Кіріспе

Токсикалық, балауыз тәрізді, мөлдір хош иісті органикалық қосылыс

Chembox
| Verifiedfields = changed
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 464187620
| Reference=
| ImageFile1 = Alcanfor 2D.svg
| ImageName1 = (R) және (S) камфораның құрылымдық формуласы
| ImageCaption1 = (+) және (−) камфора
| ImageFile2 = Alcanfor 3D xray.png
| ImageName2 = Камфордың шарлы-тақталы моделі (екі энантиомері)
| IUPACName = 1,7,7 Trimethylbicyclo[2.2.1]heptan-2-one
| OtherNames = 2-Bornanone; Bornan-2-one; 2-Camphanone; Formosa
|Section1=
|Section2=
|Section6=
|Section7=Chembox Hazards
| GHSPictograms =
| GHSSignalWord = Ескерту
| HPhrases =
| PPhrases =
| NFPA H = 2
| NFPA F = 2
| NFPA R = 0
| ExploLimits = 0.6–3.5%
| REL = TWA 2 мг/м3
| LCLo = 400 мг/м3 (ешкі, 3 сағ) Терпеноид және циклді кетон ретінде жіктеледі. Ол Шығыс Азияда өсетін үлкен мәңгі жасыл кафур лаврі (Cinnamomum camphora) және Оңтүстік-Шығыс Азиядағы биік ағаш – капур ағашы (Dryobalanops sp.) ағаштарында кездеседі. Сондай-ақ, ол лавр тұқымдасына жататын басқа да ағаштарда, әсіресе Ocotea usambarensis-те табылады. Розмарин жапырақтарында (Rosmarinus officinalis) 0,05–0,5% камфора, ал камфорлы шөпте (Heterotheca) 5%-ға жуық камфора бар. Азияда камфораның негізгі көзі – камфорлы базилик (Африкалық көк базиліктің ата-анасы). Камфораны терпентин майынан синтетикалық жолмен де алуға болады. Қосылыс хиралды, құрылымдық схемада көрсетілгендей, екі мүмкін энантиомерде кездеседі. Сол жақтағы құрылым – табиғи түрде кездесетін (+) камфора ((1R,4R)-боран-2-он), ал оң жақтағы оның айнасы – (−) камфора ((1S,4S)-боран-2-он). Камфордың пайдасы көп емес, бірақ ол табиғи көздерден оңай тазартылатын қосылыс ретінде тарихи маңызы бар.

Этимология

Камфор сөзі 14 ғасырда ежелгі тілден, ортағасырлық камфорадан, кафур сөзінен, мүмкін грек тілі арқылы, австронезиялық тілдегі 'әк' (саз) сөзінен шыққан. Ежелгі малай тілінде камфор капур барус деп аталған, яғни "Барустың әкі" деген мағынаны білдіреді. Бұл порт Барусқа, қазіргі Сиболганың жанындағы ежелгі портына сілтеме жасайды, ол аймақта көптеп өсетін Борнео камфор ағаштарынан (Dryobalanops aromatica) алынған камформен сауда жасаған.

Табиғи камфор

Камфор ғасырлар бойы орман өнімі ретінде өндіріліп келеді, Camphora officinarum ағашынан кесілген ағаш қиқымдарын қуыру арқылы бөлінетін будан конденсациялану арқылы, ал кейінірек ұнтақталған ағаштан бу өткізіп, буды конденсациялау арқылы алынатын еді. 19-шы ғасырдың басында көптеген камфор ағаштары құрытылып, қалған ірі егістіктер Жапония мен Тайваньда болды, мұнда Тайвань өндірісі жапондықтан әлдеқайда жоғары болды. Камфор Тайваньның отаршылдық биліктерінің негізгі және ең табысты ресурстарының бірі болды. Бірінші қытайлар, содан кейін жапондықтар Тайвань камфорына монополия орнатты. 1868 жылы британдық әскери-теңіз күштері Анпинг портына келді, ал жергілікті британдық өкілі қытай камфор монополиясын тоқтатуды талап етті. Жергілікті императорлық өкіл бас тартқаннан кейін, британдықтар қаланы бомбалап, порты басып алды. Екі тарап арасында келісілген «камфор ережелері» кейіннен камфор монополиясының қысқа мерзімге соңғы тоқтауына себеп болды.

