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pineno

El pineno es un conjunto de monoterpenos bicíclicos insaturados. En la naturaleza se encuentran dos isómeros geométricos del pineno, el α-pineno y el β-pineno . Ambos son quirales. Como sugiere su nombre, los pinenos se encuentran en los pinos . En concreto, el pineno es el componente principal de los extractos líquidos de coníferas . [3] Los pinenos también se encuentran en muchas plantas no coníferas, como la alcanforera ( Heterotheca ) [4] y la artemisa grande ( Artemisia tridentata ).

Isómeros

Biosíntesis

Tanto el α-pineno como el β-pineno se producen a partir del pirofosfato de geranilo , mediante la ciclización del pirofosfato de linaloilo seguida de la pérdida de un protón del carbocatión equivalente. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia y del Instituto Conjunto de Bioenergía han podido producir pineno de forma sintética con una bacteria. [5]

Biosíntesis de pineno a partir de pirofosfato de geranilo
Biosíntesis de pineno a partir de pirofosfato de geranilo

Plantas

El alfa-pineno es el terpenoide más ampliamente encontrado en la naturaleza [6] y es altamente repelente para los insectos. [7]

El alfa-pineno aparece en las coníferas y en muchas otras plantas. [8] El pineno es un componente principal de los aceites esenciales de Sideritis spp. (hierba de hierro) [9] y Salvia spp. (salvia). [10] El cannabis también contiene alfa-pineno [8] y beta-pineno . [11] La resina de Pistacia terebinthus (comúnmente conocida como terebinto o árbol de trementina) es rica en pineno. Los piñones producidos por los pinos contienen pineno. [8]

La cáscara de la lima makrut contiene un aceite esencial comparable al aceite de cáscara de la lima; sus componentes principales son limoneno y β-pineno. [12]

La mezcla racémica de las dos formas de pineno se encuentra en algunos aceites como el aceite de eucalipto. [13]

Reacciones

El β-pineno se puede convertir en α-pineno en presencia de bases fuertes. [14]

La oxidación selectiva del pineno ocurre en la posición alílica para dar verbenona , junto con óxido de pineno, así como verbenol y su hidroperóxido. [15] [16]

Pineno izquierda verbenona derecha
Pineno izquierda verbenona derecha

La hidrogenación de pineno produce pinano , precursor de un hidroperóxido de pinano útil .

La hidroboración del α-pineno ha sido ampliamente estudiada. Con borano-dimetilsulfuro , dos equivalentes de α-pineno reaccionan para dar (diisopinocanfeil)borano. [17] La ​​reacción con 9-BBN da el reactivo llamado borano alpino . Este trialquilborano quiral estéricamente abarrotado puede reducir estereoselectivamente los aldehídos en lo que se conoce como la reducción del borano alpino de Midland . [18]

Usar

Los pinenos, especialmente los α, son los componentes principales de la trementina , un solvente y combustible de origen natural. [3]

Se ha explorado el uso de pineno como biocombustible en motores de encendido por chispa . [19] Se ha demostrado que los dímeros de pineno tienen valores caloríficos comparables al combustible para aviones JP-10 . [5]

