Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Гумулен, сондай-ақ α-гумулен немесе α-кариофилен деп те аталады, табиғи түрде кездесетін моноциклді сесквитерпен (C15H24) болып табылады, құрамында 11 мүшелі сақина бар және үш изопрен бірлігінен тұрады, олардың ішінде үш C=C қос байланысы бар, олардың екеуі үш рет алмастырылған және біреуі екі рет алмастырылған. Ол алғаш рет Humulus lupulus (қонақ) эфир майларында табылды, осыдан оның аты шыққан. Гумулен – β-кариофиленнің изомері, және олар екеуі көбінесе көптеген хош иісті өсімдіктерде қоспа ретінде кездеседі.
Humulene, also known as α humulene or α caryophyllene, is a naturally occurring monocyclic sesquiterpene (C15H24), containing an 11 membered ring and consisting of 3 isoprene units containing three nonconjugated C=C double bonds, two of them being triply substituted and one being doubly substituted. It was first found in the essential oils of Humulus lupulus (hops), from which it derives its name. Humulene is an isomer of β caryophyllene, and the two are often found together as a mixture in many aromatic plants.
Пайда болуы
Хумулен – өзінің атын алған, құлпынай гүлшоғынан алынған эфир майының құрамдас бөліктерінің бірі. Хумуленнің концентрациясы өсімдіктің әртүрлі сорттарына байланысты өзгереді, бірақ эфир майының 40%-ына дейін жете алады. Хумулен және оның сыра қайнату процесіндегі реакция туындылары көптеген сыраларға «хопты» хош иісін сыйлайды. Қымбат сорттарында хумулен деңгейі жоғары, ал басқа ащы сорттарында төмен деңгейде кездеседі. Дереккөздің сенімділігі жоқ: 2011 жылғы маусым. Сыра қайнату процесінде хумуленнің бірнеше эпоксидтері түзіледі. Газ хроматографиясы-массалық спектрометрия талдауы және тәжірибелі сенсорлық комиссияны қамтитын ғылыми зерттеуде, хумулен эпоксиді II гидролизінің өнімдері сырада «хопты» хош иіс тудыратыны анықталды. α-хумулен барлық континенттерде көптеген хош иісті өсімдіктерде кездеседі, көбінесе оның изомері β-кариофиленмен бірге. α-хумуленді атмосфераға шығаратын өсімдіктер – қарағайлар, апельсин баулары, батпақтық ағаштар, темекі және күнбағыс егістіктері. α-хумулен Salvia officinalis (дәрілік шалфей), Lindera strychnifolia Uyaku немесе жапондық зире, женьшен түрлерінің эфир майларында, мысалы, Mentha spicata-да 29,9%-ға дейін, имбирь тұқымдасы (Zingiberaceae), Litsea mushaensis – қытай лаврының жапырақ майының 10%-ы, Cordia verbenacea – тропикалық Оңтүстік Американың жағалауындағы бұтаның (erva baleeira) жапырақ сығындысының 4%-ы құрамында болады, бірақ 25% транс-кариофиленмен бірге, Persicaria odorata немесе вьетнамдық кинзаның дәміне және Cannabis-тің ерекше хош иісіне әсер ететін химиялық қосылыстардың бірі болып табылады.
Humulene is one of the components of the essential oil from the flowering cone of the hops plant, Humulus lupulus, from which it derives its name. The concentration of humulene varies among different varieties of the plant but can be up to 40% of the essential oil. Humulene and its reaction products in the brewing process of beer gives many beers their “hoppy” aroma. Noble hop varieties have been found to have higher levels of humulene, while other bitter hop varieties contain low levels. Unreliable source: date=June 2011 Multiple epoxides of humulene are produced in the brewing process. In a scientific study involving gas chromatography–mass spectrometry analysis of samples and a trained sensory panel, it was found that the hydrolysis products of humulene epoxide II specifically produces a “hoppy” aroma in beer. α Humulene has been found in many aromatic plants on all continents, often together with its isomer β caryophyllene. Proven α humulene emitters into the atmosphere are pine trees, orange orchards, marsh elders, tobacco, and sunflower fields. α Humulene is contained in the essential oils of aromatic plants such as Salvia officinalis (common sage, culinary sage), Lindera strychnifolia Uyaku or Japanese spicebush, ginseng species, up to 29.9% of the essential oils of Mentha spicata, the ginger family (Zingiberaceae), 10% of the leaf oil of Litsea mushaensis, a Chinese laurel tree, 4% of the leaf extract of Cordia verbenacea, a bush in coastal tropical South America (erva baleeira), but with 25% trans Caryophyllene and is one of the chemical compounds that contribute to the taste of the spice Persicaria odorata or Vietnamese coriander and the characteristic aroma of Cannabis.