Синтетикалық камфор

Камфор альфа-пиненнен өндіріледі, ол қылқан жапырақты ағаштардың майларында көп мөлшерде кездеседі және химиялық целлюлоза өндірісінің қосалқы өнімі ретінде алынатын терпентиннен дистилляциялау арқылы да өндірілуі мүмкін. Сірке қышқылының ангидриді еріткіш ретінде қолданылып, күшті қышқыл катализаторы ретінде әрекет еткенде, альфа-пинен изоборнил ацетатына айналады. Осы эфирдің гидролизі изоборнеолды береді, ол рацемиялық камфорды алу үшін тотықтырылуы мүмкін. Ал, камфор табиғатта D-камфор, яғни (R) энантиомер түрінде кездеседі.

Биосинтез

Биосинтезде камор геранил пирофосфатынан линалоил пирофосфатының борнил пирофосфатына циклизациялануы, одан кейін борнеолға гидролизденуі және каморға тотығуы арқылы түзіледі.

Қолданылуы

Адам жаратқан алғашқы маңызды пластиктер төмен азотты (немесе "ерігіш") нитроцеллюлоза (пироксилин) пластиктері болды. Пластик өндірісінің алғашқы онжылдықтарында кемпіршөп зор мөлшерде қолданылды. Кемпіршөп ежелгі Суматрада бұлшық созылуларын, ісінуді және қабынуды емдеу үшін қолданылған. Сондай-ақ, кемпіршөп ғасырлар бойы дәстүрлі қытай медицинасында түрлі мақсаттарда пайдаланылған. 20 ғасырда кемпіршөп инъекция арқылы сергіткіш ретінде, ал шизофрениямен ауыратын адамдарда психозды емдеу үшін ұстамаларды тудыру үшін қолданылды. Кемпіршөп ветеринариялық медицинада жылқыларда тыныс алу қиындықтарын емдеу үшін бұлшықетке инъекция арқылы шектеулі түрде қолданылады.

Жергілікті дәрілік заттар

Камфор көбінесе теріге жағылатын крем немесе май түрінде қолданылады, ол жәндік шаққандағы қышық, шағын тері тітіркенулері немесе буын ауруларын басады. Ол ыстық пен суыққа сезімтал жүйке ұштарын ынталандырады, соның салдарынан қарқынды жағу кезінде жылу сезімі, ал ақырын жағу кезінде салқын сезім тудырады, бұл оның қарсы тітіркендіргіш қасиеттерін көрсетеді.

Тыныс алу үшін аэрозоль

Камфор сонымен қатар аэрозоль түрінде, көбінесе буды тынысқа алу арқылы, кейде танымал мұрынға салынатын ингалятор таяқшалары арқылы қолданылады, жөтелді басу және суық тиюге байланысты жоғарғы тыныс жолдарының бітелуін жеңілдету үшін. Дегенмен, мұндай емнің клиникалық тиімділігі күмәнді.

Басқа да мақсатты пайдаланулар

Камфорды мергендер мылтықтың алдыңғы және артқы бағытталғыштарын қарарту үшін қолданады, осылайша олардың жарық шағылыстыруын болдырмауға болады. Бұл үшін шамалы мөлшерде камфорды жағып, салыстырмалы түрде төмен температурада жағу керек, содан соң шығатын күлді бағытталғыштардың үстіне ұстап, күлдің жабынуын қамтамасыз етуге болады. Тарихи тұрғысынан алғанда, осы күлмен қарарту барографтың жазба парақтарын да жабу үшін пайдаланылған.

Жәндіктерді қорғау және қорғау

Камфор жәндіктерге улы екеніне сендіріледі, сондықтан кейде оны жәндіктерден қорғау үшін пайдаланады. Камфор нафталиннің орнына қолданылады. Камфор кристалдарын кейде басқа кішкентай жәндіктердің жәндіктер коллекциясына зиян келтіруіне жол бермеу үшін қолданады. Оны арнайы жағдайларда және мерекелерде киілетін киімдерде, сондай-ақ шкафтардың бұрыштарында тарақандарды қуу үшін сақтайды. Камфор кристалдарының немесе камфордан жасалған құрылыстың түтіні қоршаған ортаға зиянсыз комарга қарсы құрал ретінде қолданылуы мүмкін. Жақындағы зерттеулер көрсеткендей, камфор эфир майы қызыл отты құмырсқаларға қарсы тиімді фумигант ретінде қолданылуы мүмкін, себебі ол үлкен және кіші жұмысшылардың шабуылдау, өрмелеу және тамақтану әрекеттеріне әсер етеді. Камфор сонымен қатар антимикробтық зат ретінде де қолданылады. Ежелгі египеттіктер бальзамдау кезінде мумиялау үшін камфор майын қолданған. Қатты камфордан бөлінетін түйіршіктер тотқа қарсы жабын түзеді, сондықтан құралдарды тоттан қорғау үшін құрал сандықтарында сақталады.

