Terpenos IV: Monoterpenoides monocíclicos

Son compuestos que derivan del 1,3- o del 1,4-metilisopropilciclohexano.

Son posibles dos isómeros conformacionales (confórmeros) para cada isómero configuracional.

El estudio de los monoterpenoides no lo haremos desde el punto de vista descriptivo de cada compuesto, sino estudiando el comportamiento químico y teniendo en cuenta los conocimientos de análisis conformacional.

Es necesario considerar siempre, que al tratar con moléculas cíclicas, lo hacemos con estructuras más o menos rígidas, por lo que la reactividad de los grupos funcionales dependerá en un alto grado de la configuración y conformación. Además se presentan frecuentemente reacciones de transposición.

Mentol.

En la naturaleza se conoce solo la forma (-).

Las propiedades biológicas de muchos compuestos orgánicos naturales o sintéticos, que poseen carbonos asimétricos, varían con el poder rotatorio.

Es el caso del (-) mentol, que posee un sabor típico, carácter desinfectante, y activa la secreción biliar, en cambio la forma (+) mentol no tiene estas propiedades, y por supuesto la forma racémica posee la mitad de la actividad biológica.

Otro ejemplo lo tenemos en la carvona, cuyo olor varía con la actividad óptica.

Esta relación entre actividad biológica y configuración ha dado lugar a la formulación de un número grande de teorías que tratan de explicar los hechos experimentales.

Si examinamos la estructura del mentol, vemos que los átomos de carbono 1, 3 y 4 son asimétricos.

Esto da lugar a la posibilidad de existencia de varias formas ópticamente activas:

2³=8 enantiómeros y 4 racémicos

4 diasteroisómeros

Tenemos así representados los 4 diasteroisómeros y cada uno de ellos tendrá su imagen especular, formando un par de enantiómeros, o sea un racémico.

Para la asignación de las respectivas configuraciones se tomaron en cuenta algunas propiedades químicas (por ejemplo: velocidad de esterificación) y una serie de propiedade físicas.

Observaciones de carácter experimental efectuadas en un número grande de compuestos que presentaban isomería geométrica, demostraron que ciertas propiedades físicas podían correlacionarse con la estructura geométrica en pare de compuestos cic-trans.

• El punto de fusión y la intensidad de absorción de luz de los isómeros cis son más bajos que los de los trans.
• El punto de ebullición, solubilidad, densidad, índice de refracción, momento dipolar, constante de disociación (en el caso de los ácidos), etc, de los isómeros cis son mayores que los de los trans.

Con base en esto, Auwers y Skita, generalizaron que de un par de isómeros cis-trans, el cis tendrá mayor punto de ebullición, densidad e índice de refracción que el trans.

En el caso de los mentoles se estudió además, la velocidad de esterificación, resultando:

mentol (16.5)> isomentol (12.3)> neoisomentol (3.1)> neomentol (1.0)

Esto está de acuerdo con las estructuras dadas anteriormente.

La circunstancia de que el neoisomentol se esterifique más rápido que el neomentol, nos indica que el equilibrio dinámico en este caso, está desplazado hacia la forma que presente mayor número de sustituyentes en ecuatorial.

Por oxidación de mentol o de neomentol se obtiene la misma cetona: mentona.

En cambio, por la oxidación del isomentol o del neoisomentol se obtiene isomentona,

que difieren en la configuración del D. De ambas cetonas se conocen las formas (+), (-) y (±).

Debido a la fácil enolización del grupo carbonilo, en medio ácido o básico, ambas cetonas pueden interconvertirse. Por el mecanismo propuesto se llega al enantiómero de la isomentona representada más arriba.

En el caso de la isomentona, ésta se encontraría en equilibrio entre dos formas silla y una bote torcido.

Las conformaciones de ambas cetonas fueron asignadas teniendo en cuenta las reglas de Auwers-Skita y estudiando sus curvas de dispersión óptica rotatoria y de dicroísmo circular.

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