คาร์โวน

ชื่อ
ชื่อ IUPAC ที่นิยมใช้ 2-เมทิล-5-(โพรพ-1-เอน-2-อิล)ไซโคลเฮกซ์-2-เอน-1-โอน
ชื่ออื่นๆ 2-เมทิล-5-(โพรพ-1-เอน-2-อิล)ไซโคลเฮกซ์-2-อีโนน2-เมทิล-5-(1-เมทิลอีเทนิล)-2-ไซโคลเฮกซีโนน[ 1 ] Δ 6:8(9) - p -เมนทาไดอีน-2-โอน1-เมทิล-4-ไอโซโพรพีนิล-Δ 6 - ไซโคลเฮกเซน-2-โอนคาร์โวล (ล้าสมัย)
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	99-49-0 ( R / S ) วาย 6485-40-1 ( R ) วาย 2244-16-8 ( S ) วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	( R ): ภาพแบบโต้ตอบ ( S ): รูปภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี	เชบี:38265 วาย
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล15676 วาย
เคมสไปเดอร์	21106424 ( R / S ) วาย 15855 ( S ) วาย 388655 ( R ) วาย
บัตรข้อมูล ECHA	100.002.508
เคกก์	C01767 วาย
PubChem CID	7439
หมายเลข RTECS	OS8650000 ( R ) OS8670000 ( S )
มหาวิทยาลัย	75GK9XIA8I  ( R / S ) วาย 5TO7X34D3D  ( R ) วาย 4RWC1CMS3X  ( S ) วาย
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID8047426
อินชิ นิ้วChI=1S/C10H14O/c1-7(2)9-5-4-8(3)10(11)6-9/h4,9H,1,5-6H2,2-3H3 วาย คีย์: ULDHMXUKGWMISQ-UHFFFAOYSA-N วาย นิ้วChI=1/C10H14O/c1-7(2)9-5-4-8(3)10(11)6-9/h4,9H,1,5-6H2,2-3H3 รหัส: ULDHMXUKGWMISQ-UHFFFAOYAB
รอยยิ้ม ( R ): O=C1C[C@@H](C\C=C1\C)C(C)=C ( S ): O=C1C[C@H](C\C=C1\C)C(C)=C
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C 10 H 14 O
มวลโมลาร์	150.22 กรัม/โมล
รูปร่าง	ของเหลวใสไม่มีสี
ความหนาแน่น	0.96 กรัม/ซม³
จุดหลอมเหลว	25.2 องศาเซลเซียส (77.4 องศาฟาเรนไฮต์; 298.3 เคลวิน)
จุดเดือด	231 °C (448 °F; 504 K) (91 °C ที่ 5  mmHg)
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ไม่ละลาย (ในอุณหภูมิเย็น) ละลายได้เล็กน้อย (ในอุณหภูมิร้อน) / ละลายได้ในปริมาณน้อยมาก
ความสามารถในการละลายในเอทานอล	ละลายได้
ความสามารถในการละลายในไดเอทิลอีเทอร์	ละลายได้
ความสามารถในการละลายในคลอโรฟอร์ม	ละลายได้
การหมุนไครัล ([α] D )	−61° ( R )-คาร์โวน61° ( S )-คาร์โวน
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก (χ)	−92.2×10 −6 cm 3 /mol
อันตราย
ความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OHS/OSH):
อันตรายหลัก	ไวไฟ
การติดฉลากGHS :
ภาพสัญลักษณ์
คำสัญญาณ	อันตราย
คำเตือนเกี่ยวกับอันตราย	H304 , H315 , H317 , H411
คำเตือน	P261 , P264 , P270 , P272 , P273 , P280 , P301+P310 , P301+P312 , P302+P352 , P321 , P330 , P331 , P332+P313 , P333+P313 , P362 , P363 , P391 , P405 , P501
NFPA 704 (สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ)	1 2 0
เอกสารข้อมูลความปลอดภัย (SDS)	เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุภายนอก (MSDS)
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
คีโตนที่เกี่ยวข้อง	เมนโทนไดไฮโดรคาร์โวน คาร์โวเมนโทน
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	ลิโมนีน , เมนทอล , พี -ไซมีน , คาร์เวออล
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) เอ็น ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) วายเอ็น ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

