Heptanal ist ein Aldehyd und eine farblose Flüssigkeit mit scharfem unangenehmen Geruch. Der Trivialname lautet Heptaldehyd.
Vorkommen mini|links|Zitronen enthalten natürlicherweise Heptanal 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), Hyazinthe (Hyacinthus) und Gartenhyazinthe vor.
Darstellung Die Entstehung von Heptanal bei der fraktionierten Destillation von RizinusölF. Krafft, Distillation of castor oil, under educed pressure, Analyst, 3, 329a (1878). wurde bereits 1878 beschrieben. Die großtechnische Darstellung beruht auf der pyrolytischen Spaltung von RicinolsäureesternA. Chauvel, G. Lefebvre, Petrochemical Processes: Technical and Economic Characteristics, Band 2, S. 277, Editions Technip, Paris, 1989, ISBN 2-7108-0563-4. (Arkema-Verfahren) und auf der Hydroformylierung von 1-Hexen mit Rhodium-2-Ethylhexanoat als Katalysator unter Zusatz von 2-Ethylhexansäure (Oxea-Verfahren): rahmenlos|hochkant=2|zentriert|Hydroformylation of 1-Hexene
Eigenschaften Heptanal ist eine entzündliche wenig flüchtige farblose Flüssigkeit von durchdringend fruchtigem bis ölig-fettigem Geruch,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. welche mit Alkoholen mischbar und praktisch unlöslich in Wasser ist. Wegen seiner Oxidationsempfindlichkeit wird Heptanal unter Stickstoff abgefüllt und mit 100ppm Hydrochinon stabilisiert.Acros Organics, Sicherheitsdatenblatt, Heptaldehyde, stabilized, überarb. am 19. November 2012.
Heptanal bildet entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt von 39,5 °C. Der Explosionsbereich liegt zwischen 1,1 Vol.‑% als untere Explosionsgrenze (UEG) und 5,2 Vol.‑% als obere Explosionsgrenze (OEG). Die Zündtemperatur beträgt 205 °C. Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T3.
Verwendung Aus Heptanal kann durch Reduktion mittels Hydrierung das 1-Heptanol produziert werden:
rahmenlos|hochkant=2.3|zentriert|Synthese von 1-Heptanol
Bei der Oxidation von Heptanal mit Sauerstoff in Gegenwart von Rhodium-Katalysatoren bei 50 °C wird in 95 %iger Ausbeute Heptansäure erhalten. In einer Knoevenagel-Reaktion reagiert Heptanal mit Benzaldehyd unter basischer Katalyse mit hoher Ausbeute und Selektivität (> 90 %) zum α-Pentylzimtaldehyd (wegen des jasmintypischen Geruchs auch Jasminaldehyd genannt),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 das meist als cis/trans-Isomerengemisch in Parfümzubereitungen Verwendung findet.Riechstofflexikon A, alpha-Amylzimtaldehyd, Letzte Änderung am 4. August 2000.
rahmenlos|hochkant=2.5|zentriert|alpha-Pentylzimtaldehyd (Jasminaldehyd) durch Aldolkondensation von Benzaldehyd mit Heptanal
Als Nebenprodukt entsteht durch Selbstkondensation des Heptanals das unangenehm ranzig riechende (Z)-2-Pentyl-2-nonenal.J. M. Hornback, Organic Chemistry, 2nd edition, S. 886, Thomson Brooks/Cole, 2006, ISBN 0-534-49317-3. Heptanal kann in Gegenwart von wässriger Borsäure bei azeotroper Entfernung des Wassers praktisch quantitativ in (Z)-2-Pentyl-2-nonenal überführt werden.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.
rahmenlos|hochkant=2.5|zentriert|2-Pentyl-2-nonenal durch Selbstkondensation von Heptanal
Vollständige Hydrierung liefert den auch durch Guerbet-Reaktion aus 1-Heptanol zugänglichen verzweigten primären Alkohol 2-Pentylnonan-1-ol.G.H. Knothe: , AOCS Lipid Library, 22. Dezember 2011.
Sicherheitshinweise Das 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
Kategorie:Alkanal Kategorie:Aromastoff (EU) Kategorie:Futtermittelzusatzstoff (EU)