Isopulegol

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Strukturformel
Struktur von Isopulegol
Strukturformel ohne Angabe der Stereochemie
Allgemeines
Name Isopulegol
Andere Namen
  • 5-Methyl-2-prop-1-en-2-ylcyclohexan-1-ol (IUPAC)
  • 2-Isopropenyl-5-methyl-cyclohexanol
Summenformel C10H18O
Kurzbeschreibung

farblose Flüssigkeit[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer
EG-Nummer 201-940-6
ECHA-InfoCard 100.001.764
PubChem 170833
Wikidata Q2103922
Eigenschaften
Molare Masse 154,25 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig[1]

Dichte

0,912 g·cm−3 (25 °C)[1]

Siedepunkt

212 °C[1]

Löslichkeit

gut löslich in Ethanol, wenig löslich in Wasser[2]

Brechungsindex
  • 1,471 (20 °C, (−)-Form)[1]
  • 1,469 (20 °C, (+)-Form)[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
(−)-Isopulegol
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335
P: 261​‐​305+351+338[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Isopulegol ist ein Monoterpen und wird wie die Terpineole zu den p-Menthenolen gezählt.[4]

Isomere

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Isopulegol existiert in den zwei spiegelbildlichen Formen (−)-Isopulegol und (+)-Isopulegol. Da die Verbindung drei asymmetrische C-Atome besitzt, gehören neben diesem Diastereomerenpaar auch Iso-Isopulegol, Neo-Isopulegol und Neoiso-Isopulegol (mit ihren jeweils spiegelbildlich aufgebauten Isomeren) zur Gruppe der Isopulegole.

Isomere von Isopulegol
Name (+)-Isopulegol (−)-Isopulegol
Andere Namen (1S,2R,5S)-2-Isopropenyl-5-methylcyclohexanol
D-Isopulegol 		(1R,2S,5R)-2-Isopropenyl-5-methylcyclohexanol
L-Isopulegol
Strukturformel
CAS-Nummer 104870-56-6 89-79-2
7786-67-6 (Isomerengemisch)
EG-Nummer 625-653-4 201-940-6
ECHA-ID 100.154.129 100.001.764
PubChem 1268090 170833
24585 (Isomerengemisch)
Wikidata-Objekt Q27285994 Q2103922
Q54727900 (Isomerengemisch)
Siedepunkt 91 °C bei 16 hPa[3] 212 °C[1]
GHS-
Kennzeichnung
Gefahrensymbol
Achtung[3]
Gefahrensymbol
Achtung[1]
H-Sätze 302​‐​315​‐​319​‐​335[3] 302​‐​315​‐​319​‐​335[1]
P-Sätze 301+312+330​‐​305+351+338[3] 261​‐​305+351+338[1]

Vorkommen

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Zitronengras

(−)-Isopulegol – der Naturstoff ist linksdrehend; deshalb auch in der englischen Literatur die Bezeichnung „L-Isopulegol“ – findet sich in Ölen von Zitronengras (Cymbopogon citratus),[5] „East African Geranium“ (vermutlich Pelargonium graveolens[6]),[5] Zitroneneukalyptus (Corymbia citriodora)[5][7] und Rundblättriger Minze.[4] (–)-Isopulegol wurde auch erstmals in einem Pilz, dem Pflanzen schädigenden Schlauchpilz Ceratocystis coerulescens RWD 451, in Zellkultur nachgewiesen.[8] (+)-Isopulegol kommt in den Ölen von Backhausia und Baeckea vor.[5]

Natürliche Gewinnung und Synthese

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Eucaliptus (Eucalyptus citriodora)

Natürliche Gewinnung

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Isopulegol kann aus einer Vielzahl von Pflanzen gewonnen werden, beispielsweise aus den ätherischen Ölen von Eucalyptus citriodora[9] oder Zitronengras.[10]

Synthese

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Die Erstbenennung erfolgte 1896 durch Ferdinand Tiemann und R. Schmidt bei der systematischen Untersuchung der Reaktionen von Citronellal: „Ein cyclischer Alkohol, welchen wir vorläufig als Isopulegol bezeichnen, wird aus Citronellal unter folgenden Bedingungen erhalten...“[11][12]

Synthetisch kann der Stoff durch katalytische Cyclisierung (intramolekulare Prins-Reaktion von Citronellal, auch intramolekulare Carbonyl-En-Reaktion genannt) gewonnen werden.[13][14] Durch die Wahl eines geeigneten Katalysators kann die Selektivität der Reaktion für ein oder mehrere Stereoisomere von Isopulegol erhöht werden. Typische Katalysatoren sind Lewis-Säuren auf Basis von Aluminium oder Siliciumverbindungen, einschließlich Zeolithe wie Clinoptilolith.[15]

Eigenschaften

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Optisch und chemisch reines (≥ 99,7 %) (−)-Isopulegol ist geruchslos, bewirkt aber bei Zugabe zu Zitrusgerüchen eine Kühlwirkung ähnlich wie Menthol.[16] Es wirkt als flavour/sensory enhancer.[17]

Anwendungen

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Verwendung in der Synthese von Naturstoffen

(−)-Isopulegol wird auch zur Herstellung von anderen synthetischen Naturstoffen, beispielsweise Aromastoffen, verwendet, insbesondere optisch aktive Menthol-Stereoisomere durch katalytische Hydrierung der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung in Isopulegol. Auch Menthofurane (wie sie in der Pfefferminzpflanze vorkommen) und der Süßstoff Hernandulcin, der vor allem in der Pflanze Lippia dulcis vorkommt, können aus Isopulegol hergestellt werden.

