Гумулен - Humulene

Не путать с гумулон.
Гумулен
Гумулен
Альфа-гумулен-из-xtal-Mercury-3D-bs.png
Имена
Название ИЮПАК
(1E,4E,8E) -2,6,6,9-Тетраметил-1,4-8-циклоундекатриен
Другие имена
альфа-кариофиллен; 3,7,10-Humulatriene
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.027.106 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Характеристики[1]
C15ЧАС24
Молярная масса204.357 г · моль−1
ВнешностьБледно-желтовато-зеленая прозрачная жидкость
Плотность0,886 г / см3
Температура плавления<25 ° С (77 ° F, 298 К)
Точка кипения От 106 до 107 ° C (от 223 до 225 ° F; от 379 до 380 K) при 5 мм рт.
Опасности
Паспорт безопасностиMSDS
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
> 48 мг / кг
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Гумулен, также известный как α-гумулен или же α-кариофиллен, является встречающимся в природе моноциклическим сесквитерпен (C15ЧАС24), содержащая 11-членное кольцо и состоящая из 3 изопрен звенья, содержащие три несопряженные двойные связи C = C, две из которых трижды замещены, а одна двузамещена. Впервые он был обнаружен в эфирные масла из Humulus lupulus (хмель ), от которого и произошло свое название.[2] Гумулен - это изомер из β-кариофиллен, и эти два часто встречаются вместе во многих ароматических растениях.

Вхождение

Humulus lupulus

Гумулен - один из компонентов Эфирное масло из цветущей шишки хмеля, Humulus lupulus, от которого он получил свое название. Концентрация гумулена варьируется в зависимости от сорта растения, но может составлять до 40% от эфирного масла.[3] Гумулен и продукты его реакции в процессе пивоварения придают многим сортам пива их «хмелевой» аромат. Благородный хмель Было обнаружено, что сорта имеют более высокий уровень гумулена, в то время как другие сорта горького хмеля содержат низкие уровни.[4][ненадежный источник? ] Несколько эпоксиды гумулена производятся в процессе пивоварения. В научном исследовании с участием газовая хроматография – масс-спектрометрия Анализ образцов и обученная сенсорная панель показали, что продукты гидролиза эпоксида гумулена II вызывают специфический «хмелевой» аромат в пиве.[5][6]

α-Гумулен был обнаружен во многих ароматических растениях на всех континентах, часто вместе с его изомером β-кариофилленом. Доказанными источниками выбросов α-гумулена в атмосферу являются сосны,[7] апельсиновые сады,[8] болотные старейшины,[9] табак[10] и поля подсолнечника.[11] α-Гумулен содержится в эфирных маслах ароматических растений, таких как Шалфей лекарственный (шалфей обыкновенный, шалфей кулинарный),[12] Lindera strychnifolia Уяку или японская пряность, женьшень разновидность,[13] до 29,9% эфирных масел Mentha spicata,[14] в имбирь семья (Zingiberaceae),[15] 10% листового масла Litsea mushaensis, китайское лавровое дерево,[16] 4% экстракта листьев Кордия вербеноваякустарник в прибрежных тропических районах Южной Америки (erva baleeira), но с 25% транс-Кариофиллен[17] и является одним из химических соединений, влияющих на вкус специи. Persicaria odorata или же Вьетнамский кориандр и характерный аромат Каннабис.[18]

Подготовка и синтез

Гумулен - один из многих сесквитерпеноидов, производных фарнезил дифосфат (FPP). Образование гумулена из FPP катализируется ферментами синтеза сесквитерпена.[19]

Этот биосинтез можно воспроизвести в лаборатории, приготовив аллильный станнан из фарнезола, так называемый синтез Кори. Существуют различные способы синтеза гумулена в лаборатории, включая различные замыкания связи C-C в макроцикле. В синтезе Макмерри используется реакция карбонильного сочетания, катализируемая титаном; в синтезе Такахаши используется внутримолекулярное алкилирование аллилгалогенида защищенным анионом циангидрина; в синтезе сугинома используется гераниловый фрагмент; а синтез де Гроота синтезирует гумулен из сырого дистиллята эвкалиптового масла.[20] Гумулен также может быть синтезирован с использованием комбинации четырехкомпонентной сборки и циклизации, опосредованной палладием, как описано ниже. Этот синтез примечателен простотой конструкций связей C-C и стадий циклизации, что, как полагают, окажется полезным при синтезе родственных политерпеноидов.[21]

