Heptanal
Heptanal ist ein Aldehyd und eine farblose Flüssigkeit mit scharfem unangenehmen Geruch. Der Trivialname lautet Heptaldehyd.
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Heptanal | ||||||||||||||||||
| Andere Namen | |||||||||||||||||||
| Summenformel | C7H14O | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose Flüssigkeit mit unangenehmem Geruch[2] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 114,19 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig | ||||||||||||||||||
| Dichte |
0,82 g·cm−3 (20 °C)[2] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Siedepunkt |
153 °C[2] | ||||||||||||||||||
| Dampfdruck | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
schlecht in Wasser (1,25 g·l−1 bei 25 °C)[2] | ||||||||||||||||||
| Brechungsindex |
1,4113[3] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Toxikologische Daten | |||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C | |||||||||||||||||||
Vorkommen
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Heptanal kommt natürlich in den essentiellen Ölen von Ylang-Ylang (Cananga odorata),[4] Muskatellersalbei (Salvia sclarea),[4] Zitrone (Citrus x limon),[4] Bitterorange (Citrus x aurantium),[4] Rose (Rosa),[4] Hyazinthe (Hyacinthus)[4] und Gartenhyazinthe[5] vor.
Darstellung
BearbeitenDie Entstehung von Heptanal bei der fraktionierten Destillation von Rizinusöl[6] wurde bereits 1878 beschrieben. Die großtechnische Darstellung beruht auf der pyrolytischen Spaltung von Ricinolsäureestern[7] (Arkema-Verfahren) und auf der Hydroformylierung von 1-Hexen mit Rhodium-2-Ethylhexanoat als Katalysator unter Zusatz von 2-Ethylhexansäure (Oxea-Verfahren):[8]
Eigenschaften
BearbeitenHeptanal ist eine entzündliche wenig flüchtige farblose Flüssigkeit von durchdringend fruchtigem bis ölig-fettigem Geruch,[9] welche mit Alkoholen mischbar[4] und praktisch unlöslich in Wasser ist.[2] Wegen seiner Oxidationsempfindlichkeit wird Heptanal unter Stickstoff abgefüllt und mit 100ppm Hydrochinon stabilisiert.[10]
Heptanal bildet entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt von 39,5 °C.[2] Der Explosionsbereich liegt zwischen 1,1 Vol.‑% als untere Explosionsgrenze (UEG) und 5,2 Vol.‑% als obere Explosionsgrenze (OEG).[2] Die Zündtemperatur beträgt 205 °C.[2] Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T3.
Verwendung
BearbeitenAus Heptanal kann durch Reduktion mittels Wasserstoffaddition 1-Heptanol produziert werden:
Bei der Oxidation von Heptanal mit Sauerstoff in Gegenwart von Rhodium-Katalysatoren bei 50 °C wird in 95 %iger Ausbeute Heptansäure erhalten.[11] In einer Knoevenagel-Reaktion reagiert Heptanal mit Benzaldehyd unter basischer Katalyse mit hoher Ausbeute und Selektivität (> 90 %) zum alpha-Pentylzimtaldehyd (wegen des jasmintypischen Geruchs auch Jasminaldehyd genannt),[12] das meist als cis/trans-Isomerengemisch in Parfümzubereitungen Verwendung findet.[13]
Als Nebenprodukt entsteht durch Selbstkondensation des Heptanals das unangenehm ranzig riechende (Z)-2-Pentyl-2-nonenal.[14] Heptanal kann in Gegenwart von wässriger Borsäure bei azeotroper Entfernung des Wassers praktisch quantitativ in (Z)-2-Pentyl-2-nonenal überführt werden.[15]
Vollständige Hydrierung liefert den auch durch Guerbet-Reaktion aus 1-Heptanol zugänglichen verzweigten primären Alkohol 2-Pentylnonan-1-ol.[16]
Sicherheitshinweise
BearbeitenDas Einatmen, das Verschlucken oder die Aufnahme über die Haut kann zu Gesundheitsschäden führen. Es kann die Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen: z. B. Brennen, Kratzen. Es kann weiterhin die Haut reizen: z. B. Brennen, Juckreiz.
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Eintrag zu HEPTANAL in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 23. Oktober 2021.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n Eintrag zu Önanthaldehyd in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2020. (JavaScript erforderlich)
- ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-274.
- ↑ a b c d e f g George A. Burdock: Fenaroli’s Handbook of Flavor Ingredients. 5. Auflage. CRC Press, Boca Raton, Fl. 2005, ISBN 0-8493-3034-3, S. 781 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ N-HEPTANAL (englisch). In: Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Database, Hrsg. U.S. Department of Agriculture, abgerufen am 25. Juli 2023.
- ↑ F. Krafft, Distillation of castor oil, under educed pressure, Analyst, 3, 329a (1878).
- ↑ A. Chauvel, G. Lefebvre, Petrochemical Processes: Technical and Economic Characteristics, Band 2, S. 277, Editions Technip, Paris, 1989, ISBN 2-7108-0563-4.
- ↑ Patentanmeldung DE102007053385A1: Verfahren zur Herstellung von Aldehyden. Angemeldet am 9. November 2007, veröffentlicht am 20. Mai 2009, Anmelder: Oxea Deutschland GmbH, Erfinder: Andreas Fischbach et al.
- ↑ Richtwerte für gesättigte azyklische aliphatische C4- bis C11-Aldehyde in der Innenraumluft, Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch –Gesundheitsschutz, 2009, 52:650–659, doi:10.1007/s00103-009-0860-2.
- ↑ Acros Organics, Sicherheitsdatenblatt, Heptaldehyde, stabilized, überarb. am 19. November 2012.
- ↑ Patent DE10010771C1: Verfahren zur Herstellung aliphatischer Carbonsäuren aus Aldehyden. Angemeldet am 4. März 2000, veröffentlicht am 3. Mai 2001, Anmelder: Celanese Chem Europe GmbH, Erfinder: Helmut Springer, Peter Lappe.
- ↑ M. Perez-Sanchez, P. Dominguez de Maria, Synthesis of natural fragrance jasminaldehyde using silica-immobilized piperazine as organocatalyst, Catal. Sci. Technol., 3, 2732-2736 (2013), doi:10.1039/C3CY00313B
- ↑ Riechstofflexikon A, alpha-Amylzimtaldehyd, Letzte Änderung am 4. August 2000.
- ↑ J. M. Hornback, Organic Chemistry, 2nd edition, S. 886, Thomson Brooks/Cole, 2006, ISBN 0-534-49317-3.
- ↑ R.D. Offenhauer, S.F. Nelsen, Aldehyde and ketone condensation reactions catalyzed by boric acid, J. Org. Chem., 33(2), 775-777 (1968), doi:10.1021/jo01266a059.
- ↑ G.H. Knothe: Lipid Chemistry, Guerbet Compounds ( vom 21. Mai 2016 im Internet Archive), AOCS Lipid Library, 22. Dezember 2011.