Cтраница 3
На окислительный распад молекулы каротина оказывают влияние кислород воздуха, свет, повышенная температура, природа растворителя, кислотность среды, присутствие ненасыщенных жирных кислот и другие факторы. Окислительный распад его протекает стадийно, с образованием промежуточных окрашенных продуктов, сохраняющих каротиноидную структуру; глубокое окисление молекулы каротина приводит к образованию бесцветных соединений. [31]
В организме животных и человека каротины служат исходными веществами, из которых образуются витамины группы А ( юм. Некоторые экспериментальные данные свидетельствуют, что каротины играют важную роль в процессе фотосинтеза и дыхания растений. Наличие большого количества двойных связей в молекуле каротина обусловливает участие его в окислительно-восстановительных процессах. Каротины легко образуют перекиси. Перекисные соединения каротина участвуют в окислении других, более трудно окисляемых веществ. В растениях широко распространены кислородные производные каротиноидов. [32]
Пигментами мы называем соединения, избирательно поглощающие свет в видимой части солнечного спектра. При освещении белым светом их окраска определяется теми лучами, которые они отражают или пропускают. Молекулы всех органических пигментов содержат систему правильно чередующихся двойных и одиночных связей ( так называемые сопряженные двойные связи), подобную той, какая имеется в центральной части молекулы каротина ( фиг. Связи принято обозначать линиями, но каждой такой линии соответствует пара электронов. Поэтому при каждом атоме углерода имеется 8 валентных электронов, общих для данного атома и соседних атомов. Между каждой парой атомов углерода находится пара электронов, образующих локализованную а-связь. Благодаря резонансу молекула приобретает дополнительную стабильность. Об этом свидетельствует, например, тот факт, что ее теплота сгорания меньше, чем следовало бы ожидать при наличии несопряженных двойных связей. Высокомобильные спаренные электроны, связанные со всей системой сопряженных двойных связей, а не с отдельными атомами, легко возбуждаются квантами света с энергией, столь незначительной, как у квантов видимого света или ближнего ультрафиолета. В этом процессе, называемом я - п - переходом, квант исчезает, а возбужденный электрон приобретает дополнительную энергию. Поскольку потребность в энергии при этом невелика, поглощение происходит в видимой части спектра. [33]
А вот более важное для нас соединение. Мы уже говорили о каротине - веществе с молекулами, как бы построенными из 8 молекул изопрена, 40 атомов углерода и много двойных связей. Одна из таких связей находится как раз посередине углеродной цепи. В человеческом организме молекула каротина может разрываться именно в этом месте. Как правило, при этом получаются две совершенно одинаковые половинки. В месте разрыва цепи к каждой половинке присоединяется гидроксильная группа, и вместо исходного 40-углеродного каротина образуются две молекулы 20-углеродного спирта. Такой спирт, молекула которого как бы построена из 4 молекул изопрена, не что иное, как всем известный витамин А. А поскольку организм может получать витамин А из каротина, ка-рптпн часто называют провитамином А. [34]
Известно, что каротиноиды легко самоокисдяются. Каротин, выставленный на воздух на несколько недель, поглощает 12 кислородных атомов на молекулу. Вероятно, процесс начинается с образования перекисей, но не останавливается на этом. Когда 11 атомов кислорода поглощены, углеводородная цепь начинает разрываться с выделением низкомолекудярных летучих соединений. Из этих продуктов Пумерером, Ребманом и Рейнделем [16] был выделен глиоксаль ( НОССОН), а Эшером [17] - двуокись углерода. Одна молекула каротина выделяет за 8 недель от 0 6 до 0 8 моль двуокиси углерода. [35]
Выбор адсорбента до настоящего времени частично производится опытным путем. В то же время накапливается все больше данных о пригодности тех или иных адсорбентов для раз-деления веществ с определенным химическим строением, приводится несколько примеров применения специфических адсорбентов. В каждом отдельном случае выбирают такой адсорбент, который обладает наибольшей избирательностью по отношению к отдельным компонентам смеси, подлежащей разделению. Выбор адсорбента частично зависит от характера применяемых растворителей. Для анализа веществ с полярными группами в молекуле могут применяться окись алюминия и окислы других металлов. Для разделения кароти-ноидов обычно используются окись алюминия, гидрат окиси кальция, углекислый цинк и углекислый кальций, адсорбирующая способность которых уменьшается в приведенной последовательности. Стрейн исследовал последовательность адсорбции некоторых каро-тиноидов на колонках из сахара, целита и окиси магния. Сахар преимущественно притягивает полярные гидроксильные группы ксантофиллов, а окись магния - ненасыщенные части молекул каротинов и ксантофиллов, а также и гидроксильные группы ксантофиллов. Стрейн применил колонки из окиси магния для исследования ксантофиллов и хлорофиллов и показал, что распределение растворенных веществ в зонах адсорбции зависит от многих условий. Например, пигменты, образующие обычно одну окрашенную зону, могут образовать две зоны, в присутствии некоторых бесцветных примесей. Для разделения карбонильных соединений в виде 2 4-динитрофенилгидразонов был применен порошкообразный сернокислый магний. Брокманн показал, что растворимые в воде соли, например сульфаты меди и цинка, могут служить хорошими адсорбентами для хроматографического разделения производных азобензола. Сернокислый алюминий можно применять для разделения оксиантрахинонов, причем очень прочно адсорбированные вещества удается выделить только после растворения адсорбента в воде. [36]