檸檬醛(citral)又叫香葉醛或香草醛,化學(xué)分子式是C10H16O,學(xué)名為 3,7- 二甲基2,6-辛二烯醛,具有濃郁的檸檬香味,是一種無色至淡黃色的透明油狀液體,也是一種典型的開鏈單萜化合物。
檸檬醛容易揮發(fā),與空氣接觸后易氧化呈現(xiàn)黃色,不溶于水,但能溶于乙醇。其化學(xué)性質(zhì)較活潑,在光、熱或酸堿及氧化劑存在條件下能發(fā)生聚合反應(yīng)和氧化反應(yīng)。在天然植物芳香油中,檸檬醛以順式檸檬醛(橙花醛)和反式,反式-己二烯二酸檸檬醛(香葉醛)幾何異構(gòu)體組成的混合物形式存在。天然檸檬醛植物精油的生產(chǎn)提取方式主要有蒸汽蒸餾法、亞硫酸鈉加成法、減壓病蒸餾法和分子蒸餾提取法等。
由于檸檬醛的用途廣、市場需求大、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,檸檬醛受到研究人員的廣泛關(guān)注和研究。以檸檬醛作為原料,研究人員能合成多種半合成香料及其衍生物,如突厥、紫羅蘭酮、維生素a、維生素e等。 同時(shí),檸檬醛有著良好的抗菌、抗氧化、抗過敏性能, 具有緩解心律失調(diào)等功效,可以應(yīng)用于合成香料、食品添加、醫(yī)療制藥等多個(gè)領(lǐng)域。
簡介
檸檬醛b(又稱橙花醛、順式檸檬醛)為無色或淡黃色液體;沸點(diǎn)120℃,密度0.8869克/厘米(20℃)。兩種異構(gòu)體都溶于乙醇和乙醚。
通常情況下綠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(fā)液體,難溶于水,可溶于乙醇、乙醚、丙二醇、丙三醇、礦物油等有機(jī)溶劑。相對密度0.891(25/25℃),沸點(diǎn)228-229℃。存在于柑橘油、檸檬油、檸檬草油、山蒼子油、白檸檬油、馬鞭草油等植物芳香油中
檸檬醛可從精油中分出;也可從工業(yè)牻牛兒醇(及橙花醇)用銅催化劑減壓病氣相脫氫得到;也可從脫氫芳樟醇在釩催化劑作用下合成。檸檬醛可用于制造柑橘香味食品香料,因易氧化并聚合而變色,只用于中性介質(zhì)中;還用于合成異胡薄荷腦、羥基香茅醛和紫羅蘭酮,紫羅蘭酮是合成維生素a的原料。檸檬醛是一種萜類化合物。
生產(chǎn)及檢測
生產(chǎn)方法
①天然存在于檸檬草油,檸檬油、白檸檬油、柑橘屬油、山蒼子油、馬鞭草油中。在檸檬草油、山蒼子油的天然芳香油中含量70-80%,可以從精油中劃溫蒸餾而得。如果需制取精品,可用亞硫酸氫鈉法進(jìn)行純化處理后,減壓蒸餾。工業(yè)上合成檸檬醛的方法是以合成甲基庚烯酮為基礎(chǔ),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)。然后,在聚合的硅催化劑存在下,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(yè)牻牛兒醇(及橙花醇)用銅催化劑減壓病氣相脫氫可制取檸檬醛。
②檸檬醛天然存在于山蒼子油(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(yè)上可以從天然芳香油中分離而得,也可由化學(xué)合成制備。
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(jīng)部分催化加氫得烯醇醚,后者用磷酸水解和脫水得檸檬醛,得率按甲基庚烯酮計(jì)為68%。也可由乙炔與甲基庚烯酮縮合制得脫氫芳樟醇,然后在縮合硅砜催化下,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(這是中國生產(chǎn)檸檬醛的主要方法)
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。由牻牛兒醇、橙花醇或芳樟醇在鉻酸催化下氧化而得。
檢驗(yàn)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(fā)熱后生成白色的結(jié)晶塊。然后再追加亞硫酸氫鈉10mL,置水浴上邊振蕩邊加熱,其結(jié)晶塊溶解,失去綠檸檬樣的香味。
用途
