Правило номер три:
     кого опасаешься, –
на того не смотри!
 

    Как запомнить формулы компонентов эфирных масел?
 
    Материал, к которому мы подошли, по объему информации очень значительный. Рекомендую усваивать его по частям – так, как мы их будем рассматривать. Сосредоточьте все свое внимание и начнем.
 
   Поскольку основными компонентами эфирных масел являются терпеновые соединения разной структуры, начнем с них.
  Терпены и терпеноиды – это соединения, которые состоят из изопреновых единиц, связанных между собой «голова к хвосту» или (реже) «хвост к хвосту». Монотерпены содержат 2 молекулы изопрена, сесквитерпены (полторатерпены) – 3, дитерпены – 4, тритерпены – 6 (сапонины, сердечные гликозиды).
  Молекула изопрена С5Н8 имеет вид СН2=С(СН3)–СН=СН2. Разветвленный фрагмент молекулы изопрена называется «головой» (то есть, СН2=С(СН3)– ), а неразветвленный – «хвостом» (–СН=СН2).
      izopren
                                                                                                   Изопрен
 
   Ациклические и моноциклические монотерпеноиды построены по типу «голова к хвосту». Между атомами углерода могут быть двойные связи в различных местах; от атома углерода, который соединяет «голову» и «хвост», могут отходить дополнительные разветвления; молекула может циклизоваться, но общее строение сохраняется.
 
   Из ациклических монотерпеноидов Вам следует знать мирцен, оцимен, гераниол, альфа–линалоол, бета–линалоол, цитраль. Их общей чертой является незамкнутость кольца (поэтому они и называются ациклическими). Их структура напоминает вопросительный знак, который опирается на подставку, причем у подавляющего большинства ациклических монотерпенов (кроме бета–линалоола) «ножка» этого знака очень хорошо укреплена – имеет двойную связь. Разница заключается в количестве и расположении двойных связей, а также в наличии или отсутствии дополнительных групп в молекуле (кроме изопреновых).
   Три двойных связи имеют изомеры мирцен и оцимен; у остальных ациклических соединений, которые мы здесь рассматриваем, – две двойных связи.
  mircen
  Мирцен        Оцимен
 
  В молекуле оцимена все три двойных связи расположены параллельно, а в молекуле мирцена – две параллельно, а третья – под углом к ним.
  Гераниол и линалоол, исходя даже из их названия, – это спирты, то есть имеют –ОН группы (окончания –ол).
  Гераниол можно рассматривать как мирцен, к которому присоединяется молекула воды; при этом исчезает двойная связь у начала вопросительного знака, к группе –СН2, находящейся в молекуле мирцена именно в этом месте, присоединяется –ОН, а к расположенной дальше –СН группе – соответственно водород.
      geraniol        lina
           Гераниол            альфа–Линалоол       бета–Линалоол
 
  Альфа– и бета–линалоолы отличаются от других ациклических терпеноидов наличием –ОН группы на верхушке вопросительного знака, образовывая там будто бы антенну с –СН3 группой, которая есть у всех терпеноидов.
  В альфа–линалооле обе двойных связи расположены параллельно в отличие от бета–линалоола, в котором они находятся под углом друг к другу.
  Для запоминания этого можно применить такую аналогию. Самой первой позицией геометрии (то есть ее альфа–положением, по Эвклиду) было утверждение, что параллельные прямые не пересекаются (наши параллельные двойные связи в альфа–линалооле). И только через столетия и столетия наука пришла к выводу, что параллельные прямые тоже могут пересечься (шаг вперед, то есть бета–положение, это уже по Лобачевскому) – возможность пересечения двойных связей в бета–линалооле.
  Цитраль – это альдегид, который имеет в начале вопросительного знака –СОН группу. Аналогию цитральальдегид провести несложно.
  citral
  Цитраль
 
  Моноциклические монотерпеноиды, исходя из их названия, имеют замкнутый гексановый цикл и напоминают избушку на курьих ножках, которая на верхушке имеет антенну (или телевизор на подставке, кому уж как легче представить себе).
  Наиболее простую структуру среди моноциклических монотерпеноидов имеет ментан. Он именно и является той «избушкой на курьих ножках» или же «телевизором на подставке». И поскольку это соединение полностью насыщенное, то и имеет окончание «–ан».
  mentan
  Ментан
 
  А если бы молекула ментана имела двойную связь, тогда бы мы называли ее ментен, – такое соединение тоже существует, и Вы можете встретить его в учебниках. Это правило справедливо и для других насыщенных соединений (и не только, кстати, терпеновой природы), например для камфана, о котором мы поговорим ниже (есть камфан, а есть камфен).
  На основе ментана построен ментол – спирт, что понятно из его названия.
  mentol
  Ментол
 
