Este documento resume los principales tipos de terpenos, incluyendo monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos y triterpenos. Explica su diversidad molecular y biosíntesis a partir del isopreno. Describe varios terpenos monocíclicos y bicíclicos como el limoneno, pinano e isobornilano, incluyendo su nomenclatura y reglas de conformación.

1. Clase Teórica de Química Orgánica III
“Terpenos”
Autores:
Bioq. Lázaro Martínez, Juan Manuel
Dra. Graciela Y. Buldain

2. Diversidad de Isoprenoides

3. Fórmula general (C5 H8)n
Monoterpenos C10H16 geraniol, limoneno,
alcanfor, α-pineno
Sesquiterpenos C15H24 cedrol, azulenos,
farnesol
Diterpenos C20H32 vitamina A, fitol, ácido
abiético y giberílico
Triterpenos C30H48 escualeno, lanosterol,
colesterol
Tetraterpeno C40H64 carotenoides
Politerpenos (C10H16)n caucho

7. Biosíntesis de Terpenos - Monoterpenos

8. Biosíntesis de Terpenos - Monoterpenos

9. Ciclación de monoterpenos
Isoborneol

10. La Familia de los Terpenos

11. Terpenos Acíclicos
Hidrocarburos Aldehídos
CHO
CHO
Mirceno Oximeno
Geranial Neral
CH2OH
Alcoholes CH2OH
Geraniol Nerol

12. Conversión de Nerol y Geraniol en a-Terpineol
CHO CH2OH CH2OH2 CH2
Na(Hg) H+ - H2 O
Neral Nerol
CH2OH CH2OH2 CH2
CHO
Na(Hg) H+ - H2O
Geranial Geraniol

13. Conversión de Nerol y Geraniol en a-Terpineol
CH2
+ H2 O - H+
OH2 OH
CH2
a-Terpineol

14. Terpenos Monocíclicos
7 7
3 ---- 4 1 1
6 2 6 2
5 3 5 3
7 4 4
1 8 8
9 10 9 10
6 2
p-mentano 1,8-mentadieno
5 4 3 “Limoneno”
8
9 10
7
1 3
6
2
2 ---- 8 9
5
8 10
4

15. Isómeros Geométricos del p-Mentano
CH3
CH3
CH3
CH3

16. Mentoles
-CH3 -OH Compuesto:
HO
CH3 H3C OH
Trans Trans Mentol
1 2
CH3 H3C Trans Cis Neomentol
3 4
OH OH
HO OH Cis Trans Isomentol
5 6
CH3 CH3
Cis Cis Neoisomentol
7 8
OH CH3 CH3 OH

17. Mentonas
2 3 4 2 3 4
2 4
CH3 3 CH3 CH3
[O] [O]
HO
1 6 6 6 5
5 5 1
O
OH
Neomentol Mentol
Mentona
2 2 4 2 4
3 4 3 3
[O] [O]
5 5 HO 6 5
6
1 6 1
O
CH3 CH3
OH CH3
Neoisomentol Isomentona Isomentol

18. Interconversión de Mentonas
OH
O O
O OH
O

19. Terpenos Bicíclicos
Clase I (6+3) A
C D Clase II (6+4)
B
Tuyano Carano Pinano
Clase III (6+5)
Canfano ó Bornano Isocanfano Fenchano Isobornilano

20. Nomenclatura
2 Pinano:
3 1 2,7,7-trimetilnorpinano
2,7,7-trimetil biciclo[3.1.1] heptano
7
4 6
"Norpinano" 5
biciclo[3.1.1]heptano
1
Isobornilano:
2 6 5,7,7-trimetilnorbonano
5,7,7-trimetil biciclo[2.2.1] heptano
7
3
"Norbornano" 5
biciclo[2.2.1]heptano 4

21. Pinanos
2
3 1 4 4
[H]
7 5 3 3 5
4 6
10 1 1 6
5 6 2 2
a-pineno
2
3 1 cis-pinano (exo)
9
7 8
4 6
5 2
3 1 4 4
[H]
7 5 3 3 5
4 6
6 1 2 2 1 6
5
-pineno
trans-pinano (endo)

22. Regla de Bredt
a-pineno -pineno -pineno
Regla de Bredt: en compuestos cíclicos puenteados no puede
localizarse un doble enlace sobre un carbono cabeza de puente.
Carbono cabeza de puente: un carbono común a más de un ciclo en
compuestos cíclicos puenteados.

