Kopf- und Schwanzposition beim Isopren 175px|Isopren Isopren
Isopren enthält 5 Kohlenstoffatome 175px|Isopren Isopren
Monoterpene enthalten 10 Kohlenstoffatome 140px|Myrcen Myrcen, die rot markierte Schlangenlinie markiert die Verknüpfungsstelle zwischen den beiden Isopren-Einheiten 120px|Limonen Limonen, die rot markierten Schlangenlinien markieren die Verknüpfungsstellen zwischen den beiden Isopren-Einheiten
Sesquiterpene enthalten 15 Kohlenstoffatome 152px|Candinen Candinen, die rot markierten Schlangenlinien markieren die Verknüpfungsstellen zwischen den drei Isopren-Einheiten
Die Isoprenregel erkannte zuerst der deutsche Chemiker Otto WallachAlbert Gossauer: Struktur und Reaktivität der Biomoleküle, Verlag Helvetica Chimica Acta, Zürich, 2006, S. 124–133, ISBN 978-3-906390-29-1.. Erstmals formulierte sie der kroatische Chemiker Leopold Ružička, sie ist eine empirische Regel in der Naturstoffchemie.Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 3: H–L. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7, S. 1966. Demnach sind viele Naturstoffe Oligomere oder PolymereHans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 627, ISBN 3-7776-0406-2. des Isoprens (2-Methyl-1,3-butadien, Summenformel: C5H8).
Monoterpene (C10) aus zwei Isopreneinheiten – mit je fünf Kohlenstoffatomen (C5) – sowie Sesquiterpene (C15) aus drei Isopreneinheiten sind einfache Beispiele für solche Naturstoffe. Diterpene (C20) aus vier Isopreneinheiten und Carotinoide (C40) aus acht Isopreneinheiten sind komplexere Beispiele. Dolichol (C100) enthält folglich 20 Isopreneinheiten. Kautschuk ist ein Polyterpen der Summenformel (C5H8)n mit n = 8000–30000Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 3: H–L. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7, S. 2064–2069. und kann pyrolytisch zu Isopren abgebaut werden.
Die Entdeckung von nicht der Isoprenregel gehorchenden Naturstoffen – wie beispielsweise Lanosterin – führte 1953 zu einer Neuformulierung durch Leopold Ružička, zur biogenetischen Isoprenregel.Leopold Ruzika: Rolle der Riechstoffe in meinem chemischen Lebenswerk, Helv. Chim. Acta 54 (1971) 1753–1759. Demnach sind die scheinbaren Ausnahmen von der Isoprenregel begründet in Folgereaktionen (Isomerisierungen, Alkylierungen, Desalkylierungen).J. W. Cornforth: Olefin-Alkylierung in der Biosynthese, Angew. Chem. 80 (1968) S. 977–985, DOI: 10.1002/ange.19680802302. Weiterhin wurde erkannt, dass die Oligomerisierung des Isoprens neben der üblichen Kopf-Schwanz-Verknüpfung auch über die Kopf-Kopf- oder Schwanz-Schwanz-Verknüpfung realisiert werden kann.
Chemiehistorische Bedeutung Chemiehistorisch besitzt die Isoprenregel eine erhebliche Bedeutung, da die Konstitutionsermittlung zahlreicher Naturstoffe so erst möglich war.
Einzelnachweise
Kategorie:Reaktionsregel