檸檬醛

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檸檬醛的分子式為C10H16O,是開鏈單萜中最重要的代表之一。存在於楓茅油和山蒼子油中。天然檸檬醛是兩種幾何異構體組成的混合物。

基本構成

檸檬醛結構

  【中文名稱】 檸檬醛   【中文同義詞】2,6-二甲基-2,6-辛二烯醛;3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醛;3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛;橙花醛;牻牛兒醛;檸檬醛;香葉醛;   【英文名稱】Citral 【CAS號】5392-40-5   【分子式】C10H16O   【分子量】152.23   【EINECS號】226-394-6   

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英文名稱:Citral, mixture of cis and trans
CAS NO:5392-40-5
分子量:152.24
EC NO:226-394-6
分子式:C20H32O2
InChI:InChI=1/2C10H16O/c2*1-9(2)5-4-6-10(3)7-8-11/h2*5,7-8H,4,6H2,1-3H3/b10-7+;10-7-
別名3,7-二甲基-2,6-辛二烯;天然檸檬醛
結構式:

化學性質

  無色或微黃色液體,呈濃郁檸檬香味。無旋光性。有順反異構體二種。用硫酸氫鈉處理,順式溶解性極微,而反式卻很大,故可將兩者分開。   順式檸檬醛:相對密度(d200.8898,折XX率(nD20)1.4891,沸點118~119℃(2666Pa)。

檸檬醛

  反式檸檬醛:相對密度0.8888,折XX率(nD20)1.4891,沸點117~118℃(2666Pa)。   溶於非揮發性油、揮發性油、丙二醇乙醇,不溶於甘油和水。在鹼性和強酸中不穩定。   天然品存在於檸檬草油(70%~80%)、山蒼子油(約70%),檸檬油、白檸檬油、柑橘類葉油等中。

基本介紹

  檸檬醛a(又稱香葉醛)為無色油狀液體,有檸檬香氣;沸點229℃,密度0.8888克/厘米3(20℃);在空氣中易氧化變黃。檸檬醛b(又稱橙花醛)為無色或淡黃色液體;沸點120℃(20毫米汞柱),密度0.8869克/厘米3(20℃)。兩種異構體都溶於乙醇和乙醚。檸檬醛a用氨性氧化銀氧化得香葉酸。檸檬醛可從精油中分出;也可從工業香葉醇(及橙花醇)用銅催化減壓氣相脫氫得到;也可從脫氫芳樟醇在釩催化劑作用下合成。檸檬醛可用於製造柑橘香味食品香料,因易氧化並聚合變色,只用於中性介質中;還用於合成異胡薄荷醇羥基香茅醛和紫羅蘭酮,紫羅蘭酮是合成維生素A的原料。   由「若幹個異戊二烯分子的碳鏈結構」和152的式量可以知道有10個C,CO2比H2O多2個,則有8個水,即16個H組成,所以化學式為:C10H16O,不飽和度為:(2*10+2-16)/2=3,除去-CHO的雙鍵,則碳架上只有兩個雙鍵。這題的關鍵是理解「若幹個異戊二烯分子的碳鏈結構」這句話,意思不是指若幹個異戊二烯直接相連接,而是指分子式為異戊二烯單位(C5H8)的倍數,所以直接相連就不是他的倍數了,這類特殊的化合物其實就是萜類化合物了。