คาร์โวนเป็นสมาชิกของกลุ่มสารเคมีที่เรียกว่าเทอร์เพนอยด์^{[ 2 ]}คาร์โวนพบได้ตามธรรมชาติในน้ำมันหอมระเหย หลายชนิด แต่มีมากที่สุดในน้ำมันจากเมล็ดยี่หร่า ( Carum carvi ) สะระแหน่ ( Mentha spicata ) และผักชีฝรั่ง^{[ 3 ]}

คาร์โวนทั้งสองชนิดใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องปรุงรส คาร์โวนซึ่งเป็นสารประกอบหลักที่ให้รสชาติของยี่หร่า ผักชีลาว และสะระแหน่ ถูกนำมาใช้ในอาหารมานานหลายพันปีแล้ว^{[ 3 ]} การใช้งานในอาหารส่วนใหญ่มาจากคาร์โวนที่ทำจากลิโมนีนR -(−)-คาร์โวนยังใช้ในผลิตภัณฑ์ปรับอากาศ และเช่นเดียวกับน้ำมันหอมระเหย หลายชนิด น้ำมันที่มีคาร์โวนถูกนำมาใช้ในการบำบัดด้วยกลิ่นหอมและการ แพทย์ทางเลือก

S -(+)-Carvone ยังใช้เพื่อป้องกันการงอกก่อนกำหนด ^ของมันฝรั่งในระหว่างการเก็บรักษา โดยวางจำหน่ายในเนเธอร์แลนด์เพื่อวัตถุประสงค์นี้ภายใต้ชื่อTalent [ ^{3 ]}

R -(−)-Carvone ได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาให้ใช้เป็นสารไล่ยุง^{[ 4 ]}

คาร์โวนมีรูปแบบภาพสะท้อนสองแบบ หรือเอนันติโอเมอร์ได้แก่R -(−)-คาร์โวน ซึ่งมีกลิ่นหอมหวานคล้ายมิ้นต์ของ ใบ สะระแหน่ และ S -(+)-คาร์โวน ซึ่งเป็นภาพสะท้อนของคาร์โวน มีกลิ่นหอมเผ็ดร้อนคล้ายข้าวไรย์ และเป็นสารที่ให้กลิ่นของเมล็ดยี่หร่า^{[ 5 ] [ 6 ]}

ข้อเท็จจริงที่ว่าเอนันติโอเมอร์ทั้งสองถูกรับรู้ว่ามีกลิ่นที่แตกต่างกันเป็นหลักฐานว่าตัวรับกลิ่นต้องตอบสนองต่อเอนันติโอเมอร์หนึ่งอย่างรุนแรงกว่าอีกเอนันติโอเมอร์หนึ่ง ไม่ใช่ว่าเอนันติโอเมอร์ทั้งหมดจะมีกลิ่นที่แยกแยะได้ลิงกระรอกยังพบว่าสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างเอนันติโอเมอร์ของคาร์โวนได้อีกด้วย^{[ 7 ]}

ในตำราเก่า ๆ ทั้งสองรูปแบบยังถูกอ้างถึงด้วยการหมุนเชิงแสง โดยlaevo ( l )หมายถึงR -(−)-carvone และdextro ( d )หมายถึงS -(+)-carvone การตั้งชื่อสมัยใหม่ใช้เครื่องหมาย (−) สำหรับไอโซเมอร์ที่หมุนไปทางซ้าย และใช้เครื่องหมาย (+) สำหรับไอโซเมอร์ที่หมุนไปทางขวาในชื่อระบบ

