Целую серию стероидных гормонов выделяет кора надпочечников, отсюда и их название – кортикостероиды (от лат. cortex – «кора», а также «кожа» и «скорлупа»). Широко известны, например, кортизон и гидрокортизон. Многие гормоны, которые используются как лекарственные средства, имеют торговые названия. Так, только для преднизолона в справочнике «Лекарственные средства» М. Д. Машковского указано более трех десятков синонимов! Систематическое же название таких гормонов по ИЮПАК включает корень «прегн»; например, тот же кортизон называется так: прегнен-4‑диол-17α,21‑триона-3,11,20,21‑ацетат, тогда как названия некоторых других гормонов могут быть втрое длиннее…
Глава 8. Ароматические одноядерные соединения
Любой химик знает, что очень многие соединения, которые называются ароматическими, начиная с их родоначальника бензола, обладают отвратительным запахом. Но мало кто из химиков задумывается об этом «противоречии». Забавно, что редактор одной энциклопедии для детей упорно пытался заменить в статьях слово «ароматический» на «приятно пахнущий» или «с приятным запахом» – чтобы, по его словам, «на одной странице не было частого повторения одного и того же термина». У профессионального же химика термин «ароматический» ассоциируется прежде всего с правилом ароматичности Хюккеля или же со специфическими химическими свойствами ароматического кольца. Откуда же взялось такое странное определение этих соединений?
В Средние века арабские торговцы привозили с острова Ява смолу, которую выделяют растущие там деревья. При горении от этой смолы исходит приятный запах. Арабы называли эту смолу luban jawi – ладаном яванским. Европейские купцы, покупавшие ладан у арабов, не знали арабского языка. Но первый слог «лу» напоминал им определенный артикль в некоторых европейских языках – lo в итальянском или le и la во французском. Поэтому европейцы стали называть это вещество lu banjawi, а потом, отбросив «артикль», просто «банджави». Со временем, как это часто бывает с иностранными словами, произношение изменилось на «бенджами», затем на «бенджоин», а с середины XVII века – на «бензоин» (по‑русски эту смолу называли росным ладаном). Английское же название benzoin, а также benjamin, было дано по ассоциации с древнееврейским именем Benjamin (Бенджамин, Вениамин), дословно «сын правой руки», то есть «счастливой руки».
В 1557 году итальянский химик Алессио Пьемонтский при сухой перегонке этой ароматической смолы выделил кристаллическое, легко возгоняющееся вещество. Поэтому не удивительно, что со временем, когда выяснили, что это вещество – органическая кислота, ее назвали бензойной. В 1832 году Ю. Либих и Ф. Вёлер опубликовали статью «О радикале бензойной кислоты», в которой установили состав этой кислоты. А радикал С6Н5СО, присутствующий без изменений в ряде веществ, например в бензоилхлориде и бензальдегиде, они назвали бензоилом. Бензальдегид входит в состав горькоминдального масла со специфическим запахом, довольно приятным при малых концентрациях. Приятно пахнут и многие другие соединения, выделенные из растительных эфирных масел и содержащих в молекуле бензольное кольцо. Отсюда и название «ароматический», данное немецким химиком Фридрихом Августом Кекуле (1829–1896) соединениям этого типа, начиная с бензойной кислоты. Так, бензальдегид используется в парфюмерно-косметических композициях и как пищевой ароматизатор. Эфиры бензойной кислоты (от метилового до амилового) также обладают сильным запахом и применяются в парфюмерной промышленности. Метиловый эфир называют ниобовым маслом, поскольку он содержится в эфирном масле растения ниобе (оно относится к рододендронам). Приятным запахом гиацинта обладает фенилэтаналь, который применяется в парфюмерии под названием гиацинтин. Сама же бензойная кислота не пахнет.
В качестве консервантов в косметической, фармацевтической и пищевой промышленности широко используются сложные эфиры пара-гидроксибензойной кислоты – парабены (от англ. para-hydroxybenzoate). Чаще других используются метилпарабен (пищевая добавка E218), этилпарабен (E214), пропилпарабен (E216) и натриевые соли парабенов.
Интересно, что в конце XVIII века ряд химиков, в том числе К. В. Шееле, утверждали, что бензойная кислота содержится в моче животных, питающихся растительной пищей. Однако в 1829 году Либих показал, что эта кислота из мочи, в отличие от бензойной, содержит азот. Он назвал ее гиппуровой, от греч. hippos – «лошадь»; этот же корень в словах «ипподром» и «гиппопотам» (дословно – «речная лошадь», а второй корень можно найти также в англ. potamic – «речной»). Гиппуровая кислота С6Н5СОNHCH2COOH содержится в лошадиной моче, и при ее гниении кислота гидролизуется с выделением свободной бензойной кислоты (что и объясняет ошибку Шееле).