Синтез гумулена.gif

Чтобы понять региоселективность гумулена, тот факт, что одна из двух трехзамещенных двойных связей C = C является значительно более реакционной, ее конформационное пространство было исследовано с помощью вычислений, и были идентифицированы четыре различные конформации.[22]

Исследование

В лабораторных исследованиях гумулен изучается на предмет потенциальных противовоспалительное средство последствия.[23][24]

Химия атмосферы

α-Гумулен - биогенный летучие органические соединения, выбрасываемые многочисленными растениями (см. происхождение) с относительно высоким потенциалом образования вторичных органических аэрозолей в атмосфере. Он быстро реагирует с озоном на солнечном свете (фотоокисление) с образованием насыщенных кислородом продуктов. α-Гумулен имеет очень высокий коэффициент скорости реакции (1,17 × 10−14 см3 молекула−1 s−1) по сравнению с большинством монотерпенов. Поскольку он содержит три двойные связи, возможны продукты первого, второго и третьего поколения, каждый из которых может конденсироваться с образованием вторичного органического аэрозоля. При типичных соотношениях смешивания тропосферного озона 30 частей на миллиард время жизни α-гумулена составляет около 2 минут, в то время как продукты первого и второго поколения имеют средний срок службы 1 час и 12,5 часа соответственно.[25]

