Камфора ( / к æ м х ər / ) представляет собой воскообразную , воспламеняется , прозрачное твердое вещество с сильным запахом . [5] Это терпеноидный с химической формулой С 10 Н 16 О . Он встречается в древесине камфорного лавра ( Cinnamomum camphora ), большого вечнозеленого дерева, произрастающего в Восточной Азии , а также родственного дерева капур ( Dryobalanops sp.), высокое деревянное дерево из Юго-Восточной Азии . Это также встречается на некоторых других родственных деревьях семейства лавровых , особенно на Ocotea usambarensis . Листья розмарина ( Rosmarinus officinalis ) содержат от 0,05 до 0,5% камфоры [6], в то время как камфорное растение ( Heterotheca ) содержит около 5%. [7] Основным источником камфоры в Азии является камфорный базилик (родоначальник африканского голубого базилика ). Камфора также может быть получена синтетическим путем из скипидарного масла .
(+) - и (-) - камфора | |
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК 1,7,7-триметилбицикло [2.2.1] гептан-2-он | |
Другие названия 2-борнанон; Борнан-2-он; 2-камфанон; Formosa | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
3DMet | |
1907611 | |
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
ECHA InfoCard | 100.000.860 |
Номер ЕС |
|
Ссылка на Гмелин | 83275 |
IUPHAR / BPS |
|
КЕГГ |
|
MeSH | Камфора |
PubChem CID |
|
Номер RTECS |
|
UNII |
|
Номер ООН | 2717 |
Панель управления CompTox ( EPA ) |
|
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
Характеристики | |
Химическая формула | С 10 Н 16 О |
Молярная масса | 152,237 г · моль -1 |
Появление | Белые полупрозрачные кристаллы |
Запах | Ароматный и проникающий |
Плотность | 0,992 г · см −3 |
Температура плавления | 175–177 ° С (347–351 ° F, 448–450 К) |
Точка кипения | 209 ° С (408 ° F, 482 К) |
Растворимость в воде | 1,2 г · дм −3 |
Растворимость в ацетоне | ~ 2500 г · дм −3 |
Растворимость в уксусной кислоте | ~ 2000 г · дм −3 |
Растворимость в диэтиловом эфире | ~ 2000 г · дм −3 |
Растворимость в хлороформе | ~ 1000 г · дм −3 |
Растворимость в этаноле | ~ 1000 г · дм −3 |
журнал P | 2,089 |
Давление газа | 4 мм рт. Ст. (При 70 ° C) |
Хиральное вращение ([α] D ) | + 44,1 ° |
Магнитная восприимчивость (χ) | −103 × 10 −6 см 3 / моль |
Фармакология | |
Код УВД | C01EB02 ( ВОЗ ) |
Опасности | |
Пиктограммы GHS | |
Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
Положения об опасности GHS | H228 , H302 , H332 , H371 |
Меры предосторожности GHS | Р210 , Р240 , Р241 , Р260 , Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , Р280 , Р301 + 312 , Р304 + 312 , Р304 + 340 , P309 + 311 , P312 , P330 , P370 + 378 , Р405 , Р501 |
NFPA 704 (огненный алмаз) | 2 2 0 |
точка возгорания | 54 ° С (129 ° F, 327 К) |
самовоспламенения температуру | 466 ° С (871 ° F, 739 К) |
Пределы взрываемости | 0,6–3,5% [3] |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 1310 мг / кг (перорально, мышь) [4] |
LD Lo ( самый низкий опубликованный ) | 800 мг / кг (собака, перорально) 2000 мг / кг (кролик, перорально) [4] |
LC Lo ( самый низкий опубликованный ) | 400 мг / м 3 (мышь, 3 часа) [4] |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 2 мг / м 3 [3] |
REL (рекомендуется) | TWA 2 мг / м 3 [3] |
IDLH (Непосредственная опасность) | 200 мг / м 3 [3] |
Родственные соединения | |
Связанные кетоны | Фенхон , туйон |
Родственные соединения | Камфен , Пинен , Борнеол , Изоборнеол , Камфорсульфоновая кислота |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Молекула имеет два возможных энантиомера, как показано на структурных диаграммах. Структура слева представляет собой природную (+) - камфору ((1 R , 4 R ) -борнан-2-он), а ее зеркальное отображение, показанное справа, представляет собой (-) - камфору ((1 S , 4 S ) -борнан-2-он).
