Tài liệu Hóa học các hợp chất thiên nhiên terpen và terpenoit

  • Số trang: 47 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 458 |
  • Lượt tải: 1
dinhthithuyha

Đã đăng 3693 tài liệu

Mô tả:

CHUYÊN ĐỀ THAM DỰ HỘI THẢO DUYÊN HẢI BẮC BỘ HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN: TERPEN VÀ TERPENOIT Đơn vị: Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi – Hải Dương Giáo viên thực hiện: Nguyễn Thị Mai Phương Tổ Hóa học 1 A. PHẦN MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học các hợp chất thiên nhiên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc thực vật và động vật. Nhắc đến các hợp chất thiên nhiên là chúng ta nghĩ đến đến nguồn tài nguyên thực vật vô cùng phong phú, do đó ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên là một ngành hóa hữu cơ rộng lớn, có liên quan đến nhiều lĩnh vực khoa học và nghiên cứu đến nhiều loại nhóm chức, lớp chất. Một trong những thành tựu đầu tiên và nổi bật của hóa học các hợp chất thiên nhiên là quy tắc isopren dẫn đến việc nghiên cứu các hợp chất terpen và terpenoit. Terpen là một trong những hợp chất thiên nhiên phổ biến nhất và lý thú nhất về phương diện hoá học. Đó là thành phần chính của các loại tinh dầu mà ta thường dùng trong công nghệ hương mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm. Những terpen bậc cao thường là những chất có hoạt tính sinh học quan trọng. Với mục đích cung cấp tài liệu tham khảo về TERPEN ở mức độ mở rộng và nâng cao cho giáo viên và học sinh các trường chuyên, phục vụ ôn tập cho đội tuyển thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế, chúng tôi chọn đề tài: “ HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN : TERPEN VÀ TERPENOIT” để đưa đến hội thảo khoa học của các trường chuyên khu vực Duyên Hải và Bắc bộ năm học 2014-2015. 2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI: Mục đích của đề tài này là xây dựng hệ thống lý thuyết cơ sở về phần terpen trong chương trình phổ thông chuyên để học sinh thêm hiểu biết về nguồn isoprenoit phong phú. Đặc biệt đề tài đã sưu tầm, phân loại các dạng bài tập tổng hợp về terpen trong các sách bài tập, các đề thi để phục vụ cho bồi dưỡng đội tuyển thi học sinh giỏi Quốc gia. 3. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI: Vì phần hợp chất thiên nhiên nói chung và chuyên đề terpen nói riêng đều rất rộng và nhiều kiến thức chuyên sâu, trong phạm vi đề tài có hạn, chúng tôi chỉ đề cập đến những vấn đề sau: 1- Tổng quan về hóa học các hợp chất thiên nhiên: Giới thiệu lịch sử của ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên, phân loại các loại hợp chất có trong thiên nhiên 2- Nghiên cứu lý thuyết cơ sở về hóa học của TERPEN, phân loại terpen và hệ thống các terpen đặc trưng thường gặp. 3- Thống kê, phân loại các dạng bài tập về terpen trong đề thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế, xây dựng hệ thống bài tập phục vụ cho ôn tập chuyên đề. 2 B. PHẦN NỘI DUNG Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN 1.