  К ненасыщенным моноциклическим монотерпеноидам принадлежат терпинены и лимонен. Каждое из этих соединений имеет по две двойных связи; разница заключается только в расположении последних.  
  У терпиненов двойные связи расположены лишь в циклогексановом кольце (в самой «избушке») и в «антенне», тогда как у лимонена  – в циклогексановом кольце и в «ножке».
   terpinen
  альфа–Терпинен    бета–Терпинен   гамма–Терпинен    Лимонен
   
  Альфа–терпинен имеет двойные связи между С1–С2 и С3–С4 атомами циклогексанового кольца. В бета–терпинене двойная связь между С3–С4 остается, а верхняя двойная связь мигрирует на «крышу», образуя двойную «антенну» (С1–С7). При переходе к гамма–терпинену эта верхняя двойная связь мигрирует еще дальше против часовой стрелки и переходит в положение С1–С6; а С3–С4 опять–таки остается на месте.
  В молекуле лимонена двойные связи расположены параллельно друг другу: очень непоседливая связь С1–С2, которая все время мигрировала в терпиненах, на этот раз остается на месте, а вот вторая укрепляет «ножку» с правой стороны (как мы уже и говорили выше).
  Еще два представителя моноциклических монотерпеноидов – цинеолы – имеют несколько более специфичную структуру, и являются окислами.
  Если мы продлим аналогию моноциклических монотерпенов с избушкой на курьих ножках, то цинеолы – это уже перестроенная избушка, хотя еще и на курьих ножках. В случае 1,4–цинеола мы имеем «избушку с верандой», а для 1,8–цинеола (= эвкалиптола) – «избушку с внутренним двориком».
   cineol
        1,4–Цинеол     1,8–Цинеол (= Эвкалиптол)
 
   Бициклические монотерпеноиды имеют два конденсированных неароматических кольца.
   Полностью насыщенными бициклическими монотерпенами являются камфан и борнеол.
  Их структура похожа на банджо с одной струной (даже поперечина есть в середине деки, чтобы струна лучше натягивалась); только камфан – это типичное банджо, а борнеол – современное банджо с микрофоном (роль которого исполняет –ОН группа с правой стороны); можете даже представить себе, что борнеол – это банджо с острова Борнео.
       kamfan          borneol
Камфан        Борнеол
 
  В –ОН группе молекулы борнеола водород может быть замещен на остаток изовалериановой кислоты (вспомним иридоиды!), образуя, таким образом, борнилизовалерианат.
       borniliz
Борнилизовалерианат
 
  На основе камфана строится молекула камфоры. Развивая дальше музыкальную тему, камфора – это рок–банджо с самым современным радиомикрофоном (двойная связь, то есть, =О группа сбоку). В зависимости от типа вращения плоскости поляризации существуют два изомера камфоры: (+)–камфора – правовращающая, природная по происхождению, и (–)–камфора – левовращающая, полусинтетическая. Синтетическая камфора отображается как (+) и существует в виде рацемата – смеси эти двух изомеров.
kamfora            kamfora-
(+)–Камфора       (–)–Камфора
 
  К отдельной подгруппе в пределах бициклических монотерпенов принадлежат соединения типа пинана – пинены. Пинены по своему строению напоминают банджо с порванной струной (на нем уже так играли, что кусок от струны оторвали и положили крест–накрест) и имеет в молекуле одну двойную связь (окончание «–ен»).
  Как же они построены? Вспомните терпинены. В альфа–терпинене была непоседливая двойная связь между С1–С2. Есть она и в альфа–пинене; и имеет такой же живой характер, мигрируя в бета–пинене в С1–С7 (то есть так же, как и в терпиненах).
a-pinen                       Б-Пинен.jpg
  альфа–Пинен            бета–Пинен
 
  Из сесквитерпеноидов, хотя они и являются самой распространенной группой среди всех известных терпенов, мы рассмотрим всего 5 соединений из разных подклассов.
 
