米拉Senthilingam

这周,我们用化合物和鸡尾酒敬酒。举起酒杯的是西蒙·科顿。

西蒙棉花

说到赛马,英国有埃普索姆赛马,美国有肯塔基赛马。和艾普索姆赛马一样,肯塔基赛马也是为三岁儿童举办的比赛。尽管肯塔基赛马的历史要比埃普索姆赛马悠久近100年,但英国赛马却没有酒水。

在肯塔基赛马会上喝的饮料是薄荷朱利酒。它的制作方法是将糖粉、水和薄荷叶混合在一个玻璃杯里,装满碎冰,加入波旁威士忌,再撒上一根薄荷,不过每个调酒师都有自己的个人风格,有自己的风格。结果就是南方腹地的缩影。

酒吧备有薄荷朱勒鸡尾酒

来源:©Shutterstock

与薄荷有关的主要分子是薄荷醇。它的学名是2-异丙基-5-甲基环己醇。因为它含有三个手性碳原子,所以这个分子有四对光学异构体。薄荷醇是一对异构体,其他的被称为新薄荷醇,异薄荷醇和新异薄荷醇。

薄荷醇只有一种光学异构体是由薄荷植物制成的,那就是(1R,2S,5R)版本,尽管镜像异构体可以在实验室中制成。它具有与天然形式相同的熔点和溶解度,但气味略有不同。我们鼻子里的嗅觉感受器是由氨基酸组成的,其中只有一种是手性的,所以它们与光学异构体的相互作用不同,这通常会导致向大脑传递明显不同的“嗅觉信息”。

薄荷醇的天然异构体的气味被描述为“清新、甜美、薄荷味、清凉、清爽”,而完全合成的异构体的气味与之相似,但薄荷味较少,更多的是香草味,带有“霉味、苦味、酚类和草药味”。它的清爽度较低,冷却能力也只有天然异构体的四分之一。

薄荷醇

虽然市面上的薄荷醇大部分仍然是从薄荷中提取的,但合成版的薄荷醇正被越来越多地使用。日本Takasago公司每年从天然碳氢化合物月桂烯中生产3000吨,月桂烯本身主要是通过裂解蒎烯获得的。2001年诺贝尔化学奖得主野依良治(Ryoji Noyori)为这一过程发明了一种含有铑的特殊手性催化剂。该反应产生一种比天然材料纯度更高的香茅醛的单异构体,然后将其转化为单异构体薄荷醇。

薄荷醇被用于各种各样的东西,最明显的是为口香糖、糖果和其他食品等物质调味。它产生的冷却感意味着它可以被用于治疗轻微疾病的药物,如唇膏和减充血剂,以及止咳合剂、漱口水和牙膏,以及治疗肌肉疼痛和劳损的药物。

如果分子是人,薄荷醇就是阿瑟·赫伯特·方扎雷利。太酷了。

但薄荷醇并不会让你凉爽,它只是让你感觉更凉爽。薄荷醇是如何产生清凉感的,这一点在过去十年里才得到解释。薄荷醇与感觉神经元上的一个特殊受体位点结合,被称为TRPM8受体。这会打开一个小孔,导致钙离子进入细胞,产生动作电位,向大脑发送信息。

碰巧的是,该受体的一部分也会对20°C或更低的“凉爽”温度做出反应,这也会向大脑发送相同的信息。大脑无法区分这些原因,所以薄荷醇给人的感觉很“酷”。另一种被称为TRPV1的受体对辣椒素(辣椒成分)和43°C以上的温度有反应,所以辣椒和咖喱吃起来很“辣”。像这样的通道在我们身体对冷热的感知中至关重要,使我们能够避免危险的冷热环境。

许多运动员都嚼薄荷味的口香糖,尤其是足球运动员和他们的教练。他们觉得这样做有益是有原因的。在2004年发表的一项研究中,西弗吉尼亚州威灵耶稣会大学的布莱恩·劳登布什教授报告了在跑步机上对运动员进行的实验。他发现吸入薄荷气味可以提高氧气的吸收,还能改善他们的情绪;这些运动员觉得他们比对照组更不努力,经历的挫折也更少。

这些结果与对篮球运动员的类似研究相一致,研究表明吸入薄荷可以让他们跑得更快,做更多的俯卧撑(尽管它似乎并没有提高他们的有氧能力)。似乎还需要更多的研究来确定是否能改善运动表现和情绪,但已经有一家有进取心的美国公司在市场上销售一种薄荷运动吸入器。又是一块口香糖,亚历克斯爵士?

米拉Senthilingam

所以当你跑步的时候不要忘了薄荷。伯明翰大学的西蒙·科顿在这里,用薄荷醇的化学成分做了伪装。下周,我们将添加一些颜色。

布莱恩·克莱格

想想黄色。它让人想起太阳,蛋黄,积极温暖的感觉。这是一种非常肯定的颜色,但并不总是容易产生。在化学中,黄色并不是闻所未闻——硫会立即跃入脑海——但一种好的强烈的黄色却非常罕见,足以让人评论,而硫化镉就能让人津津乐道。

米拉Senthilingam

并发现这种充满活力的化合物对艺术家和工业的用途与布莱恩·克莱格一起在下周元素中的化学.在那之前,感谢大家的聆听。我是Meera Senthilingam。