Гумулен
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
[1(11) E , 4E ,8E ] -Хумула-1(11),4,8-триен
| |
| Систематическое название ИЮПАК
(1 E ,4 E ,8 E )-2,6,6,9-тетраметилциклоундека-1,4-8-триен | |
| Другие имена
альфа-кариофиллен; 3,7,10-Гумулатриен
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.027.106 |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики [ 1 ] | |
| С 15 Ч 24 | |
| Молярная масса | 204.357 g·mol −1 |
| Появление | Бледно-желтовато-зеленая прозрачная жидкость |
| Плотность | 0,886 г/см 3 |
| Температура плавления | < 25 °C (77 °F; 298 К) |
| Точка кипения | От 106 до 107 ° C (от 223 до 225 ° F; от 379 до 380 К) при 5 мм рт. ст. |
| Опасности | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза )
|
>48 мг/кг |
| Паспорт безопасности (SDS) | Паспорт безопасности |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Гумулен , также известный как α-гумулен или α-кариофиллен , представляет собой встречающийся в природе 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 трижды замещены и один дважды замещен. Впервые он был обнаружен в эфирном масле Humulus lupulus ( хмеля ), от которого и получил свое название. [ 2 ] Гумулен является изомером , β-кариофиллена и они часто встречаются вместе в виде смеси во многих ароматических растениях.
возникновение
[ редактировать ]
Гумулен является одним из компонентов эфирного масла из цветущей шишки растения 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 «хмелевой» аромат. благородные сорта хмеля имеют более высокий уровень гумулена, в то время как другие сорта горького хмеля содержат низкий уровень. Было обнаружено, что [ 4 ] [ ненадежный источник? ] многочисленные эпоксиды В процессе пивоварения образуются гумулена. В ходе научного исследования, включавшего хроматографически-масс-спектрометрический анализ образцов и обученную сенсорную комиссию, было обнаружено, что продукты гидролиза гумуленэпоксида II специфически придают пиву «хмелевой» аромат. [ 5 ] [ 6 ]
α-Гумулен 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 ] болотные старцы , [ 9 ] табак, [ 10 ] и поля подсолнечника. [ 11 ] α-Гумулен содержится в эфирных маслах ароматических растений, таких как Salvia officinalis (шалфей обыкновенный, шалфей кулинарный), [ 12 ] Lindera strychnifolia Uyaku или японский пряный куст, женьшеня , виды [ 13 ] до 29,9% эфирных масел Mentha spicata , [ 14 ] семейство имбирных (Zingiberaceae), [ 15 ] 10% масла листьев Litsea mushaensis , китайского лавра [ 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 придают вкус специи Persicaria odorata или вьетнамского кориандра и характерный аромат каннабиса . [ 18 ]
Получение и синтез
[ редактировать ]Гумулен — один из многих сесквитерпеноидов, полученных из фарнезилдифосфата (FPP). Образование гумулена из ФПП катализируется ферментами синтеза сесквитерпенов. [ 19 ]
Этот биосинтез можно имитировать в лаборатории, приготовив аллильный станнан из фарнезола, что называется синтезом Кори. Существуют различные способы синтеза гумулена в лаборатории, включающие различное замыкание связи CC в макроцикле. В синтезе Макмерри используется реакция сочетания карбонила, 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 можно синтезировать, используя комбинацию четырехкомпонентной сборки и циклизации, опосредованной палладием, как описано ниже. Этот синтез примечателен простотой конструкции связи C-C и стадий циклизации, что, как полагают, окажется полезным при синтезе родственных политерпеноидов. [ 21 ]
Чтобы понять региоселективность гумулена, а также тот факт, что одна из двух тройно замещенных двойных связей C=C значительно более реакционноспособна, ее конформационное пространство было исследовано с помощью вычислений и идентифицировано четыре различных конформации. [ 22 ]
Исследовать
[ редактировать ]В лабораторных исследованиях гумулен изучается на предмет потенциального противовоспалительного действия. [ 23 ] [ 24 ]
В 2015 году исследователи из Бразилии определили, что альфа-гумулен активно способствует репеллентным свойствам масла листьев коммифоры лептофлоеос , в частности против «москита желтой лихорадки» Aedes aegypti . [ 25 ] [ 26 ]
Химия атмосферы
[ редактировать ]α-Гумулен — биогенное летучее органическое соединение , выделяемое многочисленными растениями (см. появление) с относительно высоким потенциалом образования вторичных органических аэрозолей в атмосфере. Он быстро реагирует с озоном под воздействием солнечного света (фотоокисление) с образованием кислородсодержащих продуктов. α-Гумулен имеет очень высокий коэффициент скорости реакции (1,17 × 10 −14 см 3 молекула −1 с −1 ) по сравнению с большинством монотерпенов. Поскольку он содержит три двойные связи, возможны продукты первого, второго и третьего поколений, 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, тогда как продукты первого и второго поколения имеют среднее время жизни 1 час и 12,5 часа соответственно. [ 27 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Индекс Merck , 12-е издание, 4789.
