alcune prostaglandine aumentano la pressione sanguigna, mentre altre la abbassano. La PGE2 induce il travaglio nelle donne incinte e viene usata medicinalmente per questo scopo, così come per gli aborti terapeutici. Le PGE, insieme a diverse altre PG, sopprimono l’ulcerazione gastrica e sembrano guarire le ulcere peptiche. L’analogo della PGE1, il misoprostolo, è attualmente usato per prevenire l’ulcerazione associata all’uso di farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS).

Gli acidi insaturi mostrano le proprietà chimiche attese dai composti che contengono sia un gruppo COOH che uno o più doppi legami carbonio-carbonio. Come tutti gli acidi carbossilici, sono acidi; possono essere ridotti ad alcoli; possono essere convertiti in derivati acidi; e, come altri composti che contengono doppi legami, possono subire le normali reazioni di aggiunta di doppi legami e le reazioni di ossidoriduzione.

Acidi insaturi