Терпены

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Много терпенов выделяется из хвойной смолы, например, сосны.

Терпе́ны — класс углеводородов — продуктов биосинтеза общей формулы (C5H8)n, с углеродным скелетом, формально являющихся производным изопрена СН2=С(СН3)-СН=СН2[1] . В больших количествах терпены содержатся в хвойных растениях, во многих эфирных маслах. Терпены — основной компонент смол и бальзамов, так, скипидар получают из живицы. Название «Терпены» происходит от лат. Oleum Terebinthinae — скипидар.

Isoprene.svg

Классификация[править | править вики-текст]

Терпены классифицируют по числу изопреновых звеньев, образующих углеродный скелет молекулы

Myrcen.svg
Cadinene.svg
Abietic acid.svg
Lupeol structure.svg
Слева направо:
1. монотерпен мирцен,
2. сесквитерпен кадинен,
3. дитерпен абиетиновая кислота,
4. тритерпен лупеол.

Значение и применение[править | править вики-текст]

Важные растительные пигменты — каротин и ликопин являются тетратерпеном.

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[править | править вики-текст]

Пинен[править | править вики-текст]

Изомеры пинена

Пинен — бициклический терпен (монотерпен). Известны 3 изомера, отличающихся положением двойной связи. Название пиненов происходит от слова Pinusсосна (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[править | править вики-текст]

  • 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[править | править вики-текст]

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 TiO2, CH3COOH и H2SO4 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 Pinus roxburghill Sarg. (55—65 %), сосны жёлтой (Pinus ponderosa Dough.) (20—25 %), сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) (20—40 %) и других видов сосен. 2-карен содержится в эфирном масле Andropogon iwarancusa L.. 3-карен применяют для получения душистых веществ, в частности ментола, вальтерилацетата и ряда других веществ.

Лимонен[править | править вики-текст]

(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[править | править вики-текст]

Каротин (от лат. carotaморковь) — жёлто-оранжевый пигмент, непредельный углеводород из группы каротиноидов. Эмпирическая формула С40H56. 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[править | править вики-текст]

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.

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]