S -(+)-Carvone เป็นส่วนประกอบหลัก (60–70%) ของน้ำมันจากเมล็ดยี่หร่า ( Carum carvi ) ^{[ 8 ]}ซึ่งผลิตในปริมาณประมาณ 10 ตันต่อปี^{[ 3 ]} นอกจากนี้ยังพบได้ในปริมาณประมาณ 40–60% ใน น้ำมันเมล็ดผักชี ลาว (จากAnethum graveolens ) และในน้ำมันเปลือกส้มแมนดาริน ด้วย R -(−)-Carvone ยังเป็นสารประกอบที่พบมากที่สุดในน้ำมันหอมระเหยจากมินต์หลายสายพันธุ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้ำมันสเปียร์มินต์ ( Mentha spicata ) ซึ่งประกอบด้วยR -(−)-carvone 50–80% ^{[ 9 ]} สเปียร์มินต์เป็นแหล่งสำคัญของR -(−)-carvone ที่ผลิตขึ้นตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตามR -(−)-carvone ส่วนใหญ่ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์นั้นสังเคราะห์ขึ้นจากR -(+)-limonene ^{[ 10 ]} ไอโซเมอร์ R -(−)-carvone ยังพบใน น้ำมัน คุโรโมจิด้วยน้ำมันบางชนิด เช่น น้ำมัน ขิงมีส่วนผสมของเอนันติโอเมอร์ทั้งสองชนิด น้ำมันธรรมชาติอื่นๆ อีกหลายชนิด เช่น น้ำมัน สะระแหน่ก็มีคาร์โวนในปริมาณเล็กน้อย

ชาวโรมันโบราณใช้ยี่หร่าเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์^{[ 3 ]}แต่คาร์โวนอาจไม่ได้ถูกแยกออกมาเป็นสารประกอบบริสุทธิ์จนกระทั่งฟรานซ์ วาร์เรนแทรปป์ (1815–1877) ได้รับมันในปี 1849 ^{[ 2 ] [ 11 ]} เดิมทีชไวเซอร์เรียกมัน ว่า คาร์โวลโกลด์ชมิดท์และซูร์เรอร์ระบุว่ามันเป็นคีโตนที่เกี่ยวข้องกับลิโมนีน [ ^{12 ]}และโครงสร้างได้รับการอธิบายอย่างชัดเจนในที่สุดโดย^จอร์จ วากเนอร์ (1849–1903) ในปี 1894 ^{[ 13 ]}

คาร์โวนสามารถหาได้จากแหล่งธรรมชาติ แต่มีปริมาณไม่เพียงพอต่อความต้องการ ดังนั้นส่วนใหญ่จึงผลิตจากลิโมนีนแทน

คาร์โวน ในรูปเดกซ์โทรฟอร์มS -(+)- ได้มาในความบริสุทธิ์สูงโดยการกลั่นแยกส่วนของ น้ำมัน ยี่หร่า ส่วนคาร์โวนในรูปเลโวฟอร์มที่ได้จากน้ำมันที่มีคาร์โวนเป็นส่วนประกอบนั้น มักต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ คาร์โวนในรูป R -(−)- ที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งสามารถทำได้โดยการสร้างสารประกอบเพิ่มเติมกับไฮโดรเจนซัลไฟด์จากนั้นจึงสามารถสร้างคาร์โวนขึ้นใหม่ได้โดยการบำบัดด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ตามด้วยการกลั่นด้วยไอน้ำ

คาร์โวนสามารถเตรียมได้จากการสังเคราะห์จากลิโมนีนโดยการนำลิโมนีนไปทำปฏิกิริยากับไนโตรซิลคลอไรด์ ก่อน การให้ความร้อนแก่สารประกอบไนโตรโซนี้จะให้คาร์วอกไซม์ การนำคาร์วอกไซม์ไปทำปฏิกิริยากับกรดออกซาลิก จะให้ คาร์โวน^{[ 14 ]}ขั้นตอนนี้จะให้R -(−)-คาร์โวนจากR -(+)-ลิโมนีน

การใช้งานหลักของ d-limonene คือเป็นสารตั้งต้นของS -(+)-carvone การมีเปลือกส้มจำนวนมากซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการผลิตน้ำส้มทำให้ limonene มีราคาถูก และ carvone สังเคราะห์ก็เตรียมได้ในราคาที่ไม่แพงเช่นกัน^{[ 15 ]}