Он используется из-за его запаха, как жидкость для бальзамирования , лекарства местного действия и химические вещества, а также в религиозных церемониях.
Этимология
Слово камфора происходит от французского слова camphre , само от латинского : camfora , от арабского : كافور , латинизированного : kafur , от малайского : kapur , возможно, через санскрит : कर्पुरम् , латинизированного : karpuram . [8]
Камфора сжигалась как подношение индуистским божествам с древних времен и известна в Индии как «карпура ааратхи».
На старомалайском языке он известен как капур Барус , что означает «мел Баруса». Барус - древний порт, расположенный недалеко от современной Сиболги на западном побережье Суматры. [9] Этот портвейн торговал камфорой, извлеченной из камфорных деревьев ( Cinnamonum camphora ), которые были в изобилии в этом регионе. Даже теперь индонезийцы относятся к ароматическим нафталина шариками и нафталином как Капур Barus .
Производство
Камфора производилась как лесной продукт на протяжении веков, конденсируясь из пара, выделяемого при обжиге древесной щепы, срезанной с соответствующих деревьев, а затем путем пропускания пара через измельченную древесину и конденсации паров. [10] К началу 19 века запасы камфорного дерева в большинстве своем были исчерпаны, и в Японии и на Тайване остались большие насаждения, производство которых на Тайване значительно превышало японское. Камфора была одним из основных ресурсов, добываемых колониальными державами Тайваня, а также одним из самых прибыльных. Сначала китайцы, а затем японцы установили монополию на тайваньскую камфору. В 1868 году британские военно-морские силы вошли в гавань Аньпин, и местный британский представитель потребовал прекращения китайской монополии на камфору, после того как местный представитель Цин отказался, британцы подвергли город бомбардировке и захватили гавань. «Правила использования камфары», согласованные между двумя сторонами, впоследствии положили конец монополии на камфору. [11] Когда его использование в зарождающейся химической промышленности ( обсуждается ниже ) значительно увеличило объем спроса в конце 19 века, потенциал для изменений поставки и цены последовали. в 1911 году Роберт Кеннеди Дункан, промышленный химик и педагоге, связанный что Императорские японское правительство было в последнее время (1907-1908) пытался монополизировать производство природной камфары в качестве лесоматериала в Азии , но что монополия помешала разработка альтернатив тотального синтеза [12], которая началась в «чисто академической и полностью некоммерческой» [12] форме с первого доклада Густава Комппы, «но это решило судьбу японской монополии […] оно свершилось, чем привлекло внимание новой армии исследователей - химиков-промышленников. Вскоре патентные ведомства мира были переполнены предполагаемыми коммерческими синтезами камфары, и из предпочтительных процессов были созданы компании для их использования, фабрики, и в невероятно короткий промежуток времени, через два года после его академического синтеза, искусственная камфора, вся как хороший, как натуральный продукт, вышел на мировые рынки […] » [12] : 133–134 «… И все же искусственная камфора не вытесняет - и не может - вытеснять натуральный продукт в степени, достаточной, чтобы разрушить камфору. -растущая промышленность. Его единственная настоящая и вероятная будущая функция - действовать как постоянный сдерживающий фактор монополизации, действовать как балансир для регулирования цен в разумных пределах ». Эта постоянная проверка роста цен была подтверждена в 1942 