| Аннотация | Один из возможных вариантов жидкофазного окисления кислородом воздуха α-пинена приводит к образованию смеси терпеновых кислородсодержащих соединений (эпоксиды, спирты, кетоны и др.). Проблема здесь заключается в образовании
большого количества 2-3-эпоксипинана, который с течением времени в результате гидролиза превращается в транс-собрерол, камфоленовый альдегид, транс-пинокарвеол,
транс-карвеол, транс-3-пинен-2-ол. Первый из них имеет твердую кристаллическую
структуру. Собрерол широко используется в парфюмерии при получении синтетических
душистых веществ, в фармацевтической промышленности, в частности входит в составы
лекарственных средств, обладающих муколитическим действием, а также применяется
при лечении головных болей и таких заболеваний, как ринорея и хронический бронхит.
Целью работы является идентификация кристаллического продукта, полученного жидко-
фазным окислением α-пинена кислородом воздуха в присутствии стеарата кобальта (II).
Процесс жидкофазного окисления проводили при следующих параметрах: температура –
70 ºС, расход воздуха – 16,67 см3/с, продолжительность – 5 ч, количество катализатора –
0,2…0,5 %. Далее смесь подвергали паровой дистилляции для отделения мономеров
(в их состав входят терпеновые кислородсодержащие соединения и углеводороды) от
полимеров. В результате отстаивания и хранения смеси были обнаружены и выделены из маточного раствора кристаллы. Их идентификацию осуществляли с помощью
ИК- и ЯМР 13С-спектроскопий, а также сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что пространственная организация выделенных кристаллов и стандартного образца (Sigma Aldrich) представлена многослойными прямоугольным пластинками. Анализ
ИК-спектров кристаллов показал, что полоса поглощения при волновом числе 3318 см–1
соответствует внутри- и межмолекулярным водородным связям в гидроксильных группах, при волновых числах 2887, 2935, 2975 см–1 – метиленовым группам. Такие данные
сопоставимы с результатами ИК-спектров стандартного образца. С учетом предыдущих исследований ЯМР 1Н- [15] и ЯМР 13С- спектра установлено, что полученный кристаллический продукт жидкофазного окисления α-пинена является транс-собреролом.
Для цитирования: Сосновская А.А., Флейшер В.Л. Идентификация кристаллического
продукта жидкофазного окисления α-пинена кислородом воздуха в присутствии стеарата кобальта (II) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С. 173–180. DOI: 10.37482/0536-
1036-2021-4-173-180.
One of the possible directions of liquid-phase oxidation of α-pinene by atmospheric
oxygen leads to the formation of a mixture of terpene oxygen-containing compounds
(epoxides, alcohols, ketones, etc.). The problem of this direction is the formation of a large
amount of 2,3-epoxypinane which over time turns into trans-sobrerol, campholene aldehyde,
trans-pinocarveol, trans-carveol, and trans-3-pinen-2-ol as a result of hydrolysis. One of the
abovementioned substances with a solid crystalline structure is trans-sobrerol. Sobrerol is widely
used in perfumery for synthesis of synthetically fragrant substances and pharmaceutical industry,
in particular, it is a part of medicines with mucolytic action, as well as in the treatment of headaches
and diseases such as rhinorrhea and chronic bronchitis. The aim of this work is to identify a
crystalline product produced by liquid-phase oxidation of α-pinene with atmospheric oxygen
in the presence of cobalt (II) stearate. The process of liquid-phase oxidation was carried out
in the following conditions: temperature – 70 °С, air consumption – 16.67 cm3/s, duration –
5 h, amount of catalyst – 0.2–0.5 wt.%. Then the mixture was exposed to steam distillation
in order to separate monomers (they contain terpene oxygen-containing compounds and
hydrocarbons) from polymers. As a result of settling and storage of the mixture, crystals were
found and isolated from the mother liquor solution. Their identification was carried out using
IR and 13C NMR spectroscopy as well as scanning electron microscopy. It was found that
the spatial organization of the isolated crystals and the standard sample (Sigma Aldrich) is
represented by multilayer rectangular plates. Analysis of the IR spectra of the crystals showed
that the absorption band at a wave number of 3318 cm–1 corresponds to intramolecular
and intermolecular hydrogen bonds in hydroxyl groups, at wave numbers of 2887, 2935,
2975 cm–1 it corresponds to methyl groups. The results obtained are comparable with the
results of the IR-spectrum of the standard sample. Given the results of previous studies of
1H NMR spectrum [15] and 13C NMR spectrum, it was determined that the resulting crystalline
product of liquid-phase oxidation of α-pinene is trans-sobrerol.
For citation: Sosnovskaya A.A., Fleisher V.L. Identification of the Crystalline Product of Liquid-
Phase Oxidation of α-Pinene with Atmospheric Oxygen in the Presence of Cobalt (II) Stearate.
Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 173–180. DOI: 10.37482/0536-
1036-2021-4-173-180. |