34. Терпены

Лекция 30.

Терпены

Терпены — группа липидов или жироподобных веществ природ­ного происхождения, которая включает в себя терпеновые углеводоро­ды и их кислородсодержащие производные (спирты, альдегиды, кетоны), называемые терпеноидами.

Терпеновые углеводороды построены из фрагментов изопрена:

где n — число изопреновых фрагментов, которых обычно бывает от 2 до 8.

Связывание молекул изопрена происходит по принципу «голова к хвосту» (изопреновое правило, сформулированное в 1921 г. Л. Ружичкой), которое позволило выяснить строение многих терпенов и род­ственных им соединений.

Натуральный каучук также можно считать терпеном. Однако изо­прен, который является родоначальником класса терпенов (я = 1), не принято относить к терпенам.

Классификация терпенов

1. По числу изопреновых звеньев терпены подразделяют на следу­ющие ряды:

• монотерпены, или собственно терпены (n = 2, соединения, со­держащие 2 изопреновых фрагмента);

• сесквитерпены (n = 3, название произошло от сескви — полтора);

• дитерпены (n = 4);

• тритерпены (n = 6);

• тетратерпены (n = 8);

• политерпены (n > 8).

2. По наличию или отсутствию циклов, по количеству имеющих­ся циклов каждый из вышеприведенных рядов подразделяется на сле­дующие группы:

Природные источники терпенов

В природе терпены встречаются в растениях и входят в состав эфир­ных масел. Кроме терпенов в эфирных маслах находятся вещества самой разнообразной структуры: спирты, альдегиды, сложные эфиры и др.

По консистенции эфирные масла походят на масла, хотя по хими­ческому строению таковыми не являются. В отличие от жирных ма­сел, эфирные масла — летучие жидкости. Они полностью испаряют­ся, не оставляя жирных пятен. Свое название эфирные масла получи­ли благодаря их свойству обладать приятным запахом.

Ациклические терпены

В основе углеродного скелета ациклических терпенов лежат струк­туры изомерных димеров изопрена — оцимена и мирцена:

При написании терпеноидов широко применяются общеприня­тые формулы, в которых показан только углеродный скелет без отра­жения алкильных заместителей.

Мирцен содержится в эфирном масле лавра благородного и хмеля обыкновенного, а оцимен — в эфирном масле базилика обыкновен­ного, васильков.

Производные этих монотерпенов — гераниол и нерол содержатся в эфирном масле розы и герани и являются геометрическими изомера­ми. При их окислении получают альдегиды — цитраль А и цитраль В — природные компоненты лимонного масла. В кислой среде нерол лег­ко циклизуется в α-терпинеол:

Смесь цис- и транс-изомеров цитраля — желтая маслянистая жид­кость с антисептическим, болеутоляющим, противовоспалительным действием, используется в офтальмологии; наряду с гераниолом и не­ролом применяется как отдушка в парфюмерно-косметической про­мышленности.

Цитраль отпугивает некоторые виды муравьев, используется как репеллент.

Моноциклические терпены

Лимонен и ментан — наиболее важные представители моноцик- лических терпенов.

МЕНТАН

Ментан — родоначальник группы моноциклических терпеноидов, в природе в свободном виде не встре­чается. Он может быть получен гид­рированием лимонена или п-цимола. Ментан — жидкость со свойства­ми предельных циклических углево­дородов.