生產生活中的方法與應用

檢測方法

  【含量分析】 將含檸檬醛約75%的山蒼子油30kg,在充分攪拌下加入事先由18kg碳酸氫鈉、38kg亞硫酸鈉與大約165kg清水配製的混合液中,室溫下攪拌反應5~6h。靜置過夜分層,下層檸檬醛以加成物的形式析出。用少量甲苯洗滌加成物以除油,並甩干。然後加入10%的氫氧化鈉溶液,在室溫下分解出檸檬醛,並用苯萃取。萃取物先在常壓下(80~82℃)蒸餾回收苯,然後減壓蒸餾,收集110~111℃(1.47kPa)的餾分,得98%檸檬醛純品約15~16kg。   【毒性ADI 0~0.5mg/kg(FAO/WHO,1994-)。LD50 4960mg/kg(大鼠,經口);MNL 500mg/kg   【使用限量 FEMA(mg/kg)】飲料9.2;冷飲23;糖果41;焙烤食品43;膠姆糖170。   【添加劑功能】 食品用香料 用於配製香精的各香料成分   【最大允許使用量(g/kg)】不得超過在GB 2760中的最大允許使用量   【 最大允許殘留量(g/kg)】不得超過在GB 2760中的最大允許殘留量

生產方法

  ①天然存在於檸檬草油,檸檬油、白檸檬油、柑桔油、山蒼子油、馬鞭草油中。在檸檬草油、山蒼子油的天然精油中含量70-80%,可以從精油中划溫蒸餾而得。如果需制取精品,可用亞硫酸氫鈉法進行純化處理后,減壓蒸餾。工業上合成檸檬醛的方法是以合成甲基庚烯酮為基礎,由甲基庚烯酮和乙炔制得3,7-二甲基辛烯-6-炔-1-醇-3(脫氫芳樟醇)。然後,在聚合的硅碸催化劑存在下,于140-150℃在惰性溶劑里將脫氫芳樟醇直接重排而成。另外,從工業香葉醇(及橙花醇)用銅催化劑減壓氣相脫氫可制取檸檬醛。   ②檸檬醛天然存在於山蒼子油(約80%)、檸檬草油(80%)、丁香羅勒油(65%)、酸檸檬葉油(35%)和檸檬油,工業上可以從天然精油中分離而得,也可由化學合成製備。   ③以甲基庚烯酮為原料合成   乙氧基乙炔溴化鎂與甲基庚烯酮縮合生成3,7-二甲基-1-乙氧基-3-羥基-6-辛烯-1-炔,經部分催化加氫得烯醇醚,後者用磷酸水解脫水得檸檬醛,得率按甲基庚烯酮計為68%。也可由乙炔與甲基庚烯酮縮合制得脫氫芳樟醇,然後在縮合硅碸催化下,在140~150℃和惰性溶劑中重排得到檸檬醛。   ④從山蒼子油中分離(這是我國生產檸檬醛的主要方法) 將含檸檬醛約75%的山蒼子油30kg,在充分攪拌下加入事先由18kg碳酸氫鈉、38kg亞硫酸鈉與大約165kg清水配製的混合液中,室溫下攪拌反應5~6h。靜置過夜分層,下層檸檬醛以加成物的形式析出。用少量甲苯洗滌加成物以除油,並甩干。然後加入10%的氫氧化鈉溶液,在室溫下分解出檸檬醛,並用苯萃取。萃取物先在常壓下(80~82℃)蒸餾回收苯,然後減壓蒸餾,收集110~111℃(1.47kPa)的餾分,得98%檸檬醛純品約15~16kg。   ⑤由檸檬草油或山蒼子油用分餾法或亞硫酸氫鹽法分離而得。由香葉醇、橙花醇或芳樟醇在鉻酸催化下氧化而得。

作用用途

  按照GB 2760—96規定為允許使用的食用香料。主要用於配製檸檬、柑橘和什錦水果型香精,亦為合成紫羅蘭酮的主要原料。   用作調香劑, 配製檸檬香精,也用作合成紫羅蘭酮和維生素A的原料   用途廣泛,用於需要檸檬香氣的各個方面。是檸檬型、防臭木型香精、人工配製檸檬油、香檸檬油和橙葉油的重要香料。是合成紫羅蘭酮類、甲基紫羅蘭酮類的原料。也可用來掩蓋工業生產中的不良氣息。還可用於生薑、檸檬、白檸檬、甜橙、圓柚、蘋果櫻桃葡萄草莓及辛香等食用香精。酒用香精亦可用之。   檸檬醛是我國規定允許使用的食用香料,可用於配製草莓、蘋果、杏、甜橙、檸檬等水果型食用香精。用量按正常生產需要,一般在膠姆糖中使用量為1.70mg/kg;烘烤食品中43mg/kg;糖果中41mg/kg;冷飲中23mg/kg;軟飲料中9.2mg/kg。   用於人造檸檬油,柑桔油的調製,以及其他柑桔類香料、水果香精、櫻桃、咖啡李子等食品的香精,還廣泛用於餐具的洗滌劑、肥皂、花露水的加香劑。檸檬醛是合成紫羅蘭酮及甲基紫羅蘭酮、二氫大馬酮等原料;作為有機原料可還原為香茅醇、橙花醇與香葉醇;還可轉化成檸檬腈。醫藥工業中用於製造維生素A和E等,也是葉綠醇的原料。

