Карвон, (-)- (6485-40-1) Физические и химические свойства
Карвон, (-)-
Естественно встречающийся монотерпеновый кетон, поставляемый в виде (-)-энантиомера для использования в ароматизаторах, парфюмерных и аналитических составах.
| Номер CAS | 6485-40-1 |
| Класс соединений | Монотерпеновые кетоны |
| Типичная форма | Бесцветная или светлая жидкость |
| Распространённые фармакопейные стандарты | BP, EP, FCC, JP |
(-)-Карвон — монотерпеноидный кетон, относящийся к структурному классу циклогексенонов; его молекулярная формула \(\ce{C10H14O}\). По строению — это замещённый 2-циклогексенон с изопропениловым и метильным заместителями и одним чётко определённым стереоцентром (натуральный левовращающий энантимер, обозначенный как (5R) в IUPAC-наименовании). Конъюгированная структура циклогексенона обеспечивает умеренно полярную карбонильную группу рядом с двойной связью C=C, в то время как остальная часть молекулы преимущественно углеводородная. Такая комбинация обусловливает среднюю полярность, низкую топологическую полярную поверхность (\(\mathrm{TPSA}=17.1\)) и ограниченную способность к водородным связям (один акцептор, отсутствуют доноры).
По химическим свойствам (-)-карвон ведёт себя как нейтральный, липофильный терпеновый кетон. Его распределение преимущественно в органической фазе (экспериментальный logP ≈ 2.71; вычисленный XLogP3 ≈ 2.4), что обеспечивает хорошую растворимость в органических растворителях и маслах и только ограниченную растворимость в воде. Карбонильная и алкеновая функциональные группы подвержены типичным трансформациям для терпенов (например, гидрогенизация, аллильное окисление, конъюгатное присоединение), при этом молекула устойчиво выдерживает гидролиз в нейтральных условиях. В качестве ингредиента ароматизаторов, парфюмерии и активного вещества, регулирующего рост растений, её сенсорная и биологическая активность зависит от стереохимии: (-)-энантиомер даёт запах, напоминающий мяту колосистую, и является преимущественно используемым в пищевой и ароматической промышленности.
Распространённые коммерческие стандарты для данного вещества: BP, EP, FCC, JP.
Основные физические свойства
Плотность
Экспериментально зарегистрированные значения: 0.956–0.960 (единицы измерения в доступных данных не указаны). Этот диапазон соответствует характеристикам типичных монотерпеновых жидкостей с плотностью около \(\sim0.9-1.0\) г·мл\(^{-1}\) при комнатной температуре; плотность влияет на дозировку и фазовое поведение в масляных системах.
Температура плавления
Экспериментальное значение: < 15 \(\,^\circ\mathrm{C}\). При комнатной температуре (-)-карвон представляет собой жидкость при стандартных условиях хранения, плавится при температурах ниже обычного холодильного хранения.
Температура кипения
Экспериментальное значение: от 227,00 до 230,00 \(\,^\circ\mathrm{C}\) при давлении 760,00 \(\mathrm{мм\ рт.\ ст.}\). Относительно высокая температура кипения при атмосферном давлении отражает низкое давление пара для небольшого терпенового кетона и соответствует умеренной летучести при повышенных температурах; для очистки обычно применяют дистилляцию или вакуумную фракционирование.
Давление пара
Экспериментальные данные по давлению пара в текущем источнике отсутствуют.
Температура воспламенения
Экспериментальные данные по температуре воспламенения в текущем источнике отсутствуют.
Химические свойства
Растворимость и фазовое поведение
Отчёт о растворимости: 1.31 \(\mathrm{мг}\,\mathrm{мл}^{-1}\) при 25 \(\,^\circ\mathrm{C}\). Дополнительные качественные замечания: растворим в пропиленгликоле и большинстве жирных масел; нерастворим в глицероле; смешивается с алкоголем (например, этанолом). Пример формуляции: "1 мл в 2 мл 70% алкоголя (в этаноле)". Эти данные указывают на ограниченную водорастворимость, но хорошую растворимость в распространённых косметических и ароматических растворителях и носителях; растворимость в пропиленгликоле и маслах облегчает включение в эмульсии и масляные матрицы.
