Caran

Strukturformel
	Struktur ohne Darstellung der stereochemischen Konfiguration
Allgemeines
Name	Caran
Andere Namen	Karan; 3,7,7-Trimethylbicyclo[4.1.0]heptan;
Summenformel	C10H18
Kurzbeschreibung	farblose, angenehm riechende Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
PubChem	79043
ChemSpider	71375
Wikidata	Q27116560
Eigenschaften
Molare Masse	138,25 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	0,841 g·cm−3
Siedepunkt	169 °C
Sicherheitshinweise
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	GHS-Gefahrstoffkennzeichnung; keine Einstufung verfügbar
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Caran ist ein bicyclischer, verbrückter Kohlenwasserstoff, der das Grundgerüst für eine Gruppe von Terpenen bildet. Mit der Summenformel C₁₀H₁₈ ist es ein Monoterpen, also ein Konstitutionsisomer von Bornan und Pinan.

Struktur

Caran und die von ihm abgeleiteten Terpene können auch als Derivate des Kohlenwasserstoffs Bicyclo[4.1.0]heptan aufgefasst werden. Diese Stammverbindung besteht aus einem Sechsring (Cyclohexanring) und einem Dreiring (Cyclopropanring), welche cis-verknüpft (anelliert) sind. Die Kohlenstoffatome des Sechsrings liegen nicht in einer Ebene. Im Caran finden sich noch zwei geminale Methylgruppen am Kohlenstoffatom Nr. 7 und eine Methylgruppe an C-3. Projiziert man die Kohlenstoffatome des Sechsrings in eine Ebene, so kann das C-3-Methyl (= C-10) auf derselben Seite wie C-7 (des Dreirings) liegen, oder auf der entgegengesetzten. Daher sind zwei Isomere (Diastereomere) des bicyclischen Kohlenwasserstoffs möglich, welche als cis-Caran bzw. trans-Caran bezeichnet wurden. Beide Isomere sind chiral.

Isomere von Caran
Name	cis-Caran	trans-Caran
Andere Namen	cis-3,7,7-Trimethylbicyclo[4.1.0]heptan (1R,3R,6S)-3,7,7-Trimethylbicyclo[4.1.0]heptan	trans-3,7,7-Trimethylbicyclo[4.1.0]heptan (1R,3S,6S)-3,7,7-Trimethylbicyclo[4.1.0]heptan
Strukturformel
CAS-Nummer	18968-24-6 2778-68-9 (–)-cis	18968-23-5 (+)-trans
CAS-Nummer	554-59-6 (unspez.)
PubChem	12302437	12302439
PubChem	79043 (unspez.)
Brechungsindex	1,4550 bei 20 °C	1,4565 bei 20 °C
Optische Aktivität [α]_D²⁰	−37,7°	+63,5°

Vorkommen und Herstellung

Die Kohlenwasserstoffe scheinen in der Natur nicht vorzukommen, wohl aber der ungesättigte Kohlenwasserstoff 3-Caren als Bestandteil von Terpentinölen, sowie einige Alkohole und Ketone.

Eine Synthese von cis-Caran geht vom 3-Caren aus, welches nach Hydroborierung und Oxidation den Alkohol cis-Caran-trans-4-ol lieferte. Dieser wurde deoxygeniert, indem sein Tosylat mit Lithiumaluminiumhydrid reduziert wurde.

trans-Caran wurde aus Caran-2-on durch Wolff-Kishner-Reduktion erhalten. Das Keton ist jedoch kein Naturstoff, sondern wurde synthetisch hergestellt.

Die einfachste Methode zur Herstellung dieser bicyclischen Kohlenwasserstoffe sollte die Hydrierung von 3-Caren sein. Sie ist jedoch nicht selektiv. Bei der heterogenen katalytischen Hydrierung wurde eine vorhergehende Isomerisierung (Äquilibrierung) zu 2-Caren beobachtet. Am Ende entsteht cis-Caran neben 1,1,4-Trimethylcycloheptan, d. h. zum Teil wird die C-1/C-6 Bindung hydrogenolytisch gespalten. So soll bei der heterogenen katalytischen Hydrierung mit Platinmohr ein Gemisch von cis-Caran (65 %), trans-Caran (32,5 %) und 1,1,4-Trimethylcycloheptan (2,5 %) gebildet werden. Durch fraktionierende Destillation des Gemisches kann reines cis- und trans-Caran gewonnen werden.

Literatur

D. Whittaker: The Monoterpenes in: A. A. Newman (Hrsg.): Chemistry of Terpenes and Terpenoids. S. 35, Academic Press, London 1972, ISBN 0-12-517950-2

Einzelnachweise

1 2 3 Eintrag zu Caran. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 31. Oktober 2012.
↑ Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
↑ John Lionel Simonsen: The Terpenes Volume II The Dicyclic Terpenes, Sesquiterpenes and their ... University Press, 1947, S. 54 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
1 2 3 4 5 6 W. Cocker, P. V. R. Shannon and P. A. Staniland: The chemistry of terpenes. Part II. The physical properties of some cis–trans substituted cyclohexanes. J. Chem. Soc. C, 1966, 946–949, doi:10.1039/J39660000946.
↑ Wesley Cocker, P. V. R. Shannon, P. A. Staniland: The chemistry of terpenes. Part I. Hydrogenation of the pinenes and the carenes, J. Chem. Soc. C, 1966, 41–47, doi:10.1039/J39660000041.
↑ I. I. Bardychev, E. F. Buinova, A. L. Pertsovskii: Synthesis and study of the properties of cis- and trans-caranes, Vesti Acad. Navuk Belarus. S.S.R. Ser. Khim. Navuk, 1970, 99–101. Zitiert nach Chemical Abstracts, Vol 74 (1971), Referat Nr. 112223j (74:112223j).

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[roempp-1] 1 2 3 Eintrag zu Caran. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 31. Oktober 2012.

[NV-2] Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.

[John_Lionel_Simonsen-3] John Lionel Simonsen: The Terpenes Volume II The Dicyclic Terpenes, Sesquiterpenes and their ... University Press, 1947, S. 54 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[cocker-4] 1 2 3 4 5 6 W. Cocker, P. V. R. Shannon and P. A. Staniland: The chemistry of terpenes. Part II. The physical properties of some cis–trans substituted cyclohexanes. J. Chem. Soc. C, 1966, 946–949, doi:10.1039/J39660000946.

[5] Wesley Cocker, P. V. R. Shannon, P. A. Staniland: The chemistry of terpenes. Part I. Hydrogenation of the pinenes and the carenes, J. Chem. Soc. C, 1966, 41–47, doi:10.1039/J39660000041.

[6] I. I. Bardychev, E. F. Buinova, A. L. Pertsovskii: Synthesis and study of the properties of cis- and trans-caranes, Vesti Acad. Navuk Belarus. S.S.R. Ser. Khim. Navuk, 1970, 99–101. Zitiert nach Chemical Abstracts, Vol 74 (1971), Referat Nr. 112223j (74:112223j).