Природные изомеры каротина

Исследования по выяснению структуры каротина проводились первоначально с пигментом, выделенным из моркови и принятым за чистый каротин. Вскоре была выяснена причина некоторых количественных неувязок в результате опытов, обьясняющаяся тем, что каротин моркови представлял собой смесь отдельных изомеров. Приведенное выше строение оказалось присущим лишь одному изомеру каротина.

Пигмент моркови хроматографически был разделен на три изомерных компонента. Изомер симметричного строения составлял около 85% смеси. В количестве около 15% был представлен второй изомер. В продуктах его окисления было обнаружено меньшее количество героновой кислоты и наличие изогероновой кислоты, получающейся, обычно, в результате окислительного распада a-иононового цикла:

Отсюда, вполне естественно, можно было заключить, что в молекуле второго изомера с той же эмпирической формулой С40Н56 содержатся два различных цикла - один b-иононовый и второй a-иононовый:

Правильность такой структурной формулы подтверждается и оптической активностью ( правым вращением ) этого соединения, обусловленной наличием асимметрического атома углерода.

Изомер симметричного строения был назван b-каротином, изомер с одним a-иононовым циклом - a- каротином.

Третий изомер пигмента моркови - g-каротин - был выделен и исследован Куном и Брокманом. При каталитическом гидрировании он присоединяет двенадцать молекул водорода и, следовательно, содержит уже двенадцать ненасыщенных связей. В продуктах озонирования g-каротин был обнаружен ацетон в количестве 0,85 молекул на молекулу g-каротина. Из этих данных был сделан вывод о наличии на одном конце молекулы g-каротина открытой ненасыщенной алифатической группировки ( с одной дополнительной двойной связью )

которую можно рассматривать, как разорванное кольцо ионона, т.е. как псевдоионон:

Таким образом молекула g-каротина будет иметь следующий вид:

a-, b- и g-каротин являются наиболее распространенными природными структурными изомерами каротина. Имея одинаковую эмпирическую формулу С40Н56, они отличаются один от другого рядом свойств - температурой плавления, способностью адсорбироваться на окисях металлов, спектральными характеристиками. Структурной причиной, обусловливающей эти изменения, как видно из всего изложенного выше, является различное расположение двойных связей на одном из концов молекулы.

За последнее время развитие техники чрезвычайно тонкого хроматографического разделения пигментов по Цвету позволило при исследовании растительных объектов обнаружить новые изомеры каротина, встречающиеся в природе, правда, в значительно меньших количествах. Так, Винтерштейн из плодов гонокариума, наиболее богатого g-каротином, выделил 4-й изомер, названный d-каротином. Судя по максимумам поглощения d-каротина, лежащим между таковыми для a-каротина и для каротиноида ликопина, новому изомеру приписана следующая предположительная формула:

Пятый природный изомер каротина обнаружен в 1941 году Фрепсом и Кеммерером при хроматографическом разделении пигментов желтой кукурузы. На хроматограмме он давал светло-желтое кольцо, расположенное несколько выше четкоотделенного оранжевого кольца b-каротина. Новый пигмент, названный к-каротином, принимали сначала за g-каротин, но спектроскопическое исследование показало, что новый изомер обнаруживает максимум поглощения, не соответствующий таковому для g-каротина. Строение нового изомера окончательно еще не установлено. Известно лишь, что в его молекуле имеется один b-иононовый цикл.

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru