脂肪酸的構成及用途

2021-02-23 表面活性劑網

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脂肪酸(fatty acid)，是指一端含有一個羧基的長的脂肪族碳氫鏈，是有機物，直鏈飽和脂肪酸的通式是C(n)H(2n+ 1)COOH，低級的脂肪酸是無色液體，有刺激性氣味，高級的脂肪酸是蠟狀固體，無可明顯嗅到的氣味。脂肪酸是最簡單的一種脂，它是許多更複雜的脂的組成成分。脂肪酸在有充足氧供給的情況下，可氧化分解為CO2和H2O，釋放大量能量，因此脂肪酸是機體主要能量來源之一。

脂肪酸主要用於製造日用化妝品、洗滌劑、工業脂肪酸鹽、塗料、油漆、橡膠、肥皂等。

脂肪酸是由碳、氫、氧三種元素組成的一類化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。脂肪酸根據碳鏈長度的不同又可將其分為短鏈脂肪酸（short chain fatty acids,SCFA），其碳鏈上的碳原子數小於6，也稱作揮發性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA）；中鏈脂肪酸（Midchain fatty acids，MCFA），指碳鏈上碳原子數為6-12的脂肪酸，主要成分是辛酸（C8）和癸酸（C10）；長鏈脂肪酸（Longchain fatty acids，LCFA），其碳鏈上碳原子數大於12。

脂肪酸（fatty acid）具有長烴鏈的羧酸。通常以酯的形式為各種脂質的組分，以游離形式存在的脂肪酸在自然界很罕見，最普通的脂肪酸見下表。大多數脂肪酸含偶數碳原子，因為它們通常從2碳單位生物合成。高等動、植物最豐富的脂肪酸含16或18個碳原子，如棕櫚酸（軟脂酸）、油酸、亞油酸和硬脂酸。動植物脂質的脂肪酸中超過半數為含雙鍵的不飽和脂肪酸，並且常是多雙鍵不飽和脂肪酸。細菌脂肪酸很少有雙鍵但常被羥化，或含有支鏈，或含有環丙烷的環狀結構。某些植物油和蠟含有不常見的脂肪酸。不飽和脂肪酸必有1個雙鍵在C⑼和C⑽之間（從羧基碳原子數起）。脂肪酸的雙鍵幾乎總是順式幾何構型，這使不飽和脂肪酸的烴鏈有約30°的彎曲，幹擾它們堆積時有效地填滿空間，結果降低了範德華相互反應力，使脂肪酸的熔點隨其不飽和度增加而降低。脂質的流動性隨其脂肪酸成分的不飽和度相應增加，這個現象對膜的性質有重要影響。飽和脂肪酸是非常柔韌的分子，理論上圍繞每個C—C鍵都能相對自由地旋轉，因而有的構像範圍很廣。但是，其充分伸展的構象具有的能量最小，也最穩定；因為這種構象在毗鄰的亞甲基間的位阻最小。和大多數物質一樣，飽和脂肪酸的熔點隨分子重量的增加而增加。

動物能合成所需的飽和脂肪酸和亞油酸這類只含1個雙鍵的不飽和脂肪酸，含有2個或2個以上雙鍵的多雙鍵脂肪酸則必須從植物中獲取，故後者稱為必需脂肪酸，其中亞麻酸和亞油酸最重要。花生四烯酸從亞油酸生成。花生四烯酸是大多數前列腺素的前體，前列腺素是能調節細胞功能的激素樣物質。

脂肪酸可用於丁苯橡膠生產中的乳化劑和其它表面活性劑、潤滑劑、光澤劑；還可用於生產高級香皂、透明皂、硬脂酸及各種表面活性劑的中間體。

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