Heptanal

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Strukturformel
Heptanal
Allgemeines
Name Heptanal
Andere Namen
  • Önanthaldehyd
  • n-Heptanal
Summenformel C7H14O
CAS-Nummer 111-71-7
PubChem 8130
Kurzbeschreibung

farblose Flüssigkeit mit unangenehmem Geruch[1]

Eigenschaften
Molare Masse 114,19 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

0,82 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

−43 °C[1]

Siedepunkt

153 °C[1]

Dampfdruck

0,86 hPa (20 °C)[1]

Löslichkeit

schlecht in Wasser (1,25 g·l−1 bei 20 °C)[1]

Brechungsindex

1,4113 (20 °C)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 05 – Ätzend 07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 226​‐​315​‐​318​‐​335​‐​400
P: 261​‐​273​‐​280​‐​305+351+338 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Reizend Umweltgefährlich
Reizend Umwelt-
gefährlich
(Xi) (N)
R- und S-Sätze R: 10​‐​36/37/38​‐​50/53
S: 26​‐​36​‐​60​‐​61
Toxikologische Daten

3200 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Heptanal ist ein Aldehyd und eine farblose Flüssigkeit mit scharfem unangenehmen Geruch. Der Trivialname lautet Heptaldehyd.

Vorkommen und Darstellung[Bearbeiten]

Heptanal kommt natürlich in den essentiellen Ölen von Ylang-Ylang (Cananga odorata), Muskatellersalbei (Salvia sclarea), Zitrone (Citrus x limon), Bitterorange (Citrus x aurantium), Rose (Rosa) und Hyazinthe (Hyacinthus) vor.[5] Die 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[Bearbeiten]

Önanthaldehyd ist eine entzündliche wenig flüchtige farblose Flüssigkeit von durchdringend fruchtigem bis ölig-fettigem Geruch,[9] welche mit Alkoholen mischbar[5] und praktisch unlöslich in Wasser ist.[1] Wegen seiner Oxidationsempfindlichkeit wird Hexanal unter Stickstoff abgefüllt und mit 100ppm Hydrochinon stabilisiert.[10]

Verwendung[Bearbeiten]

Aus Heptanal kann durch Reduktion mittels Wasserstoffaddition 1-Heptanol produziert werden:

1-Heptanol synthesis

Bei der Oxidation von Heptanal mit Sauerstoff in Gegenwart von Rhodium-Katalysatoren bei 50 °C wird in 95%iger Ausbeute Heptansäure erhalten.[11]

Hydroformylation of 1-Hexene


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]

alpha-Amylcinnamic aldehyde (Jasmine aldehyde) by aldol condensation of benzaldehyde with heptanal


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]

2-Pentyl-2-nonenal by self-condensation of heptanal


Vollständige Hydrierung liefert den auch durch Guerbet-Reaktion aus Heptanol zugänglichen verzweigten primären Alkohol 2-Pentylnonan-1-ol.[16]

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Die Dämpfe von Önanthaldehyd können mit Luft ein explosionsfähiges Gemisch (Flammpunkt 40 °C, Zündtemperatur 205 °C) bilden.[1] Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut kann zu Gesundheitsschäden führen. Kann die Atemwege, Verdauungswege und Augen reizen: z. B. Brennen, Kratzen. Kann die Haut reizen: z. B. Brennen, Jucken

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g h i j Eintrag zu CAS-Nr. 111-71-7 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 03.01.2008 (JavaScript erforderlich).
  2. 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.
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 111-71-7 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  4. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. a b G. A. Burdock, Fenaroli’s Handbook of Flavor Ingredients, Fifth Edition, 2005, CRC Press, Boca Raton, Fl., ISBN 0-8493-3034-3.
  6. F. Krafft, Distillation of castor oil, under educed pressure, Analyst, 3, 329a (1878).
  7. A. Chauvel, G. Lefebvre, Petrochemical Processes: Technical and Economic Characteristics, Band 2, S. 277, Editions Technip, Paris, 1989, ISBN 2-7108-0563-4.
  8. Deutsche Patentschrift DE 102007053385, http://www.patent-de.com/20090520/DE102007053385A1.html, Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, Erfinder: A. Fischbach et al., Anmelder: Oxea Deutschland GmbH, veröffentlicht am 20. Mai 2009.
  9. Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch –Gesundheitsschutz, 2009 • 52:650–659, http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/pdfs/alkanale_c4-c11.pdf, Richtwerte für gesättigte azyklische aliphatische C4- bis C11-Aldehyde in der Innenraumluft, doi:10.1007/s00103-009-0860-2
  10. Acros Organics, Sicherheitsdatenblatt, Heptaldehyde, stabilized, überarb. am 19. November 2012.
  11. Deutsche Patentschrift DE 10010771, http://www.patent-de.com/20010503/DE10010771C1.html, Verfahren zur Herstellung aliphatischer Carbonsäuren aus Aldehyden, Erfinder: H. Springer, P. Lappe, Anmelder: Celanese Chem Europe GmbH, veröffentlicht am 3. Mai 2001.
  12. 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
  13. Riechstofflexikon A, http://www.chemikalienlexikon.de/aroinfo/2172-aro.htm, alpha-Amylzimtaldehyd, Letzte Änderung am 4. August 2000.
  14. J. M. Hornback, Organic Chemistry, 2nd edition, S. 886, Thomson Brooks/Cole, 2006, ISBN 0-534-49317-3.
  15. R.D. Offenhauer, S.F. Nelsen, Aldehyde and ketone condensation reactions catalyzed by boric acid, J. Org. Chem., 33(2), 775-777 (1968), doi: 10.1012/jo01266a059
  16. G.H. Knothe, http://lipidlibrary.aocs.org/chemistry/guerbet/index.htm, Lipid Chemistry, Guerbet Compounds, AOCS Lipid Library, 22. Dezember 2011.