Ментон

Ментон
l-Ментон
л -Ментон
Имена
Название ИЮПАК
(2 S ,5 R )-2-изопропил-5-метилциклогексанон
Другие имена
л -Ментон
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:15410 проверятьY
ChEMBL
  • ChEMBL276311 проверятьY
ChemSpider
  • 24636 проверятьY
CID PubChem
  • 26447
УНИИ
  • 9NH5J4V8FN ☒N
  • DTXSID80859154
  • ИнЧИ=1S/C10H18O/c1-7(2)9-5-4-8(3)6-10(9)11/h7-9H,4-6H2,1-3H3/t8-,9+/m1/ с1 проверятьY
    Ключ: NFLGAXVYCFJBMK-BDAKNGLRSA-N проверятьY
  • InChI=1/C10H18O/c1-7(2)9-5-4-8(3)6-10(9)11/h7-9H,4-6H2,1-3H3/t8-,9+/m1/ с1
    Ключ: NFLGAXVYCFJBMK-BDAKNGLRBF
  • O=C1C[C@H](C)CC[C@H]1C(C)C
Характеристики
С10Н18О​​​​
Молярная масса154,253  г·моль −1
Плотность0,895 г/см 3
Температура плавления−6 °C (21 °F; 267 K)
Точка кипения207 °C (405 °F; 480 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что такое   ?)проверятьY☒N
Chemical compound

Ментон — это химическое соединение класса монотерпенов природных органических соединений , встречающихся в ряде эфирных масел , [1] одно из которых имеет мятный вкус. [2] Это специфическая пара стереоизомеров из четырех возможных таких изомеров для химической структуры, 2-изопропил-5-метилциклогексанон. Из них стереоизомер l -ментон — формально (2 S ,5 R ) -транс - изомер этой структуры, как показано справа — является наиболее распространенным в природе. [3] Ментон структурно связан с ментолом , который имеет вторичный спирт (> C-OH) вместо двойной связи углерод-кислород ( карбонильная группа ), выступающей из циклогексанового кольца.

Ментон получают для коммерческого использования после очистки эфирных масел, отжатых из видов Mentha ( мята перечная и мята кукурузная ). [4] Он используется в качестве ароматизатора , а также в парфюмерии и косметике из-за его характерного ароматического и мятного аромата. [ не проверено на теле ]

Происшествие

Ментон входит в состав эфирных масел мяты болотной , мяты перечной , мяты кукурузной , пеларгонии , герани и других видов растений . [1] В большинстве эфирных масел он является второстепенным компонентом. [5] Ментон был впервые синтезирован путем окисления ментола в 1881 году, [6] [ требуется обновление ] [7] прежде чем был обнаружен как компонент в эфирных маслах в 1891 году. [ необходима цитата ] Из возможных изомеров для этой химической структуры (см. ниже) один, называемый l -ментоном — формально (2S , 5R ) -транс - 2-изопропил-5-метилциклогексанон (см. информационный блок и ниже) — является наиболее распространенным в природе. [3]

Физические и сенсорные свойства

Ментон при стандартных условиях является жидкостью и имеет плотность 0,895 г/см3 . [ требуется ссылка ] При тех же условиях [ требуется проверка ] температура плавления составляет −6 °C, а температура кипения составляет 207 °C. [ требуется ссылка ]

Ментон когнитивно взаимодействует с другими компонентами в пище, напитках и других потребляемых продуктах, создавая то, что называется мятным вкусом. [2] Чистый l -ментон описывается как имеющий интенсивный мятный чистый аромат; [ по мнению кого? ] в отличие от этого, d -изоментон имеет «зеленую» ноту, [ эта цитата нуждается в цитате ] увеличение уровня которой воспринимается как умаление качества аромата l -ментона. [8] [ требуется проверка ]

Структура и стереохимия

Структура 2-изопропил-5-метилциклогексанона (ментоны и изоментоны, см. ниже) была установлена ​​исторически путем установления идентичности природных и синтетических продуктов после химического синтеза этой структуры из других химических соединений установленной структуры; эти выводы, полученные путем вывода, в современной органической химии были дополнены подтверждающими масс-спектрометрическими и спектроскопическими доказательствами (например, из ЯМР-спектроскопии и кругового дихроизма ), чтобы сделать выводы надежными. [ необходима ссылка ]

