Heptanal
Heptanal ist ein Aldehyd und eine farblose Flüssigkeit mit scharfem unangenehmen Geruch. Der Trivialname lautet Heptaldehyd.
Vorkommen
Heptanal kommt natürlich in den essentiellen Ölen von Ylang-Ylang (Cananga odorata),<ref name="Fenaroli's" /> Muskatellersalbei (Salvia sclarea),<ref name="Fenaroli's" /> Zitrone (Citrus x limon),<ref name="Fenaroli's" /> Bitterorange (Citrus x aurantium),<ref name="Fenaroli's" /> Rose (Rosa),<ref name="Fenaroli's" /> Hyazinthe (Hyacinthus)<ref name="Fenaroli's" /> und Gartenhyazinthe<ref name="Dr.Dukes 58779" /> vor.
Darstellung
Die Entstehung von Heptanal bei der fraktionierten Destillation von Rizinusöl<ref>F. Krafft, Distillation of castor oil, under educed pressure, Analyst, 3, 329a (1878).</ref> wurde bereits 1878 beschrieben. Die großtechnische Darstellung beruht auf der pyrolytischen Spaltung von Ricinolsäureestern<ref>A. Chauvel, G. Lefebvre, Petrochemical Processes: Technical and Economic Characteristics, Band 2, S. 277, Editions Technip, Paris, 1989, ISBN 2-7108-0563-4.</ref> (Arkema-Verfahren) und auf der Hydroformylierung von 1-Hexen mit Rhodium-2-Ethylhexanoat als Katalysator unter Zusatz von 2-Ethylhexansäure (Oxea-Verfahren):<ref>Vorlage:Patent</ref>
Eigenschaften
Heptanal ist eine entzündliche wenig flüchtige farblose Flüssigkeit von durchdringend fruchtigem bis ölig-fettigem Geruch,<ref>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.</ref> welche mit Alkoholen mischbar<ref name="Fenaroli's" /> und praktisch unlöslich in Wasser ist.<ref name="GESTIS" /> Wegen seiner Oxidationsempfindlichkeit wird Heptanal unter Stickstoff abgefüllt und mit 100ppm Hydrochinon stabilisiert.<ref>Acros Organics, Sicherheitsdatenblatt, Heptaldehyde, stabilized, überarb. am 19. November 2012.</ref>
Heptanal bildet entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt von 39,5 °C.<ref name="GESTIS" /> Der Explosionsbereich liegt zwischen 1,1 Vol.‑% als untere Explosionsgrenze (UEG) und 5,2 Vol.‑% als obere Explosionsgrenze (OEG).<ref name="GESTIS" /> Die Zündtemperatur beträgt 205 °C.<ref name="GESTIS" /> Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T3.
Verwendung
Aus Heptanal kann durch Reduktion mittels Hydrierung das 1-Heptanol produziert werden:
Bei der Oxidation von Heptanal mit Sauerstoff in Gegenwart von Rhodium-Katalysatoren bei 50 °C wird in 95 %iger Ausbeute Heptansäure erhalten.<ref>Vorlage:Patent</ref> 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),<ref>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</ref> das meist als cis/trans-Isomerengemisch in Parfümzubereitungen Verwendung findet.<ref>Riechstofflexikon A, alpha-Amylzimtaldehyd, Letzte Änderung am 4. August 2000.</ref>
Als Nebenprodukt entsteht durch Selbstkondensation des Heptanals das unangenehm ranzig riechende (Z)-2-Pentyl-2-nonenal.<ref>J. M. Hornback, Organic Chemistry, 2nd edition, S. 886, Thomson Brooks/Cole, 2006, ISBN 0-534-49317-3.</ref> Heptanal kann in Gegenwart von wässriger Borsäure bei azeotroper Entfernung des Wassers praktisch quantitativ in (Z)-2-Pentyl-2-nonenal überführt werden.<ref>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.</ref>
Vollständige Hydrierung liefert den auch durch Guerbet-Reaktion aus 1-Heptanol zugänglichen verzweigten primären Alkohol 2-Pentylnonan-1-ol.<ref>G.H. Knothe: Vorlage:Webarchiv, AOCS Lipid Library, 22. Dezember 2011.</ref>
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
<references> <ref name="Dr.Dukes 58779">Vorlage:DrDukesDB</ref> <ref name="Fenaroli's">Vorlage:Literatur</ref> </references>