Реактивность и стабильность
Соединение содержит α,β‑ненасыщенный кетон (конъюгированный енон), который является умеренно электрофильным; может подвергаться конъюгатным (1,4-) присоединениям, гидрогенизации двойной связи C=C и окислению при жёстких условиях. При нормальных условиях хранения и обращения (в темноте, сухости, умеренной температуре) химически стабильно; однако, как ингредиент аромата или летучее органическое вещество, может окисляться при длительном контакте с воздухом, образуя продукты распада, которые могут повышать сенсибилизирующий потенциал. Применяются стандартные меры предосторожности: исключать сильные окислители, минимизировать длительное воздействие воздуха и света, контролировать повышенные температуры для уменьшения испарения и разложения.
Термодинамические данные
Стандартные энтальпии и теплоёмкость
Экспериментально установленные значения в текущем источнике отсутствуют.
Молекулярные параметры
Молекулярный вес и формула
Молекулярная формула: \(\ce{C10H14O}\).
Молекулярный вес (расчётный): 150.22.
Прочие вычисленные параметры: точная/моноизотопная масса = 150.104465066; количество тяжёлых атомов = 11; формальный заряд = 0.
LogP и полярность
Вычисленный XLogP3‑AA: 2.4.
Экспериментально зарегистрированный LogP: 2.71.
Топологическая полярная поверхность (TPSA): 17.1.
Количество доноров водородных связей: 0; количество акцепторов водородных связей: 1; число вращающихся связей: 1.
Эти значения указывают на умеренную липофильность и низкую полярность, что соответствует лёгкому распределению в органические фазы и ограниченной водорастворимости.
Структурные особенности
IUPAC-наименование (расчётное): (5R)-2-метил-5-проп-1-ен-2-илциклогекс-2-ен-1-он. Молекула — C10 монотерпеноид с конъюгированным ядром циклогексенона, одним стереоцентром (число стереоцентров с определёнными атомами = 1) и изопропенильным заместителем. Енон-мотив придаёт реакционную способность, характерную для α,β‑ненасыщенных кетонов (конъюгатное присоединение, восстановление), а изопропенильный и метильный заместители обеспечивают стереохимические и электронные характеристики, влияющие на запах и биологическую активность.
Основные структурные идентификаторы: SMILES: CC1=CC[C@H](CC1=O)C(=C)C; InChI: InChI=1S/C10H14O/c1-7(2)9-5-4-8(3)10(11)6-9/h4,9H,1,5-6H2,2-3H3/t9-/m1/s1; InChIKey: ULDHMXUKGWMISQ-SECBINFHSA-N. (Представлено здесь в виде канонических стереохимических дескрипторов для аналитического и закупочного использования.)
Идентификаторы и синонимы
Регистрационные номера и коды
- CAS: 6485-40-1
- Номер Европейского сообщества (EC): 229-352-5
- UNII: 5TO7X34D3D
- Номер FEMA: 2249
- ID ChEBI: CHEBI:15400
- ID ChEMBL: CHEMBL2229268
- ID DSSTox: DTXSID7041413
- ID KEGG: C01767
- ID HMDB: HMDB0035089
- InChI:
InChI=1S/C10H14O/c1-7(2)9-5-4-8(3)10(11)6-9/h4,9H,1,5-6H2,2-3H3/t9-/m1/s1 - InChIKey:
ULDHMXUKGWMISQ-SECBINFHSA-N - SMILES:
CC1=CC[C@H](CC1=O)C(=C)C
Синонимы и структурные наименования
Синонимы, предоставленные депонентом, включают (выборочно):
(-)-Кавон; (R)-(-)-Кавон; l-Кавон; L(-)-Кавон; Лево-кавон; (4R)-Кавон; Кавон, (-)-; (-)-p-Мента-6,8-диен-2-он; (5R)-2-метил-5-(проп-1-ен-2-ил)циклогекс-2-ен-1-он; (R)-Кавон; R-(-)-Кавон; l-1-метил-4-изопропенил-6-циклогексен-2-он; (R)-p-мента-6,8-диен-2-он. (Более полный набор синонимов и устаревших/редуцированных наименований доступен в списках номенклатуры поставщиков и регуляторных документах.)