Дайындау және синтездеу
Гумулен – фарнезил дифосфатынан (ФДФ) туындайтын көптеген сесквитерпеноидтардың бірі. ФДФ-дан гумуленнің қалыптасуын сесквитерпен синтезі ферменттері катализдейді. Бұл биосинтезді лабораторияда фарнезолдан аллильді станан дайындау арқылы, Кори синтезі деп аталатын әдіспен имитациялауға болады. Гумуленді синтездеудің лабораторияда әртүрлі тәсілдері бар, олар макроциклдегі С-С байланысының әртүрлі жабылуын қамтиды. Макмюрри синтезі титан катализделген карбонил байланыс реакциясын қолданады; Такахаси синтезі қорғалған цианогидрин анионымен аллиль галогенидінің ішкі молекулалық алкилденуін қолданады; Сугином синтезі геранил фрагментін пайдаланады; ал де Грот синтезі эвкалипт майының шикі дистиллятынан гумуленді синтездейді. Гумуленді төрт компонентті құрастыру және палладий катализделген циклдеудің комбинациясын қолдана отырып да синтездеуге болады, бұл әдіс төменде сипатталған. Бұл синтез С-С байланысын құру және циклдеу кезеңдерінің қарапайымдылығымен ерекшеленеді, және бұл тәсіл байланысты политерпеноидтарды синтездеуде пайдалы болады деп есептеледі. Гумуленнің региоселективтілігін түсіну үшін, екі үш есе алмастырылған С=С қос байланысының бірі айтарлықтай белсенді екендігін ескере отырып, оның конформациялық кеңістігі есептеулер арқылы зерттелді және төрт түрлі конформация анықталды.
Humulene is one of many sesquiterpenoids that are derived from farnesyl diphosphate (FPP). The formation of humulene from FPP is catalyzed by sesquiterpene synthesis enzymes. This biosynthesis can be mimicked in the laboratory by preparing allylic stannane from farnesol, termed Corey synthesis. There are diverse ways to synthesize humulene in the laboratory, involving differing closures of the C C bond in the macrocycle. The McMurry synthesis uses a titanium catalyzed carbonyl coupling reaction; the Takahashi synthesis uses intramolecular alkylation of an allyl halide by a protected cyanohydrin anion; the Suginome synthesis utilizes a geranyl fragment; and the de Groot synthesis synthesizes humulene from a crude distillate of eucalyptus oil. Humulene can also be synthesized using a combination of four component assembly and palladium mediated cyclization, outlined below. This synthesis is noteworthy for the simplicity of the C−C bond constructions and cyclization steps, which it is believed will prove advantageous in the synthesis of related polyterpenoids. To understand humulene's regioselectivity, the fact that one of the two triply substituted C═C double bonds is significantly more reactive, its conformational space was explored computationally and four different conformations were identified.
Зерттеу
Зертханалық зерттеулерде гумуленнің қабынуға қарсы потенциалды әсері зерттелді. 2015 жылы Бразилиядағы зерттеушілер α-гумуленді коммифора лептофлоеос жапырақ майының жәндіктерді қорғау қасиеттеріне белсенді үлес қосушы ретінде анықтады, атап айтқанда, "сары қызылша масасы" Aedes aegypti-ге қарсы.
In laboratory studies, humulene is being studied for potential anti inflammatory effects. In 2015 researchers in Brazil identified α Humulene as an active contributor to the insect repellent properties of commiphora leptophloeos leaf oil, specifically against “the yellow fever mosquito,” Aedes aegypti.
Атмосфералық химия
α Гумулен – биогендік ұшпалы органикалық қосылыс, көптеген өсімдіктерден шығарылады (таралуына қараңыз) және атмосферада екінші органикалық аэрозольдің қалыптасуына салыстырмалы түрде жоғары потенциалы бар. Ол күн сәулесіндегі озонмен жылдам реакцияға түседі (фотототығу) және оттегіленген өнімдерді құрайды. α Гумуленнің реакция жылдамдық коэффициенті көптеген монотерпендермен салыстырғанда өте жоғары (1,17 × 10−14 см3 молекула−1 с−1). Онда үш екі байланыс болғандықтан, бірінші, екінші және үшінші буын өнімдері пайда болуы мүмкін, олардың әрқайсысы екінші органикалық аэрозольді қалыптастыру үшін конденсацияланады. Типикалық тропосфералық озон концентрациясы 30 ппб болғанда, α гумуленнің өмір сүру мерзімі шамамен 2 минутты құрайды, ал бірінші және екінші буын өнімдерінің орташа өмір сүру мерзімі сәйкесінше 1 сағат және 12,5 сағатты құрайды.
α Humulene is a biogenic volatile organic compound, emitted by numerous plants (see occurrence) with a relatively high potential for secondary organic aerosol formation in the atmosphere. It quickly reacts with ozone in sunlight (photooxidation) to form oxygenated products. α Humulene has a very high reaction rate coefficient (1.17 × 10−14 cm3 molecule−1 s−1) compared to most monoterpenes. Since it contains three double bonds, first , second and third generation products are possible that can each condense to form secondary organic aerosol. At typical tropospheric ozone mixing ratios of 30 ppb the lifetime of α humulene is about 2 min, while the first and second generation products have average lifetimes of 1 h and 12.5 h, respectively.