檢驗方法

  取檸檬醛1mL,加亞硫酸氫鈉試液2mL和碳酸鈉試液2滴,振蕩混合,發熱後生成白色的結晶塊。然後再追加亞硫酸氫鈉10mL,置水浴上邊振蕩邊加熱,其結晶塊溶解,失去檸檬樣的香味。   檸檬醛

目錄

  檸檬醛   citral   一種萜。分子式C10H16O。開鏈單萜中最重要的代表之一。存在於楓茅油和山蒼子油中。天然檸檬醛是兩種幾何異構體組成的混合物。檸檬醛a(又稱香葉醛)為無色油狀液體,有檸檬香氣;沸點229℃,密度0.8888克/厘米3(20℃);在空氣中易氧化變黃。檸檬醛b(又稱橙花醛)為無色或淡黃色液體;沸點120℃(20毫米汞柱),密度0.8869克/厘米3(20℃)。兩種異構體都溶於乙醇和乙醚。檸檬醛a用氨性氧化銀氧化得香葉酸。檸檬醛可從精油中分出;也可從工業香葉醇(及橙花醇)用銅催化劑減壓氣相脫氫得到;也可從脫氫芳樟醇在釩催化劑作用下合成。檸檬醛可用於製造柑橘香味食品香料,因易氧化並聚合變色,只用於中性介質中;還用於合成異胡薄荷醇、羥基香茅醛和紫羅蘭酮,紫羅蘭酮是合成維生素A的原料。   【中文同義詞】2,6-二甲基-2,6-辛二烯醛;3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醛;3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛;橙花醛;牻牛兒醛;檸檬醛;香葉醛;草甘磷   【英文名稱】Citral   【英文同義詞】(2E)-3,7-Dimethyl-2,6-octadienal;2,6-Octadienal, 3,7-dimethyl-;2,6-Octadienal,3,7-dimethyl-;3,7-Dimethyl-1,2,6-octadienal;3,7-Dimethyll-2,6-octadienal;3,7-dimethyl-octa-2,6-dienal;6-Octadienal,3,7-dimethyl-2;cis,trans-Citral   【CAS號】5392-40-5   【分子式】C10H16O   【分子量】152.23   【EINECS號】226-394-6

檸檬醛 - 檢測

  【含量分析】 準確稱取試樣約1g,然後按醛和酮測定法中羥胺法(OT-7,方法一)進行。計算中的當量因子(e)取76.12。   【毒性】 ADI 0~0.5mg/kg(FAO/WHO,1994-)。LD50 4960mg/kg(大鼠,經口);MNL 500mg/kg   【使用限量 FEMA(mg/kg)】軟飲料9.2;冷飲23;糖果41;焙烤食品43;膠姆糖170。   【添加劑功能】 食品用香料 用於配製香精的各香料成分   【最大允許使用量(g/kg)】不得超過在GB 2760中的最大允許使用量   【 最大允許殘留量(g/kg)】不得超過在GB 2760中的最大允許殘留量

檸檬醛 - 化學性質

  無色或微黃色液體,呈濃郁檸檬香味。無旋光性。有順式與反式兩種異構體。用亞硫酸氫鈉處理,順式溶解性極微,而反式卻很大,故可將兩者分開。   順式檸檬醛:相對密度(d200.8898,折XX率(nD20)1.4891,沸點118~119℃(2666Pa)。   反式檸檬醛:相對密度0.8888,折XX率(nD20)1.4891,沸點117~118℃(2666Pa)。   溶於非揮發性油、揮發性油、丙二醇和乙醇,不溶於甘油和水。在鹼性和強酸中不穩定。   天然品存在於檸檬草油(70%~80%)、山蒼子油(約70%),檸檬油、白檸檬油、柑橘類葉油等中。

檸檬醛 - 生產方法

  ①天然存在於檸檬草油,檸檬油、白檸檬油、柑桔油、山蒼子油、馬鞭草油中。在檸檬草油、山蒼子油的天然精油中含量70-80%,可以從精油中划溫蒸餾而得。如果需制取精品,可用亞硫酸氫鈉法進行純化處理后,減壓蒸餾。工業上合成檸檬醛的方法是以合成甲基庚烯酮為基礎,由甲基庚烯酮和乙炔制得3,7-二甲基辛烯-6-炔-1-醇-3(脫氫芳樟醇)。然後,在聚合的硅碸催化劑存在下,于140-150℃在惰性溶劑里將脫氫芳樟醇直接重排而成。另外,從工業香葉醇(及橙花醇)用銅催化劑減壓氣相脫氫可制取檸檬醛。   ②檸檬醛天然存在於山蒼子油(約80%)、檸檬草油(80%)、丁香羅勒油(65%)、酸檸檬葉油(35%)和檸檬油,工業上可以從天然精油中分離而得,也可由化學合成製備。   ③以甲基庚烯酮為原料合成   乙氧基乙炔溴化鎂與甲基庚烯酮縮合生成3,7-二甲基-1-乙氧基-3-羥基-6-辛烯-1-炔,經部分催化加氫得烯醇醚,後者用磷酸水解和脫水得檸檬醛,得率按甲基庚烯酮計為68%。也可由乙炔與甲基庚烯酮縮合制得脫氫芳樟醇,然後在縮合硅碸催化下,在140~150℃和惰性溶劑中重排得到檸檬醛。   ④從山蒼子油中分離(這是我國生產檸檬醛的主要方法) 將含檸檬醛約75%的山蒼子油30kg,在充分攪拌下加入事先由18kg碳酸氫鈉、38kg亞硫酸鈉與大約165kg清水配製的混合液中,室溫下攪拌反應5~6h。靜置過夜分層,下層檸檬醛以加成物的形式析出。用少量甲苯洗滌加成物以除油,並甩干。然後加入10%的氫氧化鈉溶液,在室溫下分解出檸檬醛,並用苯萃取。萃取物先在常壓下(80~82℃)蒸餾回收苯,然後減壓蒸餾,收集110~111℃(1.47kPa)的餾分,得98%檸檬醛純品約15~16kg。   ⑤由檸檬草油或山蒼子油用分餾法或亞硫酸氫鹽法分離而得。由香葉醇、橙花醇或芳樟醇在鉻酸催化下氧化而得。