GB 2760—96規(guī)定為允許使用的食用香料。主要用于配制檸檬、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(diào)香劑,配制檸檬香精,也用作合成紫羅蘭酮和維生素a的原料
用途廣泛,用于需要檸檬香氣的各個(gè)方面。是檸檬型、防臭木型香精、人工配制檸檬油、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(yè)生產(chǎn)中的不良?xì)庀ⅰ_€可用于生姜、檸檬、白檸檬、甜橙、圓柚、蘋果、車?yán)遄?/a>、葡萄、草莓及辛香等食用香精。酒用香精亦可用之。
綠檸檬醛是中國規(guī)定允許使用的食用香料,可用于配制草莓、蘋果、杏、甜橙、檸檬等水果型食用香精。用量按正常生產(chǎn)需要,一般在膠姆糖中使用量為1.70mg/kg;烘焙食品中43mg/kg;糖果中41mg/kg;冰飲中23mg/kg;軟性飲料中9.2mg/kg。
用于人造檸檬油,柑橘屬油的調(diào)制,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,還廣泛用于餐具的洗潔精、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(jī)原料可還原為香茅油、橙花醇與牻牛兒醇;還可轉(zhuǎn)化成綠檸檬。醫(yī)藥工業(yè)中用于制造維生素a和E等,也是葉綠醇的原料。
主要用于配制檸檬香精和制造柑橘類香料,也用于合成紫羅蘭酮(合成維生素A的原料)、檸檬腈、甲基紫羅蘭酮、羥基香茅醛、異胡薄荷腦、二氫大馬酮等化合物。亦有抗菌和和信息素功能。
檸檬醛的化學(xué)性質(zhì)較活潑,容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成香葉酸或香葉醇/橙花醇。
香水過敏者應(yīng)避免接觸檸檬醛。
毒理學(xué)資料
【毒性】ADI 0~0.5mg/kg(FAO/WHO,1994)。
【LD50】4960mg/kg(大鼠,經(jīng)口)
【緬甸國家足球聯(lián)賽】500mg/kg
【使用限量 FEMA(mg/kg)】軟性飲料9.2;冰飲23;糖果41;焙烤食品43;膠姆糖170。
【添加劑功能】食品用香料,用于配制香精的各香料成分
【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
物理化學(xué)性質(zhì)
無色或微黃色液體,呈濃郁綠檸檬香味。無旋光性。有順反異構(gòu)體二種。用亞硫酸氫鈉處理,順式溶解性極微,而反式,反式-己二烯二酸卻很大,故可將兩者分開。
順式檸檬醛(橙花醛):
【相對密度】0.8898
【折射率(nD20)】1.4891
【沸點(diǎn)】118~119℃(2666Pa)。
反式檸檬醛(香葉醛):
【相對密度】0.8888
【折射率(nD20)】1.4891
【沸點(diǎn)】117~118℃(2666Pa)。
天然品存在于檸檬草油(70%~80%)、山蒼子油(約70%),檸檬油、白檸檬油、柑橘屬葉油等中。
檸檬醛在硫酸作用下能環(huán)化生成對傘花烴。在堿中不穩(wěn)定,強(qiáng)堿作用下能被樹脂化。
含量分析
準(zhǔn)確稱取試樣約1g,然后按醛和酮測定法中羥胺法(OT-7,方法一)進(jìn)行。計(jì)算中的當(dāng)量因子(e)取76.12。
安全信息
危險(xiǎn)品標(biāo)志 Xi
危險(xiǎn)類別碼 38-43
安全說明 24/25-37
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號 1760
WGK Germany 1
RTECS號 RG5075000
HazardClass 8
PackingGroup III
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù) 5392-40-5(Hazardous Substances 數(shù)據(jù))
上下游信息
下游產(chǎn)品:
