本文来自Chem-Station日文版【解ければ化学者】オリーブオイルの主成分はどれ?【脂肪の素ってどんな分子? そして脂と油の差は?】
翻译作者 炸鸡 校对 Sum
首先，问你个问题！
作为橄榄油的主要成分的油酸，它的分子构造是怎样的呢？
答案马上揭晓，但在这之前，我想告诉你，如果直接把答案放在问题的正下方，有可能会从看到的答案中凭直觉误判答案，所以我们先暂停一下。为了那些看了问题中的分子结构还不明白的人，我先来解释一下这个锯齿状的化学结构。可以看到在这个锯齿状结构中，弯曲的部分和顶端的部分代表C原子，并没有表示出和C元素结合的H原子。
此外，以前的文章的最后也有详细的解说 。如果通过这篇文章，你觉得「仔细观察分子结构是件多么有趣的事啊」的话，请你一定要点开链接阅读详细的解说。(之前文章的题目为：维生素C是什么)
接下来我们开始正式的解答环节了。
作为橄榄油的主要成分的油酸，它的分子构造是怎样的呢？
答案：第三项那条长长的含有碳–碳不饱和键的碳分子链。 接下来做个练习，请选出符合上述描述的分子，选项分别为1：乙酸，2：亚磷酸，3：油酸，4：咖啡因。
这个问题的答案是：3。接下来，我们按照
- 具有的COOH结构的长碳分子链叫做“脂肪酸”
- 分子的尺寸越大，化合物越容易固化
- 当脂肪酸具有双键结构时，熔点会有降低的倾向
的顺序来说明这种链状结构的特点。
具有的COOH结构的长碳分子链叫做“脂肪酸”
怎么看起来化学物质的名字都很神秘？
首先我们还要从化学物质的分类说起。最近，像食品这类商品的主要成分开始在外包装上进行标明，比如，表示味道的“谷氨酸”，有安眠，缓解焦虑效果的GABA，即“γ-氨基丁酸”等等。但是，那些化学物质的名字可能会听起来很神秘。但实际上，这里有一套已经确定了的命名规则，如果是化学家的话，仅看名字就能预想到化学物质的一部分化学结构。
这次的问题是油酸。名字末尾的“酸”毫无疑问是酸性-碱性的酸。对酸的定义还有很多很多，这里我们把在水溶液中，能给出H+的物质叫作酸。
COOH的酸性起源
从下列1-3所列举的物质中，都可以看到它们有COOH结构。
这个COOH基团正是分子酸性的由来。比如，化合物1叫做醋酸，如果它溶解在水中则显酸性。说是这么说，但是我们平常生活怎么表现出它的酸性的呢？ 实际上，从“醋”酸这个名字上来看，醋酸里面含有醋。醋是酸的，所以醋酸的酸性就来自醋的酸味。
让我们回到一般的有机化合物。对于有COOH这样结构的有机化合物，我们把“C元素”和“酸”结合在一起，组成它的名字“羧酸”。
作为酸性的来源的H原子只有COOH中的氢原子吗？
有时是这样的。大多数有机物是由C元素和H元素组成。尽管许多有机化合物中都含有氢原子，但只有一部分有机化合物会显示酸性。为什么会这样呢。事实上，有的氢原子是不容易变成氢离子的。通常，脱掉与其结合的氢核，放出氢离子的碳原子是非常少的。从另一个方面来说，和氧原子结合的氢原子比较容易变成离子。实际上，这就是为什么用锯齿状的结构式来表示分子非常方便。总的来说，和碳原子结合的氢原子书写时可以省略，这些氢原子不会影响化合物的性质。不影响化学物质的性质的局部结构可以省略。
拥有长碳链的碳素酸就是脂肪酸
具有COOH结构的一类物质，可以被归类到羧酸一类，其中有着长碳链的羧酸被称为脂肪酸。在分子结构中，末端结构连接着COOH的一长串的结构里，都不含有氧元素。这意味着那一整条碳链都不能被氧化。换句话说，以后要是氧化那条碳链的话就需要消耗能量。在生活中的体现就是“如果要燃烧脂肪（即氧化）就要消耗大量的能量”。通过脂肪酸这个名字，我们不难知道脂肪酸是脂肪的构成要素。
分子的尺寸越大，化合物越容易固化
我们现在知道了有着长碳链的羧酸是油，那么剩下的2个选项呢。实际上，解开这个问题的关键在于我们要认识到油酸是液状的油。
一般来说，化合物分子越大，它的熔点也越高。也就是说，大分子化合物，大多数情况下常温下呈固体状。 这是因为随着分子越来越大，因分子之间相互接触而产生相互吸引力的面积会越来越大，分子之间相互移动也变得越来越困难。总之就是分子运动被抑制了，化合物就很容易形成固体。
当脂肪酸具有双键结构时，熔点会有降低的倾向
但是，橄榄油不是液体吗？根据之前的解释“脂肪酸有着长碳链”，感觉油应该是固体才对。
实际上，即使分子很大，如果两个碳原子之间形成双键，碳链就会曲折，化合物在常温下也会以液体形式存在。为什么会这样呢，事实很简单。分子以固体形式存在时，会发生结晶化，结晶化的时候，分子必须要整齐地排列。如果这个时候，脂肪酸的碳链中有一对碳原子之间形成双键，会发生什么呢？我们用炸猪排串来举例说明下吧。一个签子串起来的的炸猪排，可以绕着竹签来回旋转，但是，两个签子串起来的串（例如烤鳗鱼）就没法自由旋。
同样的道理，有着碳–碳双键的分子因为被牢牢地固定住了所以很难旋转。这样的结果是，像C选项中的分子那样，因为碳链的不饱和键而被弯曲，被固定的分子很难整齐地排列。总之，固体很难发生结晶化，即使在室温下也是以液体形式存在。
如果碳原子之间只有单键(即碳链为饱和链)，碳链就可以旋转，碳链呈直线状，没有发生折叠弯曲的现象，那么分子之间相互接触的几率就会大大增加，同时，分子也可以整齐地排列。这个结果就是，在接近室温的温度下，化合物会变成固体。
因此，作为液状油的橄榄油，其主要成分也是一种脂肪酸（有着长碳链的羧酸），不同的是这种脂肪酸的碳链内部有能使碳链发生弯曲的碳-碳双键。
你明白了吗？这次的问题，即便我们不知道橄榄油的主要成分是油酸及油酸分子的结构，运用化学知识也能解决这个问题。对于不了解化学的人来说，化学的结构式可能看起来只是一个图画，但化学家能从化学结构式中读取到各种各种的信息呢。虽然记忆一个个化学知识是非常繁琐痛苦的，但在积累到一定程度，我想你会发现化学的魅力所在。希望通过这次的化学谜题，能让更多的人觉得“化学原来这么有趣啊”，鼓励更多人在Chem-station投稿更多关于化学的各种问题。
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