Присутствие в живице и канифоли сложной смеси смоляных кислот, имеющих одну и ту же молекулярную формулу и отличающихся чоложе — нием двойной связи или строением группы атомов С3Н7 (изопропил у 7-го атома углерода во 2-м кольце или метил и винил), привело к большим затруднениям при их разделении и установлении строения. Эта задача была решена большой группой ученых разных стран и их сотрудниками: Ружичкой, Дюпоном, Крестинским, Арбузовым, Физером и Кэмпбел — лом, Флеком и Палкиным, Гаррисом, Бардышевым и другими.
Наличие в молекулах смоляных кислот фенантреновых колец было доказано дегидрированием с серой. В условиях этой реакции из левопи — маровой, неоабиетиновой и абиетиновой кислот был получен ретея С18Нг8 по следующему уравнению
С20н3002 + 5s = с]8н18 + ch3sh + 4h2s + с02,
Из декстропимаровой и изодекстропимаровой кислот в этих условиях был получен пимантрен С16Н14.
При гидрировании смоляные кислоты присоединяют 2 молекулы водорода, что указывает на наличие в них двух двойных связей Для установления положения двойных связей применялись методы озонирования н окисления марганцовокислым калием и другими okwc. fi ителям!
Левопимаровая кислота. Реагирует количественно с мр леиновым ангидридом при комнатной температуре, образуя продукт "йрисоединейия. что указывает на наличие в ее молекуле копъютированной систем« двойцых связей. На основании этой реакции разработан метод количественного определения левопимэровой кислоты в живице и канифоли [22]. Из смеси смоляных кислот левопимаровая кислота выделяется в виде соли с бутаноламином. При озонировании левопимаро — вой кислоты получена изомасляная кислота и диоксЖетодикарбоновая
Кислота состава C15H22(J7 [31], что позволило закрепить за ней следующую формулу строения
Расщепление озонида
СНз соон V |
СНз СНз V сн I СООН |
СНз СООН
+ |
Ч/ |
.//Voh
=о
Ч/~
^ Чнз
CHsl НО/ХСООН С^бНадО? |
СНз |
Изомасляная кислота |
Левопимаровая кислота
Декстропимаровая кислота. При глубоком окислении декстропимаровой кислоты марганцовокислым калием Ружичка и сотр. [32] получили трикарбоновые кислоты С12Н18Ов и С1ХН1вОв, выделенные ранее из абиетиновой кислоты, и тем самым показали тождество строения 1-го кольца и положения карбоксильной группы у обеих кислот. При озонировании декстропимаровой кислоты Крестинский и Ком — шилов [33] получили формальдегид с количественным выходом и кислоту состава С1яН2808. Получение формальдегида указывает на положение одной двойной связи в винильной группе. На основе этой реакции разработан метод количественного определения декстропимаровой кислоты [22].
СНз СООН
/ / /
+ |
Сн2о Формальдегид |
Расщепление озонида |
=о ,соон |
СН: |
СООН |
I СН; ОН С^НгвОв |
I
/
I I
С1Ь I i/CH=CH,
V ХСНз
СНз соон |
Декстропимаровая кислота
Гаррис и Сандерсон [34] путем озонирования дигидродекстропимаро — вой кислоты получили соединение С20Н32О4, при восстановлении и дегидрировании которого получен углеводород С18Н24 с кольцом нафталина, что позволило закрепить за декстропимаровой кислотой приведенную выше формулу строения
СНз ! |
СНз СООН |
СНз соон
J UcHr
Ч/ Сн |
-СНз |
/ЧСНз С20Н32О2
СН; |
Расщепление озонида
СНО
—СНг—СН3 СНз C20HS2O4
I
—CHj—СНз СНз Ci6H2*
Изодекстроппмаровая кислота. При дегидрировании дает пимантрен и является стереоизомером дектропимаровой кислоты по положению метальной и винильной групп.