Referencias

  1. ^ abc Registro de alfa-Pinen en la base de datos de sustancias GESTIS del Instituto de Seguridad y Salud Ocupacional , consultado el 7 de enero de 2016.
  2. ^ Registro de beta-Pinen en la base de datos de sustancias GESTIS del Instituto de Seguridad y Salud Ocupacional , consultado el 07 de enero de 2016.
  3. ^ ab Gscheidmeier, Manfred; Fleig, Helmut (2000). "Arrasentamientos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a27_267. ISBN 3527306730.
  4. ^ Lincoln DE, Lawrence BM (1984). "Los componentes volátiles de la alcanforera, Heterotheca subaxillaris ". Fitoquímica . 23 (4): 933–934. Código Bibliográfico :1984PChem..23..933L. doi :10.1016/S0031-9422(00)85073-6.
  5. ^ ab Sarria S, Wong B, Martín HG, Keasling JD, Peralta-Yahya P (2014). "Síntesis microbiana de pineno". ACS Synthetic Biology . 3 (7): 466–475. doi : 10.1021/sb4001382 . PMID  24679043.Icono de acceso abierto
  6. ^ Noma Y, Asakawa Y (2010). "Biotransformación de monoterpenoides por microorganismos, insectos y mamíferos". En Baser KH, Buchbauer G (eds.). Manual de aceites esenciales: ciencia, tecnología y aplicaciones (2.ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. págs. 585–736. ISBN 9780429155666.
  7. ^ Nerio LS, Olivero-Verbel J, Stashenko E (2010). "Actividad repelente de aceites esenciales: una revisión". Bioresour Technol . 101 (1): 372–378. Código Bibliográfico :2010BiTec.101..372N. doi :10.1016/j.biortech.2009.07.048. PMID  19729299.
  8. ^ abc Russo EB (2011). "Domar el THC: sinergia potencial del cannabis y efectos de séquito fitocannabinoides-terpenoides". British Journal of Pharmacology . 163 (7): 1344–1364. doi :10.1111/j.1476-5381.2011.01238.x. PMC 3165946 . PMID  21749363. 
  9. ^ Köse EO, Deniz İG, Sarıkürkçü C, Aktaş Ö, Yavuz M (2010). "Composición química, actividades antimicrobianas y antioxidantes de los aceites esenciales de Sideritis erythrantha Boiss. y Heldr. (var. erythrantha y var. cedretorum PH Davis) endémicas en Turquía". Toxicología alimentaria y química . 48 (10): 2960–2965. doi :10.1016/j.fct.2010.07.033. PMID  20670669.
  10. ^ Özek G, Demirci F, Özek T, Tabanca N, Wedge DE, Khan SI, et al. (2010). "Análisis espectrométrico de masas y cromatografía de gases de volátiles obtenidos mediante cuatro técnicas diferentes de Salvia rosifolia Sm., y evaluación de la actividad biológica". Journal of Chromatography A . 1217 (5): 741–748. doi :10.1016/j.chroma.2009.11.086. PMID  20015509.
  11. ^ Hillig KW (2004). "Un análisis quimiotaxonómico de la variación de terpenoides en el cannabis". Biochemical Systematics and Ecology . 32 (10): 875–891. Bibcode :2004BioSE..32..875H. doi :10.1016/j.bse.2004.04.004.
  12. ^ Kasuan N (2013). "Extracción de aceite esencial de Citrus hystrix DC (lima kaffir) mediante un proceso automatizado de destilación al vapor: análisis de compuestos volátiles" (PDF) . Revista de Ciencias Analíticas de Malasia . 17 (3): 359–369.
  13. ^ "Alfa-pineno - Resumen de compuestos". PubChem . NCBI . Consultado el 14 de noviembre de 2017 .
  14. ^ Charles A. Brown, Prabhakav K. Jadhav (1987). "(a)-b-PINENO POR ISOMERIZACIÓN DE (B)-b-PINENO". Organic Syntheses . 65 : 224. doi :10.15227/orgsyn.065.0224.
  15. ^ Neuenschwander U, Guignard F, Hermans I (2010). "Mecanismo de oxidación aeróbica del α-pineno". ChemSusChem (en alemán). 3 (1): 75–84. Código Bib :2010ChSCh...3...75N. doi : 10.1002/cssc.200900228 . PMID  20017184.
  16. ^ Mark R. Sivik, Kenetha J. Stanton, Leo A. Paquette (1995). "(1R,5R)-(+)-Verbenona de alta pureza óptica". Organic Syntheses . 72 : 57. doi :10.15227/orgsyn.072.0057.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  17. ^ Abbott, Jason; Allais, Christophe; Roush, William R. (2015). "Preparación de (diisopinocanfeil)borano cristalino". Síntesis orgánicas . 92 : 26–37. doi : 10.15227/orgsyn.092.0026 .
  18. ^ M. Mark Midland "B-3-Pinanil-9-borabiciclo[3.3.1]nonano" en Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica 2001 John Wiley, Nueva York. doi :10.1002/047084289X.rp173
  19. ^ Raman V, Sivasankaralingam V, Dibble R , Sarathy SM (2016). "α-Pineno: un biocombustible de alta densidad energética para aplicaciones de motores de encendido por chispa". Documento técnico de la SAE . Serie de documentos técnicos de la SAE. 1. doi :10.4271/2016-01-2171.

Bibliografía