Рацементол

Ментол
General
Назв. по систематич. номенклатуре	2-(2-пропил)-5-метил- 1-циклогексанол
для рацемата (−)-изомера	(2R)-(2-пропил)-(5S)-метил- (1R)-циклогексанол
Другие названия	3-p-Menthanol, Гексагидротимол , Menthomenthol, мятная камфора — peppermint camphor
Формула	C10H20O
молекулярная масса	156.27 г/моль
Внешний вид	Бесцветные кристаллы, белый порошок
номер CAS	[89-78-1], рацемат [2216-51-5], (−)-изомер
Свойства
Плотность и фазовое состояние	0.890 г/см3, твердое (рацемат или (−)-изомер)
растворимость в воде	мало растворим, (−)-изомер
в этаноле, эфире, ацетоне, хлороформе уксусной кислоте, гексане	Растворим
Температура плавления	36-38 °C (311 K), рацемат 42-45 °C (318 K), (−)-форма (α) 35-33-31 °C, (−)-изомер
Температура кипения	212 °C (485 K)
удельное вращение [α]D	−50° при 18 °C, 10% EtOH раствор.
Hazards
MSDS
Безопасность:	Раздражающее вещество, горюч
NFPA 704
температура вспышки	93 °C
Указания по безопасности (R/S statement)	R: 37/38, 41 S: 26, 36
№ RTECS	OT0350000, рацемат OT0700000, (−)-энантиомер
Дополнительные сведения
Структура и свойства	n, εr, etc.
Термодинамические свойства	Фазовое состояние твердое, жидкое, газ
Спектральные данные	УФ, ИК (IR), ЯМР, MS
Родственные соединения
Спирты	циклогексанол, пулегол, дигидрокарвеол, пиперитол
Другие соединения	ментон, ментен, тимол, p-цимен, цитронеллаль

Ментол — органическое вещество, важный вторичный метаболит растений семейства яснотковые, получают синтетически или выделяют из мятного эфирного масла. Прозрачное кристаллическое вещество при комнатной температуре, легко плавится. Существует 8 изомеров с довольно близкими свойствами. Основной природный изомер (-)-ментол (1R,2S,5R) конфигурация. Обладает слабыми местноанестизирующими свойствами, стимулирует холодовые рецепторы кожи и слизистых, слабый антисептик. Широко используется в медицине и пищевкусовой промышленности.

История

Есть свидетельства^[1], что ментол был известен в Японии более 2000 лет назад, но на Западе нет данных о его выделении до 1771 (Gambius.^[3]) (-)-ментол (также называемый l-ментол, или (1R,2S,5R)-ментол) выделен из эфирного масла мяты (вместе с примесью ментона, ментилацетата и др. соединений), он может быть получен и из др. видов — Mentha piperita L. Неочищенный японский ментол содержит небольшое количество 1-эпи, (+)-неоментола.

Структура молекулы

В природе чаще всего встречается один (1R,2S,5R)-энантиомер (см. внизу слева на рис.). Остальные 7 стереоизомеров :

В соединениях природного происхождения изопропильная группа транс-ориентирована по отношению к метильной и спиртовой группе (см. рис.):

Все 3 объемные группы в конформации «кресло» находятся в наиболее удаленных друг от друга экваториальных положениях, что делает (-)-ментол и его энантиомер — двумя наиболее стабильными изомерами из 8 возможных.

Существуют 2 кристаллические формы рацемического ментола с Тпл. 28 °C и 38 °C. Чистый (-)-ментол имеет 4 кристаллические формы, наиболее стабильна α форма.

Применение

Ментол используется в фармацевтических препаратах безрецептурной группы, предназначенных для лечения простуды, ревматизма, для снятия мышечных болей от усталости и пр. В ряде средств для ухода за полостью рта и в косметических средствах применяют натуральный или синтетический ментол, или мятные эфирные масла, напр. в средствах от кашля и в зубной пасте. Охлаждающее действие М. на кожные рецепторы позволяет снизить раздражение и зуд, напр. при аллергии. Ментол добавляют в сигареты для снижения раздражения, вызываемого дымом в легких. М. широко используется в продуктах для ухода за полостью рта.

В пищевой промышленности ментол и мятное масло используются в качестве ароматизаторов карамели, спиртных напитков, кондитерских изделий (пряники). В ряде работ по гомеопатии указывалось, что применение ментола не совместимо с гомеопатическим лечением. Доказательств этого утверждения нет.

Используется для синтеза ментиловых эфиров, напр. ментилацетат используется в парфюмерии для создания цветочной ноты (особенно в композициях для имитации розы).

В органической химии хиральность М. используют в стереоспецифичном (асимметричном) синтезе. Ментол используют в классической методике разделения хиральных карбоновых кислот, через образование ментиловых эфиров.

Синтез

Количество натурального ментола существенно уступает потребностям пищевой и фармацевтической промышленности.

M. производят преимущественно в виде энантиомерночистом виде (94 %е.е.). Промышленный синтез включает в себя стадию асимметрического гидрирования , разработанную Нойори с сотрудниками (Нобелевская премия 2001).

Рацемический М. может быть получен гидрированием тимола или пулегона. Для получения др. изомеров (неоментол и др.), см. Лит. 1.

Химические свойства

Многообразие реакций ментола обусловлено его строением нормального вторичного спирта. М. окисляется до ментона хромовой кислотой, хотя при определенных условиях окисление может доведено до разрыва кольца. М. легко дегидрируется, преимущественно в 3-ментен под действием 2% серной кислоты. PCl₅ переводит М. в ментилхлорид.

Внешние ссылки

• Colacot T. J. Platinum Metals Review 2002, 46(2), 82-83.
• Ryoji Noyori Nobel lecture (2001)

Литература

1. J. L. Simonsen, The Terpenes Volume I (2nd edition), Cambridge University Press, 1947, p230-249.
2. E. E. Turner, M. M. Harris, Organic Chemistry, Longmans, Green & Co., London, 1952.
3. Adversoriorum varii argumentii, Liber unus, Leiden, 1771, p99.
4. Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
5. The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.