Состав эфирных масел растений

Компоненты эфирных масел синтезируются растениями и образуются как побочные продукты при получении эфирных масел (например, азулены). Химический состав этих веществ разнороден, но все их можно разделить на две большие группы. Одна группа относится к веществам, имеющим терпеноидную структуру (в общем случае - терпены, а по классам - монотерпены, сесквитерпены и детерпены). Другая группа - вещества с нетерпеноидной структурой. В состав эфирных масел входят так же вещества с так называемой нортерпеноидной (то есть терпеноподобной) структурой (БЭ).

 

Моно- и сесквитерпеновые соединения.

В эфирных маслах в результате биогенеза в больших количествах образуются моно- и сесквитерпеноиды и группа нортерпеноидов. В основе структур монотерпеноидов лежит 10-ти углеродная структура, сесквитерпеноиды построены из 15-ти углеродной структуры. Общим для всех терпеноидов является определенная последовательность присоединения изопентилдифосфата. Формально терпеноиды построены из остатков изопрена по принципу «голова к хвосту». Такие соединения имеют так называемую регулярную структуру диметилоктана в отличие от нерегулярной, построенной  по принципу «голова к голове».

Фактически общим предшественником группы монотерпеноидов является геранилдифосфат, образующийся при конденсации изопентил- и диметилаллилдифосфатов. 

 

Монотерпеноиды в растениях делятся на ациклические и циклические.

Из ациклических чаще всего встречаются соединения с 2,6-диметилоктановым скелетом и нерегулярных структур (лавандулана и артемизана).

2,6-диметилоктан

лавандулан

артемизан

 

Циклические структуры представлены очень широко. Среди них встречаются моно-, би- и трициклические. Основная часть моноциклических монотерпеноидов относится к типу п-ментана, а также к редко встречающемуся м-ментановому типу.

 

пара-ментан

мета-ментан

 

Монотерпеновые спирты и их эфиры являются главным представителем кислородсодержащих монотерпеноидов. К другим важным представителям этой группы относятся монотерпеновые альдегиды.

Формально, к моноциклическим терпеноидам относится сафранановый тип, однако генетически он связан с ионановой и ирановой структурой нортерпеноидов, то есть соединений, в которых число атомов углерода не равно 10 и которые являются продуктами деградации каротиноидов.

сафранан

ионан

иран

  

В эфирных маслах встречаются также структуры циклопентанового (1-этил-3-изопропилциклопентан) и циклогептанового (эйкарван) типа. Последний, возможно, является продуктом перегруппировки структуры сафранана.

1-этил-3-изопропилциклопентан

эйкарван

 

Бициклические монотерпеноиды представлены структурами пинана, камфана, изокамфана, фенхана, карана и туйана (сабинана).

пинан

камфан

изокамфан

фенхан

каран

туйан

 

 

К группе бициклических монотерпеноидов относятся 9-ти углеродные структуры сантана и сантенана, являющиеся, по-видимому, продуктами деградации соединений регулярной структуры. Единственным представителем трициклической структуры является трициклен.

сантан

сантенан

трициклен

 

Предшественником сесквитерпеноидов является фарнезилдифосфат, образующийся присоединением к геранилдифосфату еще одной изопреноидной группы. Различают ациклические, моно-, би- и трициклические сесквитерпеноиды.

Из ациклических сесквитерпеноидов в эфирных маслах присутствуют соединения со скелетом фарнезана. Среди моноциклических распространена структура бисаболана, и реже,  элемана, гермакрана и гумулана.

фарнезан

бисаболан

элеман

гермакран

гумулан

 

Бициклические сесквитерпеноиды представлены в основном соединениями нафталинового и азуленового типа. Из первых наиболее распространена  структура кадинана и эйдесмана. Реже встречается структура типа даукана и эремофилана, родственного эйдесману. Ряд азулена представлен гвайяновым типом и реже, структурами типа ветивана и циерана. 

кадинан

эйдесман

даукан

эремофилан

 

гвайян

ветиван

циеран

 

Очень широко распространен в эфирных маслах тип кариофиллана – 9-ти членного моноциклического сесквитерпеноида.

 Основные структурные типы трициклических сесквитерпеноидов представлены углеродными скелетами копана, маалиана, аромадендрана, цедрана, лонгифолана, α-санталана и пачулана.

копан

маалиан

аромадендран

цедран

лонгифолан

α-санталан

пачулан

 

Указанные группы монотерпеноидов образуют все многообразие компонентов эфирных масел, различающиеся числом и положением двойных связей, наличием гидроксильных, кетонных и альдегидных групп. Гидроксильные группы после этерификации различными кислотами (главным образом, уксусной кислотой) дают сложные эфиры (ацетаты) – важный класс пахучих веществ.

Нетерпеноидные соединения

 

Из веществ нетерпеноидной природы наиболее просто устроены алифатические парафины и олефины, которые обычно образуют воска растений.

В эфирных маслах обнаружены окисленные формы алифатических парафинов и олефинов – спирты, альдегиды и кетоны, алифатические кислоты и сложные эфиры кислот (обычно уксусной кислоты) и спиртов.

Лактоны

Фураны

Содержащие серу и азот (гетероциклические соединения)

Оксиды и эпоксисоединения

Другим большим классом нетерпеноидных компонентов эфирных масел являются ароматические углеводороды . В данном случае термин «ароматический» имеет отношение не к запаху, а строению, в основе которого лежит так называемое «ароматическое» кольцо. Простейшим представителем ароматического вещества  является бензол.

Бензол образует многочисленный класс фенолов, а также спиртов, альдегидов и кетонов, которые являются окисленными формами ароматических веществ. Особую группу образуют простые эфиры фенолов.

 

Серосодержащие соединения.

Hosted by uCoz