Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с хумулоном .
Гумулен
Гумулен
Альфа-гумулен-из-xtal-Mercury-3D-bs.png
Имена
Название ИЮПАК
(1 E , 4 E , 8 E ) -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
Свойства [1]
С 15 Ч 24
Молярная масса204,357  г · моль -1
ВнешностьБледно-желтовато-зеленая прозрачная жидкость
Плотность0,886 г / см 3
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 приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Гумулен , также известный как α-гумулен или α-кариофиллен , представляет собой природный моноциклический сесквитерпен (C 15 H 24 ), содержащий 11-членное кольцо и состоящий из 3 изопреновых единиц, содержащих три несопряженные двойные связи C = C, две из которых будучи трижды замещенным, а один - дважды замещенным. Впервые он был обнаружен в эфирных масел из Хмель обыкновенный ( хмель ), из которого он получил свое название. [2] гумулен представляет собой изомер из бета-кариофиллен , и два часто встречаются вместе в виде смеси во многих ароматических растений.

Возникновение [ править ]

Humulus lupulus

Гумулен является одним из компонентов эфирного масла шишки цветения хмеля Humulus lupulus , от которого оно и получило 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. Было обнаружено, что сорта благородного хмеля имеют более высокий уровень гумулена, в то время как другие сорта горького хмеля содержат более низкие уровни. [4] [ ненадежный источник? ] В процессе пивоварения образуется множество эпоксидов гумулена. В научном исследовании с участиемГазовая хроматография-масс-спектрометрический анализ образцов и обученная сенсорная панель показали, что продукты гидролиза эпоксида гумулена II, в частности, вызывают в пиве «хмелевой» аромат. [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] старейшины болот , [9] табак [10] и поля подсолнечника. [11] α-Гумулен содержится в эфирных маслах ароматических растений, таких как Salvia officinalis (шалфей обыкновенный, кулинарный шалфей), [12] Lindera strychnifolia Uyaku или японский пряный куст, виды женьшеня , [13] до 29,9% эфирных масел. масла Mentha зргсаШ , [14]семейство имбиря (Zingiberaceae), [15] 10% масла листьев Litsea mushaensis , китайского лаврового дерева, [16] 4% экстракта листьев Cordia verbenacea , кустарника в прибрежных тропических районах Южной Америки (erva baleeira), но с 25% транс- кариофиллена [17] и является одним из химических соединений, которые способствуют вкусу специи Persicaria odorata или вьетнамского кориандра и характерному аромату каннабиса . [18]

Подготовка и синтез [ править ]

Гумулен - один из многих сесквитерпеноидов, производных фарнезилдифосфата (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, включающие различные замыкания связи CC 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 геранильный 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]

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 [ править ]

В лабораторных исследованиях гумулен изучается на предмет потенциальных противовоспалительных эффектов. [23] [24]

В 2015 году исследователи из Бразилии определили α-гумулен как активный фактор, способствующий репеллентным свойствам масла листьев Commiphora leptophloeos , особенно против «комара желтой лихорадки» Aedes aegypti . [25] [26]

Атмосферная химия [ править ]