году в монографии об истории DuPont. , где Уильям С. Даттон сказал: «Незаменимая при производстве пироксилиновых пластиков натуральная камфора, импортируемая из Формозы и обычно продаваемая по цене около 50 центов за фунт, достигла высокой цены в 3,75 доллара в 1918 году [на фоне нарушения мировой торговли и спроса на взрывчатые вещества что Первая мировая война создана]. Органические химики DuPont ответил путем синтеза камфоры из скипидара из южных пней сосны, в результате чего цена промышленного камфоры продается в вагонных партий в 1939 году была между 32 центов и 35 центов за фунт «. [13] : 293
Предпосылки синтеза Густава Комппы были следующими. В 19 веке было известно, что азотная кислота окисляет камфору до камфорной кислоты . Галлер и Блан опубликовали полусинтез камфоры из камфорной кислоты. Хотя они продемонстрировали его структуру, они не смогли этого доказать. Первый полный синтез камфорной кислоты был опубликован Komppa в 1903 году. Его исходными материалами были диэтилоксалат и 3,3-диметилпентановая кислота , которые реагировали посредством конденсации Клайзена с образованием дикетокамфорной кислоты. Метилирование метилиодидом и сложная процедура восстановления дали камфорную кислоту. Вскоре после этого Уильям Перкин опубликовал еще один синтез. Ранее некоторые органические соединения (например, мочевина ) были синтезированы в лаборатории в качестве доказательства концепции , но камфора была дефицитным натуральным продуктом, пользующимся спросом во всем мире. Комппа понял это. Он начал промышленное производство камфоры в Тайнионкоски , Финляндия , в 1907 году (с большой конкуренцией, как сообщил Кеннеди Дункан).
Камфору можно производить из альфа-пинена , который содержится в масле хвойных деревьев, и ее можно перегонять из скипидара, получаемого в качестве побочного продукта химической варки целлюлозы . С уксусной кислотой в качестве растворителя и при катализе сильной кислотой альфа-пинен легко перегруппировывается в камфен , который, в свою очередь, подвергается перегруппировке Вагнера-Меервейна в изоборнильный катион, который захватывается ацетатом с образованием изоборнилацетата . Гидролиз до изоборнеола с последующим окислением дает рацемическую камфору. В отличие от этого, камфора в природе встречается как D- камфора , ( R ) -энантиомер .
Биосинтез
В биосинтезе , камфора получают из геранилпирофосфата , с помощью циклизации linaloyl пирофосфата к борниловому пирофосфату, с последующим гидролизом до борнеола и окисления до камфоры.
Реакции
Типичные камфорные реакции:
- бромирование ,
- окисление с азотной кислотой ,
- преобразование в изонитрозокамфору .
Камфора также может быть восстановлена до изоборнеола с помощью боргидрида натрия .
В 1998 году К. Чакрабарти и его сотрудники из Индийской ассоциации развития науки , Калькутта , приготовили тонкую алмазную пленку, используя камфору в качестве прекурсора для химического осаждения из паровой фазы . [14]
В 2007 году углеродные нанотрубки были успешно синтезированы с использованием камфары в процессе химического осаждения из газовой фазы . [15]
Физическое использование
Сублимации способность камфоры дает ему несколько применений.
Пластмассы
Первыми значительными искусственными пластиками были пластики из нитроцеллюлозы (пироксилина) с низким содержанием азота (или «растворимые») . В первые десятилетия индустрии пластмасс камфора использовалась в огромных количествах [12] : 130 в качестве пластификатора, который создает целлулоид из нитроцеллюлозы, в нитроцеллюлозных лаках и других пластмассах и лаках.
