Palmitinsäure

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Palmitinsäure
Palmitic acid.svg
Palmitic-acid-3D-balls.png
Bezeichnungen
Bevorzugte IUPAC-Bezeichnung
Hexadecansäure
Andere Bezeichnungen
Palmitinsäure
C16:0 (Lipidnummern)
Bezeichner
3D-Modell (JSmol)
ChEMBL
ChemSpider
IUPHAR/BPS
PubChem CID
UNII
InChI
  • InChI=1S/C16H32O2/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16(17)18/h2-15H2,1H3,(H,17,18) ☒
    Schlüssel: IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N ☒
  • InChI=1/C16H32O2/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16(17)18/h2-15H2,1H3,(H,17,18)
    Schlüssel: IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYAJ
SMILES
  • CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)O
Eigenschaften
Chemische Formel
C16H32O2
Molekulare Masse 256.430 g/mol
Erscheinungsbild Weiße Kristalle
Dichte 0,852 g/cm3 (25 °C)
0,8527 g/cm3 (62 °C)
Schmelzpunkt 62,9 °C (145,2 °F; 336,0 K)
Siedepunkt 351-352 °C (664-666 °F; 624-625 K)
271,5 °C (520,7 °F; 544,6 K), 100 mmHg
215 °C (419 °F; 488 K), 15 mmHg
Löslichkeit in Wasser
4,6 mg/L (0 °C)
7,2 mg/L (20 °C)
8,3 mg/L (30 °C)
10 mg/L (45 °C)
1,2 mg/L (60 °C)
Löslichkeit Löslich in Amylacetat, Alkohol, CCl4, C6H6
Sehr gut löslich in CHCl3
Löslichkeit in Ethanol 2 g/100 mL (0 °C)
2,8 g/100 mL (10 °C)
9,2 g/100 mL (20 °C)
31,9 g/100 mL (40 °C)
Löslichkeit in Methylacetat 7,81 g/100 g
Löslichkeit in Ethylacetat 10,7 g/100 g
Dampfdruck 0,051 mPa (25 °C)
1,08 kPa (200 °C)
28,06 kPa (300 °C)
Säuregehalt (pKa) 4.75
Magnetische Suszeptibilität (χ)
-198,6-10-6 cm3/mol
1.43 (70 °C)
Viskosität 7,8 cP (70 °C)
Thermochemie
463,36 J/mol-K
Std. molare
Entropie (So298)
452.37 J/mol-K
Std. Bildungsenthalpie
Bildung fH298)
-892 kJ/mol
Std. Bildungsenthalpie
Verbrennung cH298)
10030,6 kJ/mol
Gefahren
GHS-Kennzeichnung:
Piktogramme
GHS07: Ausrufezeichen
Signalwort
Warnhinweis
Gefahrenhinweise
H319
Sicherheitshinweise
P305+P351+P338
NFPA 704 (Feuerdiamant)
1
1
0
Flammpunkt 206 °C (403 °F; 479 K)
Sofern nicht anders angegeben, gelten die Daten für Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox Referenzen

Palmitinsäure (oder Hexadecansäure in der IUPAC-Nomenklatur) ist eine Fettsäure mit einer 16-Kohlenstoff-Kette. Sie ist die häufigste gesättigte Fettsäure, die in Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen vorkommt. Ihre chemische Formel lautet CH3(CH2)14COOH, und ihr C:D-Verhältnis (die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome zur Anzahl der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen) ist 16:0. Es ist ein Hauptbestandteil des Öls aus den Früchten der Ölpalme (Palmöl) und macht bis zu 44 % der gesamten Fette aus. Fleisch, Käse, Butter und andere Milchprodukte enthalten ebenfalls Palmitinsäure, die 50-60 % der Gesamtfette ausmacht. Palmitate sind die Salze und Ester der Palmitinsäure. Das Palmitat-Anion ist die bei physiologischem pH-Wert (7,4) beobachtete Form der Palmitinsäure.

Palmitat ist in vielen Lebewesen ein Haupt-Zwischenprodukt des Stoffwechsels, aus dem alle anderen Fettsäuren für den Aufbau von Fettreserven in Form von Glyceriden hergestellt werden. Die Biosynthese von Palmitat erfolgt in der Lipogenese aus kleinen Molekülvorstufen in einem sich wiederholenden Prozess, in dem mit jedem Schritt zwei Kohlenstoffmoleküle an die Molekülkette gehängt werden.

Der Name Palmitinsäure stammt aus der ersten Gewinnung durch Verseifen von Palmöl durch Edmond Frémy (um 1840).

Vorkommen

Das Fruchtfleisch der Ölpalme liefert Palmöl, dessen Triglyceride reich an Palmitinsäureresten sind.