α-Гумулен - это биогенное летучее органическое соединение , выбрасываемое 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  см 3 молекулы -1 с -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 типичном соотношении 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. [27]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Индекс Мерк , 12-е издание, 4789
  2. ^ Гленн Tinseth, "хмелевой аромат и вкус", январь / февраль 1993, Brewing Techniques. < http://realbeer.com/hops/aroma.html > Проверено 21 июля 2010 г.
  3. ^ Кациотис, ST; Langezaal, CR; Шеффе, JJC (1989). "Анализ летучих соединений из шишек десяти сортов Humulus lupulus". Planta Med . 55 (7): 634. DOI : 10,1055 / с-2006-962205 .
  4. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2015-09-24 . Проверено 17 апреля 2011 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  5. ^ Янге, Сяогэн; Ледерер, Синди; МакДэниел, Мина; Дейнзер, Макс. (1993). «Оценка продуктов гидролиза эпоксидов гумулена II и III». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 41 (8): 1300–1304. DOI : 10.1021 / jf00032a026 .
  6. ^ Павлин, Вэл; Дейнзер, Макс (1981). «Химия хмелевого аромата в пиве» . Журнал Американского общества химиков-пивоваров . 39 . Архивировано из оригинала на 2013-12-30.
  7. ^ Д. Хельмиг; Дж. Ортега; T. Duhl; Д. Таннер; А. Гюнтер; П. Харли; К. Видинмайер; Дж. Милфорд; Сакулянонтвиттая Т. (2007). «Выбросы сесквитерпена из сосен - идентификация, уровни выбросов и оценки потоков для прилегающих Соединенных Штатов» . Environ. Sci. Technol . 41 (5): 1545–1553. Bibcode : 2007EnST ... 41.1545H . DOI : 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 . DOI : 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. DOI : 10.1007 / s10886-006-9030-2 .
  10. ^ К. Де Мораес; М. Мешер; Дж. Тумлинсон (2001). «Вызванные гусеницами летучие ночные растения отталкивают особей особей». Природа . 410 (6828): 577–580. DOI : 10.1038 / 35069058 . PMID 11279494 . 
  11. ^ Г. Шу; 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 . DOI : 10,1023 / A: 1005850710257 .
  12. ^ Bouajaj, S; Беньямна, А; Bouamama, H; Romane, A; Falconieri, D; Пирас, А; Маронджиу, Б. (2013). «Антибактериальная, аллелопатическая и антиоксидантная активность эфирного масла шалфея лекарственного, произрастающего в Атласских горах Марокко». Nat Prod Res . 27 (18): 1673–6. DOI : 10.1080 / 14786419.2012.751600 .
  13. ^ Чо, IH; Ли, HJ; Ким, Ю.С. (август 2012 г.). «Различия в летучих составах видов женьшеня (Panax sp.)». J. Agric Food Chem . 60 (31): 7616–22. DOI : 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 репеллент эфирных масел трех растений из семейства имбирных (Zingiberaceae) и их основных компонентов против Sitophilus zeamais и Tribolium castaneum». J Econ Entomol . 104 (4): 1445–54. DOI : 10.1603 / ec11050 .
  16. ^ Хо, 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; Родригес, РФ; Савая, AC; Marques, Миссури; Симидзу, MT (2004). «Химический состав и антимикробная активность эфирного масла Cordia verbenacea DC». Журнал этнофармакологии . 95 (2–3): 297–301. DOI : 10.1016 / j.jep.2004.07.028 .
  18. ^ Hillig, Карл W (октябрь 2004). «Хемотаксономический анализ терпеноидных вариаций в каннабисе». Биохимическая систематика и экология . 32 (10): 875–891. DOI : 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. По состоянию на 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, EJ (2002). «Короткие синтезы (±) -δ-аранеозена и гумулена с использованием комбинации четырехкомпонентной сборки и циклизации, опосредованной палладием». Органические буквы . 4 (14): 2441–2443. DOI : 10.1021 / ol026205p . PMID 12098267 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  22. ^ Neuenschwander, U; и другие. (2012). «Происхождение региоселективности в функционализации α-гумулена». J. Org. Chem . 77 (6): 2865–2869. DOI : 10.1021 / jo3000942 .
  23. ^ Пассоса, GF; Fernandesa, ES .; и другие. (2007). «Противовоспалительные и противоаллергические свойства эфирного масла и активных соединений Cordia verbenacea». Журнал этнофармакологии . 110 (2): 323–333. DOI : 10.1016 / j.jep.2006.09.032 . PMID 17084568 . 
  24. ^ Фернандес ES; Passos GF; Medeiros R .; да Кунья FM; Феррейра Дж .; Campos MM; Пьяновский Л.Ф .; Каликсто JB (2007). «Противовоспалительное действие соединений альфа-гумулена и (-) - транс-кариофиллена, выделенного из эфирного масла Cordia verbenacea». Европейский журнал фармакологии . 569 (3): 228–236. DOI : 10.1016 / j.ejphar.2007.04.059 . PMID 17559833 . 
  25. ^ Жанель Лассаль (2020-09-19). «Гумулен» . Каннигма . Проверено 27 января 2021 .
  26. ^ Сантос да Силва, RC; Milet-Pinheiro, P .; Безерра да Силва, ПК; Gomes da Silva, A .; Вануса да Силва, М .; Амарал Ферраз Наварро, DM; да Силва, штат Нью-Хэмпшир; и другие. (2015-12-19). Будько, Дмитрий (ред.). «(E) -Кариофиллен и α-гумулен: средства, сдерживающие откладывание яиц Aedes aegypti, выясненные с помощью газовой хроматографии-электрофизиологического анализа листового масла Commiphora leptophloeos» . PLOS . DOI : 10.1371 / journal.pone.0144586 .
  27. ^ Бек, М .; Winterhalter, R .; Herrmanna, F .; Мортгат, ГК (2011). «Газофазный озонолиз α-гумулена». Phys. Chem. Chem. Phys . 13 (23): 10970–11001. Bibcode : 2011PCCP ... 1310970B . DOI : 10.1039 / c0cp02379e .