Средство от вредителей и консервант
Камфора считается токсичной для насекомых и поэтому иногда используется как репеллент. [16] Камфора используется как альтернатива нафталиновым шарикам . Кристаллы камфоры иногда используются для предотвращения повреждения коллекций насекомых другими мелкими насекомыми. Его хранят в одежде, используемой в особых случаях и на праздниках, а также в углах шкафов как средство от тараканов. Дым камфорного кристалла или камфорных ароматических палочек можно использовать как экологически чистый репеллент от комаров. [17]
Недавние исследования показали, что эфирное масло камфоры можно использовать в качестве эффективного фумиганта против красных огненных муравьев, поскольку оно влияет на поведение при атаке, лазании и кормлении крупных и второстепенных рабочих. [18]
Камфора также используется как противомикробное вещество. В бальзамировании , камфорное масло было одним из ингредиентов , используемых древними египтянами для мумификации . [19]
Твердая камфора выделяет пары, которые образуют антикоррозионное покрытие и поэтому хранятся в ящиках для инструментов для защиты инструментов от ржавчины. [ необходима цитата ]
Духи
В древнем арабском мире камфора была распространенным ингредиентом духов. [20] Китайцы называют лучшую камфору «ароматом мозга дракона» из-за ее «острого и зловещего аромата» и «столетий неуверенности в ее происхождении и способе происхождения». [21]
Кулинарное использование
Один из самых ранних известных рецептов мороженого, относящийся к династии Тан, включает камфору в качестве ингредиента. [22] Его использовали для ароматизации квасного хлеба в Древнем Египте. [23] В древней и средневековой Европе камфора использовалась в качестве ингредиента сладостей . Он использовался в большом количестве как соленых, так и сладких блюд в средневековых кулинарных книгах на арабском языке , таких как аль-Китаб аль-Табих, составленный ибн Сайяром аль-Варраком в 10 веке. [24] Согласно книге, написанной в конце 15 века для султанов Манду, он также использовался в сладких и соленых блюдах в Ниматнаме . [25]
Лекарственное использование
Камфора обычно применяется в качестве местного лекарства в виде крема или мази для кожи, чтобы уменьшить зуд от укусов насекомых, незначительное раздражение кожи или боль в суставах. [26] Она поглощается в коже эпидермисе , [26] , где он стимулирует нервные окончания , чувствительные к воздействию тепла и холод, создавая ощущение тепла , когда активно применяется, или прохладное ощущение , когда применяется осторожно. [27] [28] [29] Воздействие на нервные окончания также вызывает легкую местную анальгезию. [30]
Камфора также используется в виде аэрозоля , обычно при вдыхании пара , для подавления кашля и облегчения заложенности верхних дыхательных путей из-за простуды . [31]
В высоких дозах камфора вызывает симптомы раздражительности, дезориентации , вялости , мышечных спазмов , рвоты , спазмов в животе, судорог и судорог . [32] [33] [34] Смертельные дозы для взрослых находятся в диапазоне 50–500 мг / кг (перорально). Как правило, два грамма вызывают серьезную токсичность, а четыре грамма потенциально смертельны. [35]
Камфора имеет ограниченное применение в ветеринарии в качестве стимулятора дыхания у лошадей. [36]
Камфора использовалась Ладисласом Дж. Медуной, чтобы вызвать приступы у больных шизофренией. [37]
Традиционная медицина
Камфора использовалась в традиционной медицине на протяжении веков, вероятно, чаще всего как противоотечное средство. [27] Камфора использовалась на древней Суматре для лечения растяжений, отеков и воспалений. [38] Камфора также веками использовалась в традиционной китайской медицине для различных целей. [27]
Он также использовался в Индии с древних времен.
Фармакология
Камфора является парасимпатолитическим агентом, который действует как неконкурентный никотиновый антагонист в отношении nAChR . [39] [40]
Религия
Индуистские религиозные церемонии
Камфора широко используется в индуистских религиозных церемониях. В Индии его ставят на подставку под названием «карпур дани» . Арти совершается после поджога, как правило, в качестве последнего шага пуджи . [41]
Смотрите также
- 1,4-дихлорбензол
- Цитраль
- Эвкалиптол
- Лаванда
- Испаритель
Рекомендации
- ↑ The Merck Index , 7-е издание, Merck & Co., Рэуэй, Нью-Джерси, США, 1960.