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Hợp chất thiên nhiên là các sản phẩm hữu cơ của các quá trình trao đổi chất trong cơ thể sống. Ngành hóa học nghiên cứu tính chất và cấu trúc của các hợp chất thiên nhiên được gọi là hóa học các hợp chất thiên nhiên Lịch sử các hợp chất thiên nhiên có từ xa xưa. Ngành y học cổ truyền của nhiều nước đã biết nhiều đến độc tính và tác dụng chữa bệnh của của nhiều chất có nguồn gốc động thực vật. Con người đã phát triển chưng cất tinh dầu từ thế kỷ 16. Một số hợp chất cũng đã được phân lập rất sớm như campho được chiết từ thế kỷ 17 Cuối thế kỷ 19, các nhà hóa học đã nghiên cứu tính chất và cấu trúc của nhiều hợp chất thiên nhiên. Một trong những công trình có giá trị là ‘’qui tắc isopren’’ về cấu tạo của terpenoit (Wallch, 1887) Trong những năm của nửa đầu thế kỷ 20, các nhà hóa học đã xác định được nhiều hợp chất thiên nhiên, như citral (Tiemann, Semmler, Verley, 1890-1897), linalol (Tiemann, Ruzicka, 18951919)… Việc xác định các hợp chất thiên nhiên bằng các phương pháp hóa học là việc rất khó khăn và phức tạp, có những trường hợp phải mất cả trăm năm. Ví dụ morphin tinh khiết được phân lập từ cây thuốc phiện từ năm 1805, nhưng đến năm 1923 các nhà hóa học mới đưa ra dự đoán về cấu trúc và mãi đến năm 1952 cấu trúc này mới được khẳng định bằng phương pháp tổng hợp. Có nhiều hợp chất khác được xác định cấu trúc cũng mất thời gian rất lâu như strychnin (1819-1954), quinin (1820- 1944). Từ sau năm 1945, ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên phát triển mạnh mẽ nhờ sự hỗ trợ của các phương pháp vật lý hiện đại, đặc biệt là các phương pháp phân tích bằng quang phổ như: UV, IR, NMR, nhiễu xạ tia X Ngày nay , song song với nghiên cứu hợp chất thiên nhiên, người ta cũng nghiên cứu cấu trúc của hợp chất cao phân tử, đặc biệt là các hợp chất cao phân tử trong cơ thể động thực vật sống trong đại dương để tìm kiếm các hợp chất có ích cho con người. 1.2 PHÂN LOẠI CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN 3 Trong cơ thể động thực vật không chỉ có hợp chất hữu cơ mà còn có nhiều hợp chất vô cơ như muối khoáng. Trong phần này chúng ta chỉ đề cập đến các hợp chất hữu cơ có trong động thực vật. Hợp chất hữu cơ thiên nhiên rất đa dạng và phong phú. Tùy thuộc vào cách phân loại người ta chia các hợp chất thiên nhiên ra thành nhiều loại khác nhau 1.2.1. Dựa vào chức năng sinh học người ta chia các hợp chất thiên nhiên thành 2 nhóm lớn: - Chất trao đổi bậc một (primary metabolite) - Chất trao đổi bậc hai (Secondary metabolite) Chất trao đổi bậc một : Là những chất thiên nhiên cần thiết cho sự sống gồm cacbonhidrat, protein, axit nucleic, các lipit và dẫn xuất của chúng. Các hợp chất này được sản sinh từ các cơ thể sống, không phụ thuộc vào loài. Chất trao đổi bậc hai: Là những hợp chất mà vai trò chủ yếu của chúng không phải là để nuôi sống và phát triển cây. Chúng có thể ở cây này nhưng vắng mặt ở cây kia. Vai trò của chúng còn nhiều vấn đề chưa hiểu hết được. Có giả thiết cho rằng chúng là những chất thải, góp phần giải độc cho cây (ankaloit, tinh dầu), góp phần bảo vệ chống các