El alcanfor ( / ˈ k æ m f ər / ) es un sólido ceroso, incoloro y de fuerte aroma. [5] Se clasifica como terpenoide y cetona cíclica . Se encuentra en la madera del laurel alcanfor ( Cinnamomum camphora ), un gran árbol de hoja perenne que se encuentra en el este de Asia; y en el árbol kapur ( Dryobalanops sp. ), un árbol maderable alto del sudeste asiático. También ocurre en algunos otros árboles relacionados en la familia del laurel , en particular Ocotea usambarensis . Las hojas de romero ( Rosmarinus officinalis ) contienen entre un 0,05 y un 0,5% de alcanfor, [6] mientras que la alcanfor ( Heterotheca ) contiene alrededor del 5%. [7] Una fuente importante de alcanfor en Asia es la albahaca alcanforada (la madre de la albahaca azul africana ). El alcanfor también se puede producir sintéticamente a partir de aceite de trementina .
El compuesto es quiral y existe en dos posibles enantiómeros como se muestra en los diagramas estructurales. La estructura de la izquierda es el (+)-alcanfor ((1 R ,4 R )-bornan-2-one), mientras que su imagen especular que se muestra a la derecha es el (-)-alcanfor ((1 S , 4S )-bornan-2-uno) . El alcanfor tiene pocos usos, pero tiene importancia histórica como compuesto que se purifica fácilmente a partir de fuentes naturales.
La palabra alcanfor derivó en el siglo XIV del francés antiguo: camphre , a su vez del latín medieval : camfora , del árabe : كافور , romanizado : kāfūr , quizás a través del sánscrito : कर्पूर , romanizado : karpūra , aparentemente del malayo austronesio : kapur 'lima' ( tiza). [8]
En malayo antiguo , el alcanfor se llamaba kapur barus , que significa "la tiza de Barus", en referencia a Barus, un antiguo puerto cerca de la moderna Sibolga en la costa occidental de Sumatra . [9] Este puerto comerciaba con alcanfor extraído de los árboles de alcanfor de Borneo ( Dryobalanops aromatica ) que abundaban en la región. [10]
El alcanfor se produce como producto forestal desde hace siglos, condensado a partir del vapor desprendido al tostar astillas de madera cortadas de Camphora officinarum , y posteriormente haciendo pasar vapor a través de la madera pulverizada y condensando los vapores. [11] A principios del siglo XIX, la mayoría de las reservas de árboles de alcanfor se habían agotado y los grandes rodales restantes se encontraban en Japón y Taiwán , y la producción taiwanesa superaba con creces a la japonesa. El alcanfor era uno de los principales recursos extraídos por las potencias coloniales de Taiwán, así como uno de los más lucrativos. Primero los chinos y luego los japoneses establecieron monopolios sobre el alcanfor taiwanés. En 1868, una fuerza naval británica llegó al puerto de Anping y el representante británico local exigió el fin del monopolio chino del alcanfor. Después de que el representante imperial local se negó, los británicos bombardearon la ciudad y tomaron el puerto. Posteriormente, las "regulaciones sobre el alcanfor" negociadas entre ambas partes supusieron un breve fin al monopolio del alcanfor. [12]
El alcanfor se produce a partir del alfa-pineno , que abunda en los aceites de las coníferas y puede destilarse de la trementina producida como subproducto de la pulpa química . Con ácido acético como disolvente y con catálisis por un ácido fuerte, el alfa-pineno se convierte en acetato de isobornilo . La hidrólisis de este éster da isoborneol que puede oxidarse para dar alcanfor racémico . Por el contrario, el alcanfor se produce naturalmente como D -alcanfor, el enantiómero ( R ) . [ cita necesaria ]
Las reacciones del alcanfor han sido examinadas exhaustivamente. Algunas transformaciones representativas incluyen
El alcanfor también se puede reducir a isoborneol usando borohidruro de sodio .
En la biosíntesis , el alcanfor se produce a partir de pirofosfato de geranilo , mediante la ciclación del pirofosfato de linaloilo a pirofosfato de bornilo , seguida de hidrólisis a borneol y oxidación a alcanfor.
Los primeros plásticos importantes fabricados por el hombre fueron los plásticos de nitrocelulosa (piroxilina) bajos en nitrógeno (o "solubles"). En las primeras décadas de la industria del plástico , el alcanfor se utilizaba en inmensas cantidades [15] : 130 como plastificante que crea celuloide a partir de nitrocelulosa, en lacas de nitrocelulosa y otros plásticos y lacas.