- ^ Справочник по химии и физике , CRC Press, Анн-Арбор, Мичиган, США
- ^ a b c d Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0096» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ а б в «Камфора (синтетическая)» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). 4 декабря 2014 . Проверено 19 февраля 2015 года .
- ^ Манн Дж. К., Хоббс Дж. Б., Бэнторп Д. В., Харборн Дж. Б. (1994). Натуральные продукты: их химия и биологическое значение . Харлоу, Эссекс, Англия: Longman Scientific & Technical. С. 309–11 . ISBN 978-0-582-06009-8.
- ^ «Розмарин» . Drugs.com . Проверено 23 июля +2016 .
- ^ Линкольн, DE, Б.М. Лоуренс. 1984. Летучие компоненты камфорного растения Heterotheca subaxillaris . Фитохимия 23 (4): 933-934
- ^ «Камфора» . Интернет-словарь этимологии . Дуглас Харпер . Проверено 23 мая 2021 года .
- ^ Дракард, Джейн (1989). «Порт в Индийском океане: источники для более ранней истории Баруса». Архипел . 37 : 53–82. DOI : 10,3406 / arch.1989.2562 .
- ^ «Камфора» . britannica.com . Проверено 12 декабря 2018 года .
- ^ Чунг, Хан. «Тайвань во времени: камфорный спор» . www.taipeitimes.com . Тайбэй Таймс . Проверено 14 ноября 2020 года .
- ^ а б в г Кеннеди Дункан, Роберт (1911), «Камфора: революционная индустрия» , Некоторые химические проблемы сегодняшнего дня , Харпер и братья, LCCN 11026192 .
- ^ Даттон, Уильям С. (1942), Du Pont: сто сорок лет , сыновья Чарльза Скрибнера, LCCN 42011897 .
- ^ Чакрабарти К., Чакрабарти Р., Чаттопадхьяи К.К., Чаудхури С., Пал А.К. (1998). «Наноалмазные пленки, полученные из CVD камфоры». Diam Relat Mater . 7 (6): 845–52. Bibcode : 1998DRM ..... 7..845C . DOI : 10.1016 / S0925-9635 (97) 00312-9 .
- ^ Кумар М, Андо Й (2007). «Углеродные нанотрубки из камфары: экологически чистая нанотехнология» . J Phys Conf Ser . 61 (1): 643–6. Bibcode : 2007JPhCS..61..643K . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 61/1/129 .
- ^ Альманах экономки, или Oracle Молодой жены! за 1840 год !. № 134. Нью-Йорк: Элтон, 1840. Печать.
- ^ Гош, GK (2000). Биопестициды и комплексная борьба с вредителями . Издательство APH. ISBN 978-8-176-48135-9.
- ^ Фу Дж.Т., Тан Л., Ли В.С., Ван К., Ченг Д.М., Чжан ЗиСи (2015). «Углеродные нанотрубки из камфары: экологически чистая нанотехнология» . J Insect Sci . 15 (1): 129. DOI : 10,1093 / jisesa / iev112 . PMC 4664941 . PMID 26392574 .
- ^ «Раскрыта сложность изготовления мумие» . Проверено 3 июля 2018 .
- ^ Жених, Н. (2012). Справочник по парфюмерии . Springer Нидерланды. ISBN 978-9-401-12296-2.
- ^ Донкин, Р.А. (1999). Духи мозга дракона: историческая география камфоры . Брилл. ISBN 978-9-004-10983-4.
- ^ Кларк, Крис (2004). Наука мороженого . Королевское химическое общество. п. 4 .
- ^ Мюллер, HG (1986). Выпечка и пекарни . Публикации Шира. п. 7. ISBN 9780852638019.
- ^ Насралла, Наваль (2007). Анналы кухонь халифов: Багдадская поваренная книга X века Ибн Сайяра аль-Варрака . Исламская история и цивилизация, 70. Лейден, Нидерланды: Brill. ISBN 978-0-415-35059-4.