tác nhân làm hại cây (flavonoit, saponin, terpenoit, tinh dầu) hoặc góp phần tạo màu sắc, quyến rũ ong bướm giúp cho sự phát triển của nòi giống (flavonoit, caroten…) Các chất trao đổi thứ cấp được nghiên cứu nhiều do tác dụng dược lý và các hoạt tính sinh học của chúng, như tác dụng kháng sinh, tác dụng diệt nấm, tác dụng ức chế hoặc kích thích sinh trưởng và tác dụng dược lí, sinh lí khác. Trong hợp chất thiên nhiên thường có các nhóm chức cơ bản: + Hợp chất hidrocacbon chưa no + Ancol- phenol – ete +Andehit- xeton + Axit hữu cơ và dẫn xuất + Amin + Dị vòng + Hợp chất tạp chức … 1.2.2 Dựa vào bộ khung cacbon, các nhóm chức và theo tính phổ biến của hợp chất: Các hợp chất thiên nhiên thường được phân loại thành: + Chất béo- lipit 4 + Hidratcacbon- Gluxit ( monosacarit, oligosacarit, polisacarit) + Axit amin- Protit + Terpenoit (monoterpen, diterpen, triterpen…) + Steroit + Coumarin + Flavonoit + Ankaloit + Tanin + Chất kháng sinh + Vitamin… 5 CHƯƠNG 2 TERPEN VÀ TERPENOIT 2.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI Từ cổ xưa, loài người đã yêu thích và quan tâm tới dầu thơm tách được từ thực vật. Tuy nhiên mãi tới đầu thế kỉ XIX mới có những nghiên cứu đầu tiên về thành phần hóa học của tinh dầu. Vào năm 1818, người ta đã xác định được rằng tỉ lệ nguyên tử C:H ở tinh dầu là 5:8. Tiếp theo đó một số hidrocacbon không no, không vòng hoặc có vòng đã được tách ra. Chúng có công thức chung là (C5H8)n (n2) và được gọi là Terpen. Phân tử của các hợp chất này có các mạch nhánh là các nhóm CH3- xuất hiện một cách chu kì trong mạch cacbon. Quan trọng hơn các terpen là các dẫn xuất chứa oxi của nó như ancol, anđehit, xeton, este và cả axit cacboxylic, peoxit terpen cũng được tách ra từ tinh dầu. Chúng thường có mùi thơm hấp dẫn hơn các hidrocacbon terpen. Chúng cũng có bộ khung cacbon như terpen nên được gọi là terpenoit. Đặc điểm cấu trúc có thể phân biệt terpen với các hợp chất tự nhiên khác là đơn vị isopren. Bộ khung cacbon của các hợp chất terpen tương ứng với sự kết hợp đầu đuôi của các đơn vị isopren. Terpen thường được gọi là các hợp chất isoprenoit. Vì vậy, có thể phân loại các terpen dựa trên số đơn vị isopren có trong bộ khung cacbon. n 2 Bộ khung cacbon C10 Loại terpenoit Monoterpen 3 C15 Sesquiterpen 4 C20 Diterpen 5 C25 Sesterterpen 6 C30 Triterpen 8 C40 Tetraterpen >8 (iso -C5)n Politerpen Vậy theo nghĩa rộng, terpen là những hợp chất chứa C,H và có thể có O mà bộ khung cacbon gồm nhiều mắt xích giống khung cacbon của isopren, tức là có thể biểu diễn bởi công thức (iso-C5)n với (n2) . Mỗi loài cây có tinh dầu thường có nhiều thành phần terpen khác nhau, và việc xác định thành phần các cấu tử này có thể góp phần vào việc phân loại thực vật bằng hoá học. 2.2. QUI TẮC ISOPREN : 6 Khi nhiệt phân phần lớn các terpenoit đều thu được isopren, vì thế năm 1887 Wallach (Đức – giải thưởng Nobel 1910) đã đề nghị qui tắc isopren như sau: cấu trúc bộ khung của các terpenoit trong thiên nhiên được cấu tạo bởi các đơn vị isopren. Thí dụ: OH Farnesol -Selinen Isopren là một chất không