Монотерпены

ТЕРПЕНЫ

В общем классе терпенов выделяются понятия собственно терпенов и терпеноидов.

Терпенами называются углеводороды с углеродным скелетом, построенным из изопреновых звеньев, соединенных по принципу "голова к хвосту" (изопреновое правило Ружички).

Терпеноиды – это продукты вторичного биосинтеза, в которых терпеновая основа включает кислородсодержащие заместители (ОН и С=О-группы).

В классификации природных веществ терпены относятся к липидам. Это вещества не растворимые в воде и растворимые в неполярных органических растворителях. В зависимости от молекулярной массы и полярности молекулы это либо жидкости с различной т. кип., либо твердые вещества. Терпены, как правило, обладают запахом и широко применяются в парфюмерии. Многие терпены используются в фармации в качестве лекарственных веществ.

Главные источники терпенов – это продукты растений: смолы, эфирные масла, из которых индивидуальные терпены выделяются или прямой перегонкой, или перегонкой с водяным паром.

Классификация терпенов

Терпены классифицируются:

1) по числу изопреновых звеньев:

· монотерпены – 2 изопреновых звена, 10 атомов углерода;

· сесквитерпены – 3 изопреновых звена, 15 атомов углерода;

· дитерпены – 4 изопреновых звена, 20 атомов углерода;

· тритерпены – 6 изопреновых звеньев, 30 атомов углерода;

политерпены – высокомолекулярные полимеры (каучук)

2) по количеству циклов:

· ациклические

· моноциклические

· бициклические

а) ациклические монотерпены

Ациклические монотерпены по физическим свойствам представляют собой жидкости, выделяемые из растительных материалов перегонкой с водяным паром. Из-за наличия двойных связей их химические свойства характеризуются склонностью к реакциям окисления и полимеризации, что делает их неустойчивыми при действии кислорода и нагревании.

Ациклические монотерпены в различных количествах входят в состав эфирных масел растений, придавая им своеобразные запахи. Мирцен и оцимен создают аромат специй, гераниол – основной запаховый компонент розы, пиона, ландыша. Благодаря этому сами природные вещества и их синтетические производные (как правило, сложные эфиры) широко применяются в парфюмерной промышленности, реже – в пищевой и фармацевтической.

б) моноциклические монотерпены

Моноциклические монотерпены – это производные ментана:

В масле мяты перечной содержится ментановый спирт – ментол:

Ментол – бесцветное кристаллическое вещество с мятным запахом, холодящим вкусом и охлаждающим действием при нанесении на кожу.

При этерификации ментола изовалериановой кислотой образуется его жидкий эфир. Раствор ментола в эфире используется как лекарственный препарат валидол:

Промышленный метод получения ментола:

Ментол применяют для ароматизации пищевых продуктов, средств ухода за зубами, табака, как антисептик, для получения лекарств. Мировое производство ментола 2500-3000 т/год.

При нагревании изопрена в результате диенового синтеза образуется дипентен:

Природные соединения – стереоизомеры дипентена – (-)-лимонен и (+)-лимонен.

(-)-Лимонен содержится в масле лимона и скипидаре, (+)-лимонен – в масле тмина.

Замещенные дипентены – психоактивное начало гашиша (марихуаны).

При гидрировании дипентена образуется ментан (доказательство строения дипентена). Последовательная гидратация дипентена дает терпинеол (α) и терпин.

α-Терпинеол – жидкость с запахом сирени, содержится в скипидаре и эфирных маслах. Терпинеолы (смесь изомеров) в виде ацетата применяются для составления парфюмерных композиций, обладают антибактериальными свойствами.

Терпин в виде гидрата применяется как отхаркивающее средство при бронхите.

При дегидратации терпина в разбавленной кислоте образуется цинеол (эвкалиптол):

Цинеол – жидкость с камфорным запахом, содержится масле эвкалипта и лавра. Применяется как антисептическое и отхаркивающее средство, а также для составления парфюмерных композиций.

в) бициклические монотерпены

Группа пинана

α-Пинен и β-пинен - одни из наиболее распространенных в природе терпенов; входят в состав скипидаров и эфирных масел. α-Пинен выделяют в основном из скипидара обыкновенной сосны, β-пинен - из скипидара обыкновенной ели.

Пинены (скипидар) - растворители лаков и красок, сырье для получения соснового масла, политерпеновых смол, камфоры, терпинеола и душистых в-в.

Пинены обладают высокой реакционной способностью, что, в сочетании с доступностью из природных источников, сделало их главным сырьем для промышленного получения других терпеноидов, важных в практическом отношении, но менее доступных по природным источникам.

Примеры:

Группа камфана

Камфора содержится в эфирных маслах камфорного лавра, сибирской пихты, базилика, полыни, камфорного шалфея, а также в т. н. осмольном скипидаре, получаемом экстракцией смолистой древесины. (+)-Камфору выделяют из камфорного лавра; (-)-камфору получают из хвойного масла сибирской пихты, содержащего до 40% борнеола и борнилацетата, 20% камфена и 10-30% α-пинена.

Очищенные природная (+)-камфора и синтетическая (-)- или (β)-камфора с содержанием основного вещества 97% и температурой кристаллизации 174°С усиливают сердечную деятельность, возбуждают центральную нервную систему, стимулируют дыхание и кровообращение. Камфора - кардиотоническое и аналептическое средство, компонент камфорного спирта и др. местных раздражающих и антисептических препаратов; применяется в виде масляного раствора. В медицине используется также 3-бромкамфора.

Синтез камфоры из α-пинена (метод Тищенко):

Химические свойства камфоры:

Дата добавления: 2014-01-05