ടർപ്പീനുകൾ

  ടർപ്പീനുകൾ

പ്രകൃതിയിൽ നിന്നും വിശിഷ്യാ സസ്യങ്ങളിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്നതും, (C5H8)n എന്ന സാമാന്യ ഫോർമുലയുള്ളതുമായ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ പൊതുനാമാണ് ടർപ്പീനുകൾ. ടർപ്പൻടൈനിലും മറ്റ് സുഗന്ധതൈലങ്ങളിലും ടർപ്പീനുകളാണ് പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ. ഈ ഹൈഡ്രോകാർബണുകളുടെ ഓക്സിജൻ വ്യുത്പന്നങ്ങൾ (ഉദാ: ആൽക്കഹോൾ, ആൽഡിഹൈഡുകൾ, കീറ്റോണുകൾ) കാംഫറുകൾ (Camphors) എന്നാണ് അറിയപ്പെട്ടിരുന്നത്. ഇന്ന് ടർപ്പീനുകളും കാംഫറുകളും പൊതുവായി അറിയപ്പെടുന്നത് ടർപ്പിനോയിഡുകൾ എന്നാണ്.

  നിഷ്കർഷണം

സസ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് സുഗന്ധതൈലങ്ങൾ നിഷ്കർഷണം ചെയ്യാൻ മൂന്നു മാർഗങ്ങളാണ് പ്രധാനമായും അവലംബിച്ചു വരുന്നത്.

  നീരാവിസ്വേദനം

കർപ്പൂരതൈലം, റോസാതൈലം എന്നിവയുടെ നിഷ്കർഷണത്തിന് ഈ പ്രക്രിയ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. ബാഷ്പശീലമായ ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് നീരാവിയിൽ നിന്ന് തൈലങ്ങൾ വേർതിരിക്കുന്നത്. ഈ നിഷ്കർഷണ പ്രക്രിയക്ക് ചില തകരാറുകളുണ്ട്. നീരാവിയിൽ പല സുഗന്ധ തൈലങ്ങളും വിഘടിക്കുവാൻ ഇടയുണ്ട്. തൈലത്തിന്റെ സുഗന്ധത്തിന് ആസ്പദമായ എസ്റ്റർ പോലെയുള്ള ഘടകങ്ങളുടെ ജലാപഘടനവും ഉണ്ടാവാനിടയുണ്ട്. അതിനാൽ നീരാവി സ്വേദനം ചെയ്തു ലഭിക്കുന്ന തൈലങ്ങളുടെ സുഗന്ധം പലപ്പോഴും ഗാഢമായിരിക്കുകയില്ല. ചില സസ്യങ്ങളിൽ നിന്ന് ഈ പ്രക്രിയയിലൂടെ വളരെ കുറച്ച് എണ്ണ മാത്രമേ ലഭിക്കുകയുള്ളൂ.

  ലായക നിഷ്കർഷണം

സുഗന്ധവ്യഞ്ജന വ്യവസായത്തിൽ ഏറ്റവും പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്ന നിഷ്കർഷണ പ്രക്രിയയാണിത്. ആൽക്കഹോൾ, ഈഥർ, ക്ലോറോഫോം തുടങ്ങിയ ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് 50 °C-ൽ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിലാണ് സുഗന്ധ തൈലങ്ങൾ നിഷ്കർഷണം ചെയ്യുന്നത്. തുടർന്ന് ലായകം താഴ്ന്ന മർദത്തിൽ സ്വേദനം ചെയ്ത് നീക്കം ചെയ്യുന്നു.