- ^ Титли, Нора М. (2004). Рукопись Ниматнамы султанов Манду: Книга наслаждений султана . Исследования Рутледжа в Южной Азии. Лондон, Великобритания: Рутледж. ISBN 978-0-415-35059-4.
- ^ а б «Камфорный крем и мазь» . Drugs.com. 25 августа 2019 . Дата обращения 19 февраля 2020 .
- ^ a b c Гудман и Гилман, Фармакологические основы терапии , Macmillan 1965, стр. 982-983.
- ^ Грин, Б.Г. (1990). «Сенсорные характеристики камфоры» . Журнал следственной дерматологии . 94 (5): 662–6. DOI : 10.1111 / 1523-1747.ep12876242 . PMID 2324522 .
- ^ Котака, Т .; Kimura, S .; Kashiwayanagi, M .; Ивамото, Дж. (2014). «Камфора вызывает у человека ощущение холода и тепла с увеличением кровотока в коже и мышцах» . Биологический и фармацевтический бюллетень . 37 (12): 1913–8. DOI : 10.1248 / bpb.b14-00442 . PMID 25451841 .
- ^ Управление болью Боники (4-е изд.). Филадельфия, Балтимор: Уолтерс Клувер - Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. 2009. с. 29. ISBN 9780781768276.
- ^ «Камфора» . Drugs.com. 18 ноября 2019 . Дата обращения 19 февраля 2020 .
- ^ «Передозировка камфоры» . MedlinePlus, Национальная медицинская библиотека, Национальные институты здравоохранения США. 12 января 2019 . Проверено 19 февраля 2020 года .
- ^ Мартин Д., Вальдес Дж., Борен Дж., Майерсон М. (октябрь 2004 г.). «Кожная абсорбция камфоры, ментола и метилсалицилата у людей». Журнал клинической фармакологии . 44 (10): 1151–7. DOI : 10.1177 / 0091270004268409 . PMID 15342616 . S2CID 38504197 .
- ^ Uc A, Bishop WP, Sanders KD (июнь 2000 г.). «Гепатотоксичность камфоры». Южный медицинский журнал . 93 (6): 596–8. DOI : 10.1097 / 00007611-200006000-00011 . PMID 10881777 .
- ^ "Информационная монография ядов: Камфора" . Международная программа химической безопасности.
- ^ «Камфорная инъекция (Канада)» . Drugs.com. 6 февраля 2020 года . Дата обращения 19 февраля 2020 .
- ^ Bangen, Ганс: Geschichte дер medikamentös Терапи дер Schizophrenie. Берлин 1992, стр. 51-55 ISBN 3-927408-82-4
- ^ Миллер, Чарльз. История Суматры: счет Суматры . п. 121.
- ^ Park, TJ; Seo, HK; Канг, Би Джей; Ким, К.Т. (2001). «Неконкурентное ингибирование камфорой никотиновых рецепторов ацетилхолина» . Биохимическая фармакология . 61 (7): 787–93. DOI : 10.1016 / s0006-2952 (01) 00547-0 . PMID 11274963 .
- ^ Пак, Тэ-Чжу; Со, Хёк-Гё; Канг, Бюнг-Джо; Ким, Кьонг-Тай (2001). «Неконкурентное ингибирование камфорой никотиновых рецепторов ацетилхолина» . Биохимическая фармакология . 61 (7): 787–793. DOI : 10.1016 / S0006-2952 (01) 00547-0 . PMID 11274963 .
- ^ Бахадур, Ом Лата (1996). Книга индуистских праздников и церемоний (3-е изд.). Нью-Дели: UBS Publishers Distributors ltd. С. 172–3 . ISBN 978-81-86112-23-6.
Внешние ссылки
- INCHEM в IPCS (Международная программа химической безопасности)
- Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - камфора в центрах по контролю и профилактике заболеваний