Введение

Токсичное, воскообразное и прозрачное ароматическое органическое соединение.

Chembox
| Verifiedfields = changed
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 464187620
| Reference=
| ImageFile1 = Alcanfor 2D.svg
| ImageName1 = Структурная формула (R) и (S)-камфоры
| ImageCaption1 = (+) и (−)-камфора
| ImageFile2 = Alcanfor 3D xray.png
| ImageName2 = Модель камфоры в виде шаров и палочек (оба энантиомера)
| IUPACName = 1,7,7-Триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-он
| OtherNames = 2-Борнанон; Борнан-2-он; 2-Камфанон; Формоза
|Section1=
|Section2=
|Section6=
|Section7=Chembox Hazards
| GHSPictograms =
| GHSSignalWord = Предупреждение
| HPhrases =
| PPhrases =
| NFPA H = 2
| NFPA F = 2
| NFPA R = 0
| ExploLimits = 0,6–3,5%
| REL = ПДК (в среднем за 8 часов) 2 мг/м3
| LCLo = 400 мг/м3 (мышь, 3 ч)
Классифицируется как терпеноид и циклический кетон. Содержится в древесине лавра камфорного (Cinnamomum camphora), большого вечнозеленого дерева, произрастающего в Восточной Азии; и в дереве капур (Dryobalanops sp.), высоком древесном дереве из Юго-Восточной Азии. Также встречается в некоторых других родственных деревьях семейства лавровых, в частности Ocotea usambarensis. Листья розмарина (Rosmarinus officinalis) содержат от 0,05 до 0,5% камфоры, а камфорник (Heterotheca) – около 5%. Основным источником камфоры в Азии является камфорный базилик (родитель африканского синего базилика). Камфора также может быть синтетически получена из масла терпентина. Соединение является хиральным и существует в виде двух возможных энантиомеров, как показано на структурных схемах. Структура слева – это природный (+) камфор ((1R,4R)-борнан-2-он), а его зеркальное отражение справа – (−)-камфор ((1S,4S)-борнан-2-он). Камфора имеет ограниченное применение, но представляет исторический интерес как соединение, которое легко очищается из природных источников.

Этимология

Слово камфора происходит в XIV веке от древнего , само по себе от средневековой камфоры, от كافور, возможно, через , от, по-видимому, от австронезийского слова, означающего «известь» (крейда). В древнемалайском языке камфора называлась капур барус, что означает «известь Баруса», отсылая к Барусу – древнему порту недалеко от современной Сиболги на западном побережье Суматры. В этом порту торговали камфорой, извлекаемой из камфорных деревьев Борнео (Dryobalanops aromatica), которые в изобилии росли в этом регионе.

Природный камфор

Камфора производилась как лесной продукт на протяжении веков, конденсируясь из пара, выделяемого при обжаривании древесной щепы, полученной из Камфоры лекарственной (Camphora officinarum), а позднее – путем пропускания пара через измельченную древесину и конденсации образующегося пара. К началу XIX века большинство запасов камфоры были истощены, и значительные заросли остались лишь в Японии и на Тайване, при этом тайваньское производство значительно превосходило японское. Камфора была одним из основных ресурсов, добываемых колониальными державами на Тайване, и одним из самых прибыльных. Сначала китайцы, а затем японцы установили монополию на тайваньскую камфору. В 1868 году британский военно-морской флот вошел в гавань Аньпин, и местный британский представитель потребовал отмены китайской камфорной монополии. После отказа местного представителя императорской власти британцы подвергли город бомбардировке и захватили гавань. Последующие "камфорные регламенты", согласованные обеими сторонами, ненадолго положили конец камфорной монополии.

Синтетическая камфора

Камфора производится из альфа-пинена, который в изобилии содержится в маслах хвойных деревьев и может быть выделен дистилляцией из терпентина, являющегося побочным продуктом химической переработки древесины. При использовании уксусного ангидрида в качестве растворителя и в присутствии сильного кислотного катализатора альфа-пинен превращается в изоборнилацетат. Гидролиз этого сложного эфира дает изоборнеол, который можно окислить до рацемической камфоры. В отличие от этого, камфора в природе встречается в виде D-камфоры, (R)-энантиомера.

Биосинтез

При биосинтезе камфора образуется из геранилпирофосфата через циклизацию линалоилпирофосфата в борнилпирофосфат, за которой следует гидролиз до борнеола и окисление до камфоры.

Применение

Первыми значительными искусственными пластмассами были низкоазотные (или "растворимые") нитроцеллюлозные (пироксилиновые) пластмассы. В первые десятилетия развития индустрии пластмасс камфора использовалась в огромных количествах. Камфора использовалась в древней Суматре для лечения растяжений, отёков и воспалений. Камфора также на протяжении веков применялась в традиционной китайской медицине в различных целях. В XX веке камфора использовалась как аналептическое средство посредством инъекций, а также для вызывания судорог у людей, страдающих шизофренией, в попытке лечения психоза. В ветеринарии камфора применяется ограниченно в виде внутримышечных инъекций для лечения затруднённого дыхания у лошадей.

Местоимение

Камфора обычно применяется в качестве местного средства в виде крема или мази для облегчения зуда от укусов насекомых, незначительного раздражения кожи или боли в суставах. Она стимулирует нервные окончания, чувствительные к теплу и холоду, вызывая ощущение тепла при энергичном нанесении и ощущение прохлады при мягком нанесении, что свидетельствует о её свойствах как раздражающего и отвлекающего средства.

