(±)-カンフェン

外観

白色～淡黄色、固体

性質

カンフェンの分子式はC10H16、分子量は136.23。また、融点は52℃で、常温では固体です。ただし、昇華により揮発します。

水にはほとんど溶けませんが、エーテルには溶けます。常温で無色の結晶ですが、室温で揮発 (昇華) し、刺激臭がします。天然の樟脳 (しょうのう) 油、テレピン油、ヒノキ油に含まれ、それらの匂いの一部を構成しています。

存在

カンフェンは，天然に存在するモノテルペン系炭化水素であり、精油成分の炭化水素中で常温において結晶する唯一のものである。光学異性体があってd(＋)体は樟脳(しょうのう)、レモンなどの精油成分、l(－)体はアビエス油、セイロンシトロネラ油などの成分、ラセミ体は多くの精油中に含まれている。市販品はすべて合成品で20％までのトリサイクレンを含有している。工業的にはα(アルファ)-ピネンを異性化して合成する。合成樟脳、殺虫剤、合成サンダルウッド系香料の製造原料として重要である。［佐藤菊正］

解説

C10H16(136.23)．二環式モノテルペンの一つ．融点52 ℃，沸点158～160 ℃．[α]D＋103.5°(エーテル)．d5040.8486．n50D1.4605．d5440.8422．n54D1.4551．エーテル，クロロホルム，シクロヘキサンに可溶，エタノールに難溶，水に不溶．昇華性がある．ショウガ科ガジュツCurcuma zedoariaの精油に含まれている(＋)-カンフェンと，多くのクスノキ科の植物の精油に含まれている(－)-カンフェン，および(±)-カンフェンが知られている．二重結合を1個もつ二環式モノテルペン。かすかなショウノウ様の香りのある結晶性の塊。旋光性があり，それぞれの異性体がスギの針葉油，マツ科植物の枝葉油などに含まれている。工業的には，塩化ボルニルをアルカリで脱塩化水素化してつくる．森北出版「化学辞典（第2版）

用途

香粧品原料や食品香料,食品添加剤、医薬品および香料などの中間原料

製造法

天然には植物の精油に含まれ、ショウガ科ガジュツには光学異性体のd(+)-カンフェン、クスノキ科の植物にはl(-)-カンフェンが含まれています。市販品はほとんどが合成品です。

工業的には、α―ピネンを触媒で異性化するか、α―ピネンを塩化水素で処理して合成された塩化ボルニルを、アルカリで脱塩化水素化することで製造します。

危険性

カンフェンは刺激性があり、特に目に対する刺激に注意が必要です。固体ですが揮発性を有するため、揮発した蒸気による引火性があります。また、可燃性も有しています。

化学的特性

Camphene is a colorless to white crystalline solid, Camphor, or turpentine odor. It may be shipped as a liquid. Freezing/Melting point 5 50C.

天然物の起源

Reported found in carrot, dill, fennel, marjoram, nutmeg, parsley, pepper, tarragon and thyme.

使用

Camphene is used in the preparation of fragrances and as a food additive for flavoring.

製造方法

From pinene by catalytic isomerization or from bornyl chloride by heating with alkali in the presence of abietenesulfonic acid.

定義

ChEBI: A monoterpene with a bicyclic skeleton that is bicyclo[2.2.1]heptane substituted by geminal methyl groups at position 2 and a methylidene group at position 3. It is a widespread natural product found in many essential oils.

一般的な説明

A colorless to white crystalline solid with an insipid camphor-like odor. Dust and crystals are irritants to the eyes, nose and throat. Emits flammable vapors when heated. Emits acrid smoke and irritating fumes at high temperature. Used for the manufacture of synthetic camphor.

反応プロフィール

Camphene may react vigorously with strong oxidizing agents. May react exothermically with reducing agents to release hydrogen gas.

危険性

Toxic by ingestion.

健康ハザード

Inhalation causes irritation of nose and throat. Contact with eyes or skin causes irritation.