Структура 2-изопропил-5-метилциклогексанона имеет два асимметричных углеродных центра, по одному в каждой точке присоединения двух заместителей алкильной группы, изопропил в 2-м положении и метил в 5-м положении циклогексанового каркаса. [9] [ нужен лучший источник ] Пространственное расположение атомов — абсолютная конфигурация — в этих двух точках обозначается дескрипторами R (лат. rectus , правый) или S (лат. sinister , левый) на основе правил приоритета Кана–Ингольда–Прелога . [10] Следовательно, для этой структуры возможны четыре уникальных стереоизомера: (2 S ,5 S ), (2 R ,5 S ), (2 S ,5 R ) и (2 R ,5 R ). [9] [ нужен лучший источник ]

Стереоизомеры (2 S ,5 S ) и (2 R ,5 R ) проецируют изопропильную и метильную группы с одной и той же «стороны» циклогексанового кольца, являются так называемыми цис- изомерами и называются изоментоном; стереоизомеры (2R,5S) и (2S,5R) проецируют две группы на противоположной стороне кольца, являются так называемыми транс -изомерами и называются ментоном. [9] [ нужен лучший источник ] Поскольку изомер (2 S ,5 R ) имеет наблюдаемое отрицательное оптическое вращение, его называют l -ментоном или (−)-ментоном. Он является энантиомерным партнером изомера (2 R ,5 S ): (+)- или d -ментоном. [9] [ нужен лучший источник ] [ нужна проверка ]

Взаимопревращение

Ментон и изоментон легко взаимопревращаются, равновесие в пользу ментона; [4] [ необходим лучший источник ] если ментон и изоментон уравновешиваются при комнатной температуре, содержание изоментона достигнет 29%. [ сомнительно – обсудить ] [8] [ необходима проверка ] Ментон можно легко преобразовать в изоментон и наоборот посредством обратимой реакции эпимеризации через промежуточный енол , который изменяет направление оптического вращения, так что l -ментон становится d -изоментоном, а d -ментон становится l -изоментоном. [11]

Подготовка и реакционная способность

Ментон получают в коммерческих целях путем фракционной кристаллизации масел, отжатых из мяты перечной и мяты кукурузной, вида Mentha. [4]

В экспериментальной лаборатории l -ментон может быть получен путем окисления ментола подкисленным дихроматом . [12] [ требуется обновление ] Если окисление хромовой кислотой проводится со стехиометрическим окислителем в присутствии диэтилового эфира в качестве сорастворителя, метод, предложенный HC Brown и коллегами в 1971 году, эпимеризация l -ментона в d -изоментон в значительной степени предотвращается. [8]

История

Ментон был впервые описан Морией в 1881 году. [6] [7] Позднее он был синтезирован путем нагревания ментола с хромовой кислотой , а его структура была позже подтверждена путем синтеза его из 2-изопропил-5-метилпимелиновой кислоты. [ когда? ] [9]

Ментон был одним из исходных субстратов, о которых сообщалось при открытии все еще широко используемой синтетической органической химии , окисления Байера-Виллигера (BV) [13] , о чем сообщили Адольф фон Байер и Виктор Виллигер в 1899 году; Байер и Виллигер отметили, что ментон реагирует с моноперсерной кислотой с образованием соответствующего оксациклогептанового ( оксепанового типа) лактона , с атомом кислорода, вставленным между карбонильным углеродом и кольцевым углеродом, присоединенным к изопропиловому заместителю. [14]

В 1889 году Эрнст Бекманн обнаружил, что растворение ментона в концентрированной серной кислоте дает новый кетонный материал, который дает равное, но противоположное оптическое вращение исходному материалу. [15] [ необходим неосновной источник ] Выводы Бекмана из его результатов поставили ментон в качестве решающего игрока в великом механистическом открытии в органической химии. [ необходимо пояснение ] [ необходима цитата ] Бекманн пришел к выводу, что изменение структуры, лежащее в основе наблюдаемого противоположного оптического вращения, было результатом инверсии конфигурации у асимметричного атома углерода рядом с карбонильной группой (которая в то время считалась атомом углерода, присоединенным к метильной, а не изопропиловой группе). [ необходима цитата ] Он предположил, что это произошло через промежуточный енол — таутомер кетона — таким образом, что исходная абсолютная конфигурация этого атома углерода изменилась по мере того, как его геометрия изменилась с тераэдрической на тригональную плоскую . [ необходимо уточнение ] [ необходима ссылка ] Этот отчет является ранним примером вывода о том, что в механизме реакции участвует необнаружимый иным образом промежуточный продукт, который может объяснить наблюдаемый структурный результат реакции. [ по чьему мнению? ]

