органические соед. с характерным запахом, применяемые в произ-ве парфюм. и косметич. изделий,
мыла, синтетич. моющих ср-в, пищевых и др. продуктов; в бытовой химии иногда наз. одорантами. Широко распространены в природе: содержатся в эфирных маслах, душистых смолах и др. сложных смесях орг. в-в, выделяемых из продуктов растит. и животного происхождения. Со времени зарождения искусства парфюмерии и вплоть до 19 в. прир. продукты служили единств. источником Д. в. В 19 в. в результате изучения хим. состава эфирных масел и др. ароматич. в-в удалось установить строение ряда Д. в. и нек-рые из них синтезировать (первыми синтетич. аналогами прир. Д. в. были, напр.,
ванилин,b
-фенилэтиловый спирт).
В послед. годы были разработаны и освоены методы синтеза не только почти всех Д. в., добывавшихся ранее из прир. сырья (напр.,
ментола с запахом перечной мяты,
цитраля с запахом лимона, мн. в-в с запахами
амбры, мускуса),
но и Д. в., не найденных в природе,
фолиона с запахом листьев фиалки,
жасминальдегида с запахом жасмина,
гидроксицитронеллаля с запахом листьев липы и ландыша и др. Создание синтетич. Д. в. позволяет удовлетворять возрастающие потребности в этих продуктах, расширять их ассортимент, сохранять растения и животных (известно, напр., что для получения 1 кг розового масла необходимо переработать до 3 т лепестков розы, а для выработки 1 кг мускуса уничтожить ок. 30 тыс. самцов кабарги). Современное пром. произ-во Д. в. базируется гл. обр. на хим. и лесохим. сырье; нек-рые Д. в. получают из эфирных масел. Мировой выпуск Д. в. ок. 100 тыс. т/год (св. 500 наименований), в СССР ок. 6 тыс. т/год (более 150 наименований). Целесообразность применения того или иного Д. в. определяется не только запахом, но и др. его св-вами хим. устойчивостью, летучестью, р-римостью, токсичностью; чрезвычайно важное значение имеет наличие технологически удобных и экономичных методов получения Д. в. Д. в. используют в составе "парфюм. композиций", получаемых смешиванием в определ. пропорциях разл. Д. в. и ароматных продуктов, а также в составе отдушек для ароматизации косметич. и моющих ср-в и др. товаров бытовой химии. Сложные композиции содержат обычно неск. десятков пахучих в-в (напр., композиция для духов "Красная Москва" ок. 80 Д. в. и более 20 прир. смесей). Самая обширная группа Д. в. сложные эфиры; многие Д. в. относятся к альдегидам, кетонам, спиртам и нек-рым др. группам орг. соединений. Эфиры низших жирных к-т и насыщ. жирных спиртов обладают фруктовым запахом (т. наз. фруктовые эссенции, напр.,
изоамилацетат),
эфиры алифатич. к-т и терпеновых или ароматич. спиртов цветочным (напр., бензилацетат, линалилацетат, терпинилацетат), эфиры бензойной, салициловой и др. ароматич. к-т гл. обр. сладким бальзамическим (их часто применяют и как фиксаторы запаха адсорбенты Д. в.). К ценным Д. в. среди насыщ. алифатич. альдегидов относятся, напр.,
деканаль, метилнонилацетальдегид, среди терпеновых
цитраль,
гидроксицитронеллаль, среди ароматических
ванилин,
гелиотропин, среди жирно-ароматических
фенилацетальдегид,
коричный альдегид, цикламенальдегид. Из кетонов наиб. значение имеют алициклические, содержащие кетогруппу в цикле (
ветинон, жасмон )или в боковой цепи (
иононы), и жирноароматические (напр.,
п-метоксиацетофенон, мускус-кетон), из спиртов гл. обр. одноатомные терпеновые (
гераниол, линалоол, терпинеол, цитронеллол и др.) и ароматические (
бензиловый спирт, коричный спирт). Обширный эксперим. материал о связи между запахом соед. и строением их молекулы (тип, число и положение функц. групп, величина, разветвленность, пространств. структура, наличие кратных связей и др.) пока недостаточен для того, чтобы на основании этих данных можно было предсказать запах в-ва. Тем не менее для отд. групп соед. выявлены нек-рые частные закономерности. Так, накопление в одной молекуле неск. одинаковых функц. групп (а в случае соед. алифатич. ряда и разных) приводит обычно к ослаблению запаха или даже к полному его исчезновению (напр., при переходе от одноатомных спиртов к многоатомным). Запах альдегидов изостроения обычно более сильный и приятный, чем у их изомеров нормального строения. На примере макроциклич. кетонов ф-лы I показано, что их запах зависит от числа атомов С в цикле:
кетоны С 10 -С 12 имеют камфорный запах, С 13 кедровый, C14-C18 мускусный (последний сохраняется, если при одинаковой величине цикла одна или две СН 2 -группы замещаются на
атом О, N или S), а при дальнейшем увеличении числа атомов С запах постепенно исчезает. Лишены запаха и алифатич. соед., содержащие более 17-18 атомов С. Сходство структур соед. не всегда обусловливает сходство их запахов. Так, соед. II (R = Н) обладает запахом амбры, соед. III сильным фруктовым, а аналог II, в к-ром R = СН 3, вообще лишен запаха.
