隔离和识别的类异戊二烯
无数的隔离程序类异戊二烯的天然来源。技术的选择等影响因素的化学和物理性质复合及其在自然界中丰度和分布。挥发性和丰富的物质,如松节油是可以实现的蒸馏油性树脂;松香酸和脂肪酸发生在一起妥尔油获得生产的副产品纸浆从松木,他们由减压分馏。极其罕见的化合物,如昆虫激素,孤立了色谱法(一种分离的组件的方法解决方案基于选择性吸附,或混合物,到上一层合适的材料或列)。隔离的热敏性香水成分从花瓣的艰苦的过程花香的提取使用:花瓣薄层放置在仔细纯化脂肪的植物油脂溶解;脂肪的油是恢复清洗解决方案酒精。
类异戊二烯的化学识别,像这样的有机化合物一般来说,属于一个经典模式的步骤的目标提供一个完整的描述分子。这个描述包括规范的数量和种类的原子存在,一起把原子的化学键,这些原子的三维结构和债券。这种识别所需的操作序列包括净化、原子的决心作文,任务的结构。
净化
类异戊二烯可以通过各种净化技术主要依赖这种化合物的物理性质,如熔点或者是沸点或者在其他各种物质溶解度。化学性质可能是一个优势还是劣势在这些方法的应用。例如,一个加热引发的化合物化学反应将被摧毁,而不是纯化过程需要加热的应用,如蒸馏或升华。另一方面,根据物理性质的方法往往不能令人满意的分离效果的化合物具有非常相似的物理性质;有时这种混合物可以转换通过化学处理成新物质的混合物,可以更容易地分离;分离的组件可能会被再转换成原来的化合物。
一般来说,固体化合物可以通过再结晶纯化和挥发性化合物通过蒸馏(固体或液体)。非易失性液体或固体污染物质可以通过色谱法纯化非常相似。因为即使是少量的污染物会产生严重的误导导致化学鉴定、纯化的化合物为此必须进行最高可达到的程度;对一种物质非常值得一个接一个的净化程序根据不同的原则,如蒸馏和结晶。严谨的要求远高于净化物质使它适合典型的实际应用中,通常足够的只删除组件,会令人反感的目标应用程序(例如,那些传授的气味,颜色,或味道)。
类异戊二烯结构的分析和测定
类异戊二烯的元素成分测定很少带来了困难,因为他们是碳氢化合物,和一个简单、可靠的程序定量分析的碳和氢自19世纪早期已经可用。唯一的其他元素通常出现在类异戊二烯氧气不干扰分析碳和氢,直接虽然很难确定;通常它被认为构成化合物的比例不计入碳,氢,和任何其他元素测量。
结构分配给类异戊二烯曾经提出了一个具有挑战性的问题,因为该方法确定的结构有机化合物完全是基于研究的化学反应。反应最终导致化合物的序列与已知的结构,和路径回到最初的物质是推断的知识结构变化与反应。频繁,一个以上的结构将被视为与信息一致。最困难的类异戊二烯的识别樟脑,30多个不同的结构提出了之前正确的(如图所示)。
最常用的技术来确定有机化合物的结构依赖的影响磁场。这种技术称为核磁共振(核磁共振)发达国家在20世纪下半叶由瑞士物理化学家理查德·r·恩斯特。在核磁共振样品溶解并放置在一个细管,这两极之间的旋转是强大的磁铁。射频能量磁场是重叠的,和化合物的反应能量收集和解释。因为广泛的能源可以利用范围和复杂的计算机分析的结果,详细的作业环境和氢原子和碳原子的相对位置。
其他有价值的物理技术用于结构测定包括质谱分析,x射线光能量的吸收模式,如紫外吸收光谱或红外能量的吸收。高分辨率质谱使精确化学公式化合物的确定。x射线晶体学允许每个原子的具体空间位置确定衍射图案。一次结晶化合物,这是一个日常任务获得一份详细的x射线结构。在过去,合成进行了符合推导出结构,但现代分析合成方法消除了需要履行这个角色。另一方面,化学合成是有用的生产比例增大的大量材料,从他们的自然资源短缺。当然,为了进行合成,首先必须知道的详细结构。
生物合成类异戊二烯的
到1940年代末五碳的普遍性异戊二烯单位已经认识很长一段时间。然而,实际上的身份化合物参与的生理组装类异戊二烯是不知道,虽然一直建议他们在某种程度上建立起来的醋酸每个分子,它只包含两个碳原子。在1950年代,德裔美国生物化学家康拉德·e·布洛赫和德国生物化学家费Lynen发现类异戊二烯的合成自然界中开始乙酰辅酶A(有时称为活化醋酸),来源于醋酸和复合辅酶a (CoA),一个复杂的物质,参与许多反应所控制酶。未知的化合物,甲羟戊酸和isopentenyl焦磷酸(IPPP),发生在这个过程中重要的中间体。
的形成香叶焦磷酸,前体两个分子的单萜,IPPP要求转化为其中之一dimethylallyl焦磷酸(DMAPP)。下面的方程,只有共价键所示的碳骨架,PP代表焦磷酸组。
类似的反应,香叶与IPPP导致15-carbon焦磷酸盐化合物通过焦磷酸从这一倍半萜烯derived-which反过来是转换为二萜的20-carbon前体。所有这些反应产生的异戊二烯单位连接头部到尾部;许多规模较大的类异戊二烯分子(三萜和tetraterpenes)没有建立进一步整合IPPP单位但tail-to-tail耦合的15 -或20-carbon化合物。三萜烯角鲨烯的结构,说明了这一点。的tetraterpene类胡萝卜素显然来自类似反应的两个20-carbon类异戊二烯。