Interested Article - Терпены

Структурная формула изопрена
Много терпенов выделяется из хвойной смолы, например, сосны

Терпе́ны — класс углеводородов — продуктов биосинтеза общей формулы (C 5 H 8 ) n , с углеродным скелетом, формально являющимся производным изопрена СН 2 =С(СН 3 )−СН=СН 2 .

В больших количествах терпены содержатся в хвойных растениях, во многих эфирных маслах . Терпены — основной компонент смол и бальзамов , так, скипидар (эфирное терпентинное масло) получают из живицы (бальзама терпентина ). Название «терпены» происходит от лат. oleum terebinthinae скипидар .

Классификация

Терпены классифицируют по числу изопреновых звеньев, образующих углеродный скелет молекулы:

Терпены с большим количеством конденсированных молекул (звеньев) образуют смолы и каучук .

Примеры монотерпенов: как углеводороды мирцен и оцимен , а уже как их производные альдегиды и кетоны встречаются в составе многих эфирных масел. Это — цитронеллол , цитраль , лимонен , α- пинен , ментол , , борнеол , камфора , вербенон и пиперитон . Сесквитерпены есть в сандаловом дереве (β- ), в эвкалиптовом масле — и . Дитерпены встречаются довольно редко, известны α- , фитол (входит в состав хлорофилла ), абиетиновая кислота.

Монотерпен мирцен Сесквитерпен кадинен Дитерпен абиетиновая кислота Тритерпен

Значение и применение

Важные растительные пигменты каротин и ликопин являются тетратерпенами.

Пример политерпена — каучук из натурального латекса , и его производное — резина .

Эфирные масла растений в значительной степени состоят из моно-, сескви- и дитерпенов и их производных, в том числе:

Терпены обычно рассматриваются как углеводороды, не содержащие гетероатомов — в отличие от своих кислородзамещенных производных, так называемых терпеноидов (например, ментол , карвон , туйон ), хотя нередко в литературе терпенами называют и терпеноиды.

Примеры

Пинен

Изомеры пинена

Пинен — бициклический терпен (монотерпен). Известны 3 изомера , отличающихся положением двойной связи . Название пиненов происходит от слова Pinus сосна (лат.) — это важный компонент смолы хвойных деревьев, скипидара ; эфирные масла многих растений содержат пинены. Пинены хорошо распознаются насекомыми и являются важным регулятором их химической коммуникации (см. хеморецепция ). Пинены — важный компонент для синтеза камфоры и многих других веществ, часто трансформация пиненов производится с помощью окисления с применением селективных катализаторов . Скипидар , а реже α- и β-пинены применяются как растворители лаков и красок, сырьё для получения соснового масла , политерпеновых смол , терпинеола и душистых веществ. β-Пинен используется для синтеза мирцена .

Изомеры пинена

  • 2,6,6-триметилбицикло[3.1.1]гепт-2-ен (2-пинен, α-пинен) ( формула I )
  • 2-метилен-6,6-диметилбицикло[3.1.1]гептан (нопинен, β-пинен) ( формула II )
  • 2,6,6-триметилбицикло[3.1.1]гепт-3-ен (δ-пинен) ( формула III )

Карены

Карены — бициклические терпены (монотерпены). Известны 4 изомера , отличающихся положением двойной связи . Представляют собой подвижные бесцветные жидкости с запахом, напоминающим аромат сосновой древесины.

Растворимы в органических растворителях, слабо растворимы в этаноле, нерастворимы в воде. 2- и 3-карены получают фракционированием из скипидаров и эфирных масел. Карены быстро окисляются кислородом воздуха и другими окислителями, легко изомеризуются при действии кислотных агентов с раскрытием трехчленного цикла. При действии TiO 2 , CH 3 COOH и H 2 SO 4 3-карен изомеризуется в 2-карен. При гидрировании в мягких условиях все карены превращаются в смесь цис - и транс -каранов. 3-карен содержится в скипидарах , получаемых из Sarg. (55—65 %), сосны жёлтой ( Pinus ponderosa ) (20—25 %), сосны обыкновенной ( Pinus silvestris L. ) (20—40 %) и других видов сосен . 2-карен содержится в эфирном масле L. . 3-карен применяют для получения душистых веществ, в частности ментола , и ряда других веществ.

Лимонен

(R)-Лимонен

Лимонен — 1-метил-4-изопропенилциклогексен-1, углеводород группы терпенов. Существует в виде двух оптически активных форм — энантиомеров и в виде рацемической смеси, которую раньше считали одним веществом (дипентен). При нагревании до 300 °C оптически активные формы лимонена рацемизуются в дипентен, при высоких температурах (пропускание паров над раскалённой металлической поверхностью) разлагается с образованием изопрена .

Лимонен окисляется по аллильному положению циклогексенового ядра до карвона , однако в промышленности карвон синтезируют из лимонена нитрозированием нитрозилхлоридом с последующим гидролизом образовавшегося оксима карвона. Дегидрирование лимонена в присутствии серы ведёт к образованию цимола . Лимонен образуется из геранилфосфата через циклизацию промежуточно образующегося карбокатиона. Содержится во многих эфирных маслах (в эфирных маслах цитрусовых до 90 % D -лимонена) и в скипидаре (4—6 % дипентена в скипидаре из живицы сосны обыкновенной Pinus silvestris ). D-лимонен (( R )-энантиомер) обладает выраженным цитрусовым запахом и используется в качестве отдушки в парфюмерии и в производстве ароматизаторов . Запах L-лимонена (( S )-энантиомер) напоминает запах хвои, этот энантиомер также используется в качестве отдушки. Обсуждаются его возможные канцерогенные свойства.

Каротин

Каротин (от лат. carota морковь ) — жёлто-оранжевый пигмент , непредельный углеводород из группы каротиноидов . Эмпирическая формула С 40 H 56 . Нерастворим в воде, но растворяется в органических растворителях. Содержится в листьях всех растений, а также в корне моркови, плодах шиповника и др. Является провитамином витамина А . Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е160a . Возможны следующие варианты пространственного расположения частей молекулы, определяющие структуру изомера :

  • α-каротин β,ε-каротин ;
  • β-каротин β,β-каротин ;
  • γ-каротин (с одним β-кольцом и одним нециклизованным концом, что обозначается буквой пси ) — β,ψ-каротин ;
  • δ-каротин (с одним ε-кольцом и одним нециклизованным концом) — ε,ψ-каротин ;
  • ε-каротин ε,ε-каротин

Свойства

Низшие терпены — прозрачные летучие жидкости, обладающие индивидуальными запахами , липофильные и малорастворимые в воде.

Терпены — лабильные вещества, склонны к изомерии и окислению, в том числе кислородом воздуха.

Примечания

  1. . Дата обращения: 25 марта 2011. 13 августа 2011 года.

Литература

Ссылки

  • .
Источник —

Same as Терпены