Чувствительность языка неодинакова к различным вкусам. Первое место занимают вещества горькие. Это именно тот случай, когда ложка дёгтя портит бочку мёда. Действительно, вкус хинина или стрихнина, например, отчётливо ощущается, даже если развести их в воде в соотношении 1 : 100 000 и более (примерно чайная ложка вещества в 500 кг воды!).
Впервые хинин был выделен из коры хинного дерева, произрастающего в Южной Америке. Это белое кристаллическое вещество применяется как одно из самых эффективных средств против малярии. В очень малых количествах хинин добавляют к горчащим напиткам типа тоника, хорошо утоляющим жажду. Обнаружить это вещество можно не только по вкусу, но и по яркому нежно-голубому свечению под лучами ультрафиолетовой лампы.
Порошок нестерпимо горького хинина фармацевты обычно заключают в капсулы из желатина. Человек глотает капсулу, не ощущая никакого вкуса; потом в пищеварительном тракте желатин растворяется, и лекарство попадает в кровь. Однако описаны случаи, когда после приёма хинина в капсулах, исключающих непосредственный контакт лекарства с языком, люди жаловались на горький вкус во рту. Вероятно, попав в кровь, хинин возбуждает вкусовые нервы «изнутри языка».
Хинин относится к классу алкалоидов — так называют природные соединения, выделяемые обычно из растений и содержащие в молекуле один или несколько атомов азота. Вообще среди алкалоидов много горьких и очень горьких веществ, например кофеин, никотин, стрихнин. Известно более тысячи алкалоидов, и многие из них не только горькие, но и ядовитые (стрихнин, кураре). Возможно, ощущение их отвратительного вкуса выработалось у человека в процессе эволюции как защитная реакция организма против отравления.
Всем известно, что лучший способ снять усталость после рабочего дня — выпить одну-две чашки крепкого чая или кофе.
В листьях чая и зёрнах кофе содержится от одного до трёх процентов алкалоида кофеина, являющегося производным пурина. При заваривании чая или приготовлении кофе кофеин переходит в раствор. В растениях кофеин образуется по сложной цепочке превращений из пуриновых оснований — аденина и гуанина. В промышленности его выделяют из отходов чайного производства, из несортовых кофейных зёрен, а также получают синтетически.
Кофеин C8H10N4O2 представляет собой бесцветные горькие на вкус шелковистые игольчатые кристаллы (tпл=235 °С), легко растворимые в горячей воде и хлороформе.
Сахарин — самый давний и наиболее известный пищевой заменитель сахара. Чтобы почувствовать его вкус, достаточно всыпать в железнодорожную цистерну с водой всего лишь ложку этого вещества! Впервые сахарин синтезировали в 1878 г. американские химики Аира Ремсен и Константин Фальберг. А случилось это так. В лаборатории профессора Ремсена работал молодой эмигрант из России Фальберг. Он занимался синтезом некоторых производных толуолсульфамида. Как-то Фальберг сел обедать, не вымыв как следует руки, и почувствовал, что пища подозрительно сладковата. Придя обратно в лабораторию, он начал проверять на вкус все реагенты, с которыми работал. Один из промежуточных продуктов синтеза оказался очень сладким. Вещество назвали сахарином. По своему строению это гетероциклическое соединение — имид орто-сульфобензойной кислоты.
Сахарин не усваивается организмом и в небольших дозах безвреден, однако по вкусу отличается от сахара, так как слегка горчит. Кстати сказать, до синтеза сахарина считалось, что сладкими могут быть только природные соединения, поэтому никому не приходило в голову специально пытаться синтезировать такие вещества в лаборатории.
В 1884 г. другой американский химик, Дж. Берлинерблау, тоже случайно получил ещё одно сладкое вещество — 4-этокси-фенилмоче-вину С2Н5О—C6H4—NH—CO—NH2. Новое соединение было названо дульцином (от лат. dulcis — «сладкий»). Оно оказалось в 200 раз слаще сахара и в течение полувека применялось как подсластитель, пока не было доказано его вредное воздействие на здоровье человека.
В мире органических молекул случаются необычные перестановки атомов, которые практически не изменяют «внешнего» вида молекулы, но приводят к существенным различиям в химических свойствах веществ.
Таковы, например, бензол и его структурный аналог — шестиатомный азотсодержащий гетероцикл пиридин.
Замена одного фрагмента — СН= в бензольном ядре на трёхвалентный атом азота не нарушает ароматичности цикла, так как число p-электронов в общем электронном облаке циклической молекулы при этом не уменьшается. Оно по-прежнему равно 6, и молекула пиридина соответствует «ароматическому» критерию Хюккеля.
Строение p-системы молекулы пиридина.
В 1492 г. матросы Христофора Колумба, высадившись на острове, названном ими Сан-Сальвадор, увидели, что туземцы свёртывают трубочкой листья каких-то растений, поджигают их и втягивают в себя дым. Траву для курения местные жители называли «табаго», а трубочки — «сигаро». От этих названий и произошли современные слова «табак» и «сигара» («сигарета» — от исп. sigareta — «маленькая сигара»).
Сам Колумб так описал обычай курения листьев туземцами: «Высадившись на берег, мы отправились в глубь острова. Нас встретило множество почти голых людей, которые шли из своих деревень с горящими головешками в руках и травой, дым которой они „пили", т. е. глубоко вдыхали через рот в лёгкие. Некоторые несли одну большую „сигаро", при каждой остановке зажигали её, затем каждый делал из неё три-четыре затяжки, выпуская дым через ноздри».
Американские индейцы курили табак исключительно в ритуальных целях.