có trong tự nhiên nhưng có thể tổng hợp theo quy trình Merlinh rất đẹp. 7 L. Ruzika (Thụy Sĩ – giải thưởng Nobel 1939) còn nhận xét rằng các đơn vị isopren trong phân tử terpenoit thường liên kết đầu đuôi với nhau. Sự kết hợp như vậy gọi là “hợp qui tắc”. ®u«i ®u«i ®Çu ®u«i ®Çu ®Çu Phát hiện này vô cùng quan trọng, không những nó thúc đẩy tìm kiếm qui luật chung của sự hình thành các phân tử terpenoit trong thiên nhiên mà còn giúp ích trong việc xác định cấu trúc phân tử các terpenoit mới tìm được và còn gợi mở sự tìm kiếm các đơn vị isopren thiên nhiên để tìm ra sự phát sinh sinh học các terpenoit. Mặt khác, các triterpen và carotenoit được tạo thành từ 6 và 8 đơn vị isopren trong đó ở giữa phân tử kết hợp “trái qui tắc” theo kiểu “đuôi-đuôi” chẳng hạn như triterpen đơn giản nhất là squalen: ®u«i A B ®u«i squalen 2.3. CÁCH XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA TERPEN Dựa vào các phản ứng đặc trưng và qui tắc isopren Những phản ứng đặc trưng thường dùng : + Xác định liên kết đôi: phản ứng với dung dịch brom, cộng hydro ( Ni xúc tác) + Xác định H linh động: Tác dụng với CH3MgX hoặc với natri + Xác định nhóm -CHO: Dùng thuốc thử Fehling, Tollens hay axit fucsinsunfurơ + Xác định vị trí của liên kết đôi: Phản ứng ozon phân : Cho hỗn hợp các hợp chất chứa nhóm cacbonyl, phản ứng oxi hóa cắt mạch… phối hợp với ”quy tắc isopen” ta có thế xác định được cấu tạo của terpen. 8 2.4. MỘT SỐ TERPEN VÀ NGUỒN GỐC THỰC VẬT 9 2.5 . MONOTERPENOIT 2.5.1. MONOTERPENOIT MẠCH HỞ Các monoterpenoit mạch không vòng phần lớn đều có khung 2,6 – dimetyloctan. Các monoterpen chứa oxy có mùi thơm dễ chịu. Vì vậy ngoài việc phần lớn được chiết từ nguyên liệu thực vật, người ta còn tổng hợp một lượng lớn để sử dụng trong kỹ nghệ nước hoa. Các monoterpen mạch hở chính được mô tả sau đây: 1. Myrcen C10H16 Myrcen tồn tại dưới hai dạng  và Tiếp đầu ngữ ‘” để chỉ dạng ispropyliden, ngược lại dạng “” để chỉ isopropenyl. Dạng -myrcen phổ biến hơn dạng - myrcen. -myrcen -myrcen 2. Ocimen C10H16 Ocimen là một chất dạng dầu được chiết từ Ocimum basilicum Linn. (hiệu suất 0,4-0,8%) và một số các loại cây khác. Ocimen có 4 dạng đồng phân: cis-, trans-, cis-và trans-. Thủy phân -pinen ở 175oC thu được cis- ocimen với hiệu suất cao. 10 cis- trans- cis- trans-. Các dạng đồng phân của ocimen 3. Geraniol C10H18O, Linalol C10H18O và Nerol C10H18O. Ngoài citronellol (C10H20O), geraniol (Đs: 229-230oC/ 757 mmHg) và nerol (Đs : 225-226oC ) đều là các cấu tử của tinh dầu sả và tinh dầu hoa hồng. Linalol (Đs: 198-199 oC/ 760 mmHg) là cấu tử của tinh dầu chanh. CH2OH H+, -H2O HO CH2 H2O, -H+ H2O, -H+ H+, -H2O geraniol CH2OH (+) linalol H+, -H2O H2O, -H+ CH2 H2O, -H+ H+, -H2O nerol OH Ba ancol allylic này có thể chuyển hóa lẫn nhau trong môi trường axit. Nghiên cứu động học của phản ứng chứng tỏ rằng geraniol và nerol có vận tốc tương đương. Tuy nhiên, geraniol thường chuyển hóa thành linalol, trong khi nerol tạo thành -terpineol với hiệu suất nhanh gấp 18 lần geraniol. 