Парфюмерия

Ежелгі араб әлемінде кафур жипар иіс заттарының құрамына жиі қосылатын. Қытайлықтар ең жақсы камфораны "аждаһа миының хош иісі" деп атаған, оның себебі – "өткір және маңызды иісі" және "оның қандай жерден шыққандығы мен қалай пайда болғандығы туралы ғасырлар бойғы белгісіздік".

Ас дайындауда

Танг әулеті тұсындағы ең ерте белгілі мұзқаймақ рецептінің құрамында камфора бар. Ежелгі Египетте ол ашытылған нанды дәмдету үшін қолданылған. Ежелгі және орта ғасырлық Еуропада камфора тәттілерге қосылатын ингредиент ретінде пайдаланылған. Орта ғасырлық араб тіліндегі ас кітаптарында, мысалы, 10-шы ғасырда ибн Саяр әл-Уаррак құрастырған «Аль-Китаб әл-Табих» кітабында, көптеген дәмді және тәтті тағамдарда қолданылған. Сондай-ақ, 15-шы ғасырдың соңында Манду сұлтандары үшін жазылған кітапта айтылғандай, «Ни’матнама» кітабында да тәтті және дәмді тағамдарға қосылған. Ол «жеуге жарамды камфора» (немесе капур) деп аталатын дәмдеуіштің негізгі құрамы болып табылады және Оңтүстік Үндістанның дәстүрлі десерттері, мысалы, Паясам мен Чаккарай Понгал сияқты тағамдарда қолданылады.

Діни рәсімдер

Камфор индуист діни рәсімдерінде кеңінен қолданылады. Аарти оны тұраққа қойып, отқа қойғаннан кейін, әдетте пуджаның соңғы қадамы ретінде орындалады. Камфор Құранда жұмақтың имандыларына берілген шараптың хош иісі ретінде айтылған.

Уыттылық

Кейбір адамдарда теріге жағылғанда камфор аллергиялық реакция тудыруы мүмкін; ауызға қабылдағанда камфор кремі немесе майы уытты. Ересектерде ауыз арқылы қабылдағандағы өлімге алып келетін доза 50–500 мг/кг көлемінде болады. Әдетте, екі грамм жұтылса ауыр улануға, ал төрт грамм жұтылса өлімге әкелуі мүмкін. Ауада таралған камфор адам тыныс алғанда уытты болуы мүмкін. Камфордың ауадағы қауіпсіз шекті концентрациясы (PEL), 8 сағаттан аспайтын уақыт ішінде (TWA) 2 мг/м3 құрайды. 200 мг/м3 өте қауіпті деңгей (IDLH) деп есептеледі.

Синтетикалық камфордың тарихы

Оның жаңадан дамыған химия өнеркәсіптерінде (төменде талқыланғандай) қолданылуы 19-ғасырдың соңында сұраныстың көлемін күрт арттырды, соның салдарынан ұсыныстағы және бағадағы өзгерістерге мүмкіндік туды. 1911 жылы өнеркәсіптік химик және педагог Роберт Кеннеди Дункан, Жапон императорлық үкіметінің Азиядағы орман өнімі ретінде табиғи камфор өндірісін монополиялауға тырысқанын (1907–1908 жж.), бірақ толық синтездің баламаларын әзірлеу арқасында бұл монополияның алдын алуға қол жеткізгенін айтты. Бұл синтез "таза академиялық және мүлдем коммерциялық емес" мақсатта басталған. Густав Комппаның синтезінің алғышарты келесідей болды. 19-ғасырда азот қышқылы камфорды камфора қышқылына дейін тотықтыратыны белгілі болды. Халлер мен Бланк камфора қышқылынан камфордың жартылай синтезін жариялады. Олар оның құрылымын көрсеткенмен, оны дәлелдей алмады. Камфора қышқылының алғашқы толық синтезін Комппа 1903 жылы жариялады. Оның бастапқы материалдары диэтил оксалат және 3,3 диметилпентаноя қышқылы болды, олар Клейзен конденсациясы арқылы дикетокамфора қышқылын түзіп, реакцияға түсті. Метил йодты метилдеу және күрделі тотығудан кейін камфора қышқылы алынды. Уильям Перкин одан кейін қысқа уақыттан соң тағы бір синтезді жариялады. Бұрын кейбір органикалық қосылыстар (мысалы, мочевина) зертханада идеяны растау үшін синтезделген, бірақ камфор – бүкіл әлемде сұранысқа ие сирек кездесетін табиғи өнім болды. Комппа мұны түсінді және 1907 жылы Финляндияның Таинионкоски қаласында камфордың өнеркәсіптік өндірісін бастады (Кеннеди Дункан хабарлағандай, көптеген бәсекелестер болды).