  എൻഫ്ലൂറേജ് പ്രക്രിയ

ശുദ്ധീകരിച്ച കൊഴുപ്പിൽ സുഗന്ധ തൈലം അധിശോഷണം ചെയ്ത് വേർതിരിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണിത്. റോസ്, മുല്ല എന്നിവയിൽ നിന്ന് സുഗന്ധതൈലം നിഷ്കർഷണം ചെയ്യാൻ ഈ പ്രക്രിയയാണ് വ്യാപകമായി അവലംബിച്ചു വരുന്നത്. മറ്റു രണ്ടു നിഷ്കർഷണ പ്രക്രിയകളേയുമപേക്ഷിച്ച് കൂടുതൽ തൈലം ഈ രീതിയിൽ ലഭ്യമാകുന്നു. സു. 5050 °C-ൽ ചൂടാക്കിയ കൊഴുപ്പിന്റെ പുറത്ത് പൂവിതളുകൾ നിരത്തി വയ്ക്കുന്നു. അധിശോഷണം ചെയ്യുന്ന സുഗന്ധതൈലം കൊണ്ട് കൊഴുപ്പു സാന്ദ്രമാകുന്നതുവരെ (ദിവസങ്ങളോളം) അതേ അവസ്ഥയിൽ അവ നിലനിർത്തുന്നു. പിന്നീട് ഇതളുകൾ എടുത്തു മാറ്റിയശേഷം ഈതൈൽ ആൽക്കഹോൾ ചേർത്ത് പാകപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കൊഴുപ്പിൽ അധിശോഷണം ചെയ്യപ്പെട്ട തൈലം മുഴുവൻ ആൽക്കഹോളിൽ ലയിക്കുന്നു. തുടർന്ന് 2050 °C വരെ തണുപ്പിച്ചാൽ ആൽക്കഹോളിൽ അലിഞ്ഞു ചേർന്നിട്ടുള്ള കൊഴുപ്പിന്റെ അംശങ്ങൾ നീക്കംചെയ്യാൻ സാധിക്കും. താഴ്ന്ന മർദത്തിൽ അംശികസ്വേദനം വഴി ടർപ്പിനോയിഡുകൾ വേർതിരിക്കുന്നു.

  ഗുണധർമങ്ങൾ

ഏതാണ്ട് എല്ലാ ടർപ്പിനോയിഡുകളും നിറമില്ലാത്തതും സുഗന്ധമുള്ളതുമായ ദ്രാവകങ്ങളോ ഖരവസ്തുക്കളോ ആണ്. ജലത്തിൽ അലേയവും നീരാവിയിൽ സ്വേദനം ചെയ്യുന്നവയുമാണ്. മിക്ക ടർപ്പിനോയിഡുകളും ധ്രുവണഘൂർണകത (ഓപ്ടിക്കൽ ആക്ടിവത) പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. ചിലവ റെസിമിക് മിശ്രിതങ്ങളാണ്. ഒന്നോ അതിലധികമോ ഡബിൾ ബോണ്ടുകളുള്ളതിനാൽ ഓസോൺ, ഹാലജനുകൾ, ഹൈഡ്രജൻ ഹാലൈഡുകൾ, നൈട്രോ സിൽ ക്ലോറൈഡ്, നൈട്രോസിൽ ബ്രോമൈഡ്, നൈട്രജൻ ഓക് സൈഡുകൾ എന്നിവയുമായി സങ്കലന സംയുക്തങ്ങൾ (addition compounds) രൂപീകരിക്കുന്നു. ഈ സങ്കലന സംയുക്തങ്ങൾ എല്ലാംതന്നെ പരൽ രൂപത്തിലുള്ളവയാണ്. വിവിധ ടർപ്പിനോയിഡുകൾ നിർണയിക്കുവാനും വേർതിരിക്കുവാനും ഈ സംയുക്തങ്ങൾ സഹായകമാകുന്നു. ഡബിൾ ബോണ്ടുകളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലം വളരെ പെട്ടെന്ന് ഓക്സീകൃതമാകും. ഒന്നിടവിട്ട് ഇരട്ട ബോണ്ടുകളുള്ള ടർപ്പിനോയിഡുകൾ ഡീൽസ് ആൽഡർ അഭി ക്രിയയിൽ ഏർപ്പെടുന്നു. എല്ലാ ടർപ്പിനോയിഡുകളും താപീയ അപഘടനം വഴി ഐസോപ്രീൻ രൂപീകരിക്കുന്നു.