香茅油>牻牛兒醇>香草醛>橙花醇-->紫羅蘭酮>羥基香茅醛>BETA-環(huán)檸檬醛-->異植物醇>2,6-二甲基辛醛>alpha-紫羅酮-->甲基紫羅蘭酮-->異美汀>BETA-二氫紫羅蘭酮-->4-(2,5,6,6-四甲基-2-環(huán)己烯1-基)-3-丁烯-2-酮-->3-甲基-4-(2,6,6-三甲基環(huán)己基2-烯)-3-丁烯-2-酮-->大馬士酮-->3,7-二甲基-2,6-辛二烯腈-->1,1-二乙氧基3,7-二甲基-2,6-辛二烯->檸檬提取物-->beta-紫羅酮-->1-(2,6,6-三甲基-2-環(huán)己烯-1-基)-1,6-庚二烯-3-酮
上游原料:
碳酸氫鈉>亞硫酸氫鈉>月桂醇聚氧乙烯醚>磺酸>芳樟醇>牻牛兒醇>1-辛烯>橙花醇-->天然芳香油>檸檬草油>甲基庚烯酮>乙氧基乙炔>山蒼子油>丁香羅勒油-->檸檬油-->合成檸檬醛-->馬鞭草油-->脫氫芳樟醇-->白檸檬油>檸檬葉油
制備
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病氣相脫氫氧化制取,或由脫氫芳樟醇在聚釩有機(jī)硅氧烷催化劑作用下異構(gòu)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(jié)晶性的檸檬醛亞硫酸氫鈉加合物,進(jìn)行純化后減壓蒸餾。
類似物質(zhì)
檸檬酸,名稱類似但結(jié)構(gòu)上不相關(guān)的羧酸
環(huán)檸檬醛,六元環(huán)狀醛類,用作合成原料
異環(huán)檸檬醛,環(huán)檸檬醛的異構(gòu)體,用作香精成分
香檸檬醛,檸檬醛的雙鍵位置異構(gòu)體
牻牛兒醇、橙花醇,檸檬醛衍生出的醇類
檸檬腈,檸檬醛衍生出的腈類
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
通常對水是不危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環(huán)境。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
摩爾體積(cm3/mol):177.7
等張比容(90.2K):405.6
表面張力(dyne/cm):27.1
極化率(10-24cm3):19.17
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):2.7
氫鍵供體數(shù)量:0
氫鍵受體數(shù)量:1
可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:4
互變異構(gòu)體數(shù)量:
拓?fù)浞肿?a href="/hebeideji/3730720570869437635.html">極性表面積(TPSA):17.1
重原子數(shù)量:11
表面電荷:0
復(fù)雜度:171
同位素原子數(shù)量:0
確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:1
共價(jià)鍵單元數(shù)量:1
性質(zhì)與穩(wěn)定性
常溫常壓下穩(wěn)定,無色或微黃色液體,呈濃郁綠檸檬香味。無旋光性。沸點(diǎn)228℃,閃點(diǎn)92℃。有順式與反式,反式-己二烯二酸兩種異構(gòu)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。順丁烯二酸二丁酯檸檬醛:相對密度(d200.8898,折射率(nD20)1.4891,沸點(diǎn)118~119℃(2666Pa)。反式檸檬醛:相對密度0.8888,折射率(nD20)1.4891,沸點(diǎn)117~118℃(2666Pa)。溶于非揮發(fā)性油、揮發(fā)性油、丙二醇和乙醇,不溶于丙三醇和水。在堿性和強(qiáng)酸中不穩(wěn)定。
天然品存在于檸檬草油(70%~80%)、山蒼子油(約70%),檸檬油、白檸檬油、柑橘屬葉油等中。
毒性:大鼠口服LD50為4960mg/kg。
貯存方法
鋁桶或玻璃瓶密閉包裝。貯存于陰涼干燥處。
0kg或25kg塑料桶包裝。存貯于陰涼、通風(fēng)的倉庫中,遠(yuǎn)離熱源和火種。
參考資料 >