การสังเคราะห์ทางชีวภาพของคาร์โวนเกิดขึ้นจากการออกซิเดชันของลิโมนีน

คาร์โวนมีพันธะคู่สามพันธะที่สามารถถูกรีดิวซ์ได้ ผลิตภัณฑ์ของการรีดิวซ์ขึ้นอยู่กับรีเอเจนต์และสภาวะที่ใช้^{[ 2 ]} การไฮโดรจิเนชันแบบเร่งปฏิกิริยาของคาร์โวน ( 1 ) สามารถให้คาร์โวเมนทอล ( 2 ) หรือคาร์โวเมนโทน ( 3 ) สังกะสีและกรดอะซิติกจะรีดิวซ์คาร์โวนเพื่อให้ได้ไดไฮโดรคาร์โวน ( 4 ) การรีดิวซ์ MPVโดยใช้โพรพาน-2-ออลและอะลูมิเนียมไอโซโพรพ อกไซด์ จะทำให้เกิดการรีดิวซ์ เฉพาะหมู่ คาร์บอนิลเพื่อให้ได้คาร์วีออล ( 5 ) การรวมกันของโซเดียมโบโรไฮไดรด์และCeCl ₃ ( การรีดิวซ์แบบลูเช ) ก็มีประสิทธิภาพเช่น กัน ไฮดราซีนและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ให้ลิโมนีน ( 6 ) ผ่านการรีดิวซ์แบบวูล์ฟ-คิชเนอร์

การออกซิเดชันของคาร์โวนยังสามารถนำไปสู่ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายได้อีกด้วย^{[ 2 ]} ในที่ที่มีด่าง เช่นBa(OH) ₂คาร์โวนจะถูกออกซิไดซ์ด้วยอากาศหรือออกซิเจนเพื่อให้ได้ไดคีโตน7 เมื่อ ใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ จะเกิดอี พอกไซด์8คาร์โวนอาจถูกแยกออกโดยใช้โอโซนตามด้วยไอน้ำ ทำให้เกิดไดแลคโตน9ในขณะที่KMnO ₄จะ ให้10

คาร์โวน เป็นคีโตน α,β-ไม่อิ่มตัวจึงเกิดปฏิกิริยาการเติมแบบคอนจูเกตของนิวคลีโอไฟล์ ตัวอย่างเช่น คาร์โวนทำปฏิกิริยากับลิเธียมไดเมทิลคิวเพรตเพื่อวางหมู่ เมทิลใน ตำแหน่งทรานส์กับหมู่ไอโซโพรพีนิลด้วยความเลือกสรรทางสเตอริโอ ที่ดี จาก นั้นเอนอเลต ที่ ได้ สามารถเติมหมู่แอลลิ ลโดยใช้ แอลลิลโบรไมด์เพื่อให้ได้คีโตน11 ^{[ 16 ]}

เนื่องจากคาร์โวนมีจำหน่ายในราคาไม่แพงในรูปแบบบริสุทธิ์เชิงเอนันติโอเมอร์ จึงเป็นสารตั้งต้นที่น่าสนใจสำหรับ การสังเคราะห์ ผลิตภัณฑ์ธรรมชาติแบบอสมมาตรทั้งหมดตัวอย่างเช่น ( S )-(+)-คาร์โวนถูกใช้เพื่อเริ่มต้นการสังเคราะห์เทอร์พีนอยด์ ควา สซิน ในปี 1998 : ^{[ 17 ]}

ในปี พ.ศ. 2451 มีรายงานว่าการนำคาร์โวนไปสัมผัสกับ " แสงแดด ของอิตาลี " เป็นเวลาหนึ่งปีจะได้คาร์โวน- การบูร[ ^{18 ] ดู}ปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชันของอีโนน-อัลคีน

จากการศึกษา ในร่างกายพบว่าไอโซเมอร์ของคาร์โวนทั้งสองชนิดส่วนใหญ่จะถูกเมตาบอไลซ์เป็นกรดไดไฮโดรคาร์ โวนิ กกรดคาร์ โวนิก และยูโรเทอร์เพโนโลน [ ^{19 ] (} –)-คาร์เวออลยังถูกสร้างขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์รองโดยการลดด้วยNADPH (+)-คาร์โวนก็ถูกแปลงเป็น (+)-คาร์เวออลเช่นกัน^{[ 20 ]}กระบวนการนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตับและเกี่ยวข้องกับไซโตโครม P450 ออกซิเดสและ(+)-ทรานส์-คาร์เวออลดีไฮโดรจีเนส

• คาร์โวนที่ตารางธาตุแห่งวิดีโอ (มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม)