Karvona

Karvona
Carvone
Nama
Nama IUPAC (preferensi)
2-Metil-5-(prop-1-en-2-il)sikloheks-2-en-1-ona
Nama lain
2-Metil-5-(prop-1-en-2-il)sikloheks-2-enona
2-Metil-5-(1-metiletenil)-2-sikloheksenona[1]
Δ6:8(9)-p-Mentadien-2-ona
1-Metil-4-isopropenil-Δ6-sikloheksen-2-ona
Karvol (nama usang)
Penanda
Model 3D (JSmol)
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Nomor EC
KEGG
Nomor RTECS {{{value}}}
UNII
  • InChI=1S/C10H14O/c1-7(2)9-5-4-8(3)10(11)6-9/h4,9H,1,5-6H2,2-3H3 checkY
    Key: ULDHMXUKGWMISQ-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/C10H14O/c1-7(2)9-5-4-8(3)10(11)6-9/h4,9H,1,5-6H2,2-3H3
    Key: ULDHMXUKGWMISQ-UHFFFAOYAB
  • (R): O=C1C[C@@H](C\C=C1\C)C(C)=C
  • (S): O=C1C[C@H](C\C=C1\C)C(C)=C
Sifat
C10H14O
Massa molar 150,22 g/mol
Penampilan Cairan bening dan tak berwarna
Densitas 0,96 g/cm3
Titik lebur 252 °C (486 °F; 525 K)
Titik didih 231 °C (448 °F; 504 K) (91 °C @ 5 mmHg)
Tidak larut (ketika dingin)
Sedikit larut (ketika panas)/larut dalam "jumlah bekas"
Kelarutan dalam etanol Larut
Kelarutan dalam dietil eter Larut
Kelarutan dalam kloroform Larut
−92,2×10−6 cm3/mol
Bahaya
Bahaya utama Mudah terbakar
Lembar data keselamatan External MSDS
Piktogram GHS GHS07: Tanda SeruGHS08: Bahaya KesehatanGHS09: Bahaya Lingkungan
Keterangan bahaya GHS {{{value}}}
H304, H315, H317, H411
P261, P264, P270, P272, P273, P280, P301+P310, P301+P312, P302+P352, P321, P330, P331, P332+P313, P333+P313, P362, P363, P391, P405, P501
Senyawa terkait
Related keton
 mentona
dihidrokarvona
karvomentona
Senyawa terkait
 limonena, mentol,
p-kimena, karveol
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verifikasi (apa ini checkYN ?)
Referensi

Karvona adalah anggota dari keluarga zat kimia yang disebut terpenoid.[2] Karvona ditemukan secara alami dalam banyak minyak asiri, tetapi paling melimpah dalam minyak dari biji jintan (Carum carvi), spearmint (Mentha spicata), dan adas sowa.[3]

Sejarah

Jintan digunakan untuk tujuan pengobatan oleh orang Romawi kuno,[3] tetapi karvona mungkin tidak diisolasi sebagai senyawa murni sampai Franz Varrentrapp (1815–1877) mendapatkannya pada tahun 1849.[2][4] Awalnya disebut karvol oleh Schweizer. Goldschmidt dan Zürrer mengidentifikasinya sebagai keton yang terkait dengan limonena,[5] dan strukturnya akhirnya dijelaskan oleh Georg Wagner (1849–1903) pada tahun 1894.[6]

Kegunaan

Aplikasi Makanan

Kedua karvona digunakan dalam industri makanan dan perasa. Sebagai senyawa yang paling bertanggung jawab atas rasa jintan, adas sowa, dan spearmint, karvona telah digunakan selama ribuan tahun dalam makanan.[3] Aplikasi makanan terutama dipenuhi oleh karvona yang terbuat dari limonena. R-(−)-Karvon juga digunakan untuk produk penyegar udara, dan seperti banyak minyak atsiri, minyak yang mengandung karvona digunakan dalam aromaterapi dan pengobatan alternatif.

Pertanian

S-(+)-Karvona juga digunakan untuk mencegah perkecambahan kentang prematur selama penyimpanan.[3]

Pengendalian Serangga

R-(−)-Karvona telah disetujui oleh Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat untuk digunakan sebagai pengusir nyamuk.[7]

Stereoisomerisme dan bau

(R) memberikan aroma khas spearmint. (S) memberikan aroma khas jintan.