Палюстровая кислота. Выделена из сосновой и еловой живицы методом хроматографической адсорбции на силикагеле [35]. Формула строения установлена на основании исследования инфракрасных спектров поглощения и химических превращений, проведенного Шулле — ром и сотр. [24].
Неоабиетиновая кислота. Гаррис и Саядерсон [36] выделили впервые неоабиетиновую кислоту из канифоли в виде ее диэтил — ампновой соли (для очистки повторно переводили в бутаноламиновую соль). Название кислоты предложено этими же авторами. Неоабиетиновая кислота очень чувствительна к действию минеральных кислот и в их присутствии почти полностью изомеризуется в абиетиновую кислоту. Для доказательства строения авторами были проведены опыты озонирования, при этом получены ацетон и дикетодикарбоновая кислота С17 Н24Ое, которая при восстановлении и дегидрировании превращается в 1-метил-5-пропилнафталин.
СНзСООН / / |
СН3 I ———— с=о Расщепление | овонида СН3 |
203 |
СНз |
< |
Сн |
|/С=о с17н24о6 |
Сн»
СНз соон ></
■=о Y, соон
V |
ЧСНз Неоабиетиновая ^кислота |
Г
Сн, СНз — ч / хсн2
Ацетон |
1-Метил-5-про- пилнафталин
СНз
Абиетиновая кислота. Благодаря способности этой кислоты легко кристаллизоваться из органических растворителей в виде характерных треугольников она была первой смоляной кислотой, обратившей на себя внимание исследователей. Название было предложено Бопом в 1826 г. [64]. Присутствуя в живице некоторых хвойных в качестве первичной кислоты, она также получается из левопимаровой и неоабиетиновой кислот при действии высокой температуры и минеральных кислот. Таким образом, препараты абиетиновой кислоты готовились из живицы и канифоли в лабораториях разных стран. Ввиду того, что применяемые методы выделения кислоты были различны, получались препараты с сильно меняющимися константами и соответственно различными названиями (абиетиновая, сильвиновая, пироабиетиновая и т. д.).
С целью упорядочения этого вопроса Крестинский, Персианцева и Новак [37] провели опытную проверку способов получения абиетиновой кислоты. Все многообразие получаемых изомеров они свели к двум модификациям: обычной абиетиновой кислоте, константы которой приведены в табл. 147, и к препарату, получающемуся в результате диспропорцно — нирования абиетиновой кислоты. В составе последнего Флеком и Пал — киным [38] были обнаружены дегидроабиетиновая, дигидроабиетиновая и тетрагидроабиетиновая кислоты. Бардышевым и Ткаченко [®5] в этом препарате были еще найдены абиетиновая и декстропимаровая кислоты. В настоящее время абиетиновая кислота из смеси кислот выделяется в виде соли с бутаноламином или диамиламином.
Ружичка и сотр. [38] путем окисления абиетиновой кислоты марганцовокислым калием выделили две трикарбоновые кислоты состава С12Н1806 и С11Н1 вОс и тетракарбоновую кислоту С15Н2208, что позволило им предложить для абиетиновой кислоты два варианта строения.
СНз соон / /чсоон хч:ооп СНз С12н18о6 |
СНз соон /СООН |
СНз соон Соон соон |
/ |
юон СНз С„Н1606 |
Сн3| |
V |
Чсоон с15н22о8 |
Крестинекий, Новак и Комшилов [40] при озонировании абиетиновой кислоты выделили трехосновную дикетокислоту С20Н30О8, получение которой согласуется с двумя предложенными вариантами строения. Однако это не дало возможности решить, какой из вариантов является наиболее достоверным.
Физер и Кэмпбелл [41] на основании изучения спектров поглощения в ультрафиолетовой области установили, что в абиетиновой кислоте имеется конъюгированная система двух двойных связей в разных кольцах. На основании этого авторы закрепили за ней принятую ныне формулу строения (один из предложенных ранее двух вариантов).