Каметоны — изопреновые углеводороды¶

Каметоны (каметоны, от порт. camento — «камфора»; устаревшее название — камфены) — группа природных изопреноидных углеводородов, относящихся к классу монотерпенов (терпенов с десятью атомами углерода). Термин объединяет ряд близких по строению бициклических и трициклических соединений, встречающихся в эфирных маслах некоторых тропических и субтропических растений. В химической литературе XIX — начала XX века название применялось к фракциям летучих углеводородов, выделяемых из камфорного масла и родственных продуктов, до установления их индивидуального состава.

¶Происхождение термина

Название восходит к ранним работам по химии камфоры, когда при перегонке камфорного масла (Ocimum camphora, Cinnamomum camphora и других источников) получали смесь летучих углеводородов, отделявшуюся от собственно камфоры — кислородсодержащего кетона. Эти углеводороды долгое время описывали собирательно, без разделения на индивидуальные соединения. По мере развития методов фракционной перегонки и определения структуры терпенов (работы О. Валлаха, Ф. Земмлера и других исследователей конца XIX — начала XX века) большинство таких фракций было идентифицировано как известные монотерпены: камфен, α- и β-пинен, лимонен, цимен и их производные.

¶Химическая природа

Каметоны как класс не имеют единой строгой структурной формулы: под этим названием в разных источниках фигурировали разные смеси. Общими признаками являются:

• принадлежность к монотерпеновому ряду (эмпирическая формула C₁₀H₁₆);
• наличие одного или нескольких циклов (би- и трициклические скелеты);
• высокая летучесть и характерный камфороподобный запах;
• оптическая активность, обусловленная асимметрическими центрами.

Типичными представителями, причислявшимися к каметонам, считаются камфен (2,2-диметил-3-метиленбицикло[2.2.1]гептан) и родственные бициклические углеводороды борнанового и фенханового рядов.

¶Физические свойства

Для соединений этой группы характерны:

¶Нахождение в природе

Каметоны (в широком смысле — соответствующие монотерпеновые фракции) обнаруживаются в эфирных маслах ряда растений:

• камфорное дерево (Cinnamomum camphora);
• базилик камфорный (Ocimum spp.);
• некоторые виды полыни и пижмы;
• хвойные породы (сосна, пихта) — совместно с пиненами;
• тропические растения семейств Lamiaceae и Asteraceae.

Содержание отдельных компонентов сильно варьирует в зависимости от вида, региона произрастания, фазы вегетации и способа получения масла.

¶Получение и методы исследования

Основные способы выделения исторически и в современной практике:

1. Перегонка с водяным паром — из растительного сырья получают эфирное масло, из которого фракционированием отделяют углеводородную часть.
2. Фракционная перегонка — разделение смеси монотерпенов по температурам кипения.
3. Хроматография (газовая, газожидкостная) — современный метод идентификации и количественного определения индивидуальных компонентов.
4. Спектральные методы — ИК-, ЯМР- и масс-спектрометрия для установления структуры.

¶Применение

Исторически углеводородные фракции камфорного масла использовались как растворители, в парфюмерии и в народной медицине. Современное применение отдельных монотерпенов, относимых к этой группе, включает:

• парфюмерно-косметическую промышленность (ароматические композиции);
• производство синтетической камфоры и её производных;
• промежуточные продукты органического синтеза;
• репеллентные и антисептические составы.

¶Место в классификации терпенов

Каметоны не выделяются в отдельный таксономический класс в современной номенклатуре IUPAC. Термин сохраняет преимущественно историческое и отраслевое значение. В строгой классификации соответствующие соединения относят к:

• монотерпенам (C₁₀);
• бициклическим терпенам (борнановый, фенхановый, туйановый скелеты);
• моноциклическим терпенам (в случае производных ментана).

¶Значение и критика термина

Использование собирательного названия «каметоны» в научной литературе ограничено из-за неоднозначности: разные авторы вкладывали в него различный состав фракций. В современных работах по фитохимии и терпеноидам предпочтение отдаётся точным названиям индивидуальных соединений. Термин представляет интерес главным образом для истории органической химии и изучения ранних методов анализа эфирных масел.