У слова бензол тоже длинная история. В 1833 году немецкий химик Эйльхард Мичерлих (1794–1863), нагревая бензойную кислоту с известью, получил жидкое вещество, не содержащее кислорода и идентичное веществу, полученному ранее Фарадеем из отстоя светильного газа (газ для освещения улиц получали пиролизом угля). Мичерлих назвал эту жидкость бензином (нем. Benzin, читается «бенцин»). Однако Либих указал, что суффикс «ин» химики применяют для обозначения органических веществ, содержащих атом азота (например, пиридин); он предложил название Benzol (немцы произносят «бенцол»). Корень «бенз» взялся из бензойной кислоты и ее производных, а окончание – от нем. Öl – «масло» (вещество имеет маслообразный характер). Не все химики были с этим согласны, и суффикс «ол» со временем закрепился за спиртами (метанол, этанол и др.). Однако в немецком и русском языке сохранилось название «бензол», тогда как по‑английски «бензол» – это benzene (читается «бензин»). Корень «бенз» в настоящее время присутствует в огромном множестве ароматических соединений, родоначальником которых считается не бензойная кислота, а бензол.
Теоретически у бензола существует шесть так называемых валентных изомеров; в них каждый атом углерода связан с одним атомом водорода, а сами атомы углерода связаны друг с другом разными способами. Реально существуют только пять таких изомеров (или их производных). Один из них получил название бензвалена – сокращение от бензол и валентность. Остальные четыре – это обычный бензол (бензол Кекуле); бензол Дьюара, предложенный еще в 1867 году английским физиком и химиком Джеймсом Дьюаром (1842–1923), который в «чистом виде» не получен, а его три-трет-бутильное производное синтезировали только в 1962 году; синтезированный в 1973 году призман (в форме призмы) и бициклопропенил (его синтезировали в 1989 году).
Ближайший гомолог бензола – толуол. Это вещество впервые было выделено в 1838 году из продуктов переработки каменного угля. Через три года французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль (1818–1881) получил это вещество из толуанского бальзама – желтовато-коричневой приятно пахнущей смолы южноамериканского дерева Toluifera balsamum. Вероятно, название дерева связано с названием города Сантьяго‑де-Толу в Колумбии. Самое известное производное толуола – взрывчатый тринитротолуол; сокращенные его названия – тротил или тол. Радикал толилсульфонил называется сокращенно тозилом (tosyl, Ts, Tos, от англ. tolylsulfonyl).
Три изомерных диметилбензола называются ксилолами. Корень «ксил» нам уже встречался в названии пятиатомного спирта ксилита. Впервые ксилол был выделен французским химиком Огюстом Кауром (1813–1891) в 1850 году из сырого древесного спирта, откуда и получил свое название. Содержится он и в древесном дегте – продукте сухой перегонки древесины. Соответственно, изомерные карбоксильные производные ксилола называются ксилиловой и изоксилиловой кислотами.
Один из изомерных триметилбензолов, 1,3,5‑триметилбензол с симметричным расположением заместителей, имеет тривиальное название мезитилен. Как указывалось (см. окись мезитила), происходит этот термин от греч. mesos – «средний, срединный»; как и окись мезитила, мезитилен можно получить из ацетона. Другой изомер, 1,2,3‑триметилбензол, называется гемимеллитолом (гемеллитолом). Название происходит от гемимеллитовой (1,2,3‑бензолтрикарбоновой) кислоты. По-гречески hemi – «полу-„: в этой кислоте содержится вдвое меньше карбоксильных групп, чем в мелитовой (бензолгексакарбоновой) кислоте; другое ее написание – меллитовая. Эта кислота получила название от минерала меллита (мелита), который встречается в ископаемых углях. Меллит – алюминиевая соль мелитовой (меллитовой) кислоты, кристаллогидрат состава Al2[C6(COO)6].18Н2О (часть воды может выветриваться). Это редкий пример минерала с „органической начинкой“. Его название происходит от лат. mel – „мед“: минерал имеет медово-желтый цвет, недаром его называют также медовым камнем. Соответственно, гексаметилбензол имеет тривиальное название меллитол, а 2,3‑диметилбензойная кислота получила название гемеллитиловой. При пиролизе меллитовой кислоты получается 1,2,4,5‑бензолтетракарбоновая кислота, которая по методу ее получения была названа пиромеллитовой. Еще одна кислота с тем же корнем, 1,2,3,5‑бензолтетракарбоновая, называется мелофановой (она же меллофановая; вторая часть этого термина происходит от греч. phainein – „показывать“).