Рекомендации

  1. ^ Индекс Merck, 12-е издание, 4789
  2. ^ Гленн Тинсет, «Хмелевой аромат и вкус», январь / февраль 1993 г., методы пивоварения. <http://realbeer.com/hops/aroma.html > Проверено 21 июля 2010 г.
  3. ^ Кациотис, С. Т .; Langezaal, C. R .; Шеффе, Дж. Дж. С. (1989). "Анализ летучих соединений из шишек десяти сортов Humulus lupulus". Планта Мед. 55 (7): 634. Дои:10.1055 / с-2006-962205.
  4. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2015-09-24. Получено 2011-04-17.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  5. ^ Янге, Сяогэнь; Ледерер, Синди; МакДэниел, Мина; Дейнзер, Макс. (1993). «Оценка продуктов гидролиза эпоксидов гумулена II и III». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 41 (8): 1300–1304. Дои:10.1021 / jf00032a026.
  6. ^ Павлин, Вэл; Дейнзер, Макс (1981). «Химия хмелевого аромата в пиве». Журнал Американского общества химиков-пивоваров. 39. Архивировано из оригинал 30 декабря 2013 г.
  7. ^ Д. Хельмиг; Дж. Ортега; T. Duhl; Д. Таннер; А. Гюнтер; П. Харли; К. Видинмайер; Дж. Милфорд; Сакулянонтвиттая Т. (2007). «Выбросы сесквитерпена из сосновых деревьев - идентификация, уровни выбросов и оценки потоков для прилегающих Соединенных Штатов». Environ. Sci. Technol. 41 (5): 1545–1553. Bibcode:2007EnST ... 41.1545H. Дои:10.1021 / es0618907. PMID  17396639.
  8. ^ П. Чиччоли; Э. Бранкалеони; М. Фраттони; В. Ди Пало; Р. Валентини; Г. Тироне; G. Seufert; Н. Бертин; У. Хансен; О. Чики; Р. Ленц; М. Шарма (1999). «Эмиссия реактивных терпеновых соединений из апельсиновых садов и их удаление с помощью процессов внутри растительного покрова». J. Geophys. Res. 104 (D7): 8077–8094. Bibcode:1999JGR ... 104.8077C. Дои:10.1029 / 1998JD100026.
  9. ^ Д. Дегенхардт; Д. Линкольн, Дж. (2006). «Летучие выбросы от пахучих растений в ответ на воздействие травоядных и метилжасмоната». Chem. Ecol. 32 (4): 725–743. Дои:10.1007 / s10886-006-9030-2.
  10. ^ К. Де Мораес; М. Мешер; Дж. Тумлинсон (2001). "Вызванные гусеницами летучие вещества ночных растений отталкивают особей особей". Природа. 410 (6828): 577–580. Дои:10.1038/35069058. PMID  11279494.
  11. ^ G. Schuh; А. Хайден; Т. Хоффманн; Дж. Каль; П. Рокель; Дж. Рудольф; Дж. Вильдт (1997). «Выбросы летучих органических соединений из подсолнечника и бука: зависимость от температуры и интенсивности света». J. Atmos. Chem. 27 (3): 291–318. Bibcode:1997JAtC ... 27..291S. Дои:10.1023 / А: 1005850710257.
  12. ^ Bouajaj, S; Беньямна, А; Bouamama, H; Роман, А; Falconieri, D; Пирас, А; Маронджу, Б. (2013). «Антибактериальная, аллелопатическая и антиоксидантная активность эфирного масла Salvia officinalis L., произрастающего в дикой природе в Атласских горах Марокко». Nat Prod Res. 27 (18): 1673–6. Дои:10.1080/14786419.2012.751600.
  13. ^ Чо, И.Х .; Ли, HJ; Ким, Ю.С. (август 2012 г.). «Различия в летучих составах видов женьшеня (Panax sp.)». J Agric Food Chem. 60 (31): 7616–22. Дои:10.1021 / jf301835v.
  14. ^ Чаухан, СС; Пракаш, О; Padalia, RC; Вивекананд, Пант АК; Матела, CS (2011). «Химическое разнообразие Mentha spicata: антиоксидант и активность его эфирных масел в подавлении ростков картофеля». Nat Prod Commun. 6 (9): 1373–8.
  15. ^ Suthisut, D; Поля, PG; Чандрапатья, А (2011). «Контактная токсичность, снижение кормления и репеллентность эфирных масел трех растений семейства имбирных (Zingiberaceae) и их основных компонентов против Sitophilus zeamais и Tribolium castaneum». J Econ Entomol. 104 (4): 1445–54. Дои:10.1603 / ec11050.
  16. ^ Ho, CL; Wang, EI; Ценг, YH; Ляо, ПК; Lin, CN; Чжоу, JC; Вс, YC (2010). «Состав и антимикробная активность масел листьев и веток Litsea mushaensis и L. linii из Тайваня». Nat Prod Commun. 5 (11): 1823–8.
  17. ^ де Карвалью младший; Rodrigues, R.F .; Sawaya, A.C .; Marques, M.O .; Симидзу, М. (2004). «Химический состав и антимикробная активность эфирного масла Cordia verbenacea D.C.». Журнал этнофармакологии. 95 (2–3): 297–301. Дои:10.1016 / j.jep.2004.07.028.
  18. ^ Хиллиг, Карл В. (октябрь 2004 г.). «Хемотаксономический анализ терпеноидных вариаций в каннабисе». Биохимическая систематика и экология. 32 (10): 875–891. Дои:10.1016 / j.bse.2004.04.004. ISSN  0305-1978.
  19. ^ Мосс, Г.П., «Биосинтез сесквитерпеноидов на основе гумулена». Международный союз по номенклатуре ферментов биохимии и молекулярной биологии. Доступ 10 апреля 2011 г. http://www.enzyme-database.org/reaction/terp/humul.html
  20. ^ Голдсмит, Дэвид. «Тотальный синтез натуральных продуктов». Канада: John Wiley & Sons. 1997, стр. 129-133.
  21. ^ Ху, Тао и Кори, Э.Дж. (2002). «Короткие синтезы (±) -δ-аранеозена и гумулена с использованием комбинации четырехкомпонентной сборки и циклизации, опосредованной палладием». Органические буквы. 4 (14): 2441–2443. Дои:10.1021 / ol026205p. PMID  12098267.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  22. ^ Neuenschwander, U; и другие. (2012). «Происхождение региоселективности в функционализации α-гумулена». J. Org. Chem. 77 (6): 2865–2869. Дои:10.1021 / jo3000942.
  23. ^ Passosa, G.F .; Fernandesa, ES .; и другие. (2007). «Противовоспалительные и противоаллергические свойства эфирного масла и активных соединений Cordia verbenacea». Журнал этнофармакологии. 110 (2): 323–333. Дои:10.1016 / j.jep.2006.09.032. PMID  17084568.
  24. ^ Fernandes E.S .; Пассос Г.Ф .; Medeiros R .; да Кунья Ф.М .; Феррейра Дж .; Campos M.M .; Пьяновский Л.Ф .; Каликсто Дж. Б. (2007). «Противовоспалительное действие соединений альфа-гумулена и (-) - транс-кариофиллена, выделенного из эфирного масла Cordia verbenacea». Европейский журнал фармакологии. 569 (3): 228–236. Дои:10.1016 / j.ejphar.2007.04.059. PMID  17559833.
  25. ^ Бек, М .; Winterhalter, R .; Herrmanna, F .; Мортгат, Г. К. (2011). «Газофазный озонолиз α-гумулена». Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (23): 10970–11001. Bibcode:2011PCCP ... 1310970B. Дои:10.1039 / c0cp02379e.