- ^ Гленн Тинсет, «Хмелевой аромат и вкус», январь/февраль 1993 г., «Техника пивоварения». < http://realbeer.com/hops/aroma.html > По состоянию на 21 июля 2010 г.
- ^ Кациотис, СТ; Лангезал, ЧР; Шеффе, JJC (1989). «Анализ летучих соединений из шишек десяти сортов Humulus lupulus». Планта Мед . 55 (7): 634. doi : 10.1055/s-2006-962205 .
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 17 апреля 2011 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Янге, Сяоген; Ледерер, Синди; Макдэниел, Мина; Дейнцер, Макс. (1993). «Оценка продуктов гидролиза гумуленэпоксидов II и III». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 41 (8): 1300–1304. дои : 10.1021/jf00032a026 .
- ^ Пикок, Вэл; Дейнцер, Макс (1981). «Химия хмелевого аромата в пиве» . Журнал Американского общества химиков-пивоваров . 39 . Архивировано из оригинала 30 декабря 2013 г.
- ^ Д. Хельмиг; Дж. Ортега; Т. Дуль; Д. Таннер; А. Гюнтер; П. Харли; К. Видинмайер; Дж. Милфорд; Т. Сакулянонтвиттая (2007). «Выбросы сесквитерпена из сосен - идентификация, интенсивность выбросов и оценки потоков для прилегающих Соединенных Штатов» . Окружающая среда. наук. Технол . 41 (5): 1545–1553. Бибкод : 2007EnST...41.1545H . дои : 10.1021/es0618907 . ПМИД 17396639 . S2CID 20810373 .
- ^ П. Чиччоли; Э. Бранкалеони; М. Фраттони; В. Ди Пало; Р. Валентини; Г. Тирон; Г. Зойферт; Н. Бертен; У. Хансен; О. Чики; Р. Ленц; М. Шарма (1999). «Выбросы реактивных терпеновых соединений из апельсиновых садов и их удаление внутрипологыми процессами» . Дж. Геофиз. Рез . 104 (Д7): 8077–8094. Бибкод : 1999JGR...104.8077C . дои : 10.1029/1998JD100026 .
- ^ Д. Дегенхардт; Д. Линкольн, Дж. (2006). «Летучие выбросы пахучих растений в ответ на воздействие травоядных животных и метилжасмоната». хим. Экол . 32 (4): 725–743. дои : 10.1007/s10886-006-9030-2 . ПМИД 16718568 . S2CID 6017606 .
- ^ К. Де Мораес; М. Мешер; Дж. Тумлинсон (2001). «Вызванные гусеницами летучие вещества ночных растений отпугивают самок сородичей». Природа . 410 (6828): 577–580. Бибкод : 2001Natur.410..577D . дои : 10.1038/35069058 . ПМИД 11279494 . S2CID 4408480 .
- ^ Г. Шух; 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». Дж. Атмос. Хим . 27 (3): 291–318. Бибкод : 1997JAtC...27..291S . дои : 10.1023/А:1005850710257 . S2CID 94314856 .
- ^ Буажаж, С; Беньямна, А; Буамама, Х; Романе, А; Фальконьери, Д; Пирас, А; Маронгиу, Б (2013). «Антибактериальная, аллелопатическая и антиоксидантная активность эфирного масла Salvia officinalis L., произрастающего в дикой природе в Атласских горах Марокко». Нат Прод Рес . 27 (18): 1673–6. дои : 10.1080/14786419.2012.751600 . ПМИД 23240623 . S2CID 29522122 .
- ^ Чо, И.Х.; Ли, HJ; Ким, Ю.С. (август 2012 г.). «Различия в летучих составах видов женьшеня (Panax sp.)». J Agric Food Chem . 60 (31): 7616–22. дои : 10.1021/jf301835v . ПМИД 22804575 .
- ^ Чаухан, СС; Пракаш, О; Падалия, Колорадо; Вивекананд, Пант А.К.; Матела, CS (2011). «Химическое разнообразие Mentha spicata: антиоксидантная и ингибирующая активность эфирных масел в отношении ростков картофеля». Нат Прод Коммьюнити . 6 (9): 1373–8. ПМИД 21941918 .
