ТЕРПЕНЫ
, группа
преим. ненасыщ. углеводородов состава (C5H8)n,
где n2;
широко распространены в природе (гл. обр. в растит., реже в животных организмах).
Все Т. обычно рассматривают как продукты полимеризации изопрена (см. Изопреноиды),
хотя биосинтез их иной: протекает аналогично биосинтезу карбоковых к-т,
т.е. через ацетилкоэнзим А и ацетоацетилкоэнзим А. Дальнейшие биохим. превращения
приводят к образованию мевалоновой к-ты, к-рая в результате ферментативного
фосфорилирования, декарбокси-лирования и дегидратаций переходит в изопентенилпиро-
фосфат, изомеризующийся
затем в диметилаллилпирофос-фат. Два последних, взаимодействуя друг с другом,
образуют геранилпирофосфат, к-рый далее алкилирует изопенте-нилпирофосфат до
фарнезилпирофосфата; эти С10- и С15-соед. являются ключевыми
при биосинтезе всех Т. (см. также Обмен веществ).
По числу изопреновых звеньев
Т. подразделяют на: монотерпены, или собственно Т. С10Н16
(часто только эти в-ва подразумевают под Т., напр. лимонен, мирцен);
сесквитер-пены, или полуторатерпены С15К24 (напр.,
бизаболен); ди-терпены и их производные С20Н32
(напр., смоляные кислоты-абиетиновая, левопимаровая и др.); тритерпены
С30Н48 (напр., нек-рые гормоны и стерины-ланостерин,
олеаяоловая к-та, сквален и т. д.); политерпены (см. Каучук натуральный).
Каждый ряд Т. разделяется
на группы:
1) алифатические, или ациклические,-соед.
с открытой цепью углеродных атомов; монотерпены этой группы включают три двойные
связи (напр., аллооцимен, оци-мен).
2) Карбоциклические - содержат
одно или неск. колец углеродных атомов. По числу колец различают: а) моноциклические,
собственно Т. данной группы включают две двойные связи (ментадиены, в
т. ч. терпинены, терпинолен и др.); б) бициклические, монотерпены этой
группы содержат только одну двойную связь (см. Камфен, Карены, Пинены);
в) трициклические, монотерпены данной группы не содержат двойных связей
(напр., трициклен); г) сесквитер-пены, дитерпены, тритерпены и политерпены могут
содержать и более трех циклов.
Сопутствующие обычно Т.
их производные часто наз. терпеноидами, по характеру функц. групп они разделяются
на спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры, пероксиды, к-ты и т.д. [напр.,
борнеол, камфора, (-)-мен-тол, терпинеолы].
Монотерпены и сесквитерпены
часто обладают довольно приятным запахом. Особенно нежный запах характерен для
их кислородных производных (спирты, альдегиды, сложные эфиры); именно они вместе
с Т. обусловливают аромат цветов, запах хвойных и многих иных растений.
Т. имеют, как правило,
плотн. менее 1 г/см3; т.кип. собственно Т. 150-190°С, сесквитерпенов
230-300 °С, дитерпенов более 300 °С; т. кип. терпеноидов обычно выше,
чем т. кип. соответствующих Т. Все Т. раств. в орг. р-рителях (в первую очередь
в неполярных), не раств. в воде, хорошо растворяют масла, жиры и смолы. Многие
Т. перегоняются (обычно в вакууме) с водяным паром: монотерпены легче, сесквитерпены
и дитерпены труднее. Природные Т. в осн. оптически активны.
Т. весьма реакционноспособны:
легко окисляются на воздухе, особенно на свету, часто превращаясь при этом в
кислородсодержащие соед.; при нагр. изомеризуются (прежде всего при взаимод.
с кислыми агентами); диспропорциони-руют в присут. катализаторов (Pd, Pt, Ni);
по двойным связям легко гидрируются, гидра тируются, присоединяют галогены,
галогеноводороды, орг. к-ты и т. д. При сильном нагревании без доступа воздуха
(400-500 °С) кольца Т. раскрываются, причем из бшдиклических Т. можно получить
моноциклические и даже алифатические (см. Камфеновые перегруппировки).
При нагр. до 700 °С и выше все Т. разлагаются с образованием сложной
смеси продуктов (изопрен, ароматич. углеводороды и др.). Т. выделяют из прир.
сырья (живица, эфирные масла, скипидар, бальзамы и т. д.)-перегонкой с водяным
паром, экстракцией летучими р-рителями, а также путем анфлеража (извлечение
нелетучими р-рителями- жирами, маслами); индивидуальные Т. из их смесей получают
фракционной перегонкой в вакууме, методами хроматографии, вымораживанием и др.
Многие Т. и их производные получают также синтетически (напр., камфору).
Т. и терпеноиды широко
применяют (индивидуально или в виде скипидара, смол, эфирных масел, бальзамов
и т.п.) в пройз-вах парфюм. композиций, косметич. изделий, бумаги
и картона; как пищ. эссенции, лек. ср-ва, р-рители, пластификаторы, инсектициды,
иммерсионные жидкости, флотореагенты и др.
Лит.: Никитин В.М.,
Химия терпенов и смоляных кислот, М.-Л., 1952; Каррер П., Курс органической
химии, пер. с нем., 2 изд., Л., 1962, с. 836-54; Овчинников Ю. А., Биоорганическая
химия, М., 1987, с. 693-702; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 22, N.
Y., 1983, r. 709- 62. См. также лит. при статьях Сесквитерпены,
Скипидар, Терпеновые смолы, Терпеновые спирты и др. A.M. Чащин.
|