4. Citronellol C10H20O CH2OH LiAlH4 CHO CH2OH H2 , xt Ni-Co geraniol 11 Citronellol (Đs: 1030C/ 5 mmHg) là một cấu tử trong tinh dầu sả và tinh dầu hoa hồng. Trong tinh dầu sả Java, có chừng 25-40% hỗn hợp cấu tử geraniol và citronellol và 23-50% citronellal. 5. Citral C10H16O Citral là một thành phần quan trọng của monoterpenoit mạch hở. Tồn tại dưới hai dạng đồng phân: citral a (trans hay CHO CHO geranial) và citral b ( cis hay neral). Đó là cấu tử chính của tinh dầu sả chanh (85%). Citral được thu từ phương pháp chưng cất tinh dầu sả chanh, geranial neral hoặc phản ứng dehydrohóa hỗn hợp geraniol/ nerol. 6. Citronellal C10H18O CHO H2, xt CHO Na -Hg CH2OH citral b (nerol) (+) citronelal citral a (geranial) Citronellal là một thành phần của tinh dầu bạch đàn chanh Eucalyptus macalata var. citriodora. Citronellal có thể được điều chế từ sự chưng cất tinh dầu sả và tinh dầu bạch đàn chanh, hoặc bởi phản ứng hidrohóa citral có xúc tác hoặc bởi phản ứng dehydrohóa citrol. 2.5.2. MONOTERPENOIT MỘT VÒNG Đa số các monoterpenoit một vòng có khung 1-metyl-4-isopropylxiclohexan hay còn gọi là pmenthan hoặc hexahydro-p-xymen. Về mặt lý thuyết, có thể có 14 dien khung p-menthan. Tất cả đều đã được tổng hợp. Tuy nhiên chỉ có 6 chất tồn tại ở trạng thái thiên nhiên là: limonen,tecpinolen, -tecpinen, tecpinen, phellandren và phellandren. limonen terpinolen -terpinen -terpinen 1. Limonen, C10H6, Đs : 175,5 - 176,50C 12 -phellandren -phellandren Limonen là thành phần chính của tinh dầu vỏ cam, vỏ chanh và bạc hà cay. Ngoài ra, limonen còn có mặt với một lượng rất nhỏ trong rất nhiều loại tinh dầu khác. Đây là chất quan trọng nhất và phổ biến nhất trong số các monoterpenoit. (+)-limonen có thể được điều chế bằng cách tách nước  -tecpineol vói KHSO4, ngược lại có thể chuyển hóa limonen thành tecpineol bằng cách lắc với dung dịch axit sunfuric loãng : KHSO4, t0 H2O, t0 OH limonen -terpineol 2. Terpineol, C10H18O: tecpineol là một monoterpen ancol vòng, tồn tại trong thiên nhiên cả 3 dạng (+), (-) và (±). Người ta thường điều chế -terpineol từ -pinen: OH H2O/H+ H3PO4, 1000C H2O 500C O O H OH  - pinen H H H O OH terpin hidrat terpin -terpineol 3. 1,8-Cineol C10H18O Cineol (Đs : 174,40C ) có trong tinh dầu bạch đàn, tràm. Đó là một ete đồng phân của terpineol. Khi dehydrat hóa hidrat của cis 1,8 - terpin ta thu được 1, 8-cineol. HO CH3 - H2O O H O O O H H3C HO 1, 8 cineol CH3 cis-terpin 4. Menthol C10H20O: 13 Hợp chất monoterpen vòng phổ biến và quan trọng nhất là menthol. Hàng năm trên thế giới sản xuất chừng 1000 tấn mà phần lớn được tách từ sự kết tinh tinh dầu bạc hà Menthe arvensis. Trong tinh dầu này có chừng 70-80% (-) menthol. Menthol thiên nhiên tồn tại ở dạng quay trái. H CH3 H3C HO OH CH3 H3C H H3C OH CH3 (-) menthol Trong 8 đồng phân có thể có, (-) menthol có độ bền nhiệt động cao nhất. Ba nhóm thế (OH, -CH3, -CH(CH3)2 ) đính ở vòng xyclohexan của hợp chất này đồng thời ở vị trí biên. Phương pháp tổng hợp menthol quan trọng nhất là vòng hóa (+) citronellal bằng nhiệt hoặc bởi xúc tác axit (HCOOH, H3PO4, Ac2O...). Sản phẩm chính thu được là (-) isopulegol