- ^ Сутисут, Д; Филдс, PG; Чандрапатья, А (2011). «Контактная токсичность, сокращение потребления пищи и репеллентность эфирных масел трех растений семейства имбирных (Zingiberaceae) и их основных компонентов против Sitophilus zeamais и Tribolium castaneum». J Экон Энтомол . 104 (4): 1445–54. дои : 10.1603/ec11050 . ПМИД 21882715 . S2CID 45872520 .
- ^ Хо, CL; Ван, Э.И.; Ценг, Ю.Х.; Ляо, ПК; Лин, Китай; Чжоу, JC; Су, ЮК (2010). «Состав и антимикробная активность масел листьев и ветвей Litsea mushaensis и L. linii из Тайваня». Нат Прод Коммьюнити . 5 (11): 1823–8. ПМИД 21213991 .
- ^ де Оук-младший; Родригес, РФ; Савайя, AC; Маркес, Миссури; Симидзу, ММ (2004). «Химический состав и антимикробная активность эфирного масла Cordia verbenacea DC». Журнал этнофармакологии . 95 (2–3): 297–301. дои : 10.1016/j.jep.2004.07.028 . ПМИД 15507352 .
- ^ Хиллиг, Карл В. (октябрь 2004 г.). «Хемотаксомический анализ вариаций терпеноидов в каннабисе». Биохимическая систематика и экология . 32 (10): 875–891. дои : 10.1016/j.bse.2004.04.004 . ISSN 0305-1978 .
- ^ Мосс, врач-терапевт, «Биосинтез сесквитерпеноидов, полученных из гумулена». Номенклатура ферментов Международного союза биохимии и молекулярной биологии. По состоянию на 10 апреля 2011 г. http://www.enzyme-database.org/reaction/terp/humul.html.
- ^ Голдсмит, Дэвид. «Полный синтез натуральных продуктов». Канада: Джон Уайли и сыновья. 1997, стр. 129–133.
- ^ Ху, Тао и Кори, EJ (2002). «Краткий синтез (±)-δ-аранеозена и гумулена с использованием комбинации четырехкомпонентной сборки и циклизации, опосредованной палладием». Органические письма . 4 (14): 2441–2443. дои : 10.1021/ol026205p . ПМИД 12098267 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Нойеншвандер, У; и др. (2012). «Происхождение региоселективности при функционализации α-гумулена». Дж. Орг. Хим . 77 (6): 2865–2869. дои : 10.1021/jo3000942 . ПМИД 22332847 .
- ^ Пассаса, Г.Ф.; Фернандеса, Э.; и др. (2007). «Противовоспалительные и противоаллергические свойства эфирного масла и активных соединений Cordia verbenacea». Журнал этнофармакологии . 110 (2): 323–333. дои : 10.1016/j.jep.2006.09.032 . ПМИД 17084568 .
- ^ Фернандес Э.С.; Шаги ГФ; Медейрос Р.; да Кунья FM; Феррейра Дж.; поля ММ; Пиановский Л.Ф.; Каликсто Дж.Б. (2007). «Противовоспалительное действие соединений альфа-гумулена и (-)-транскариофиллена, выделенных из эфирного масла Cordia verbenacea». Европейский журнал фармакологии . 569 (3): 228–236. дои : 10.1016/j.ejphar.2007.04.059 . ПМИД 17559833 .
- ^ Жанель Лассаль (19 сентября 2020 г.). «Гумулен» . Каннигма . Проверено 27 января 2021 г.
- ^ САНТОС ДА СИЛЬВА, RC; Миле-Пинейро, П.; Безерра да Силва, ПК; Гомеш да Силва, А.; Вануса да Силва, М.; Амарал Феррас Наварро, DM; да Силва, Нью-Хэмпшир; и др. (19 декабря 2015 г.). Будко, Дмитрий (ред.). «(E)-Кариофиллен и α-гумулен: средства, сдерживающие откладку яиц Aedes aegypti, выявленные с помощью газовой хроматографии и электрофизиологического анализа масла листьев Commiphora leptophloeos» . ПЛОС ОДИН . 10 (12): e0144586. Бибкод : 2015PLoSO..1044586D . дои : 10.1371/journal.pone.0144586 . ПМЦ 4674132 . ПМИД 26650757 .
- ^ Бек, М.; Винтерхальтер, Р.; Херрмана, Ф.; Моортгат, ГК (2011). «Газофазный озонолиз α-гумулена». Физ. хим. хим. Физ . 13 (23): 10970–11001. Бибкод : 2011PCCP...1310970B . дои : 10.1039/c0cp02379e . ПМИД 21461420 .