El alcanfor se ha utilizado por su aroma, como líquido de embalsamamiento , como medicamento tópico , como producto químico de fabricación y en ceremonias religiosas.
El alcanfor se ha utilizado como medicina popular durante siglos, probablemente más comúnmente como descongestionante . [16] El alcanfor se usaba en la antigua Sumatra para tratar esguinces , hinchazones e inflamación . [17] El alcanfor también se utilizó durante siglos en la medicina tradicional china para diversos fines. [16] En Europa, el alcanfor se utilizó después de la era de la Peste Negra . [18]
En el siglo XX, el alcanfor se utilizó como analéptico mediante inyección [19] y para inducir convulsiones en personas esquizofrénicas en un intento de tratar la psicosis . [20]
El alcanfor tiene un uso limitado en medicina veterinaria mediante inyección intramuscular para tratar las dificultades respiratorias en los caballos. [21]
El alcanfor se aplica comúnmente como medicamento tópico en forma de crema o ungüento para la piel para aliviar la picazón provocada por picaduras de insectos, irritación leve de la piel o dolor en las articulaciones. [22] Se absorbe en la epidermis de la piel , [22] donde estimula las terminaciones nerviosas sensibles al calor y al frío, produciendo una sensación cálida cuando se aplica vigorosamente, o una sensación fresca cuando se aplica suavemente, lo que indica sus propiedades como contrairritante . [16] La acción sobre las terminaciones nerviosas también induce una ligera analgesia local . [23]
El alcanfor también se usa en forma de aerosol , generalmente mediante inhalación de vapor, a veces en forma de inhaladores nasales en barra, para inhibir la tos y aliviar la congestión de las vías respiratorias superiores debido al resfriado común. [24] Sin embargo, se cuestiona la eficacia clínica de estos remedios. [25]
Los tiradores utilizan alcanfor para ennegrecer las miras delanteras y traseras de los rifles para evitar que se reflejen. [26] Esto se hace encendiendo una pequeña cantidad de alcanfor, que arde a una temperatura relativamente baja, y utilizando el hollín que se eleva de la llama para depositar una capa sobre una superficie sostenida sobre ella. Históricamente, este ennegrecimiento del hollín también se utilizó para recubrir las cartas de registro del Barógrafo .
Se cree que el alcanfor es tóxico para los insectos y, por lo tanto, a veces se utiliza como repelente. [27] El alcanfor se utiliza como alternativa a las bolas de naftalina . Los cristales de alcanfor a veces se utilizan para evitar que otros insectos pequeños dañen las colecciones de insectos . Se guarda en la ropa que se usa en ocasiones especiales y festivales, y también en los rincones de los armarios como repelente de cucarachas. El humo del cristal de alcanfor o de las varitas de incienso de alcanfor se puede utilizar como repelente de mosquitos ecológico. [28]
Estudios recientes han indicado que el aceite esencial de alcanfor se puede utilizar como un fumigante eficaz contra las hormigas rojas de fuego, ya que afecta el comportamiento de ataque, escalada y alimentación de las obreras mayores y menores. [29]
El alcanfor también se utiliza como sustancia antimicrobiana . En el embalsamamiento , el aceite de alcanfor era uno de los ingredientes utilizados por los antiguos egipcios para la momificación . [30]
El alcanfor sólido libera vapores que forman una capa protectora contra la oxidación y, por lo tanto, se almacena en cajas de herramientas para protegerlas contra la oxidación. [31]
En el mundo árabe antiguo, el alcanfor era un ingrediente común en los perfumes. [32] Los chinos se referían al mejor alcanfor como "perfume de cerebro de dragón", debido a su "aroma picante y portentoso" y "siglos de incertidumbre sobre su procedencia y modo de origen". [33]
Una de las primeras recetas conocidas de helado que data de la dinastía Tang incluye alcanfor como ingrediente. [34] Se utilizaba para dar sabor al pan con levadura en el antiguo Egipto. [35] En la Europa antigua y medieval, el alcanfor se utilizaba como ingrediente en los dulces . Se utilizó en una amplia variedad de platos salados y dulces en libros de cocina en lengua árabe medieval, como al-Kitab al-Ṭabikh compilado por ibn Sayyār al-Warrāq en el siglo X. [36] También se usaba en platos dulces y salados en el Ni'matnama , según un libro escrito a finales del siglo XV para los sultanes de Mandu . [37] Es un componente principal de una especia conocida como "alcanfor comestible" (o kapur ), que puede usarse en postres tradicionales del sur de la India como Payasam y Chakkarai Pongal . [38]
