Парфюмерная химия

Сложные-пресложные эфиры и лактоны

Сложный эфир (по-английски «ester») можно представить как продукт взаимодействия кислоты и спирта, когда в процессе реакции отщепляется молекула воды. Некоторые сложные эфиры так и получают, достаточно нагреть смесь кислоты и спирта с концентрированной серной кислотой, которая отщепляет воду и отогнать получающийся сложный эфир (очень просто, я впервые проделал это в орехово-зуевской средней школе). Сложными такие эфиры называются потому, что бывают ещё и простые (по-английски простой эфир это «ether») - продукт конденсации двух молекул спирта.

Про сложные эфиры в школьном курсе сказано не так уж и много: они, например, могут гидролизоваться, то есть разлагаться под действием воды, то есть происходит обратная реакция с образованием исходных кислоты и спирта. Частный случай гидролиза сложных эфиров - это процесса омыления: жир с химической точки зрения представляет собой сложный эфир глицерина (глицерин - тоже спирт, угу) и жирных килот. Под воздействием водной щелочи из жира получаются соли жирных кислот (собственно, мыло) и глицерин.

Ещё в школе говорят, что сложные эфиры при сильном разбавлении имеют приятный фруктовый запах. Это сейчас для нас самое важное. Про разбавление это важное уточнение, потому что в чистом виде сложные эфиры часто имеют очень сильный резкий запах, больше похожий на сапожный клей, нежели на фрукты.

Насыщенные сложные эфиры действительно пахнут фруктами. Например, изоамилацетат с картинки пахнет грушами, даже скорее лимонадом дюшес. А если совсем точно, то лимонад дюшес пахнет изоамилацетатом. С увеличением массы молекулы запах сложных эфиров начинает приобретать оттенки рома, сухофруктов или даже древесные.

Ненасыщенные эфиры как правило пахнут ещё интенсивнее и ярче. Так называемые С6 wound compounds, соединения, образующиеся при повреждении растения и определяющие запах свежей травы, представляют собой спирт цис-3-гексенол и его эфиры, в частности ацетат. Чаще всего, если спирт сам по себе обладает характерным запахом, то соответствующий ацетат пахнет довольно похоже, только мягче.

Ещё один пример непредельного сложного эфира - аллиламилогликолят, вещество с характерным запахом, который легче всего описать, как запах консервной банки с ананасами в тот момент, когда вы её только что открыли: ананасы, кислый сироп и металл. Запах этого соединения хорошо всем знаком по многочисленным свежим фужерам конца ХХ-го века, хотя впервые его предозировка была использована ещё в 1960 году для отдушки оригинального мыла Camay.

Редким, если не единственным случаем вещества с тройной связью, которое применяется в парфюмерии, может служить фолион или метилгептинкарбонат. Вещество с чрезвычайно мощным запахом, напоминающим фиалковый лист. Это был один из ключевых компонентов оригинального Dior Fahrenheit, считается, что этот аромат в грубом приближении можно рассматривать как "Geoffrey Beene Grey Flannel плюс фолион». Вскоре после выпуска эфиры с тройной связью оказались запрещены и состав Fahrenheit пришлось переформулировать. На смену фолиону пришли несколько веществ, в том числе неофолион, тоже сложный эфир, но с двойной связью. На мой взгляд, неофолион неадекватная замена фолиону, в нём нет этой пронзительной пронизывающей ультразвуковой мощи. Если вы помните старый Fahrenheit и пробовали то, что сейчас в магазинах, то вы, наверное, понимаете о чём я.

У ароматических сложных эфиров чаще всего довольно слабый, но глубокий бальзамический древесный запах. Бензилбензоат, который на картинке, чаще даже используется как растворитель или фиксатор. Отдельный случай - эфиры салициловой кислоты, они же салицилаты. Но на то он и отдельный случай, чтобы как-нибудь о нём поговорить отдельно.

Ещё один отдельный случай - метилантранилат. Редкое явление, когда вещество содержит амингруппу и используется в парфюмерии. Если показать эту формулу химику-огранику и спросить его каким запахом обладает это соединение, то скорее всего он скажет что-нибудь про тухлую рыбу. Однако, это вещество обладает чрезвычайно приятным ароматом, чем-то напоминающим цветы апельсинового дерева. Амины, если вы ещё помните, с альдегидами могут образовывать основания Шиффа. По большому счёту самыми важными для парфюмерии как раз являются основания Шиффа из метилантранилата (без них едва ли получится сделать хорошую туберозу) и индола.

Если представить себе такую молекулу, которая с одной стороны спирт, а с другой кислота, то можно представить как один хвост молекулы, спиртовой, реагирует с другим, кислотным. При этом получается внутренний циклический сложный эфир. Такие циклические сложные эфиры называются лактоны.

Основное значение в парфюмерии имеют пятичленные лактоны (гамма-лактоны), например гамма-унлекалактон, он же так называемый «альдегид-С14», вещество с запахом шкурки персика, без которого сложно было бы себе представить Mitsouko; шестичленные лактоны (дельта-лактоны) и макроциклические лактоны, или макролиды, про которых мы уже много всего знаем из рассказов про мускусы. Гамма- и дельта-лактоны часто имеют характерный сливочно-кокосовый запах. С химической точки зрения хорошо знакомый нам кумарин - тоже лактон, только непредельный.

Автор: Матвей Юдов