  К ациклическом сесквитерпенам принадлежит фарнезен, который можно изобразить как 3 молекулы изопрена, соединенные связью «голова – хвост»:
 
  СН3–С(СН3)=СН–СН2–:–СН2–С(СН3)=СН–СН2–:–СН2–С(СН3)=СН–СН3
 
  Из моноциклических сесквитерпеноидов запомните альфа–бисаболол. Чтобы построить его, добавьте к молекуле альфа–линалоола в самом начале вопросительного знака вместо одной двойной связи циклогексановое кольцо, дополнительно укрепив его левую часть (то есть, сделайте на базе левой части циклогексанового кольца дополнительную основу – как в самом вопросительном знаке).
bisabolol   
  альфа–Бисаболол
 
    Бициклические сесквитерпены, как и соответствующие монотерпены, имеют два конденсированных кольца. Эти соединения достаточно сильно различаются по своей структуре. Здесь мы рассмотрим хамазулен.
    Строение хамазулена внешне похоже на пчелу – имеет «голову» (пятичленное кольцо) и «тело» (7–членное кольцо). Эта «пчела» имеет 5 полос (двойных связей, расположенных через один атом углерода); она будто бы пытается взять нектар своим «хоботком» (помним, на рисунке –СН3 группу не помечаем, ставим только черточку) и для этого даже наклонилась, согнув одну лапку.
   Кстати, проассоциировать хамазулен с пчелой в своем мозгу Вы можете, если подумаете: «Хамовитая пчела за нектаром пришла».
  hamazulen
  Хамазулен
 
  У трициклических сесквитерпеноидов, как Вы уже догадались, имеются три конденсированных кольца.
  Чтобы построить ледол, рисуем молекулу хамазулена – с «хоботком», но без двойных связей и «лапок». Будем считать ледол пчелой, которая уже взлетает с нектаром: она расправила одно крылышко (третий цикл молекулы – трициклический), на краю которого есть два жужжальца (не важно, что в природе все иначе, – поскольку нам так легче запомнить, то здесь пусть так и будет). Второе крылышко еще сложено, и мы видим на рисунке только его жужжальца (правда, еще с одной –ОН группой – за всеми этими зоологическими измышлениями не забываем, что мы рассматриваем ледол, то есть спирт, который должен иметь –ОН группу).
  ledol
  Ледол
 
  И последними из сесквитерпеноидов рассмотрим сесквитерпеновые лактоны. Из названия мы понимаем, что эти соединения должны иметь лактонное кольцо.
  Чтобы получить сесквитерпеновый лактон матрицин, опять нарисуем «пчелу, которая пришла за нектаром», то есть хамазулен, но теперь оставляем у нее только две «полосы» (= двойные связи) – лишь в верхней части. Эта «пчела» имеет 2 «хоботка»: один из них – с –ОН группой. Кроме того, у нее есть «хвостик», образованный группой –СООСН3, и стоит она на коленях на двух лапках, передняя из которых, – с наколенником (гетероциклический атом О), и лапки ее соединены «налапниками» (у людей есть наручники, почему бы в пчелином царстве не быть налапникам?). Считаем, что это, по–видимому, пчела – мать, за грехи своих непутевых детей наказанная, и эти грехи замаливает... Ну, и как – запомнили матрицин?
  matricin
  Матрицин
 
   Осталось нам с Вами рассмотреть последнюю группу компонентов эфирных масел – ароматические соединенияпроизводные п–цимена (тимол), фенилпропана (анетол), бензола (ванилин).
   С этими формулами, думаю, у Вас больших проблем не будет.
   Пара–цимен (= п–цимен)  – это тот же ментан, в котором вместо циклогексанового кольца, – бензольное.
cimen                      Тимол.jpg
п–Цимен                     Тимол
 
  Тимол – спиртовое производное п–цимена, то есть п–цимен с –ОН группой вблизи «ножки» (аналогично паре «ментан – ментол»).
  Анетол – производное фенилпропана, то есть соединения, имеющего 3 атома углерода в составе цепи, причем к крайнему из них присоединен фенильный радикал (бензольное кольцо с –ОН группой). Именно по –ОН группе бензольного кольца и идет модификация фенилпропана при образовании анетола – вместо водорода там просто присоединяется группа –СН3.
  anetol
Анетол
 
   Ванилин, альдегид ванилиновой кислоты, является производным бензола, поэтому, конечно, содержит бензольное кольцо и –СОН группу. Напротив этой «сонной» (прочитайте –СОН на русском языке) группы находится группа –ОН, рядом с которой расположена группа –ОСН3. Если продолжать читать эти группы на русском языке, то можем составить фразу: «Он о сне» (наверное, рассказывает…). То есть, ванилин у нас навевает сонные мысли.
  vanilin
Ванилин
 
     Даже поверить сложно, что мы детально разобрали формулы основных моно- и сесквитерпеноидов!
   Впереди осталось еще достаточно много сложного материала (сапонины, сердечные гликозиды, флавоноиды, алкалоиды). Перейдем к ним! Шагаем к сапонинам.
    Яндекс.Метрика