Ментол

Есть свидетельства^[1], что ментол был известен в Японии более 2000 лет назад, но на Западе нет данных о его выделении до 1771 года (Gambius)^[3]. (-)-Ментол (также называемый l-ментол или (1R,2S,5R)-ментол) выделен из эфирного масла мяты (вместе с примесью ментона, ментилацетата и др. соединений), он может быть получен и из др. видов — Mentha piperita L. Неочищенный японский ментол содержит небольшое количество 1-эпи, (+)-неоментола.

В природе чаще всего встречается один (1R,2S,5R)-энантиомер (см. внизу слева на рис.). Остальные 7 стереоизомеров:

 

В соединениях природного происхождения изопропильная группа транс-ориентирована по отношению к метильной и спиртовой группе (см. рис.):

 

Все 3 объёмные группы в конформации «кресло» находятся в наиболее удалённых друг от друга экваториальных положениях, что делает (-)-ментол и его энантиомер — двумя наиболее стабильными изомерами из 8 возможных.

Существуют 2 кристаллические формы рацемического ментола с Тпл. 28 °C и 38 °C. Чистый (-)-ментол имеет 4 кристаллические формы, наиболее стабильна α форма.

Ментол является активатором TRPM8 холодового рецептора, а также TRPA1 потенциалзависимых ионных каналов, что обусловливает его анестезирующие свойства^[1]. Действие ментола на TRPA1 отличается от такового на TRPM8. При низких концентрациях ментол активирует TRPA1, а при высоких – ингибирует^[2]. Помимо этого ментол является аллостерическим модулятором ГАМК А рецепторов в том же α1β2γ2 сайте, в котором связывается анестетик пропофол. Однако активность ментола в 25 раз ниже по сравнению с пропофолом^[3].

 

Ментол используется в фармацевтических препаратах безрецептурной группы, предназначенных для лечения простуды, ревматизма, для снятия мышечных болей от усталости и пр. В ряде средств для ухода за полостью рта и в косметических средствах применяют натуральный или синтетический ментол, или мятные эфирные масла, например, в средствах от кашля и в зубной пасте. Охлаждающее действие ментола на кожные рецепторы позволяет снизить раздражение и зуд, например, при аллергии. Ментол добавляют в сигареты для снижения раздражения, вызываемого дымом в лёгких. Добавка ментола в электронные сигареты вредна для лёгких^[4].

В пищевой промышленности ментол и мятное масло используются в качестве ароматизаторов карамели, спиртных напитков, кондитерских изделий (пряники).

Используется для синтеза ментиловых эфиров, например, ментилацетат используется в парфюмерии для создания цветочной ноты (особенно в композициях для имитации розы).

В органической химии хиральность ментола применяют в стереоспецифичном (асимметричном) синтезе. Ментол используют в классической методике разделения хиральных карбоновых кислот через образование ментиловых эфиров.

В Викиучебнике имеется материал по теме Получение ментола

Для выделения ментола из эфирного масла мяты перечной предварительно проводят щелочное омыление содержащихся в нём сложных эфиров, а затем переводят ментол в эфир борной кислоты. Летучие компоненты масла отгоняют в вакууме, а оставшийся борный эфир гидролизуют карбонатом натрия и отгоняют ментол с водяным паром. Эфирное масло содержит 50—70 % ментола^[5].

Количество натурального ментола существенно уступает потребностям пищевой и фармацевтической промышленности.

M. производят преимущественно в энантиомерночистом виде (94 % е. е.). Промышленный синтез включает в себя стадию асимметрического гидрирования, разработанную Рёдзи Ноёри с сотрудниками (Нобелевская премия по химии в 2001 году).

Рацемический Ментол может быть получен гидрированием тимола или пулегона. Для получения др. изомеров (неоментол и др.), см. Лит. 1.

Обнаружить ментол можно при помощи цветной реакции: водные растворы его с 1 % раствором ванилина и концентрированной серной кислотой дают желтую окраску, при добавлении воды переходящую в малиново-красную. Для идентификации по температуре плавления производных получают фенилуретан и α-нафтилуретан реакцией с избытком соответствующего изоцианата в петролейном эфире. Температура плавления фенилуретана (-)-ментола 112 °C, α-нафтилуретана (-)-ментола 120 °C^[5].

Многообразие реакций ментола обусловлено его строением вторичного спирта. Ментол окисляется до ментона хромовой кислотой, хотя при определённых условиях окисление может быть доведено до разрыва кольца. Ментол легко дегидратируется, преимущественно в 3-ментен под действием 2%-ной серной кислоты. PCl₅ переводит ментол в ментилхлорид.

1. J. L. Simonsen, The Terpenes Volume I (2nd edition), Cambridge University Press, 1947, p. 230-249.
2. E. E. Turner, M. M. Harris, Organic Chemistry, Longmans, Green & Co., London, 1952.
3. Adversoriorum varii argumentii, Liber unus, Leiden, 1771, p. 99.
4. Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
5. The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.

C01