Campher

Campher (auch Kampfer, nach der IUPAC-Nomenklatur 1,7,7-Trimethyl-bicyclo[2.2.1]heptan-2-on) ist ein farbloser Feststoff. Es ist ein bicyclisches-Monoterpen-Ketonund leitet sich formal vom Camphanab, die Summenformel lautet C₁₀H₁₆O. Die CAS-Nummerlautet 76-22-2. Es gibt zwei Enantiomeredes Camphers, (+)-Campher und (-)-Campher beziehungsweise d- und l-Campher. Der Name stammt von dem arabischen Namen Kamfur für die Verbindung ab.

Vorkommen und Gewinnung

Bild:Starr 010419 0038 cinnamomum camphora.jpg

Der Campherbaum

Campher findet sich hauptsächlich in den ätherischen Ölenvon Lorbeergewächsen, Korbblütengewächsenund Lippenblütlern. Besonders in der Rinde beziehungsweise im Harzdes Campherbaums, eines immergrünen Baums, der hauptsächlich in Asienwächst, ist es zu finden. Es kann synthetisch hergestelltwerden, aber auch durch Wasserdampfdestillationund Kristallisationaus zerkleinerten Pflanzenteilen gewonnen werden. Natürliche extrahiertes Campher ist immer rechtsdrehend((+)-Campher). Der natürlich gewonnene Campher wurde früher auch als Japankampfer bezeichnet.

Eigenschaften

Campher ist ein farbloses oder weißes, meist krümeliges und brockig zähes Pulveraus wachsweichen Kristallen. Mit Ethanolkönnen rhomboedrischeKristalle erzeugt werden. Beim Abschrecken geschmolzenen Camphers bilden sich kubischeKristalle. Es hat einen charakteristischen, starken, wohlriechenden, aromatisch-holzigen, eukalyptusartigenGeruch. Der Geschmack ist scharf und bitter, auch leicht kühlend wie beim Menthol. Es schmilzt bei 177 °C und siedet bei 207 °C. In Wasserist das Pulver kaum löslich (1,2 g pro Liter Wasser); in Ethanolhingegen löst es sich gut. Außerdem ist es sehr leicht löslich in Petroläther, leicht löslich in Ether, Aceton, Chloroform und in fetten Ölen und sehr schwer löslich in Glycerol. Es bildet mit Ethanol farblose Lösungen, aus denen sich, wenn Wasser hinzugegeben wird, das Campher wieder abscheidet. Die Dichtebeträgt 0,96 g/cm³. Campher ist leicht flüchtig und sublimiertschon bei Zimmertemperatur. Der Dampfdruckbeträgt bei 20 °C 20 Pascal. Campher verbrennt mit rußender Flamme. Der Flammpunktliegt bei 74 °C, die Zündtemperaturbei 466 °C. Zwischen einem Luftvolumenanteil von 0,6 und 3,5 Prozent bildet es explosive Gemische. Beim Campher tritt das Phänomen der molaren Schmelzpunkterniedrigungauf: Die Gefrierpunkterniedrigung beträgt 39,7 °C·(kg/mol). So verflüssigt sich Campher bereits, wenn es in Kontakt mit Menthol, Naphtholoder Chloralhydratkommt. Der spezifische Drehwinkelbeträgt + 44°.

Wirkung, Sicherheit und Metabolismus

Es wirkt auf das Zentrale Nervensystemund die Niere, in höheren Dosen auch auf das Atemzentrum. Campher ist durchblutungsfördernd und schleimlösend. Es führt aber auch zu Übelkeit, Angst, Atemnot und Aufgeregtheit. In höherer Dosis eingenommen führt es zu Verwirrtheitszuständen, epileptischen Anfällen und akuten Störungen des Kurzzeitgedächtnisses. Die tödliche Dosisfür einen Erwachsenen liegt bei circa 20 g. Der Metabolismusgeht zunächst über vom Campher abgeleiteten Alkoholenwie dem 2- beziehungsweise 3-Borneol, welche in der Leber zu der Glucosiduronsäuredes Borneols, die Metaboliten werden schließlich über den Harn ausgeschieden. Campher ist schwach wassergefährdend (WGK1). Der MAK-Wertfür das Campher beträgt 13 mg/m³. Die R-Sätze11-22-36 und die S-Sätze2-24/25-26-36 sind für Campher festgelegt.

Verwendung

Campher wird in Feuerwerkskörpernund Mottenabwehrmitteln verwendet. In der chemischen Industrie wird es zur Herstellung des Cymolsverwendet. Außerdem wird es für die Celluloidproduktionund als Weichmacher für Celluloseesterverwendet. In geringen Mengen wird es in Kosmetik- und Medizinpräparaten benutzt, zum Beispiel bei Muskelzerrungen, Rheumaoder Neuralgien, in der Zahnmedizin zur Desinfektion von infizierten Wurzelkanälen; früher wurde es auch als Analeptikumverwendet, heute jedoch seltener wegen der Wirkungen auf das Herz und den Kreislauf. Seltene Fälle der Verwendung von Campher als Rauschmittelsind bekannt. Die Wirkungen beim Inhalieren von Campher zeigen sich in Lachanfällen, trotz Schmerzen in den Atemwegen. Campher findet noch Verwendung in Schnupftabakaus England, wobei aber in Deutschland laut deutschen Lebensmittelgesetz Campher zu den in Tabak verbotenen Stoffen zählt und nicht hinzugefügt werden darf. Auch in Sturmglasbarometernfindet es Verwendung.

Herstellung

Heutzutage wird Campher technisch von ?-Pinenaus synthetisiert. Hierbei kann je nach Wunsch (+)-Campher oder (-)-Campher gewonnen werden, je nachdem, ob man bei der Synthese (+)-?-Pinen oder (-)-?-Pinen einsetzt, während bei der Destillation aus dem Campherbaum nur (+)-Campher gewonnen werden kann.

Bild:Camphersynthese.png

?-Pinenwird protoniert, durch Wagner-Meerwein-Umlagerungwird es zum Carboniumionumgelagert. Dieses reagiert mit Natriumacetatzu Isobornylacetat, dieses wird zum Isoborneolumgewandelt, dies wird mit Oxidationsmittelzum Campher oxidiert.

Reaktionen

Bild:Camphor-3-Brominecampher.png

Mit Bromreagiert Campher zu 3-Bromincampher, das mit Schwefelsäurezu 3-Bromcampher-sulfonsäureumgesetzt werden kann. Die Sulfonierungkann auch direkt mit dem Campher unter Anwesenheit von Schwefelsäureund Acetatanhydridstattfinden, wobei Campher-10-sulfonsäureentsteht.

Bild:Camphor-Camphor acid.png

Unter Einwirkung von Salpetersäurereagiert Campher, durch oxidative Ringöffnung, zu cis- beziehungsweise trans-Camphersäure.

Bild:Camphor-Isonitrosocamphor.png

Mit Isoamylnitritreagiert es zu Pentanoxidund Isonitrosocampher, Isonitrosocampher kann mit Wasser zu Campherchinonhydratisiertwerden.

Bild:Campher-Borneol.png

Außerdem kann bei der Reduktiondes Campher die Keton-Gruppe durch eine Alkohol-Gruppe abgespalten werden, wodurch Borneol, beziehungsweise hier im Bild Isoborneol, entsteht.

Bild:Camphor-Camphor carbon acid.png

Unter Anwesenheit eines Lithiumorganyls, Wasserund Kohlendioxidreagiert Campher zu exo- beziehungsweise endo-Camphercarbonsäure.

Weblinks

eo:Kamforo fr:Camphre hu:Kámfor ja:?? nl:Kamfer pl:Kamfora ru:??????? sv:Kamfer

Seitenkategorien: Terpen| Keton