Различаются по запаху цис- и транс -изомеры анетола и 3-гексен-1-ола ( цис -изомер IV обладает запахом свежей зелени, транс -изомер V запахом хризантемы); в отличие от ванилина, изованилин VI почти не имеет запаха.
С другой стороны, в-ва, различающиеся по хим. строению, могут иметь сходный запах. Напр., "розоподобный" запах характерен для розатона С б Н 5 СН(ССl3 )ОСОСН 3, З-метил-1-фенил-З-пентанола С 6 Н 5 СН 2 СН 2 С(СН 3 )(С 2 Н 5 )ОН, гераниола и его цис -изомера нерола, розеноксида VII. На запах влияет степень разбавления Д. в. Так, нек-рые Д. в. имеют в чистом виде неприятный запах (напр., цибет, индол). Смешивание разл. Д. в. в определ. соотношениях может приводить как к появлению нового запаха, так и к его уничтожению.
Чувствительность человека к восприятию запахов характеризуется т. наз. пороговой концентрацией (миним. концентрацией пахучего в-ва, вызывающей обонятельное ощущение); для мн. Д. в. она лежит в пределах 10-8-10-11 г/л в воздухе. Обонятельные пороги человека обычно значительно ниже порогов вкусовой чувствительности. У нек-рых людей наблюдается полная или частичная потеря чувствительности к определенному в-ву или группе Д. в. Наиб. часто встречаются нарушения восприятия запаха нек-рых мускусов, изомасляного альдегида, реже гераниола, ментола, триметиламина и др. За последнее столетие предложено ок. 30 теорий, в к-рых сделана попытка объяснить природу запаха, его зависимость от свойств Д. в. В "стереохимической" теории (Дж. Эймур, 1952) предполагалось существование 7 первичных запахов, к-рым соответствует 7 типов рецепторов; взаимод. последних с молекулами Д. в. определяется в основном геом. факторами. При этом молекулы Д. в. рассматривались в виде жестких стереохим. моделей, а обонятельные рецепторы в виде лунок разл. формы. "Волновая" теория (Р. Райт, 1954) постулировала, что запах определяется спектром колебательных частот молекул в диапазоне 500-50 см -1 (l 20-200 мкм). Согласно теории "функциональных групп" (М. Бетc, 1957), запах в-ва зависит от общего "профиля" молекулы и от природы функциональных групп. Однако ни одна из этих (и многих других) теорий не позволяет успешно предсказать запах Д. в. на основании строения их молекул. Согласно современным представлениям, восприятие Д. в. и узнавание запаха на клеточном уровне не отличается принципиально от процессов восприятия других хим. сигналов нейромедиаторов, гормонов, факторов роста и т. п. и использует общие с ними молекулярные механизмы. Д. в. воспринимаются с помощью специализированных обонятельных рецепторных клеток, находящихся у человека на участках слизистой оболочки площадью ок. 5 см 2 в глубине полости носа. Первичный процесс обоняния начинается взаимод. молекул Д. в. с рецепторными макромолекулами, расположенными на мембране обонятельных клеток. Обонятельные молекулярные рецепторы в чистом виде пока не выделены и строение их неизвестно, но имеется много косвенных данных, указывающих на их белковую природу. Образование комплекса молекулы Д. в. с таким белком-рецептором приводит к активации определенных ферментативных р-ций в обонятельной клетке, что вызывает изменение концентрации одного или неск. в-в, играющих роль внутриклеточных посредников. Один из таких посредников в обонятельной клетке позвоночных циклич. 3',5'-аденозинмонофосфат. Внутриклеточный посредник, взаимодействуя с ионными каналами клеточной мембраны, открывает их, что приводит к деполяризации клетки. Весь этот процесс завершается возникновением нервного импульса (или изменением частоты импульсной активности) в обонятельной клетке. Каждая клетка проявляет высокую чувствительность к одним в-вам и менее чувствительна к другим, отличаясь при этом от остальных клеток по характеру своей избирательности. Лит.: Райт Р. X., Наука о запахах, пер. с англ., М., 1966; Войткевич С. А., "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева", 1969. т. 14. №2, с. 196-204; Шулов Л. М., "Природа". 1969, № 3, с. 38-46; Братус И. Н.. Химия душистых веществ, М.. 1979; Merkel D.. Riechstoffe, В.. 1972 (WtB. Wissenschaftliche Taschenbiicher, Reihe Chemie, Bd. 90); Fragrance chemistry, The Science of the sense of smell, ed. by E. T. Theimer, N. Y., 1982. Л. А. Хейфиц.
Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия
Под ред. И. Л. Кнунянца
1988