適用法令

国内法令上カンフェンは、消防法で第2類「可燃性固体」/「引火性固体」、船舶安全法で「可燃性物質類」、航空法で「可燃性固体」にそれぞれ指定されています。また、水生生物に非常に強い毒性があるとされています。そのため、環境中に漏出しないように保管することが必要です。

使用用途

カンフェンは、天然の樟脳 (しょうのう) のような特徴的な匂いがすることから、主に食品香料や化粧品の原料として使用されています。また、非アルコール系消毒・除菌液や虫除け用香料組成物にも使用されています。

その他、化学合成の中間体としての用途も重要です。合成樟脳である化学物質カンファーの中間体としての役割があります。α-からカンフェンが作られますが、カンフェンからカンファーが作られます。

二環性の特徴的な構造と反応性の高い二重結合を有するため、複雑な構造を持つ化学物質の合成に用いられるケースも多いです。例としては、医薬品や殺虫剤、あるいはエステルに誘導することにより異なる香りの香料を製造する用途が挙げられます。

選び方

カンフェンで特に注意すべき点は、光学異性体があることです。学異性体の呼び方の一つに、旋光性によるd体／(+)体(右旋性)またはl体／(-)体( 左旋性)の呼称があり、多くの市販品もこの表記がなされています。

使用目的を考慮し、一方の光学異性体を入手すべきか、ラセミ体として入手すべきか判断します。その他の購入にあたっての留意点は有機の化学物質について一般的なものです。

研究用か工業用かの用途により、試薬又は工業用化学物質のいずれかの形態を選びます。

薬理学

Oral administration of camphene (260 mmols/kg) to rats increased bile flow by 50% 4 hr after administration (M?rsdorf, 1966). Development of atheromatosis of the aorta in rabbits fed 1 g cholesterol/day for 3 months was considerably inhibited by simultaneous administration of a mixture of terpenes including camphene, injected sc in a dose of 1 ml every other day for 6 wk and then given orally in doses of 2 ml/day (Benk?, Macher, Szarvas & Tiboldi, 1961). The effect of 1 g cholesterol/day for 8 wk in the diet of rabbits in increasing the number and volume of mast cells in the aortic adventitia and increasing the total lipid content of the aortic wall was slightly enhanced by the simultaneous addition of 11 g camphene/day (Lesznyak, Benko, Szabo & Muller, 1972). This camphene treatment also decreased the lipid accumulation in the liver, but had no effect on the cholesterol-induced atheromatosis of the aorta (Benko, Szabo, Muller & Lesznyak, 1972).

抗がん研究

This was tested against melanoma cells in a syngeneic model, and there was promisingantitumor activity (Ma et al. 2016).

安全性プロファイル

Mutation data reported. Combustible; yields flammable vapors when heated and can react with oxidizing materials. To fight fire, use water spray, foam, fog, CO2. When heated to decomposition it emits acrid smoke and irritating fumes.

職業ばく露

Camphene is used to manufacture synthetic camphor; for making moth-proofing and in the cosmetics, perfume, and food flavoring industries.

輸送方法

UN1325 Flammable solids, organic, n.o.s., Hazard Class: 4.1; Labels: 4.1-Flammable solid. UN2319 Terpene hydrocarbons, n.o.s., Hazard Class: 3; Labels: 3- Flammable liquid

不和合性

Forms explosive mixture with air. Emulsions in xylene may violently decompose on contact with iron or aluminum above 70C. Incompatible with oxidizers (chlorates, nitrates, peroxides, permanganates, perchlorates, chlorine, bromine, fluorine, etc.); contact may cause fires or explosions. Keep away from alkaline materials, strong bases, strong acids, oxoacids, epoxides. Contact with reducing agents may cause exothermic reaction, releasing flammable hydrogen gas

廃棄物の処理

Dissolve or mix the material with a combustible solvent and burn in a chemical incinerator equipped with an afterburner and scrubber. All federal, state, and local environmental regulations must be observed.