檸檬醛 - 用途

  GB 2760—96規定為允許使用的食用香料。主要用於配製檸檬、柑橘和什錦水果型香精,亦為合成紫羅蘭酮的主要原料。   用作調香劑, 配製檸檬香精,也用作合成紫羅蘭酮和維生素A的原料   用途廣泛,用於需要檸檬香氣的各個方面。是檸檬型、防臭木型香精、人工配製檸檬油、香檸檬油和橙葉油的重要香料。是合成紫羅蘭酮類、甲基紫羅蘭酮類的原料。也可用來掩蓋工業生產中的不良氣息。還可用於生薑、檸檬、白檸檬、甜橙、圓柚、蘋果、櫻桃、葡萄、草莓及辛香等食用香精。酒用香精亦可用之。   檸檬醛是我國規定允許使用的食用香料,可用於配製草莓、蘋果、杏、甜橙、檸檬等水果型食用香精。用量按正常生產需要,一般在膠姆糖中使用量為1.70mg/kg;烘烤食品中43mg/kg;糖果中41mg/kg;冷飲中23mg/kg;軟飲料中9.2mg/kg。   用於人造檸檬油,柑桔油的調製,以及其他柑桔類香料、水果香精、櫻桃、咖啡、李子等食品的香精,還廣泛用於餐具的洗滌劑、肥皂、花露水的加香劑。檸檬醛是合成紫羅蘭酮及甲基紫羅蘭酮、二氫大馬酮等原料;作為有機原料可還原為香茅醇、橙花醇與香葉醇;還可轉化成檸檬腈。醫藥工業中用於製造維生素A和E等,也是葉綠醇的原料。   它有以下兩種2-雙鍵順反異構體:   檸檬醛a(Genarial):又名香葉醛、牻牛兒醛,是2位雙鍵的E-異構體,結構見右面左邊的圖。CAS號141-27-5。淡黃色液體,有強的檸檬氣味,相對密度0.8898,沸點228°C,難溶於水,可以和乙醇、乙醚混溶。 檸檬醛b(Neral):又名橙花醛,是2位雙鍵的Z-異構體,結構見右面右邊的圖。CAS號106-26-3。無色有甜味的液體,相對密度1.4900,沸點103°C(1599.8Pa)。   通常情況下檸檬醛是以上兩者的混合物,為淡黃色有檸檬香味的油狀易揮發液體,難溶於水,可溶於乙醇、乙醚、丙二醇、甘油、礦物油等有機溶劑。相對密度0.891(25/25°C),沸點228-229°C。存在於柑橘油、檸檬油、檸檬草油、山蒼子油、白檸檬油、馬鞭草油等植物精油中。   檸檬醛的化學性質較活潑,容易發生氧化還原反應生成香葉酸或香葉醇/橙花醇。在硫酸作用下能環化生成對異丙基甲苯。在鹼中不穩定,強鹼作用下能樹脂化。   各植物精油中的檸檬醛含量為:檸檬香桃木(90-98%),Listsea citrata(90%),山雞椒Litsea cubeba(70-85%),檸檬草(65-85%),檸檬茶樹精油(70-80%),丁香羅勒Ocimum gratissimum(66.5%),Lindera citriodora(~65%),Calypranthes parriculata(~62%),苦橙葉精油 (36%),檸檬馬鞭草(30-35%),史泰格尤加利(26%),香蜂草(11%),青檸(6-9%),檸檬(2-5%)。   香水過敏者應避免接觸檸檬醛。

[編輯]制取

  從檸檬油中分離,也可從香葉醇、橙花醇、芳樟醇用銅催化劑作用下減壓氣相脫氫氧化制取,或由脫氫芳樟醇在聚釩有機硅氧烷催化劑作用下異構化合成。脫氫芳樟醇可從甲基庚烯酮和乙炔制得。如需制取精品,可用亞硫酸氫鈉處理生成結晶性的檸檬醛亞硫酸氫鈉加成物,進行純化后減壓蒸餾。

[編輯]應用

  主要用於配製檸檬香精和製造柑橘類香料,也用於合成紫羅蘭酮(合成維生素A的原料)、檸檬腈、甲基紫羅蘭酮、羥基香茅醛、異胡薄荷醇、二氫大馬酮等化合物。亦有抗菌和信息素功能。

[編輯]參見

  檸檬酸,名稱類似但結構上不相關的羧酸 環檸檬醛,六元環狀醛類,用作合成原料 異環檸檬醛,環檸檬醛的異構體,用作香精成分 香檸檬醛,檸檬醛的雙鍵位置異構體 香葉醇;橙花醇,檸檬醛衍生出的醇類 檸檬腈,檸檬醛衍生出的腈類 香茅醛,檸檬醛的部分飽和衍生物

圖冊

檸檬醛圖片(5張)