Монотерпены

Монотерпены — природные углеводороды, образованные сочетанием двух изопреновых фрагментов и, соответственно, общей формулой C₁₀H₁₆^[1].

Терпеноиды — кислородные производные монотерпенов — называются монотерпеноидами.

Структура и свойства

По структуре монотерпены делятся на две большие группы: ациклические, с открытой углеродной цепью (например, мирцен, оцимен) и циклические, которые могут содержать как один цикл (лимонен), так и несколько (фенхены, пинены); некоторые бициклические монотерпены содержат циклопропановые циклы(сабинен).

Нахождение в природе

Монотерпены и монотерпеноиды являются основными компонентами многих эфирных масел, у хвойных монотерпены являются основными компонентами летучей фракции живицы —скипидара.

Среди них наиболее распространены пинены (скипидар из сосны обыкновенной Pinus sylvestris содержит до 78 % пиненов) и лимонен (до 90 % в эфирных маслах цитрусовых). Они обладают антисептическим, болеутоляющим и согревающим кожу действием, но при длительном использовании вызывают раздражение кожи и слизистых оболочек.

Монотерпены встречаются в очень многих эфирных маслах, например: камфен в масле можжевельника, петигрейн в масле сосны и др.; дипентен в масле бергамота, кориандра, сладкого укропа, лимона и др.; лимонен в масле бергамота, тмина, моркови, сладкого укропа, лимона, нероли, апельсина и др.; пинен в масле кориандра, кипариса, эвкалипта, сладкого укропа, сосны, розмарина и др.; сильвестрен в масле кипариса, сосны и во многих других древесных маслах.

Ациклические (цитраль и его изомеры)

Цитраль (3,7-диметил-2,6-октадиеналь) — монотерпеновый ациклический альдегид, существует в виде двух изомеров: E-изомера гераниаля и Z-изомера нераля. Цитраль, присутствующий в природных эфирных маслах представляет собой смесь изомеров с преобладанием гераниаля. Правка: не понятно, как гераниаль может быть E - изомером, то есть транс-изомером, когда приведенная в статье структурная формула показывает наличие двух заместителей -СН3 и -СНО по ОДНУ сторону от двойной связи, то есть это цис-изомер! Если же рассматривать только метильные заместители в углеводородной цепи и не касаться функциональной группы -СНО, то все равно непонятно, как гераниаль может быть транс-изомером и по отношению к какой из двух двойных связей в этой молекуле рассматриваются положения метильных групп? Главный принцип Z,E-номенклатуры: для обозначения конфигурации указывают цис- (Z, от немецкого Zusammen - вместе) или транс- (Е, от немецкого Entgegen - напротив). Это значит, что гераниаль это Z-изомер, а не E!

Свойства

Цитраль — бесцветная или светло-жёлтая вязкая жидкость с сильным запахом лимона. Цитраль существует в основном в виде двух изомеров —гераниаля и нераля. Изоцитраль встречается в малых количествах.

Свойства природного цитраля:

• М.м. = 154.25

• Т_кип=228-229^оС

• d₄²⁰ = 0.888-0.895

• n_d²⁰ = 1,486-1.489

Свойства компонентов цитраля:

• E-Изомер (гераниаль) — формула I (в природной смеси около 90 %)

  • Т_кип=229^оС

  • d₄²⁰ = 0.8898

  • n_d²⁰ = 1.4896

• Z-изомер (нераль) — формула II

  • Т_кип=102-104^оС

  • d₄²⁰ = 0.8888

  • n_d²⁰ = 1.4869

• Изоцитраль — формула III (встречается в некоторых эфирных маслах):

  • Т_кип=95-97^оС

  • d₄²⁰ = 0.890

  • n_d²⁰ = 1.4838

Цитраль является очень реакционноспособным соединением: легко окисляется на воздухе; при действии минеральных кислот превращается в п-цимол; при гидрировании превращается в цитронеллаль; при восстановлении альдегидной группы — в цитронеллол; вступает во все характерные реакции альдегидной группы.

Нахождение в природе

Цитраль содержится в эфирном масле лимонного сорго (лемонграссовом масле, до 85 %), масле кубебы (до 75 %), лимонном, эвкалиптовом и некоторых других эфирных маслах.

Способы получения

Цитраль выделяют из эфирных масел (наиболее удобный способ — обработкой сульфитом или бисульфитом натрия с образованием и дальнейшим выделением кристаллического бисульфитного производного); получают окислением кориандрового масла; взаимодействием геранилхлорида с уротропином (реакцией Соммле) и др.

Применение

Цитраль используют как душистое вещество в парфюмерии и как ароматизатор в пищевой промышленности; как антисептик и противовоспалительное средство; как сырье при получении витамина A; при получении многих душистых веществ (иононов, гераниола, цитронеллола и др.). Входит в состав лекарства для глаз, понижает кровяное давление.