Дыхательные аэрозоли

Камфора также применяется в виде аэрозоля, как правило, посредством ингаляций паром, иногда в форме брендированных носовых ингаляционных стиков, для подавления кашля и облегчения заложенности верхних дыхательных путей при обычной простуде. Однако клиническая эффективность этих средств вызывает сомнения.

Другие нишевые применения

Камфора используется стрелками для почернения мушки и целика винтовки, чтобы предотвратить блики от прицельных приспособлений. Это достигается путем поджигания небольшого количества камфоры, которая горит при относительно низкой температуре, и использования образующейся сажи для нанесения покрытия на поверхность, расположенную над пламенем. Ранее этот способ почернения сажей также применялся для обработки графиков записи барографов.

Предотвращение вредителей и консерванты

Считается, что камфора токсична для насекомых, поэтому её иногда используют в качестве репеллента. Камфора используется как альтернатива нафталину. Камфорные кристаллы иногда применяют для предотвращения повреждения энтомологических коллекций другими мелкими насекомыми. Её хранят в одежде, предназначенной для особых случаев и праздников, а также в углах шкафов для отпугивания тараканов. Дым от камфорных кристаллов или камфорных благовоний можно использовать как экологически безопасное средство от комаров. Недавние исследования показали, что эфирное масло камфоры может быть эффективным фумигантом против рыжих огненных муравьев, поскольку оно влияет на поведение муравьев при нападении, передвижении и питании, как крупных, так и мелких рабочих особей. Камфора также используется как антимикробное средство. В процессе бальзамирования древние египтяне использовали масло камфоры в качестве одного из ингредиентов для мумификации. Твердая камфора выделяет пары, образующие защитное антикоррозийное покрытие, поэтому её хранят в ящиках с инструментами для защиты от ржавчины.

Парфюм

В древнем арабском мире камфора была распространенным ингредиентом парфюмерии. Китайцы называли лучшую камфору "ароматом мозга дракона" из-за ее "резкого и вещего аромата" и "вековых неопределенностей относительно ее происхождения и способа получения".

Кулинарное применение

Один из самых ранних известных рецептов мороженого, датируемый династией Тан, включает камфору в качестве ингредиента. В Древнем Египте её использовали для ароматизации дрожжевого хлеба. В Древней и средневековой Европе камфору добавляли в сладости. Она использовалась в самых разных, как соленых, так и сладких блюдах в средневековых арабских кулинарных книгах, например, в «Китаб ат-Табих», составленном Ибн Саяром аль-Варраком в X веке. Также она использовалась в сладких и соленых блюдах в «Ни’матнаме», согласно книге, написанной в конце XV века для султанов Манду. Камфора является основным компонентом специи, известной как «съедобная камфора» (или капур), которую используют в традиционных южноиндийских десертах, таких как Паясам и Чаккарай Понгал.

Религиозные обряды

Камфора широко используется в индуистских религиозных церемониях. Аарти совершается после того, как её помещают на подставку и зажигают, обычно в качестве последнего этапа пуджи. В Коране камфора упоминается как благоухание вина, предлагаемого верующим в раю.

Токсичность

При нанесении на кожу камфора может вызывать аллергические реакции у некоторых людей; при приеме внутрь камфорный крем или мазь ядовиты. Летальные дозы при проглатывании для взрослых составляют 50–500 мг/кг (перорально). Обычно, проглатывание двух граммов вызывает серьезную токсичность, а четырех граммов – потенциально смертельную. Камфора, находящаяся в воздухе, может быть токсична при вдыхании человеком. Предельно допустимая концентрация (ПДК) камфоры в воздухе рабочей зоны составляет 2 мг/м³ при времени воздействия (TWA) не более 8 часов. Концентрация 200 мг/м³ считается крайне опасной (IDLH).

История синтетической камфоры

Когда его использование в зарождающейся химической промышленности (описанной ниже) значительно увеличило объём спроса в конце XIX века, возникла возможность изменений в предложении и цене. В 1911 году промышленный химик и педагог Роберт Кеннеди Дункан сообщил, что правительство Японии недавно (1907–1908) пыталось монополизировать производство натуральной камфоры как лесного продукта в Азии, но этому помешало развитие альтернативных методов полного синтеза, начатых в "чисто академических и полностью некоммерческих" условиях.

История синтеза Густафа Компы была следующей. В XIX веке было известно, что азотная кислота окисляет камфору до камфорной кислоты. Галлер и Бланк опубликовали полусинтез камфоры из камфорной кислоты. Хотя им удалось продемонстрировать её структуру, они не смогли её доказать. Первый полный синтез камфорной кислоты был опубликован Компой в 1903 году. В качестве исходных веществ использовались диэтил оксалат и 3,3-диметилпентановая кислота, которые вступали в реакцию конденсации Клейзена с образованием дикетокамфорной кислоты. Метилирование йодидом метила и сложная процедура восстановления привели к получению камфорной кислоты. Вскоре после этого Уильям Перкин опубликовал другой метод синтеза. Ранее некоторые органические соединения (например, мочевина) синтезировались в лаборатории в качестве доказательства принципиальной возможности, но камфора была дефицитным природным продуктом с мировым спросом. Компа это осознал и в 1907 году начал промышленное производство камфоры в Таинионкоски (Финляндия), столкнувшись с серьёзной конкуренцией, о чём сообщал Кеннеди Дункан.