23. a-Pinenos y -Pinenos
8 9 9 8
2
3 1 7 5 7
5
7 2
4 6 2
1 4 1
3 4 3
5
a-pineno 6 6
8
10
9
10 7
2
3 8 1
2
3 1
7 9
4 6
4 5
5
-pineno
6

24. a-Pinenos y -Pinenos - Reacciones
OH
H2O/H+ H2O/H+
a-pineno OH OH
a-terpinol 1,8-terpina
O
O
[O] HO2C
[O] 10
Cl 2
HCl 3 1
HCl 8
7 9
4 6
5
-pineno

25. Derivados del Canfano
1 8 9
2 6 7
7
3 1 6
5 2
4
4
3 5
Canfano ó Bornano
1
O
6 8
9 2 O O
7
5 3
4
Alcanfor

26. Derivados del Canfano
OH HO
O Borneol-endo ó trans
[H]
OH HO
Isoborneol-exo ó cis

27. Derivados del Canfano
H
R OH R +OH R OH2
H+
C N C N C N
R1 R1 R1 H2O
H2O + R1 HO R1 O R1
H2O - H+
R C N R1 C N C N C NH
R R R
8 9
7
A
+
N OH
6 1 2 H
3 B
A 4
5
B N
6 1 NH 1 2
H2O 6
2 O
5 4 4 3
3 5
O
6 1
2
NH
5 4
3

28. Reordenamientos de Wagner-Meerweein
10
1 2
Formación de carbocatión OH 1
10
Terpenos Transposición 6 8
9 2 H+
6
3 8
Bicíclicos 7
-H2O 7
Cambio en la estructura cíclica 5 3 5
9
4 4
Borneol Canfeno
Deshidratación de Borneol en medio ácido – Obtención de Canfeno:
8 9 8 9 7
7 7
10 10 1
H
2 1
6 1 H+ 6 2 + -H2O 6
OH OH
H
4 4 4
5 3 5 3 5 3
I
8 9
7 7
2 10
1 1
10 1 6
2 2 3 8
6 - H+ 6
7
5
4 4 9
5 3 5 3 4
Canfeno

29. Reordenamientos de Wagner-Meerweein
Cl
Cl
a-pineno HCl g 10 ºC
-20 ºC
Cloruro de Bornilo
Estable a bajas (endo)
temperaturas
-pineno
Cl
a-pineno HCl g
-20 ºC
H
-pineno Cl
Cloruro de Bornilo
(endo)

30. Reordenamientos de Wagner-Meerweein
7 7
7
1
2 1 1
2 2
Cl-

31. Reordenamientos de Wagner-Meerweein
Cl
HCl g
Cl
HCl g - Cl-
-20 ºC 10 ºC
Cl
H
Cloruro de Isobornilo
(exo)
Cl-
7 7
7
1
1
2 6 2
6 6 1
2

32. Reordenamientos de Wagner-Meerweein
7 7 5
4 4
3 - 3 7
4 - OBs 3
5 5 1 6
OBs
1
6 2 6 2 2 1
Brosilato de exonorbornilo
6 6 6
1 2
2 1 1

33. Reordenamientos de Wagner-Meerweein
5 7
4
7 4 3
3 5
6
5 OAc
2 1
1 6 2
4 A OAc
7
3
6 Racémico
5
2 1 3
A B
B 4
AcOH 7
3
6 7 4 5
AcO
2 1 2 6
OAc
- OBs-
OBs
Brosilato de endonorbornilo

34. Reordenamientos de Wagner-Meerweein
OBs
- OBs-
OBs
Brosilato de endonorbornilo Brosilato de exonorbornilo
Acetato de exonorbornilo “Racémico”

35. Ayuda Anquimérica
Cl Cl H2O Cl OH
S S
Sulfuro de 2,2´-dicloroetilo Sulfuro de 2-hidroxi-2´-dicloroetilo
(Gas Mostaza)
R
R
S S
k1 k2 R OH
H2C CH2 H2C CH2 S
- Cl- H2O
Cl Ión sulfonio
k2 >> k1

36. Carbocationes Clásicos
FSO3H-SbF5
FSO3-
ó
HF-SbF5
CH3 = 1.70 ppm CH3 > 4.00 ppm
CH3
F
C + SbF5
H3C CH3
(CH3)3C+ SbF6-

37. Carbocationes Clásicos

38. Carbocationes No Clásicos
1970, Olah y col.
SbF6-
SbF5-SO2
F
CH3 Ph
Catión norbornilo Catión 2-metilnorbornilo Catión 2-fenilnorbornilo
“ión puente” “puente parcial” “ión abierto”