Смотрите также

Дальнейшее чтение

Ссылки

  1. ^ ab Soleimani, Mohsen; Arzani, Ahmad; Arzani, Vida; Roberts, Thomas H. (1 декабря 2022 г.). «Фенольные соединения и антимикробные свойства мяты и тимьяна». Journal of Herbal Medicine . 36 : 100604. doi : 10.1016/j.hermed.2022.100604. ISSN  2210-8033.
  2. ^ ab Hirsch, Alan R. (18 марта 2015 г.). Питание и ощущения. Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 276 и далее. ISBN 9781466569089. Получено 3 декабря 2015 г. .
  3. ^ ab Ager, David (2005). Справочник по хиральным химикатам (2-е изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 64. ISBN 9781420027303. Получено 3 декабря 2024 г. .
  4. ^ abc Sell, Charles S. (2006). "Терпеноиды". Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . doi :10.1002/0471238961.2005181602120504.a01.pub2. ISBN 0471238961.[ нужна страница ]
  5. ^ Gaich, T.; Mulzer, J. (1 января 2012 г.), Carreira, Erick M.; Yamamoto, Hisashi (ред.), "2.7 Chiral Pool Synthesis: Starting from Terpenes", Comprehensive Chirality , Амстердам: Elsevier, стр.  163–206 , doi :10.1016/b978-0-08-095167-6.00202-0, ISBN 978-0-08-095168-3, получено 27 декабря 2024 г.
  6. ^ ab Read, John (1930). "Recent Progress in the Menthone Chemistry" . Chemical Reviews . 7 (1): 1– 50. doi :10.1021/cr60025a001 . Получено 3 декабря 2024 г. .
  7. ^ ab Moriya, M. (1881). "XV.—Вклады лаборатории Токийского университета, Япония. № IV. О ментоле или камфоре перечной". Журнал химического общества, Труды . 39 : 77– 83. doi :10.1039/CT8813900077 . Получено 3 декабря 2024 г. – через Zenodo.org.
  8. ^ abc Brown, HC ; Garg, CP; Liu, K.-T. (1971). «Окисление вторичных спиртов в диэтиловом эфире с водной хромовой кислотой. Удобная процедура получения кетонов высокой эпимерной чистоты» . J. Org. Chem . 36 (3): 387– 390. doi :10.1021/jo00802a005 . Получено 3 декабря 2024 г. .
  9. ^ abcde Сингх, Г. (2007). Химия терпеноидов и каротиноидов. Нью-Дели, Индия: Discovery Publishing House. стр. 41. ISBN 9788183562799. Получено 3 декабря 2024 г. .
  10. ^ IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «абсолютная конфигурация». doi :10.1351/goldbook.A00020
  11. ^ Seidel, Arza; Bickford, Michalina & Chu, Kelsee, ред. (2012). Kirk-Othmer Chemical Technology of Cosmetics. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley & Sons. ISBN 9781118518908. Получено 3 декабря 2024 г. .{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: editors list (link)[ нужна страница ] Обратите внимание, что более ранняя цитата предполагала появление этого контента на странице 339, что не может быть подтверждено доступной цифровой информацией. Обратите внимание, что здесь представлена ​​дополнительная версия книги с некоторым доступным контентом, но не контентом об эпимеризации ментона-изоментона, см. эту ссылку.
  12. ^ Sandborn, LT (1929). "l-Menthone". Органические синтезы . 9 : 59; Собрание томов , т. 1, стр. 340.
  13. ^ В настоящее время используется в качестве замены органических надкислот, например, надуксусной кислоты или м- хлорнадбензойной кислоты (м-CPBA), и регулярно применяется в лабораторных синтезах «фармацевтических промежуточных продуктов, стероидов, антибиотиков и феромонов», см. Chen & You, 2024, op. cit.
  14. ^ Чен, Фен-Эр и Ю, Хэнчжи (2024). «Гл. 7.04 — Асимметричное окисление Байера-Виллигера». Comprehensive Chirality (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Academic Press. стр.  78–121 . doi :10.1016/B978-0-32-390644-9.00102-5. ISBN 9780323906456. Получено 3 декабря 2024 г. .{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  15. ^ Бекманн, Эрнст (1889). «Untersuchungen in der Campherreihe» [Исследования в серии о камфоре]. Либигс Аннален . 250 (3): 322–375 . doi :10.1002/jlac.18892500306 . Получено 3 декабря 2024 г. - через Zenodo.org.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Menthone&oldid=1270008086"