Karvonaa memiliki dua bentuk bayangan cermin, atau enantiomer: R-(−)-karvona, aroma mint manis dari daun spearmint. Bayangan cerminnya yakni S-(+)-karvona memiliki aroma pedas dengan sedikit aroma gandum hitam, dan memberikan aroma pada biji jintan.[8][9]

Fakta bahwa kedua enantiomer tersebut dianggap berbau berbeda merupakan bukti bahwa reseptor penciuman harus merespons lebih kuat terhadap satu enantiomer dibandingkan yang lain. Tidak semua enantiomer memiliki bau yang dapat dibedakan. Monyet bajing juga telah ditemukan mampu membedakan antara enantiomer karvona.[10]

Kedua bentuk ini juga disebut, dalam teks-teks lama, dengan rotasi optik laevo(l) yang merujuk pada R-(−)-karvona, dan dekstro(d) yang merujuk pada S-(+)-karvona. Penamaan modern merujuk pada isomer levorotatori dengan tanda (−) dan isomer dekstrorotatori dengan tanda (+) pada nama sistematisnya.

Keberadaan

S-(+)-Karvona merupakan konstituen utama (60–70%) dari minyak biji jintan (Carum carvi),[11] yang diproduksi dalam skala sekitar 10 ton per tahun.[3] Ia juga terdapat dalam jumlah sekitar 40–60% dalam minyak biji adas sowa (Anethum graveolens), dan juga dalam minyak kulit jeruk mandarin. R-(−)-Karvona juga merupakan senyawa yang paling melimpah dalam minyak atsiri dari beberapa spesies mint, terutama minyak spearmint (Mentha spicata), yang terdiri dari 50–80% R-(−)-karvona.[12] Spearmint merupakan sumber utama R-(−)-karvona yang diproduksi secara alami. Namun, mayoritas R-(−)-karvona yang digunakan dalam aplikasi komersial disintesis dari R-(+)-limonena.[13] Isomer R-(−)-karvona juga terdapat dalam minyak kuromoji. Beberapa minyak seperti minyak Cymbopogon martinii mengandung campuran kedua enantiomer. Banyak minyak alami lainnya, misalnya minyak peppermint, mengandung sejumlah kecil karvona.

Preparasi

Karvona dapat diperoleh dari sumber alami tetapi jumlahnya tidak mencukupi untuk memenuhi permintaan. Sebaliknya, sebagian besar karvona diproduksi dari limonena.

Bentuk dekstronya yakni S-(+)-karvona diperoleh secara praktis murni melalui distilasi fraksional minyak jintan. Bentuk levo yang diperoleh dari minyak yang mengandungnya biasanya memerlukan perlakuan tambahan untuk menghasilkan R-(−)-karvona dengan kemurnian tinggi. Hal ini dapat dicapai melalui pembentukan senyawa adisi dengan hidrogen sulfida, yang darinya karvona dapat diregenerasi melalui perlakuan dengan kalium hidroksida diikuti dengan penyulingan uap.

Karvona dapat dibuat secara sintetis dari limonena dengan terlebih dahulu mengolah limonena nitrosil klorida. Pemanasan senyawa nitroso ini menghasilkan karvoksim. Perlakuan karvoksim dengan asam oksalat menghasilkan karvona.[14] Prosedur ini menghasilkan R-(−)-karvona dari R-(+)-limonena.

Kegunaan utama d-limonena adalah sebagai prekursor S-(+)-karvona. Ketersediaan kulit jeruk dalam skala besar, produk sampingan dalam produksi jus jeruk, telah membuat limonena tersedia dengan harga murah, dan karvona sintetis pun murah pula untuk disiapkan.[15]

Biosintesis karvona dilakukan melalui oksidasi limonena.

Properti kimia

Reduksi

Terdapat tiga ikatan ganda pada karvona yang dapat mengalami reduksi; hasil reduksi bergantung pada reagen dan kondisi yang digunakan.[2] Hidrogenasi katalitik karvona (1) dapat menghasilkan karvomentol (2) atau karvomenton (3). Seng dan asam asetat mereduksi karvona menjadi dihidrokarvona (4). Reduksi MPV menggunakan propan-2-ol dan aluminium isopropoksida hanya mereduksi gugus karbonil sehingga menghasilkan karveol (5); kombinasi natrium borohidrida dan CeCl3 (reduksi Luche) juga efektif. Hidrazina dan kalium hidroksida menghasilkan limonena (6) melalui reduksi Wolff–Kishner.

