El humuleno , también conocido como α-humuleno o α-cariofileno , es un sesquiterpeno monocíclico natural (C 15 H 24 ), que contiene un anillo de 11 miembros y consta de 3 unidades de isopreno que contienen tres enlaces dobles C = C no conjugados, dos de ellos estar triplemente sustituido y uno doblemente sustituido. Se encontró por primera vez en los aceites esenciales de Humulus lupulus ( lúpulo ), de donde deriva su nombre. [2] El humuleno es un isómero del β-cariofileno , y los dos a menudo se encuentran juntos como una mezcla en muchas plantas aromáticas.
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido (1 E , 4 E , 8 E ) -2,6,6,9-tetrametilcicloundeca-1,4-8-trieno | |
Otros nombres alfa-cariofileno; 3,7,10-humulatrieno | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.027.106 |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades [1] | |
C 15 H 24 | |
Masa molar | 204,357 g · mol −1 |
Apariencia | Líquido transparente verde amarillento pálido |
Densidad | 0,886 g / cm 3 |
Punto de fusion | <25 ° C (77 ° F; 298 K) |
Punto de ebullición | 106 a 107 ° C (223 a 225 ° F; 379 a 380 K) a 5 mmHg |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | MSDS |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | > 48 mg / kg |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Ocurrencia
El humuleno es uno de los componentes del aceite esencial del cono de floración de la planta del lúpulo, Humulus lupulus , de la que deriva su nombre. La concentración de humuleno varía entre las diferentes variedades de la planta, pero puede llegar al 40% del aceite esencial. [3] El humuleno y sus productos de reacción en el proceso de elaboración de la cerveza le dan a muchas cervezas su aroma a "lúpulo". Se ha descubierto que las variedades de lúpulo nobles tienen niveles más altos de humuleno, mientras que otras variedades de lúpulos amargos contienen niveles bajos. [4] [ fuente no confiable? ] En el proceso de elaboración de la cerveza se producen múltiples epóxidos de humuleno. En un estudio científico que involucró análisis de cromatografía de gases y espectrometría de masas de muestras y un panel sensorial capacitado, se encontró que los productos de hidrólisis del humuleno epóxido II producen específicamente un aroma "lúpulo" en la cerveza. [5] [6]
El α-humuleno se ha encontrado en muchas plantas aromáticas en todos los continentes, a menudo junto con su isómero β-cariofileno. Los emisores probados de α-humuleno a la atmósfera son los pinos, [7] huertos de naranjos, [8] pantanos , [9] tabaco, [10] y campos de girasoles. [11] El α-humuleno está contenido en los aceites esenciales de plantas aromáticas como Salvia officinalis (salvia común, salvia culinaria), [12] Lindera strychnifolia Uyaku o spicebush japonés, especie de ginseng , [13] hasta un 29,9% de la esencia aceites de Mentha spicata , [14] la familia del jengibre (Zingiberaceae), [15] 10% del aceite de hoja de Litsea mushaensis , un árbol de laurel chino, [16] 4% del extracto de hoja de Cordia verbenacea , un arbusto en la costa América del Sur tropical (erva baleeira), pero con un 25% de trans- cariofileno [17] y es uno de los compuestos químicos que contribuyen al sabor de la especia Persicaria odorata o cilantro vietnamita y el aroma característico del Cannabis . [18]
Preparación y síntesis
El humuleno es uno de los muchos sesquiterpenoides que se derivan del difosfato de farnesilo (FPP). La formación de humuleno a partir de FPP es catalizada por enzimas de síntesis de sesquiterpeno. [19]
Esta biosíntesis se puede imitar en el laboratorio preparando estannano alílico a partir de farnesol, denominado síntesis de Corey. Existen diversas formas de sintetizar humuleno en el laboratorio, que implican diferentes cierres del enlace CC en el macrociclo. La síntesis de McMurry utiliza una reacción de acoplamiento de carbonilo catalizada por titanio; la síntesis de Takahashi usa la alquilación intramolecular de un haluro de alilo por un anión de cianhidrina protegido; la síntesis de Suginome utiliza un fragmento de geranilo; y la síntesis de de Groot sintetiza humuleno a partir de un destilado crudo de aceite de eucalipto. [20] El humuleno también se puede sintetizar usando una combinación de ensamblaje de cuatro componentes y ciclación mediada por paladio, que se describe a continuación. Esta síntesis es digna de mención por la simplicidad de las construcciones de enlaces C-C y las etapas de ciclación, que se cree que resultarán ventajosas en la síntesis de politerpenoides relacionados. [21]
Para comprender la regioselectividad del humuleno, el hecho de que uno de los dos dobles enlaces C═C triplemente sustituidos sea significativamente más reactivo, se exploró computacionalmente su espacio conformacional y se identificaron cuatro conformaciones diferentes. [22]
Investigar
En estudios de laboratorio, se está estudiando el humuleno por sus posibles efectos antiinflamatorios . [23] [24]
En 2015, investigadores de Brasil identificaron el α-humuleno como un contribuyente activo a las propiedades repelentes de insectos del aceite de hoja de commiphora leptophloeos , específicamente contra “el mosquito de la fiebre amarilla”, Aedes aegypti . [25] [26]
Química atmosférica
El α-humuleno es un compuesto orgánico volátil biogénico , emitido por numerosas plantas (ver ocurrencia) con un potencial relativamente alto de formación de aerosoles orgánicos secundarios en la atmósfera. Reacciona rápidamente con el ozono de la luz solar (fotooxidación) para formar productos oxigenados. El α-humuleno tiene un coeficiente de velocidad de reacción muy alto (1,17 × 10 −14 cm 3 molécula −1 s −1 ) en comparación con la mayoría de los monoterpenos. Dado que contiene tres dobles enlaces, son posibles productos de primera, segunda y tercera generación que pueden condensarse para formar un aerosol orgánico secundario. A proporciones típicas de mezcla de ozono troposférico de 30 ppb, la vida útil del α-humuleno es de aproximadamente 2 min, mientras que los productos de primera y segunda generación tienen una vida útil promedio de 1 hy 12,5 h, respectivamente. [27]
Referencias
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