Hexano-1,4-lacton
Hexano-1,4-lacton (auch Hexan-1,4-olid oder γ-Caprolacton) ist eine organische Verbindung aus der Gruppe der Lactone.
| Strukturformel | ||||||||||
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| Unspezifizierte Stereochemie | ||||||||||
| Allgemeines | ||||||||||
| Name | Hexano-1,4-lacton | |||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C6H10O2 | |||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose Flüssigkeit[1] | |||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||
| Molare Masse | 114,14 g·mol−1 | |||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig[1] | |||||||||
| Dichte |
1,023 g·cm−3[2] | |||||||||
| Schmelzpunkt |
−18 °C[3] | |||||||||
| Siedepunkt |
219 °C[2] | |||||||||
| Löslichkeit | ||||||||||
| Brechungsindex |
1,439 (20 °C)[2] | |||||||||
| 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
Bearbeiten
Hexano-1,4-lacton kommt in Pfirsichen vor.[5][6] In einer Studie war es neben γ-Decalacton und δ-Decalacton einer der mengenmäßig wichtigsten Lactone unter den flüchtigen Verbindungen.[7] Daneben kommt es in Nektarinen,[8] Aprikosen[9] und Mangos[10] vor. In Aprikosen ist es eines der mengenmäßig wichtigsten Lactone. In einer Studie mit verschiedenen Aprikosensorten betrug der Anteil an den Lactonen immer über 10 %, in einigen Fällen auch über 50 %. Dabei trat mit 61 % bis 96 % das (R)-Isomer auf.[11] Das (R)-Isomer ist auch Bestandteil des Sexualpherpmons des Kahlen Speckkäfers[12] und des Khaprakäfers aus der gleichen Gattung.[13] Die Verbindung wurde auch in Tabak und Tabakrauch nachgewiesen.[14]
Herstellung
BearbeitenDurch Umsetzung von 4-Pentensäure mit N-Bromsuccinimid wird erstere cyclisiert und ein bromiertes Derivat von Pentano-1,4-lacton erhalten. Reaktion mit Methyllithium und Kupfer(I)-iodid ergibt Hexano-1,4-lacton.[15] Bei der elektrochemischen Oxidation von Cyclohexanon entstehen hauptsächlich Hexano-1,4-lacton und Hexano-1,5-lacton. Welche von beiden Verbindungen das Hauptprodukt ist, hängt von den genauen Reaktionsbedingungen ab.[16]
Enantiomerenreines (R)-Hexano-1,4-lacton kann mit einem von Campher abgeleiteten chiralen Auxiliar hergestellt werden. Die Reaktion läuft über das 4-Hydroxyhexannitril.[12] Eine alternative enantioselektive Synthese für das (R)-Isomer geht von 3-Phenylpropanol aus. Dieser wird zunächst mit Pyridiniumchlorochromat zum Aldehyd oxidiert und dann mit Trimethylphosphonoacetat zu einem α,β-ungesättigten Ester umgesetzt. Die Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid und Aluminiumchlorid ergibt einen Allylalkohol. Sharpless-Epoxidierung und Reduktion mit Red-Al führt zu weitgehend enantiomerenreinem 5-Phenyl-1,3-diol. Die Hydroxygruppe in Position 1 kann durch Tosylierung mit para-Toluolsulfonsäurelchlorid und Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid entfernt werden, anschließend wird die verbleibende Hydroxygruppe durch Reaktion mit Acetanhydrid als Acetat geschützt. Oxidative Spaltung des Phenylrings ergibt 3-Hydroxyhexansäure. Diese ist mit Ruthenium(VIII)-oxid möglich, in situ hergestellt aus einer katalytischen Menge Ruthenium(III)-chlorid mit einer stöchiometrischen Menge Periodsäure. Durch Umsetzung der Säure mit Natriumhydroxid wird das Lacton erhalten.[13]
Verwendung
BearbeitenHexano-1,4-lacton ist in der EU unter der FL-Nummer 10.021 als Aromastoff für Lebensmittel zugelassen.[17]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d Eintrag zu γ-Hexanolactone, >98.0% bei TCI Europe, abgerufen am 11. September 2024.
- ↑ a b c d e Datenblatt γ-Hexalactone,≥98% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. September 2024 (PDF).
- ↑ George A. Burdock: Encyclopedia of Food & Color Additives. CRC Press, 1996, ISBN 978-0-8493-9416-4.