Schmid und Hofheinz synthetisierten bereits 1982, ausgehend von (−)-Isopulegol, in acht Syntheseschritten das Sesquiterpen Artemisinin,[18] das zur Behandlung von Infektionen mit multiresistenten Stämmen von Plasmodium falciparum, dem Erreger der Malaria tropica, eingesetzt wird.

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c d e f g h i j k Datenblatt (−)-Isopulegol, 99% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 5. Juni 2016 (PDF).
  2. ↑ Richard J. Lewis: Food Additives Handbook. Springer Science & Business Media, 1989, ISBN 978-0-442-20508-9, S. 294 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. ↑ a b c d e Datenblatt (+)-Isopulegol, 99% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 5. Juni 2016 (PDF).
  4. ↑ a b Eintrag zu p-Menthenole. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 7. Juni 2016.
  5. ↑ a b c d George A. Burdock: Fenaroli’s Handbook of Flavor Ingredients, Fifth Edition. CRC Press, 2004, ISBN 978-1-4200-3787-6, S. 976–977 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. ↑ Ernest Guenther: The essential oils. D. Van Nostrand Co., 1950, S. 729 (google.de).
  7. ↑ Eintrag zu Eucalyptusöle. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 7. Juni 2016.
  8. ↑ Wolf-Gerald Koch und Volker Sinnwell: Isopulegol from Liquid Cultures of the Fungus Ceratocystis coerulescens (Ascomycotina), Zeitschrift für Naturforschung C, Bd. 42, Nr. 1–2 (Februar 1987); doi:10.1515/znc-1987-1-227.
  9. ↑ B. R. Rajeswara Rao, P. N. Kaul, K. V. Syamasundar, S. Ramesh, Flavour and Fragrance Journal (2003), 18, S. 133–135.
  10. ↑ Raquel G. Jacob et al.: Green synthesis of (−)-isopulegol from (+)-citronellal: application to essential oil of citronella, Tetrahedron Letters Vol. 44 Nr. 18 (2003), S. 3605–3608, doi:10.1016/S0040-4039(03)00714-7.
  11. ↑ Die angegebenen Bedingungen waren: Erhitzen von Citronellal mit Essigsäureanhydrid und anschliessende Verseifung des durch Destillation aufgereinigten Essigsäureesters. Als Struktur für dieses „Isopulegol“ wird im Artikel aber die Struktur von Pulegol angegeben.
  12. ↑ Ferdinand Tiemann und R. Schmidt: Ueber die Verbindungen der Citronellalreihe. In: Berichte. Band 29, Nr. 1, Januar 1896, S. 903–926, doi:10.1002/cber.189602901175 (PDF).
  13. ↑ Patent US2117463A: Method of producing isopulegol. Angemeldet am 28. September 1936, veröffentlicht am 17. Mai 1938, Anmelder: Theodore Swann, Erfinder: Charles O. Terwilliger.‌
  14. ↑ Kelly A. da Silva et al.: Cyclization of (+)-citronellal to (−)-isopulegol catalyzed by H3PW12O40/SiO2, Catalysis Communications Vol. 5 Nr. 8 (2004), S. 425–429; doi:10.1016/j.catcom.2004.05.001.
  15. ↑ Mercedes Fuentes et al.: Cyclization of Citronellal to Isopulegol by Zeolite Catalysis, Applied Catalysis, vol. 47 nr. 2 (1989), S. 367–374; doi:10.1016/S0166-9834(00)83242-X.
  16. ↑ Wolfgang Legrum: Riechstoffe, zwischen Gestank und Duft, Vieweg + Teubner Verlag (2011) S. 16–18, ISBN 978-3-8348-1245-2.
  17. ↑ Patent US5773410A: Method for purifying (-)-N-isopulegol and citrus perfume composition containing (-)-N-isopulegol obtained by the method. Angemeldet am 24. Juli 1995, veröffentlicht am 30. Juni 1998, Anmelder: Takasago Perfumery Co Ltd, Erfinder: Takeshi Yamamoto.‌
  18. ↑ Fortschritte der Chemie organischer Naturstoffe / Progress in the Chemistry of Organic Natural Products. Springer Science & Business Media, 2012, ISBN 978-3-7091-6527-0, S. 129 f. (google.de).
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