bên cạnh 3 đồng phân: neoisopulegol, neoisoisopuleol và isoisopulegol. Hidro hóa có xúc tác (-) isopulegol và các đồng phân tạo thành menthol và các đồng phân lập thể sau: CH3 CH3 CH3 CH3 H2, xóc t¸c HO HO CH3 (-) isopulegol HO H3C CH3 (-) menthol H2C CH3 HO H2C CH3 neo-iso menthol CH3 HO H2C HO CH3 (+) neo-iso-iso menthol H3C CH3 (+) neomenthol CH3 HO H2C CH3 (+) neoisomenthol CH3 HO H2C CH3 iso-iso menthol H2C CH3 (+) isomenthol Trong danh pháp Cahn, Ingold, Prelog cấu hình những ancol một vòng này là:(-) menthol : 1R, 3R, 4S; (+) neomenthol: 1R, 3S, 4S; (+) neoisomenthol: 1R, 3R, 4R; (+) isomenthol: 1R, 3S, 4R. 2.5.3. MONOTERPENOIT HAI VÒNG: Có 5 loại hợp chất monoterpen 2 vòng chính: (a).Thuyan, (b).Caran, (c).Pinan, (d). CamphanIsocamphan, (e). Fenchan-Isofenchan. 14 cis -caran trans- caran H3C CH3 CH3 H3C CH3 trans - pinan cis - pinan CH3 camphan trans thuyan cis thuyan exo isocamphan endo 2.6. SESQUITERPENOIT Sesquiterpen có công thức phân tử C 15H24 . Theo qui tắc isopren, 3 đơn vị isopren liên kết với nhau theo kiểu "đầu đuôi" tạo thành một sesquiterpen mạch thẳng với bốn liên kết đôi. (khi số vòng tăng thì số liên kết đôi giảm). 2.6.1.Sesquiterpen mạch hở: KHSO4 HO -H2O  - farnesen nerolidol CH2OH KHSO4 -H2O farnesol  - farnesen 2.6.2. Sesquiterpen một vòng: Bisabolan Eleman Humulan 2.7. DITERPENOIT: 15 Germacran Khung sườn của các diterpenoit chứa 20 nguyên tử cacbon trong phân tử và được tạo thành từ 4 đơn vị isopren. Các diterpen bao gồm các axit nhựa và các hocmon sinh trưởng thực vật. Phần đông các diterpen là hợp chất mạch vòng. Một số diterpenoit tiêu biểu : 1. Phytol, C20H40O : là một trong những diterpen mạch hở hiếm hoi. Đó là một ancol có chứa một liên kết đôi. Phytol có thể tạo thành từ sự thủy phân clorophyl. OH phytol 2. Vitamin A: Hai dạng quan trọng của nhóm vitamin A là vitamin A1 và vitamin A2. Vitamin A1 có trong gan cá nước mặn và vitamin A2 có ở gan cá nước ngọt. Vitamin A tham gia vào quá trình trao đổi protein, lipit, gluxit và muối khoáng. Vitamin A rất cần thiết cho sự phát triển của con người và động vật. OH vitamin A1: retinol vitamin A2: 3,4-dehydroretinol OH 3. Các axit nhựa: H H COOH acid abietic H COOH acid neoabietic H H COOH acid levoprimeric 2.8. CÁC TRITERPENOIT Các triterpenoit thường gặp trong thực vật dưới dạng este, glycozit hoặcở trạng thái tự do. Triterpen tiêu biểu là Squalen: C30H50, Đs: 240- 242oC /4mmHg Squalen có trong gan cá mập và trong gan một vài loại cá khác. Ngoài ra còn có trong tinh dầu oliu và một số dầu thực vật khác. squalen 2.9.CAROTENOIT 16 Carotenoit là những chất màu vàng hay đỏ có nguồn gốc thực vật hay động vật. Chúng tạo nên màu của cà rốt, cà chua, lòng đỏ trứng, lá vàng mùa thu. Từ công thức phân tử C40 , carotenoit có cấu trúc tetraterpen và thường chứa các nối đôi liên hợp mà số lượng các nối đôi đã quyết định màu của carotenoit. Trong tự nhiên có chừng 600 carotenoit. Chúng tan trong chất béo, không tan trong nước. Các carotenoit nhạy với axit và các chất oxy hoá. 2.9.1. Tetraterpen mạch thẳng: Licopen C40H56: licopen Chất màu đỏ có trong quả cà chua và một số quả màu đỏ khác. Hidro hoá có xúc tác, licopin kết hợp với 13 phân tử H2 tạo thành pehydrolicopen C 40H82, chứng tỏ có 13 liên kết đôi. Ozon phân licopen dẫn đến hỗn hợp sản phẩm : axeton và andehyt levulinic. Bixin : HOOC OCH3 Chất màu đỏ của hạt điều nhuộm Bixa orellana. Bixin là một monoeste metyl của một diaxit có khung sườn carotenoit. 2.9.2. Tetraterpen một vòng và hai vòng: Các tetraterpen một vòng và hai vòng được biết trong phần lớn các caroten và được chuyển đổi thành vitamin A trong cơ thể động vật. Vòng hoá một hoặc hai đầu của lycopen, ta thu được các đồng phân , , và - caroten. 17 -caroten -caroten -caroten Xantophin ( C40H56O2) OH xanthophyl HO OH zeaxanthin HO Là các dẫn xuất dihydroxy của -caroten (xantophin) hoặc của -caroten (zeaxanthin) . Lòng đỏ trứng chứa hai loại xantophin: xantophin và zeaxanthin theo tỉ lệ (2:1). Zeaxantophil là chất màu chính của bắp vàng. Bên cạnh clorophyl, xantophyl và zexanthin và các caroten có trong các loại rau xanh. Criptoxantin C40H56O Là một dẫn xuất monohidroxy của -caroten, chất màu chính của cam quít . OH HO cryptoxantin 2.10. POLYTERPENOIT : CAO SU Cao su được thu dưới dạng latex từ cây cao su (heva), mọc ở các nước nhiệt đới và á nhiệt đới. Khi người ta rạch vỏ các cây cao su, latex ứa ra chầm chậm từ các vết cắt. Nó có màu trắng 18 sữa và ở dạng nhủ tương của 1,4 poly-isopren. Thêm axit axetic vào latex, cao su đông lại và được tách ra để ép thành từng tấm lớn, các tấm cao su được làm khô bằng cách xông khói. Cao su thô chứa hidrocacbon caosu (90-95%), protein, đường, axit béo và nhựa. Các thành phần không cao su thay đổi theo nguồn latex. Cao su thô trở nên mềm và kết dính khi tăng nhiệt độ và chỉ có tính đàn hồi trong một khoảng nhiệt độ. Trong các dung môi hữu cơ (benzen, ete dầu hoả, ete..), cao su hòa tan một phần và một phần không tan ( phần gen trơng phồng lên) chính là các protein. Cao su không tan trong metanol, axeton.. Khi đun nóng cao su với vài % lưu huỳnh, ta có cao su lưu hoá. Cao su lưu hoá kém chảy dính hơn cao su thô; không tan, không trơng lên trong nhiều dung môi hữu cơ, hơn nữa có độ căng dãn và tính đàn hồi lớn hơn cao su thô. 2.10.1.Cấu trúc của cao su: Khi nhiệt phân, cao su phân hủy cho sản phẩm chính là isopren, vậy công thức phân tử của cao su là (C5H8)n. Ozon phân cao su tạo thành aldehyt levulinic, axit laevulinic, một lượng nhỏ CO2, axit focmic và axit succinic. Vì vậy cấu trúc của cao su được đề nghị là 1,4-polyisopren. Cấu hình cis của cao su cũng được chứng minh. O3 O O + O O O O + O O + 3 O Một lượngl aldehyt levulinic bị oxy hoá tạo thành axit levulinic và xa hơn tạo thành axit succinic. O O [O] H O O [O] OH O O OH + CO 2 OH acid succinic acid levulinic 2.10.2. Gutta-Percha: 19 Cũng được tách từ vỏ của một số loài cây. Đây là một đồng phân của cao su, cấu trúc của nó khác biệt với cấu trúc của cao su. Qua phân tích bằng tia X cho thấy cao su có cấu hình cis và gutta percha có cấu hình trans. cao su (cis) gutta-percha (trans) 20
- Xem thêm -