  ഐസോപ്രീൻ നിയമം

എല്ലാ ടർപ്പിനോയിഡുകളുടെയും താപീയ അപഘടനം ഒരേ ഉത്പന്നം (ഐസോപ്രീൻ) തന്നെ നൽകുന്നതിനാൽ എല്ലാ ടർപ്പിനോയിഡുകളും ഐസോപ്രീനിന്റെ ഡൈമർ, ട്രൈമർ, ടെട്രാമർ, പോളിമർ ഒക്കെയാണെന്ന് കരുതാം. 1887-ൽ വലാക്ക് (Wallach) നിർദ്ദേശിച്ച ഐസോപ്രീൻ നിയമം സാധൂകരിക്കുന്നവയാണ് ഇനി പറയുന്ന വസ്തുതകൾ. (i) പ്രകൃതിജന്യമായ ഏതാണ്ട് എല്ലാ ടർപ്പിനോയിഡുകളുടെയും എംപിരിക ഫോർമുല C5H8 ആണ്. (ii) ഐസോപ്രീൻ 280 °C ചൂടാകുമ്പോൾ ഡൈമറീകരിച്ച് ഡൈ പെൻടീൻ ടർപ്പിനോയിഡുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു. ==വിശിഷ്ട ഐസോപ്രീൻ നിയമം== ടർപ്പിനോയിഡുകളിൽ ഐസോപ്രീൻ യൂണിറ്റുകൾ തലയോടുവാൽ (head to tail) എന്ന രീതിയിലാണ് ചേർന്നിരിക്കുന്നത് എന്ന് 1925-ൽ ഇൻഗോൾഡ് (Ingold) ചൂണ്ടികാട്ടി. ടർപ്പിനോയിഡുകളുടെ ഘടന നിർണയിക്കുന്നതിന് ഈ നിയമങ്ങൾ വളരെ സഹായകമാണ്. പക്ഷേ ഈ നിയമങ്ങൾ സാർവത്രികമായി ശരിയല്ല. കാർബൺ അണുക്കളുടെ എണ്ണം അഞ്ചിന്റെ ഗുണിതമല്ലാത്ത ചില ടർപ്പിനോയിഡുകളും ഉണ്ട്.

  ജൈവിക സംശ്ലേഷണം

ടർപ്പീനുകളുടെ ജൈവിക സംശ്ലേഷണപ്രക്രിയയുടെ ആദ്യപടി രണ്ട് അസറ്റൈൽ കോ എൻസൈം-A തന്മാത്രകൾ (I) സംയോജിച്ച് അസറ്റോഅസറ്റൈൽ കോ എൻസൈം-A (II) ഉണ്ടാകുന്നതാണ്. ഇത്, ഹൈഡ്രോക്സി മീതൈൽ ഗ്ലൂട്ടാറേറ്റ് (III) വഴി മേവലോണിക് അമ്ലം (IV) രൂപീകരിക്കുന്നു. ടർപ്പീനുകൾ ഉണ്ടാവുന്ന ഉപാപചയപ്രക്രിയയിലെ പ്രധാന ഘടകപദാർഥമായ ഐസോപെന്റീ നൈൽ പൈറോഫോസ്ഫേറ്റ് (ഐപിപി) (V) മേവലോണിക് അമ്ലത്തിൽ നിന്നാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. ഐപിപിയുടെ പോളിമറികരണം, അന്തഃതന്മാത്രീയ പുനർവിന്യാസം (intermolecular rearrangement) എന്നീ പ്രക്രിയകൾ വഴി വിവിധതരം ടർപ്പീനുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു.

  മോണോ ടർപ്പീനുകൾ

ചാക്രികവും അചാക്രികവുമായ C10H16 ഹൈഡ്രോകാർബണുകളും അവയുടെ ഓക്സിജൻ അടങ്ങുന്ന വ്യുത്പന്നങ്ങളുമാണ് മോണോടർപ്പീനുകൾ. മിർസിൻ (I), ജെറാനിയോൾ II, സിട്രാൽ III, സിട്രോനെല്ലോൾ IV എന്നിവ അചാക്രിക മോണോടർപ്പീനുകൾക്ക് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്

ദ്വിചാക്രിക മോണോടർപ്പീനുകളെ മൂന്നു വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. രണ്ടാമത്തെ വലയത്തിന്റെ വലിപ്പത്തെ ആസ്പദമാക്കിയാണ് വിഭജനം. ഒന്നാമത്തേത് എപ്പോഴും ആറ് വശങ്ങളുള്ള വലയമായിരിക്കും.