- ↑ William M. Haynes: CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press, 2011, ISBN 978-1-4398-5512-6, S. 3–256.
- ↑ Wan‐Peng Xi, Bo Zhang, Li Liang, Ji‐Yuan Shen, Wen‐Wen Wei, Chang‐Jie Xu, Andrew C. Allan, Ian B. Ferguson, Kun‐Song Chen: Postharvest temperature influences volatile lactone production via regulation of acyl‐CoA oxidases in peach fruit. In: Plant, Cell & Environment. Band 35, Nr. 3, März 2012, S. 534–545, doi:10.1111/j.1365-3040.2011.02433.x.
- ↑ R. J. Horvat, G. W. Chapman, J. A. Robertson, F. I. Meredith, R. Scorza, A. M. Callahan, P. Morgens: Comparison of the volatile compounds from several commercial peach cultivars. In: Journal of Agricultural and Food Chemistry. Band 38, Nr. 1, Januar 1990, S. 234–237, doi:10.1021/jf00091a051.
- ↑ Christophe Aubert, Céline Milhet: Distribution of the volatile compounds in the different parts of a white-fleshed peach (Prunus persica L. Batsch). In: Food Chemistry. Band 102, Nr. 1, Januar 2007, S. 375–384, doi:10.1016/j.foodchem.2006.05.030.
- ↑ Karl Heinz Engel, Robert A. Flath, Ron G. Buttery, Thomas R. Mon, David W. Ramming, Roy Teranishi: Investigation of volatile constituents in nectarines. 1. Analytical and sensory characterization of aroma components in some nectarine cultivars. In: Journal of Agricultural and Food Chemistry. Band 36, Nr. 3, Mai 1988, S. 549–553, doi:10.1021/jf00081a036.
- ↑ Chung-Shih. Tang, Walter G. Jennings: Lactonic compounds of apricot. In: Journal of Agricultural and Food Chemistry. Band 16, Nr. 2, März 1968, S. 252–254, doi:10.1021/jf60156a024.
- ↑ Sagar S. Pandit, Hemangi G. Chidley, Ram S. Kulkarni, Keshav H. Pujari, Ashok P. Giri, Vidya S. Gupta: Cultivar relationships in mango based on fruit volatile profiles. In: Food Chemistry. Band 114, Nr. 1, Mai 2009, S. 363–372, doi:10.1016/j.foodchem.2008.09.107.
- ↑ Elizabeth Guichard, Angelika Kustermann, Armin Mosandl: Chiral flavor compounds from apricots. In: Journal of Chromatography A. Band 498, Januar 1990, S. 396–401, doi:10.1016/S0021-9673(01)84268-0.
- ↑ a b Elena Arceo, José M. Odriozola, Jesús M. Garcı́a, Alberto González, Pilar Gil: Asymmetric synthesis of (R)-4-hexanolide, the pheromone of Trogoderma glabrum. In: Tetrahedron: Asymmetry. Band 14, Nr. 12, Juni 2003, S. 1617–1621, doi:10.1016/S0957-4166(03)00327-6.
- ↑ a b M. Teresa Nunez, Victor S. Martin: Efficient oxidation of phenyl groups to carboxylic acids with ruthenium tetraoxide. A simple synthesis of (R)-.gamma.-caprolactone, the pheromone of Trogoderma granarium. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 55, Nr. 6, März 1990, S. 1928–1932, doi:10.1021/jo00293a044.
- ↑ Alan Rodgman, Thomas A. Perfetti: The Chemical Components of Tobacco and Tobacco Smoke. CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4665-1552-9.
- ↑ T. M. Ugurchieva, A. V. Lozanova, M. V. Zlokazov, V. V. Veselovsky: Synthesis of (±)-4-alkanolides from pent-4-enoic acid. In: Russian Chemical Bulletin. Band 57, Nr. 3, März 2008, S. 657–659, doi:10.1007/s11172-008-0103-y.
- ↑ Michio Sugawara, Makoto Sato: Electrolytic Oxidation of Cyclohexanone in Aqueous Solution. In: Denki Kagaku oyobi Kogyo Butsuri Kagaku. Band 43, Nr. 7, 5. Juli 1975, S. 407–409, doi:10.5796/kogyobutsurikagaku.43.407.
- ↑ Food and Feed Information Portal Database | FIP. Abgerufen am 10. September 2024.