Терпеновые углеводороды и терпеноиды.

 

Общая формула большинства терпеновых углеводородов – (С5Н8)n.

Они могут иметь ациклическое и циклическое (би-, три-, полициклическое) строение.

 

С учетом числа изопреновых группировок в молекуле различают:

 

· монотерпены (две изопреновые группировки);

· сесквитерпены (три изопреновые группировки);

· дитерпены (четыре изопреновые группировки);

· тритерпены (шесть изопреновых группировок);

· тетратерпены (восемь изопреновых группировок).

 

Примеры терпенов

 

Примером ациклических терпенов служит уже упоминавшийся ранее мирицен – монотерпен, содержащийся в эфирных маслах хмеля и благородного лавра.

 

Другой пример – родственный мирицену спирт

гераниол, входящий в состав эфирных масел герани и розы.

 

При мягком окислении гераниол образует альдегид цитраль а.

 


 

Тритерпен сквален С30Н50 – промежуточный продукт в биосинтезе холестерина.

 


 

В последние годы установлено, что цитраль и гераниол выделяются в небольших количествах рабочими пчёлами при отыскивании пищи. Запах этих веществ привлекает других пчёл. Соединения подобного рода называют феромонами. Они выделяются животными и определённым образом влияют на поведение других особей того же или близкого вида.

 

Среди терпенов наиболее распространены моно- и бициклические терпены. Многие из них применяются в медицине или служат исходными продуктами для синтеза лекарственных средств.

 

Соответствующие моно- и бициклическим терпенам предельные циклические углеводороды носят названия ментан, каран, пиан и борнан.

 

Примеры циклических терпенов

 

Лимонен.

 

Лимонен — представитель моноциклических терпенов. Он содержится в лимонном масле и скипидаре. Лимонен входит в состав масла тмина.

 

Рацемическая форма лимонена (дипентен) может быть получена в результате реакции диенового синтеза из изопрена при нагревании.

 

Диены - ненасыщенные углеводороды, содержащие в молекуле 2 двойные связи (С=С), например бутадиен.

 

 

Диеновый синтез – реакция, в результате которой из двух реагирующих молекул (диенов и диенофилов) образуется новый шестичленный цикл.

 

Рацемическая форма лимонена (дипентен) – это стереоизомер лимонена, представляющий собой его зеркальную противоположность.

 


 

При восстановлении оптически активного лимонена или дипентена получается ментан, а при полной их гидратации в кислой среде образуется двухатомный спирт терпин. Терпин в виде гидрата применяется как отхаркивающее средство при хроническом бронхите.

 

 

Каннабидиол.

3амещенные дипентены (например, каннабидиол) — психоактивное началогашиша (марихуаны).

 

 

Ментол.

Ментол, как и лимонен, имеет скелет ментана. Он содержится в эфирном масле перечной мяты. Оказывает антисептическое, успокаивающее и болеутоляющее (отвлекающее) действие, входит в состав валидола, а также мазей, применяемых при насморке.

 

 

Альфа-пинен.

Альфа-пинен — бициклический монотерпен ряда пинана. Его левовращающий энантиомер — важная составная часть скипидара, получаемого из хвойных деревьев.

 

 

Камфора.

 

Камфора — бициклический кетон — редкий пример соединения, в котором шестичленный цикл имеет конформацию ванны.

 

 

Камфора издавна применяется в медицине как стимулятор сердечной деятельности. Ее правовращающий стереоизомер выделяют из эфирного масла камфорного дерева.

 

Каротиноиды.

 

Особую группу терпенов составляют каротиноиды — растительные пигменты.

 

Некоторые из них играют роль витаминов или предшественников витаминов, а также участвуют в фотосинтезе. Большинство каротиноидов относится к тетратерпенам. Их молекулы содержат значительное число сопряженных двойных связей, поэтому имеютжелто-красную окраску. Для природных каротиноидов характерна транс-конфигурация двойных связей.

 

Каротин — растительный пигмент жёлто-красного цвета, в большом количестве содержавшийся в моркови, а также томатах и сливочном масле. Известны три его изомера, называемые альфа-, бета- и гамма-каротинами, различающиеся числом циклов и положением двойных связей. Все они являются предшественниками витаминов группы А.

 

Молекула бета-каротина симметрична и состоит из двух одинаковых частей:

 


 

Стероиды.

 

Стероиды — вещества животного или, реже, растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью.

 

Стероиды широко распространены в природе и выполняют в организме разнообразные функции. К настоящему времени известны около 20 тысяч стероидов. Более ста из них применяются в медицине.

 

В группу стероидов входят:

 

· стерины (в частности, холестерин),

· желчные кислоты,

· стероидные гормоны,

· кардиотонические гликозиды (карденолиды и буфадиенолиды).

Химическое строение

Стероиды имеют циклическое строение. В основе их структуры лежит скелет стерана, состоящий из трёх конденсированных циклогексановых колец (А, В и С) в нелинейном сочленении и циклопентанового кольца (D).

Общая структура стероидов и принятая нумерация атомов в стеране прведены ниже:

Характерная особенность большинства природных стероидов – наличие кислородосодержащего заместителя у С-3, метильных групп С-18 и С-19, а такжеалифатического заместителя R у С-17.

По величине углеродной цепи этого заместителя стероиды делятся на группы, которые приведены в таблице:

R Число атомов углерода в радикале Название углеводорода, составляющего основной скелет Группа стероидов
Андростан Мужские половые гормоны.
Эстран Женские половые гормоны (эстрогены).
Прегнан Женские половые гормоны (гестагены) и гормоны коркового вещества надпочечников.
Холан Желчные кислоты.
Холестан Стерины.