2)Изопреноиды I
Изопреноиды – это обширная группа природных соединений, распространенная в растительном и животном мире. Многие из них содержатся в природных источниках в очень малых количествах (порядка 10-6 %), другие же в значительных количествах – порядка нескольких процентов от веса тех частей растений, где они содержатся.
Название их связано с тем, что углеродный скелет изопреноидов состоит из звеньев изопрена:
Изопреноиды подразделяются на терпены, каротиноиды и стероиды.
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).
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
Монотерпены а) ациклические монотерпены
Ациклические монотерпены по физическим свойствам представляют собой жидкости, выделяемые из растительных материалов перегонкой с водяным паром.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
При нагревании изопрена 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. 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 монотерпеныГруппа пинана
α-Пинен и β-пинен - одни из наиболее распространенных в природе терпенов; входят в состав скипидаров и эфирных масел. Пинены (скипидар) - растворители лаков и красок, сырье для получения соснового масла, политерпеновых смол, камфоры, терпинеола и душистых в-в.
Пинены обладают высокой реакционной способностью
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,
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: