Ментол

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Ментол
Menthol.jpg
Имена
По IUPAC ​(2S)​-​​(2-​пропил)​-​​(5R)​-​метил-​​(1R)​-​циклохексанол
Други хексахидроментол
Идентификатори
Номер на CAS 2216-51-5, 89-78-1
PubChem 16666
ChemSpider 15803
DrugBank DB00825
ChEBI 15409
ChEMBL 470670
Лиганд в IUPHAR 2430
Номер в RTECS OT0350000, рацемат
SMILES
StdInChI
1S/C10H20O/c1-7(2)9-5-4-8(3)6-10(9)11/h7-11H,4-6H2,1-3H3/t8-,9+,10-/m1/s1
StdInChI ключ NOOLISFMXDJSKH-KXUCPTDWSA-N
InChI 1S/C10H20O/c1-7(2)9-5-4-8(3)6-10(9)11/h7-11H,4-6H2,1-3H3/t8-,9+,10-/m1/s1
UNII BZ1R15MTK7
Свойства
Формула C10H20O
Моларна маса 156,269 g·mol−1
Външен вид безцветен кристал
Плътност 0,890 g·cm−3
Точка на топене 36 – 38 °C (рацемат)
42 – 45 °C изомер
Точка на кипене 214,6 °C
Опасности
Фрази за риск R37/38, R41
Фрази за безопасност S26, S36
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
Точка на запалване 93 °C
Данните са при стандартно състояние
на материалите (25 °C, 100 kPa)
,
освен където е указано другояче.

Ментолът е органично съединение, което се произвежда по изкуствен път или се набавя от маслата на ментата. Представлява кристално вещество, без цвят, което е твърдо на стайна температура. Ментолът има локално упоително и успокоително свойство и се използва най-често за облекчаване на раздразнение на гърлото.

В Западния свят, ментолът е изолиран за пръв път през 1771 г. от Йеронимус Давид Гаубий.[1]

Структура[редактиране | редактиране на кода]

Ментолът в природата съществува под формата на чист стереоизомер, почти винаги като (1R,2S,5R). Осемте възможни стереоизомера са:

Mentholisomere.svg

В естественото съединение, изопропилната група е в транс ориентация спрямо метилната и хидроксилната групи. Следователно, тя може да се изобрази по кой да е от следните начини:

Menthol structures.svg Menthol-from-xtal-1999-chair-3D-balls.png

Енантиомерите (+)- и (–)- на ментола са най-стабилните сред тези, базирани на своята циклохексанова конформация.

Двете кристални форми на рацематния ментол имат точка на топене съответно 28 °C и 38 °C. Чистият (−)-ментол има четири кристални форми, от които най-стабилна е α формата.

Биологични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Способността на ментола химически да задейства чувствителните към студ TRPM8 рецептори в кожата е отговорна за охлаждащото чувство, което човек изпитва при вдишване, поглъщане или допир на ментол.[2]

Аналгетичните свойства на ментола се постигат чрез избирателна активация на κ-опиоидните рецептори.[3] Освен това, ментолът блокира натриевите канали, чувствителни към електрическо напрежение, като по този начин намалява невралната активност, която може да стимулира мускулите.[4]

Ментолът има широко приложение в стоматологията като локално антибактериално средство, ефективно срещу няколко вида стрептококи и лактобацили.[5]

В големи дози, ментолът може да бъде смъртоносен за хората. Предозирането с него води до болки в корема, атаксия, предсърдно мъждене, брадикардия, кома, замаяност, летаргия, гадене, обриви, треперене, повръщане, световъртеж.[6]

Добиване[редактиране | редактиране на кода]

Естествен ментол се извлича чрез замразяване на масло от ментовия сорт Mentha × piperita. Получените ментолови кристали след това се отделят чрез филтрация.

Общото световно производство на ментол за 1998 г. е 12 хил. тона, от които 2,5 хил. тона са създадени по изкуствен път. Към 2005 г. годишното производство на синтетичен ментол е почти 5 хил. тона. Сред най-големите производители на ментол в света са Индия и Китай.[7]

Около 3 хил. тона ментол годишно се произвеждат по метода на японеца Рьоджи Нойори (който е награден с Нобелова награда за химия през 2001 г. за това си откритие) за изомеризация на алилните амини:[8]

Menthol synthesis.png

Процесът започва с образуването на алилен амин от мирцен, който се подлага на асиметрична изомеризация при наличието на BINAP родиев комплекс, при което се получава (след хидролиза) енантиомерически чист R-цитронелал. Той се циклизира чрез карбонилна енова реакция, започната от цинков бромид, до изопулегол, който на свой ред се хидрогенира, за да се получи чист (1R,2S,5R)-ментол.

Друг процес е този на Харман-Раймер.[9] Той започва с m-крезол, който се алкализира с пропен до тимол. Това съединение се хидрогенира, а след това рацематният ментол се отделя чрез фракционна дестилация. Енантиомерите се отделят чрез хирална резолюция в реакция с метил бензоат, селективна кристализация и накрая хидролиза:

Haarmann-Reimer process.svg

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Adversoriorum varii argumentii. Т. 1. Leiden, 1771. с. 99.
  2. Eccles, R.. Menthol and Related Cooling Compounds. // J. Pharm. Pharmacol. 46 (8). 1994. DOI:10.1111/j.2042-7158.1994.tb03871.x. с. 618 – 630.
  3. Galeotti, N. и др. Menthol: a natural analgesic compound. // Neuroscience Letters 322 (3). 2002. DOI:10.1016/S0304-3940(01)02527-7. с. 145 – 148.
  4. Haeseler, G. и др. Voltage-dependent block of neuronal and skeletal muscle sodium channels by thymol and menthol. // European Journal of Anaesthesiology 19 (8). 2002. DOI:10.1017/S0265021502000923. с. 571 – 579.
  5. Freires, I. A. и др. Antibacterial Activity of Essential Oils and Their Isolated Constituents against Cariogenic Bacteria: A Systematic Review. // Molecules 20 (4). 2015-04-22. DOI:10.3390/molecules20047329. с. 7329 – 7358.
  6. Poisoning and Toxicology Handbook. 4th. Informa, 2008. ISBN 978-1-4200-4479-9. с. 885.
  7. Charles S. Sell. Terpenoids. // Kirk-Othmer Chemical Technology of Cosmetics. 2013. ISBN 978-1-118-40692-2. с. 247 – 374.
  8. Japan: Takasago to Expand L-Menthol Production in Iwata Plant. FlexNews. 10/01/2008
  9. Schäfer, Bernd. Menthol. // Chemie in Unserer Zeit 47 (3). 2013. DOI:10.1002/ciuz.201300599. с. 174 – 182.