El alcanfor se utiliza mucho en las ceremonias religiosas hindúes. Aarti se realiza después de colocarlo en un soporte y prenderle fuego, generalmente como último paso de la puja . [39] El alcanfor se menciona en el Corán como la fragancia del vino que se da a los creyentes en el cielo. [40]
Aplicado sobre la piel, el alcanfor puede provocar reacciones alérgicas en algunas personas; cuando se ingiere por vía oral, la crema o ungüento de alcanfor es venenoso. [22] En dosis altas ingeridas, el alcanfor produce síntomas de irritabilidad, desorientación, letargo, espasmos musculares , vómitos, calambres abdominales, convulsiones y convulsiones . [41] Las dosis letales por ingestión en adultos están en el rango de 50 a 500 mg/kg (por vía oral). Generalmente, la ingestión de dos gramos provoca una toxicidad grave y cuatro gramos es potencialmente letal. [42]
El alcanfor en el aire puede ser tóxico si lo respiran los humanos. El límite de exposición permisible ( PEL ) para el alcanfor en el aire ambiente es de 2 mg/m 3 con un tiempo de exposición ( TWA ) de no más de 8 horas. 200 mg/m 3 se considera una concentración muy peligrosa ( IDLH ). [43]
Cuando su uso en las nacientes industrias químicas (que se analizan más adelante) aumentó considerablemente el volumen de la demanda a finales del siglo XIX, surgieron posibilidades de cambios en la oferta y en los precios . En 1911, Robert Kennedy Duncan, químico industrial y educador, relató que el gobierno imperial japonés había tratado recientemente (1907-1908) de monopolizar la producción de alcanfor natural como producto forestal en Asia, pero que el monopolio había sido impedido por el desarrollo de la alternativas de síntesis total , [15] que comenzó en forma "puramente académica y totalmente no comercial" [15] con el primer informe de Gustav Komppa:
" ... pero selló el destino del monopolio japonés ... Porque tan pronto como se logró, despertó la atención de un nuevo ejército de investigadores: los químicos industriales. Las oficinas de patentes del mundo pronto se llenaron de supuestos comerciales síntesis de alcanfor y de los procesos favorecidos se formaron empresas para explotarlos, surgieron fábricas y, en el increíblemente corto tiempo de dos años después de su síntesis académica, el alcanfor artificial, tan bueno como el producto natural, entró en los mercados del mundo. ... Y, sin embargo, el alcanfor artificial no desplaza (ni puede) desplazar al producto natural en una medida suficiente como para arruinar la industria productora de alcanfor. Su única función presente y probable en el futuro es actuar como freno permanente a la monopolización, actuar como rueda de equilibrio para regular los precios dentro de límites razonables". [15] : 133-134
Este control continuo del crecimiento de los precios fue confirmado en 1942 en una monografía sobre la historia de DuPont , donde William S. Dutton dijo: "Indispensable en la fabricación de plásticos de piroxilina, el alcanfor natural importado de Formosa y que se vende normalmente a unos 50 centavos la libra, alcanzó el alto precio de 3,75 dólares en 1918 [en medio de la perturbación del comercio mundial y la alta demanda de explosivos que creó la Primera Guerra Mundial]. Los químicos orgánicos de DuPont respondieron sintetizando alcanfor a partir de la trementina de los tocones de pino del sur de Estados Unidos, con el resultado de que el precio de El alcanfor industrial vendido en lotes de vagones en 1939 costaba entre 32 y 35 centavos la libra." [44] : 293
Los antecedentes de la síntesis de Gustaf Komppa fueron los siguientes. En el siglo XIX se sabía que el ácido nítrico oxida el alcanfor en ácido alcanfórico . Haller y Blanc publicaron una semisíntesis de alcanfor a partir de ácido alcanfórico. Aunque demostraron su estructura, no pudieron probarlo. Komppa publicó la primera síntesis total completa de ácido alcanfórico en 1903. Sus insumos fueron oxalato de dietilo y ácido 3,3-dimetilpentanoico, que reaccionaron mediante condensación de Claisen para producir ácido dicetocanfórico. La metilación con yoduro de metilo y un complicado procedimiento de reducción produjeron ácido alcanfórico. William Perkin publicó otra síntesis poco tiempo después. Anteriormente, algunos compuestos orgánicos (como la urea ) se habían sintetizado en el laboratorio como prueba de concepto , pero el alcanfor era un producto natural escaso y con demanda mundial. Komppa se dio cuenta de esto y comenzó la producción industrial de alcanfor en Tainionkoski , Finlandia, en 1907 (con mucha competencia, como informó Kennedy Duncan). [ cita necesaria ]