Various chemical reductions of carvone
Various chemical reductions of carvone

Oksidasi

Oksidasi karvona juga dapat menghasilkan berbagai produk.[2] Dengan adanya alkali seperti Ba(OH)2, karvon dioksidasi oleh udara atau oksigen menghasilkan diketon 7. Dengan hidrogen peroksida, epoksida 8 terbentuk. Karvona dapat dibelah menggunakan ozon diikuti dengan uap, menghasilkan dilakton 9, sementara KMnO4 menghasilkan 10.

Various oxidations of carvone
Various oxidations of carvone

Adisi konjugat

Sebagai keton tak jenuh α,β; karvona mengalami adisi konjugat nukleofil. Misalnya, karvon bereaksi dengan litium dimetilkuprat untuk menempatkan gugus metil trans ke gugus isopropenil dengan stereoselektivitas yang baik. Enolat yang dihasilkan kemudian dapat dialilasi menggunakan alil bromida untuk menghasilkan keton 11..[16]

Methylation of carvone by Me2CuLi, followed by allylation by allyl bromide
Methylation of carvone by Me2CuLi, followed by allylation by allyl bromide

Lainnya

Karena tersedia dengan harga murah dalam bentuk murni enantiomer, karvona merupakan bahan awal yang menarik untuk sintesis total asimetris produk alami. Misalnya, (S)-(+)-karvona digunakan untuk memulai sintesis terpenoid quassin pada tahun 1998:[17]

Asymmetric total synthesis of quassin from carvone
Asymmetric total synthesis of quassin from carvone

Pada tahun 1908, dilaporkan bahwa paparan karvona terhadap "sinar matahari Italia" selama satu tahun menghasilkan karvona-kamper.[18] Lihat sikloadisi enona–alkena.

Metabolisme

Di dalam tubuh, penelitian in vivo menunjukkan bahwa kedua enantiomer karvona terutama dimetabolisme menjadi asam dihidrokarvonat, asam karvonat, dan uroterpenolon.[19] (–)-Karveol juga dibentuk sebagai produk minor melalui reduksi oleh NADPH. (+)-Karvona juga diubah menjadi (+)-karveol.[20] Hal ini terutama terjadi di hati dan melibatkan sitokrom P450 oksidase dan (+)-trans-karveol dehidrogenase.