അതിവിശിഷ്ടമായ സുഗന്ധം, ബാഷ്പശീലത എന്നീ ഗുണങ്ങൾ മൂലം മോണോടർപ്പീനുകൾ സുഗന്ധദ്രവ്യ വ്യവസായങ്ങളിലും രുചിയും മണവും നൽകുന്ന വസ്തുക്കളുടെ നിർമിതിയിലും മുഖ്യപങ്കു വഹിക്കുന്നു. മെന്തോൾ പല ഔഷധങ്ങളിലും ഭക്ഷ്യവസ്തുക്കളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. α-പൈനീൻ ആകട്ടെ പെയിന്റ്, വാർണിഷ് എന്നിവയിലും രാസവ്യവസായങ്ങളിലും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. α-പൈനീൻ അമ്ലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചുണ്ടാകുന്ന മിശ്രിതം പൈൻ എണ്ണ എന്ന പേരിൽ ചെലവു കുറഞ്ഞ അണുസംഹാരിയായും ദുർഗന്ധനിർമാർജ്ജന വസ്തുവായും ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

  സെസ്ക്വി ടർപ്പീനുകൾ

C15H24 ഹൈഡ്രോകാർബണുകളും ഓക്സിജൻ വ്യുത്പന്നങ്ങളും ആണ് സെസ്ക്വിടർപ്പീനുകൾ. മോണോടർപ്പീനുകളെയപേക്ഷിച്ച് ബാഷ്പശീലത കുറവായതി നാൽ ലായക നിഷ്കർഷണം ആണ് സെസ്ക്വിടർപ്പീനുകൾ വേർതിരിക്കാൻ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നത്.

ഫാർണിസൈൽ പൈറോ ഫോസ്ഫേറ്റ് സൈക്ളീകരിച്ചുണ്ടാവുന്ന കാർബോണിയം അയോണുകളുടെ പുനർവിന്യാസം വഴിയാണ് സെസ്ക്വിടർപീനുകൾ ഉണ്ടാവുന്നത്. ഫാർണിസോൾ, നീരോളിഡോൾ എന്നിവ അചാക്രിക സെസ്ക്വി ടർപ്പിനോയിഡുകളാണ്.

  ഡൈടർപ്പീനുകൾ

നാല് ഐസോപ്രീൻ യൂണിറ്റുകളടങ്ങുന്ന C20 ഹൈഡ്രോകാർബണുകളും ഓക്സിജൻ വ്യുത്പന്നങ്ങളും. ബാഷ്പീകൃതമല്ലാത്ത മരക്കറയിൽ ആണ് ഇവ മുഖ്യമായും അടങ്ങിയിട്ടുള്ളത്. ക്ലോറോഫിൽ, ജീവകം ഇ, കെ എന്നിവയിലടങ്ങിയിട്ടുള്ള ഫൈ റ്റോൾ (Phytol) അചക്രിയ ഡൈടർപ്പിനോയിഡിന് ഉദാഹരണമാണ്.

  ട്രൈടർപ്പീനുകൾ

ടർപ്പീനുകളിൽ ഏറ്റവും വലിയ വിഭാഗമാണ് ആറ് ഐസോപ്രീൻ യൂണിറ്റുകളടങ്ങുന്ന ട്രൈടർപ്പീനുകൾ. സ്രാവിന്റെ എണ്ണയിൽ നിന്നു വേർതിരിച്ച സ്ക്വാലീൻ (Squalene) അചാക്രിയ ട്രൈടർപ്പീൻ ആണ്. ഒലീവ് എണ്ണ തുടങ്ങിയ പല സസ്യ എണ്ണകളിലും സ്ക്വാലീൻ ധാരാളമായി അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. കോളസ്റ്റിറോളിന്റെ ജൈവിക സംശ്ലേഷണത്തിൽ ഒരു പ്രധാന . ടെട്രാടർപ്പീനുകൾ. C40H64 ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ. സസ്യങ്ങളിൽ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള മഞ്ഞയോ ചുവപ്പോ ആയ ചായ വസ്തുക്കൾ, കരോട്ടിനോയിഡുകൾ; C40H56 ഹൈഡ്രോകാർബണുകളാണെങ്കിലും ടെട്രാടർപ്പീനുകളായാണ് കണക്കാക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്. ഐസോപ്രീൻ യൂണിറ്റുകളാൽ നിർമ്മിക്കാവുന്നതിനാലാണ് ഈ വിഭാഗത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്. പഴുത്ത തക്കാളിയിൽ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള ചുവന്ന നിറവസ്തുവായ ലൈക്കോപീൻ (lycopene) ഈ വിഭാഗത്തിൽപ്പെടുന്ന ഒരു അചാക്രിയ ടർപ്പീനാണ്. പോളിടർപ്പീനുകൾ. ഐസോപ്രീൻ പോളിമറുകൾ; (C5H8)n; n = 4000-500000.

ഉദാ: റബർ, ഗട്ടാപർച്ച (റബറിന്റെ ട്രാൻസ് ഐസോമർ)