Der Palmitinsäurerest ist der in vielen pflanzlichen und tierischen Fetten und fetten Ölen als Glycerinester am häufigsten vorkommende gesättigte Fettsäurerest:

Produkt Gehalt an Palmitinsäure
Stillingiaöl 60–70 %
Palmöl 41–46 %
Butterfett 24–32 %
Schweineschmalz 24–30 %
Kakaobutter 23–30 %
Rindertalg 23–29 %
Baumwollsaatöl 21–27 %
Avocadoöl 10–26 %

Entgegen weitverbreiteter Anschauung enthalten natürliche Fette und Öle keine freie Palmitinsäure, sondern deren Glycerinester. Der Samen von Crotalaria ochroleuca enthält ca. 50 % freie Palmitinsäure.

Palmitinsäure wurde 1840 von Edmond Frémy in verseiftem Palmöl entdeckt. Dies ist nach wie vor der wichtigste industrielle Herstellungsweg, bei dem die Triglyceride (Fette) des Palmöls durch Wasser bei hohen Temperaturen hydrolysiert und das entstehende Gemisch fraktioniert destilliert wird.

Biochemie

Überschüssige Kohlenhydrate im Körper werden in Palmitinsäure umgewandelt. Palmitinsäure ist die erste Fettsäure, die bei der Fettsäuresynthese entsteht, und die Vorstufe zu längeren Fettsäuren. Daher ist Palmitinsäure ein wichtiger Bestandteil des Körpers von Tieren. Beim Menschen wurde in einer Analyse festgestellt, dass sie 21-30 % (molar) des menschlichen Depotfetts ausmacht, und sie ist ein wichtiger, aber sehr unterschiedlicher Lipidbestandteil der menschlichen Muttermilch. Palmitat wirkt sich negativ auf die Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC) aus, die für die Umwandlung von Acetyl-CoA in Malonyl-CoA verantwortlich ist, das wiederum dazu verwendet wird, die wachsende Acylkette zu ergänzen und so die weitere Bildung von Palmitat zu verhindern.

Einige Proteine werden durch das Hinzufügen einer Palmitoylgruppe in einem Prozess modifiziert, der als Palmitoylierung bekannt ist. Die Palmitoylierung ist wichtig für die Lokalisierung vieler Membranproteine.

Anwendungen

Tensid

Palmitinsäure wird zur Herstellung von Seifen, Kosmetika und industriellen Formtrennmitteln verwendet. Für diese Anwendungen wird Natriumpalmitat verwendet, das in der Regel durch Verseifung von Palmöl gewonnen wird. Zu diesem Zweck wird Palmöl, das von der Palme (Spezies Elaeis guineensis) gewonnen wird, mit Natriumhydroxid (in Form von Ätznatron oder Lauge) behandelt, wodurch die Estergruppen hydrolysiert werden und Glycerin und Natriumpalmitat entstehen.

Durch Hydrierung der Palmitinsäure wird Cetylalkohol gewonnen, der zur Herstellung von Waschmitteln und Kosmetika verwendet wird.

Lebensmittel

Da Palmitinsäure preiswert ist und verarbeiteten Lebensmitteln (Fertiggerichten) Textur und "Mundgefühl" verleiht, finden Palmitinsäure und ihr Natriumsalz breite Verwendung in Lebensmitteln. Natriumpalmitat ist als natürlicher Zusatzstoff in Bioprodukten zugelassen.

Militär

Palmitate werden häufig in Kosmetika verwendet.

Das Aluminiumsalz der Palmitinsäure bildet, zusammen mit dem Aluminiumsalz der Naphthensäure, das Verdickungsmittel der Brandwaffe Napalm, dessen Name sich aus den Anfangssilben der Säuren zusammensetzt (Naphthensäure, Palmitinsäure).

Eine alkoholische Kaliumpalmitatlösung (standardisierte Schmierseife) dient zur Bestimmung der Gesamthärte in Wasser.

Forschung

Eine Untersuchung aus dem Jahr 2021 ergab, dass der Ersatz von Palmitinsäure und anderen gesättigten Fettsäuren in der Nahrung durch ungesättigte Fettsäuren, wie Ölsäure, mehrere Biomarker für Herz-Kreislauf- und Stoffwechselkrankheiten verringern könnte.

Physikalische Eigenschaften

Der Flammpunkt liegt bei >160 °C, die Zündtemperatur bei 240 °C und die untere Explosionsgrenze bei 0,42 Vol.-%.

Analytik

Die sichere qualitative und quantitative Bestimmung der Palmitinsäure in den verschiedensten Untersuchungsmaterialien gelingt nach adäquater Probenvorbereitung und Umesterung zum Methylester durch Kopplung der Kapillargaschromatographie mit der Massenspektrometrie.

Gesundheitliche Risiken

Ermöglicht "vorhandenen" Tumoren Metastasten zu bilden, und zu streuen.