Циклоалканы
.pdf
Терпены
Терпены – непредельные углеводороды растительного происхождения состава (С5Н8)n (n 2) формально построенные из изопреновых звеньев.
В природе терпены и терпеноиды образуются из изопентилпирофосфата.
H2C |
|
|
CH3 |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
O |
|
|
|
O |
||||||||||||
|
|
|
|
HC |
|
CH2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
C |
|
|
H2C |
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
C |
|
|
CH2 |
O |
|
P |
|
|
O |
|
P |
|
OH |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
изопрен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
изопентилпирофосфат O |
|
|
|
O |
|||||||||||||||||||||||
(2-метилбутадиен-1,4) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Классификациятерпенов по составу:
1.С10Н16 – монотерпены;
2.С15Н28 – сесквитерпены;
3.С20Н32 – дитерпены;
4.С30Н48 – тритерпены;
5.политерпены – каучук, гуттаперча.
Углеродный скелет терпенов построен из изопреновых звеньев связанных по типу «голова» к «хвосту»
CH3
H2C
C HC
CH2
"хвост" "голова"
CH3
"хвост" "голова"
скелетная формула изопрена
H C CH |
3 |
CH3 |
CH3 |
3 |
|
|
OH
CH3 Витамин А
(четыре изопреновых звена)
Циклоалканы
12
Классификация монотерпенов С10Н16
1. Ациклические терпены – линейные нециклические углеводороды
|
|
"хвост" |
|
|
|
"хвост" |
|
||
"хвост" |
CH3 |
|
|
CH2 |
CH2 |
"хвост" |
CH3 |
CH3 |
CH2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
H3C |
|
|
|
H3C |
|
||||
|
|
|
"голова" |
|
"голова" |
||||
"голова" |
|
"голова" |
|
||||||
Мирцен (хмель, сосна) |
Оцимен (базилик) |
|
|||||||
2. Моноциклические терпены
CH |
CH |
CH3 |
CH |
|||||||||
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лимонен |
|
Изолимонен |
|
Фелландрен |
|
Фелландрен |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
(лимон, сосна) |
|
(апельсин) |
|
(эвкалипт) |
|
(сосна) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||
H C CH |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
H C CH |
H3C CH3 |
H C CH |
||||||||||||||
3 |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|
CH3 |
|
|
CH |
|
|
|
CH3 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Терпинолен |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Терпинен |
|
|
Терпинен |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(апельсин) |
|
|
|
|
|
(кардамон) |
|
|
(кориандр) |
|||||
|
H C |
|
|
CH |
|
H C CH |
|
H3C CH3 |
|
|||||||||||
|
3 |
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Циклоалканы
13
3. Бициклические терпены
CH |
CH2 |
|
|
|
3 |
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
H3C |
H3C |
|
CH |
CH3 |
|
CH3 |
|
2 |
|
CH3 |
|
|
CH |
|
|
|
CH3 |
|
2 |
Пинен |
Пинен |
H3C |
Камфен |
|
|
(пихта) |
|||
(сосна) |
(сосна) |
Карен |
|
|
(сосна) |
|
|
||
4. Трициклические терпены
Трициклен (сосна)
Терпеноиды – функциональные производные терпенов
|
CH3 |
|
CH3 |
Гераниол |
|
|
CH3 |
|
|
CH3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
H3C |
|
|
OH |
(герань) |
|
|
|
OH |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
CH3 |
|
|
CH3 O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цитронеллаль |
|
|
|
|
|
Камфора |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Ментол |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
H3C |
|
|
(лимон) |
H3C CH3 (мята) |
(камфорное дерево) |
|||||||||
|
|
H |
||||||||||||
Циклоалканы
14
Химические свойства терпенов. Реакции -пинена
Терпены сочетают в себе химические свойства алканов, циклоалканов, алкенов и алкадиенов.
1. Гидрирование |
CH3 |
CH3 |
|
Pt |
|
|
+ H2 |
|
|
|
|
Пинен |
Пинан |
|
2. Гидрохлорирование |
присоединение |
разрыв |
CH3 циклобутанового |
||
по правилу |
кольца |
|
|
Марковникова |
|
|
|
+ 2 HCl |
3. Гидратация |
|
CH3 |
|
|
HO CH3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
H2C |
|
CH2 |
|||||||
|
|
|
+ 3 H O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н2О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
H2C |
CH2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
CH |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
H3C |
|
C |
|
CH3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
Терпингидрат |
|||
Циклоалканы
Cl CH3
C
H2C CH2
H2C
CH2
CH
H3C C CH3
Cl Дихлогидрат дипентена
15
Синтез камфоры из -пинена
CH3 H2C
H2TiO3 , to
изомеризация
Пинен Камфен
|
|
|
|
CH3 |
O |
|||||
|
|
|
|
|
|
O |
|
C |
||
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
NaOH-H2O |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
изомеризация |
|
|
|
|
|
|
|
- CH3CO2Na |
||
|
|
|||||||||
|
Изоборнилацетат |
|
|
|||||||
|
H3C |
O |
O |
|
CH3 |
|
C |
|
CH3COOH |
|
CH |
CH2 |
CH3 |
|
3 |
H2SO4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
Уксусный эфир |
||
|
камфенгидрата |
||
|
CH3 |
CH3 |
|
|
OH [O] |
|
O |
|
|
|
|
|
окисление |
|
|
Изоборнеол Камфора
H3C
CH3
CH3
O
Пространственная структура камфоры
Циклоалканы
16
Живица, скипидар, канифоль
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скипидар |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
перегонка |
|
|
|
|
|
|
(в дистилляте) |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Хвойная |
подсочка |
Живица |
с паром |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
древесина |
|
|
(смола) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Канифоль |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Состав живичного скипидара сосны: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(в кубовом остатке) |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
α-пинен (60-70%), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
β-пинен (6-8%), |
|
|
Канифоль состоит из смоляных кислот: |
|
|
||||||||||||||||||||
3-карен (13-20%), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лимонен (3-4%), |
H3C |
COOH |
|
|
|
|
|
|
H3C COOH |
|
|
||||||||||||||
камфен (2%), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
мирцен (2%) |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H3C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
H3C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
C |
|
CH |
|
|
|
|
|
CH |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
CH |
3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
||||||||
|
|
|
Пимаровая кислота |
|
Абиетиновая кислота |
|
|||||||||||||||||||
Большой вклад в химию терпенов внес русский химик Вячеслав Евгеньевич Тищенко (1861-1941)
Циклоалканы
17
Нобелевские лауреаты по химии за исследования в области терпенов
Отто Валлах
(1847-1931),
Нобелевский лауреат (1910) немецкий химик
Рихард Кун
(1900-1967),
Нобелевский лауреат (1938) немецкий химик
Леопольд Ружичка
(1887-1976),
Нобелевский лауреат (1939) швейцарский химик
Циклоалканы
18