| Strukturformel | |
|---|---|
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| Allgemeines | |
| Name | Cumarin |
| Andere Namen | 1,2-Benzopyron, 2H-1-Benzopyran-2-on, o-Cumarsäurelacton, Tonkabohnencampher, Chromen-2-on, α-Benzopyron |
| Summenformel | C9H6O2 |
| CAS-Nummer | 91-64-5 |
| Kurzbeschreibung | farbloses, glänzendes Pulver |
| Eigenschaften | |
| Molmasse | 146,14 g/mol |
| Aggregatzustand | fest |
| Dichte | 0,935 g/cm³ (20 °C) |
| Schmelzpunkt | 71 °C |
| Siedepunkt | 301 °C |
| Dampfdruck | 1,3 hPa (106 °C) |
| Löslichkeit | gut in Alkohol, Ether, Chloroform, schlecht in Wasser |
| Sicherheitshinweise | |
| Vorlage:Gefahrensymbol 1 | |
| R- und S-Sätze |
R: 22 |
| MAK | nicht festgelegt |
| Vorlage:SI-Chemikalien | |
Cumarin ist ein Stoff von angenehm gewürzhaftem Geruch, in sehr starker Verdünnung nach frischem Heu und Waldmeister riechend. Bereits 854 n. Chr. erwähnten Benediktinermönche es erstmals als Zutat einer Bowle.
Vorkommen
Cumarin ist ein natürlich vorkommender sekundärer Pflanzenstoff, der in vielen Gräsern (beispielsweise Anthoxanthum odoratum, Anthoxanthum nitens, Hierochloe spp), Schmetterlingsblütlern (beispielsweise Melilotus officinalis), im Waldmeister, der Weichselkirsche (Prunus mahaleb), in Datteln sowie in der Tonkabohne (Dipteryx odorata) und auch in der Zimtcassie enthalten ist.Im Handel wird die Zimtcassie jedoch nicht immer vom Ceylonesischer Zimt unterschieden. Der "echte" Ceylonesische Zimt enthält Cumarin nur in Spuren.
Der Name leitet sich von span. cumarú = Tonkabohnenbaum ab.
Cumarin (und verwandte Stoffe) sind für den typischen Heugeruch beim Trocknen von Gras verantwortlich, da Cumarin in der Pflanze teilweise glykosidisch gebunden ist und erst bei Verletzung beziehungsweise beim Welken der Pflanzen durch Abspaltung des Zuckers frei wird.
Synthese
Ausgangsstoff für Cumarin in der Pflanze ist die Zimtsäure, aus der es durch Hydroxylierung, Glykosidierung und Cyclisierung gebildet wird. Der Stoff seinerseits ist Grundkörper zahlreicher Naturstoffe, unter anderem des Aesculins, der Furocumarine und des Umbelliferons.
Synthetisch wird Cumarin mit der Perkinschen Synthese aus Salicylaldehyd und Essigsäureanhydrid hergestellt.
Verbindungen, die das Strukturgerüst des Cumarin enthalten, werden auch unter der Sammelbezeichnung Cumarine geführt.
Verwendung
Cumarin dient vor allem als Duftstoff in der Parfümerie. Daneben wird es (in Form von welken Waldmeisterblättern) auch in der Küche, z.B. zum Aromatisieren von Bowle, verwendet. Parfümerie: Süßer, kräuterartiger, würziger Duft, der an frisches Heu und Waldmeister erinnert.
Aufgrund des Vanille-ähnlichen Geschmacks wurde ab Anfang des 20. Jahrhunderts Cumarin als billiger Ersatz für echte Vanille verwendet. Die Tonkabohne enthält größere Mengen an Cumarin, welches auch daraus gewonnen wird. Wegen der Verwendung von Cumarin, den Geschmack von echter Vanille vorzutäuschen, wird es auch als Mexikanische Vanille bezeichnet. Die Verwendung von Cumarin als Aromastoff ist allerdings in Europa, den USA und den meisten anderen Ländern mit fortschrittlichen Lebensmittelgesetzen verboten. Jedoch werden auch heute noch Cumarin-haltige Lebensmittel mit vanilleähnlichem Geschmack in Umlauf gebracht, die aus Erzeugerländern mit unzureichenden Verbrauchergesetzen stammen. [1] Außerdem enthält der billige Cassiazimt im Gegensatz zum Ceylonzimt deutlich mehr Cumarin. [2] Cumarin wird über die Haut gut aufgenommen. In Kosmetika darf es in Europa unbegrenzt eingesetzt werden, muss jedoch ab einer bestimmten Menge deklariert werden. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) empfiehlt aufgrund neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse, den Grenzwert für Cumarin auch für aromatisierte Lebensmittel aufzuheben. [3]
Hohe Dosen können zu Leberschäden, Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindel und Benommenheit führen, sehr hohe Dosen führen zu Bewusstlosigkeit und Atemlähmung. Auch können Leber und Nieren geschädigt werden. Zudem besteht der Verdacht, dass Cumarin krebserregend ist. Aus diesen Gründen darf Cumarin in Deutschland nicht als Aromastoff verwendet werden. Für die bekannte Maibowle aus Waldmeister sollen höchstens 3g Kraut je Liter Bowle verwendet werden. In dieser geringen Menge ist das enthaltene Cumarin nicht gesundheitsschädlich.
Während Cumarin selbst keine gerinnungshemmenden Eigenschaften besitzt, kann es bei einer unsachgemäßen Silo-Lagerung von Heu zu einem Pilzbefall cumarinhaltiger Gräser kommen, wodurch Cumarin-Abkömmlinge (Bis-Hydroxycumarinen) gebildet werden, die eine starke gerinnungshemmende Wirkung zeigen. Solchermaßen kontaminiertes Heu kann zum Tod der damit gefütterten Tiere führen, da Bis-Hydroxycumarine - als Antagonisten des Vitamin K - die Synthese der in der Leber gebildeten Blutgerinnungsfaktoren (II, VII, IX, X) durch Enzymhemmung beeinträchtigen. Die Cumarinderivate Phenprocoumon und Warfarin werden allerdings in der Medizin bei entsprechend risikobehafteten Personen eingesetzt, um Schlaganfälle zu verhindern. Außerdem werden sie als Rodentizide vor allem zur Bekämpfung von Ratten eingesetzt, da sie in entsprechend hoher Dosierung (auch hier) zu tödlichen inneren Blutungen führen.
Cumarin-Derivate finden darüber hinaus Anwendung als effektive Farbstoffe in Farbstofflasern. Sie emittieren hier vom blauen bis in den grünen Spektralbereich des Lichtspektrums.
Quellen
Siehe auch
Weblinks
- Laborsynthese von Cumarin
- Herstellung von Maibowle und chemischer Hintergrund
- EFSA-Gutachten zur Kanzerogenität