Referensi

  1. ^ Vollhardt, K. Peter C.; Schore, Neil E. (2007). Organic Chemistry (Edisi 5th). New York: W. H. Freeman. hlm. 173.
  2. ^ a b c d Simonsen, J. L. (1953). The Terpenes. Vol. 1 (Edisi 2nd). Cambridge: Cambridge University Press. hlm. 394–408.
  3. ^ a b c d e De Carvalho, C. C. C. R.; Da Fonseca, M. M. R. (2006). "Carvone: Why and how should one bother to produce this terpene". Food Chemistry. 95 (3): 413–422. doi:10.1016/j.foodchem.2005.01.003.
  4. ^ Handwörterbuch der reinen und angewandten Chemie [Concise dictionary of pure and applied chemistry] (Braunschweig, (Germany): Friedrich Vieweg und Sohn, 1849), vol. 4, pages 686-688. [Notes: (1) Varrentrapp purified carvone by mixing oil of caraway with alcohol that had been saturated with hydrogen sulfide and ammonia; the reaction produced a crystalline precipitate, from which carvone could be recovered by adding potassium hydroxide in alcohol to the precipitate, and then adding water; (2) Varrentrapp's empirical formula for carvone is incorrect because chemists at that time used the wrong atomic masses for the elements; e.g., carbon (6 instead of 12).]
  5. ^ Heinrich Goldschmidt and Robert Zürrer (1885) "Ueber das Carvoxim," Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 18 : 1729–1733.
  6. ^ Georg Wagner (1894) "Zur Oxydation cyklischer Verbindungen" (On the oxidation of cyclic compounds), Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin, vol. 27, pages 2270-2276. [Notes: (1) Georg Wagner (1849–1903) is the Germanized form of "Egor Egorovich Vagner", who was born in Russia and worked in Warsaw (See brief biography here.); (2) Wagner did not prove the structure of carvone in this paper; he merely proposed it as plausible; its correctness was proved later.]
  7. ^ "Document Display (PURL) | NSCEP | US EPA". nepis.epa.gov. Diakses tanggal 2020-11-10.
  8. ^ Theodore J. Leitereg; Dante G. Guadagni; Jean Harris; Thomas R. Mon; Roy Teranishi (1971). "Chemical and sensory data supporting the difference between the odors of the enantiomeric carvones". J. Agric. Food Chem. 19 (4): 785–787. doi:10.1021/jf60176a035.
  9. ^ Morcia, Caterina; Tumino, Giorgio; Ghizzoni, Roberta; Terzi, Valeria (2016). "Carvone (Mentha spicata L.) Oils - Essential Oils in Food Preservation, Flavor and Safety - Chapter 35". Essential Oils in Food Preservation, Flavor and Safety: 309–316. doi:10.1016/B978-0-12-416641-7.00035-3.
  10. ^ Laska, M.; Liesen, A.; Teubner, P. (1999). "Enantioselectivity of odor perception in squirrel monkeys and humans". American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 277 (4): R1098 – R1103. doi:10.1152/ajpregu.1999.277.4.r1098. PMID 10516250.
  11. ^ Hornok, L. Cultivation and Processing of Medicinal Plants, John Wiley & Sons, Chichester, UK, 1992.
  12. ^ [1] Diarsipkan 2012-04-10 di Wayback Machine., Chemical composition of essential oil from several species of mint (Mentha spp.)
  13. ^ Fahlbusch, Karl-Georg; Hammerschmidt, Franz-Josef; Panten, Johannes; Pickenhagen, Wilhelm; Schatkowski, Dietmar; Bauer, Kurt; Garbe, Dorothea; Surburg, Horst (2003). "Flavors and Fragrances". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a11_141. ISBN 978-3-527-30673-2.
  14. ^ Rothenberger, Otis S.; Krasnoff, Stuart B.; Rollins, Ronald B. (1980). "Conversion of (+)-Limonene to (−)-Carvone: An organic laboratory sequence of local interest". Journal of Chemical Education. 57 (10): 741. Bibcode:1980JChEd..57..741R. doi:10.1021/ed057p741.
  15. ^ Karl-Georg Fahlbusch, Franz-Josef Hammerschmidt, Johannes Panten, Wilhelm Pickenhagen, Dietmar Schatkowski, Kurt Bauer, Dorothea Garbe, Horst Surburg "Flavors and Fragrances" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim DOI:10.1002/14356007.a11_141
  16. ^ Srikrishna, A.; Jagadeeswar Reddy, T. (1998). "Enantiospecific synthesis of (+)-(1S, 2R, 6S)-1, 2-dimethylbicyclo [4.3. 0] nonan-8-one and (−)-7-epibakkenolide-A". Tetrahedron. 54 (38): 11517–11524. doi:10.1016/S0040-4020(98)00672-3.
  17. ^ (a) Shing, T. K. M.; Jiang, Q; Mak, T. C. W. J. Org. Chem. 1998, 63, 2056-2057. (b) Shing, T. K. M.; Tang, Y. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 1994, 1625
  18. ^ Ciamician, G.; Silber. P. (1908). "Chemische Lichtwirkungen". Ber. 41 (2): 1928. doi:10.1002/cber.19080410272.
  19. ^ Engel, W. (2001). "In vivo studies on the metabolism of the monoterpenes S-(+)- and R-(−)-carvone in humans using the metabolism of ingestion-correlated amounts (MICA) approach". J. Agric. Food Chem. 49 (8): 4069–4075. doi:10.1021/jf010157q. PMID 11513712.
  20. ^ Jager, W.; Mayer, M.; Platzer, P.; Reznicek, G.; Dietrich, H.; Buchbauer, G. (2000). "Stereoselective metabolism of the monoterpene carvone by rat and human liver microsomes". Journal of Pharmacy and Pharmacology. 52 (2): 191–197. doi:10.1211/0022357001773841. PMID 10714949. S2CID 41116690.

Pranala luar

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.
Kembali kehalaman sebelumnya