Caran
Caran ist ein bicyclischer, verbrückter Kohlenwasserstoff, der das Grundgerüst für eine Gruppe von Terpenen bildet. Mit der Summenformel C10H18 ist es ein Monoterpen, also ein Konstitutionsisomer von Bornan und Pinan.
Struktur
Caran und die von ihm abgeleiteten Terpene können auch als Derivate des Kohlenwasserstoffs Bicyclo[4.1.0]heptan aufgefasst werden. Diese Stammverbindung besteht aus einem Sechsring (Cyclohexanring) und einem Dreiring (Cyclopropanring), welche cis-verknüpft (anelliert) sind. Die Kohlenstoffatome des Sechsrings liegen nicht in einer Ebene. Im Caran finden sich noch zwei geminale Methylgruppen am Kohlenstoffatom Nr. 7 und eine Methylgruppe an C-3. Projiziert man die Kohlenstoffatome des Sechsrings in eine Ebene, so kann das C-3-Methyl (= C-10) auf derselben Seite wie C-7 (des Dreirings) liegen, oder auf der entgegengesetzten. Daher sind zwei Isomere (Diastereomere) des bicyclischen Kohlenwasserstoffs möglich, welche als cis-Caran bzw. trans-Caran bezeichnet wurden. Beide Isomere sind chiral.
| Isomere von Caran | ||
| Name | cis-Caran | trans-Caran |
| Andere Namen |
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| Strukturformel | Datei:Cis-Carane Structural Formula V1.svg | Datei:Trans-Carane Structural Formula V1.svg |
| CAS-Nummer | Vorlage:CASRN Vorlage:CASRN (–)-cis |
Vorlage:CASRN (+)-trans |
| Vorlage:CASRN (unspez.) | ||
| PubChem | Vorlage:PubChem | Vorlage:PubChem |
| Vorlage:PubChem (unspez.) | ||
| Brechungsindex | 1,4550 bei 20 °C<ref name="John Lionel Simonsen">Vorlage:Literatur</ref><ref name="cocker">W. Cocker, P. V. R. Shannon and P. A. Staniland: The chemistry of terpenes. Part II. The physical properties of some cis–trans substituted cyclohexanes. J. Chem. Soc. C, 1966, 946–949, Vorlage:DOI.</ref> | 1,4565 bei 20 °C<ref name="cocker" /> |
| Optische Aktivität [α]D20 | −37,7°<ref name="cocker" /> | +63,5°<ref name="cocker" /> |
Vorkommen und Herstellung
-3-Carene_Structural_Formula_V1.svg){kind=link}
Die Kohlenwasserstoffe scheinen in der Natur nicht vorzukommen, wohl aber der ungesättigte Kohlenwasserstoff 3-Caren als Bestandteil von Terpentinölen, sowie einige Alkohole und Ketone.
Eine Synthese von cis-Caran geht vom 3-Caren aus, welches nach Hydroborierung und Oxidation den Alkohol cis-Caran-trans-4-ol lieferte. Dieser wurde deoxygeniert, indem sein Tosylat mit Lithiumaluminiumhydrid reduziert wurde.<ref name="cocker" />
trans-Caran wurde aus Caran-2-on durch Wolff-Kishner-Reduktion erhalten. Das Keton ist jedoch kein Naturstoff, sondern wurde synthetisch hergestellt.<ref name="cocker" />
Die einfachste Methode zur Herstellung dieser bicyclischen Kohlenwasserstoffe sollte die Hydrierung von 3-Caren sein. Sie ist jedoch nicht selektiv. Bei der heterogenen katalytischen Hydrierung wurde eine vorhergehende Isomerisierung (Äquilibrierung) zu 2-Caren beobachtet. Am Ende entsteht cis-Caran neben 1,1,4-Trimethylcycloheptan, d. h. zum Teil wird die C-1/C-6 Bindung hydrogenolytisch gespalten.<ref>Wesley Cocker, P. V. R. Shannon, P. A. Staniland: The chemistry of terpenes. Part I. Hydrogenation of the pinenes and the carenes, J. Chem. Soc. C, 1966, 41–47, Vorlage:DOI.</ref> So soll bei der heterogenen katalytischen Hydrierung mit Platinmohr ein Gemisch von cis-Caran (65 %), trans-Caran (32,5 %) und 1,1,4-Trimethylcycloheptan (2,5 %) gebildet werden. Durch fraktionierende Destillation des Gemisches kann reines cis- und trans-Caran gewonnen werden.<ref>I. I. Bardychev, E. F. Buinova, A. L. Pertsovskii: Synthesis and study of the properties of cis- and trans-caranes, Vesti Acad. Navuk Belarus. S.S.R. Ser. Khim. Navuk, 1970, 99–101. Zitiert nach Chemical Abstracts, Vol 74 (1971), Referat Nr. 112223j (74:112223j).</ref>
Literatur
- D. Whittaker: The Monoterpenes in: A. A. Newman (Hrsg.): Chemistry of Terpenes and Terpenoids. S. 35, Academic Press, London 1972, ISBN 0-12-517950-2
Einzelnachweise
<references />