Промышленные и коммерческие применения
Типичные области использования и отраслевые секторы
(-)-Кавон широко применяется в качестве ароматизатора и компонента отдушек, обеспечивая аромат типа мяты колосистой в кондитерских изделиях, средствах ухода за полостью рта и личной гигиеной. Он входит в списки ароматизирующих веществ и присутствует в косметических и парфюмерных составах, с учётом стандартных ограничений использования для сенсибилизирующих ароматизаторов. Также зарегистрирован в качестве действующего вещества регулятора роста растений в агрохимической сфере (l‑кавон включён в список ожидающих регистрации активных веществ в некоторых регуляторных базах данных). Сферы производства и обработки включают изготовление ароматизаторов и отдушек, производство мыла и косметических препаратов, а также производство пестицидов и агрохимикатов.
Роль в синтезе или формулах
В составах (-)-кавон используется в чистом виде как ароматический компонент или в составе сложных фракций эфирных масел; он смешивается с этанолом и многими косметическими растворителями (например, пропиленгликоль, непереработанные масла). В синтетической химии конъюгированный еннэтон позволяет проводить селективное гидрирование, конъюгированное присоединение и восстановительные превращения для получения насыщенных кетонов или спиртов; стереохимия важна для сенсорных свойств и биологической активности.
Если необходимы дополнительные краткие описания применения, специфичные для конкретного промышленного процесса или формулы, выбор обычно основывается на описанных выше ольфакторных свойствах соединения, его летучести и профиле растворимости.
Обзор безопасности и обращения
Острая и профессиональная токсичность
Обобщённые классификации опасности включают: сенсибилизация кожи — категория 1 (H317: Может вызывать аллергическую реакцию кожи); в ряде уведомлений острая токсичность (при приёме внутрь) — категория 4 (H302: Вредно при проглатывании); горючие жидкости — категория 4 (H227: Легковоспламеняющаяся жидкость). Токсикологические оценки, суммированные для применения в качестве ароматизатора, не выявляют генотоксичности и предусматривают уровень отсутствия ожидаемой индукции сенсибилизации (NESIL) для оценки риска при кожном воздействии; параметры запаса безопасности при повторном воздействии и для репродуктивных эффектов оценены в рамках процедур безопасности.
Практически, (-)-кавон является известным аллергеном ароматизаторной категории для чувствительных лиц; на рабочих местах и при использовании продуктов следует контролировать воздействие для минимизации контакта с кожей и вдыхания при высоких концентрациях. Для профессионального использования рекомендуется применять средства индивидуальной защиты (перчатки, защиту глаз), обеспечивать хорошую вентиляцию и предотвращать загрязнение кожи.
Условия хранения и обращения
Хранить в прохладном, хорошо проветриваемом месте, вдали от источников воспламенения и сильных окислителей. Контейнеры плотно закрывать для минимизации испарения и окисления. Минимизировать длительное воздействие воздуха и света для снижения образования окислительных продуктов, повышающих потенциал сенсибилизации. Для детальной информации по опасностям, транспортировке и нормативам пользователи должны обращаться к паспортам безопасности (SDS) конкретного продукта и местному законодательству.
При аварийных ситуациях обращаться как с горючей жидкостью с потенциальной сенсибилизирующей активностью; избегать попадания в канализацию и окружающую среду. Использовать стандартные меры по локализации проливов для органических жидкостей и собирать для дальнейшей утилизации.
