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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Isovanillin.svg|120px|Strukturformel von Isovanillin]]
| Andere Namen = * 3-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyd
* 3-Hydroxyanisaldehyd
| Summenformel = C8H8O3
| CAS = {{CASRN|621-59-0}}
| EG-Nummer = 210-694-9
| ECHA-ID = 100.009.724
| PubChem = 12127
| ChemSpider = 11629
| Beschreibung = schwach gelbliche glasglänzende Säulen<ref name="MONATSHEFTE_1882"/>
| Molare Masse = 152,15 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte =
| Schmelzpunkt = 113–115 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="Sigma" />
| Siedepunkt = 179 °C (15 [[mmHg]]; ≈ 20 [[Hektopascal|hPa]])<ref name="Sigma" />
| Dampfdruck =
| pKs = 8,89 (25 °C)<ref name="CRC">''[[CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification]]'', Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6, S. 434, Nr. 54.</ref>
| Löslichkeit = in heißem Wasser leicht, in kaltem kaum löslich; sehr leicht löslich in [[Chloroform]], leicht in [[Ethanol]], [[Diethylether|Ether]], [[Methanol]] und [[Eisessig]]<ref name="MONATSHEFTE_1882"/>
| Quelle GHS-Kz = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|ALDRICH|143685|Name=3-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyde|Abruf=2013-01-31}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|07}}
| GHS-Signalwort = Achtung
| H = {{H-Sätze|315|319|335}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|261|305+351+338}}
| Quelle P = <ref name="Sigma" />
}}

'''Isovanillin''' (''3-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyd'') ist eine [[Organische Verbindung|organische chemische Verbindung]] mit der Summenformel C8H8O3. Es ist ein [[Derivat (Chemie)|Derivat]] des [[Benzaldehyd]]s mit einer zusätzlichen [[Hydroxygruppe|Hydroxy-]] und einer [[Methoxygruppe]]. Isovanillin ist ein nahezu geruchloses [[Isomer]] zum [[Vanillin]], von dem es sich nur durch die Stellung der Methoxygruppe unterscheidet. Es dient als Synthesebaustein und findet vor allem im Pharma-, Kosmetik-, Agrar- und Nahrungsmittelbereich Verwendung.

== Geschichte und Vorkommen ==
[[Datei:Manihot esculenta dsc07325.jpg|miniatur|links|hochkant=1.0|Maniok-Wurzelknollen nach der Ernte]]
Isovanillin wurde 1882 von [[Rudolf Wegscheider]] isoliert und charakterisiert.<ref name="MONATSHEFTE_1882">Rudolf Wegscheider: "Über Isovanillin", in: ''[[Monatshefte für Chemie]]'', '''1882''', ''3'' (1), S. 789–795 ({{DOI|10.1007/BF01516846}}).</ref> Es kommt u. a. in ''[[Mondia whitei]]''<ref name="Mondia_2000">Neil A. Koorbanally, Dulcie A. Mulholland, Neil R. Crouch: "Isolation of Isovanillin from Aromatic Roots of the Medicinal African Liane, ''Mondia whitei''", in: ''[[Journal of Herbs, Spices & Medicinal Plants]]'', '''2000''', ''7'' (3), S. 37–43 ({{DOI|10.1300/J044v07n03_05}}).</ref><ref name="Mondia_2001">Kavaka W. Mukonyi, Isaiah O. Ndiege: "2-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyde: Aromatic Taste Modifying Compound from ''Mondia whytei Skeels''", in: ''[[Bull. Chem. Soc. Ethiop.]]'', '''2001''', ''15'' (2), S. 137–141 ([http://www.ajol.info/index.php/bcse/article/viewFile/20959/3903 PDF]).</ref> und [[Maniok]]<ref name="Cassava">Bo Yi, Lifei Hu, Wenli Mei, Kaibing Zhou, Hui Wang, Ying Luo, Xiaoyi Wei, Haofu Dai: "Antioxidant Phenolic Compounds of Cassava (''Manihot esculenta'') from Hainan", in: ''[[Molecules]]'', '''2010''', ''16'', S. 10157–10167 ({{DOI|10.3390/molecules161210157}}; [http://www.mdpi.com/1420-3049/16/12/10157/pdf PDF]).</ref> vor.
<div style="clear:left;"></div>

== Gewinnung und Darstellung ==
=== Natürliche Quellen ===
Die Isolierung von Isovanillin geschieht entweder durch Extraktion mit verschiedenen Lösungsmitteln aber auch durch [[Wasserdampfdestillation]] aus getrockneten Wurzeln der ''Mondia whitei''.<ref name="Mondia_2000"/><ref name="Mondia_2001"/><ref name="Patent DE102009046126">{{Patent| Land=DE| V-Nr=102009046126| Code=A1| Typ=Patentanmeldung| Titel=Oral konsumierbare Zubereitung umfassend Wurzelextrakt aus Mondia whitei| A-Datum=2009-10-28| V-Datum=2011-05-12| Anmelder=Symrise AG| Erfinder=Jakob Peter Ley et al}}</ref>

=== Technische Synthesen ===
Zur Darstellung sind zahlreiche Verfahren bekannt:<ref name="Patent DE69507676T2">{{Patent| Land=DE| V-Nr=69507676| Code=T2| Titel=Verfahren zur Herstellung von Isovanillin| A-Datum=1995-10-20| V-Datum=1999-07-29| Anmelder=Rhone Poulenc Chimie| Erfinder=Christian Maliverney}}</ref>
* [[Piperonal]] (''3,4-(Methylendioxy)-benzaldehyd'') wird mit [[Natriummethanolat]] in Gegenwart von [[Kupfer(I)-chlorid]] in [[Dimethylformamid]] umgesetzt.<ref>N. Yu. Baratov, V. I. Vinogradova, M. S. Yunusov (Inst. Khim. Rastit. Veshchestv, Tashkent, USSR): "Reaction of 3,4-methylenedioxybenzaldehydes with sodium methoxide", in: ''[[Zh. Org. Khim.]]'', '''1991''', ''27'' (7), S. 1578–1579.</ref>
* [[Veratrumaldehyd]] (''3,4-Dimethoxybenzaldehyd'') kann durch selektive Demethylierung mit [[Methionin]] in [[Methansulfonsäure]] zu Isovanillin umgesetzt werden.<ref>Nobutaka Fujii, Hiroshi Irie, Haruaki Yajima: "Regioselective Cleavage of Aromatic Methyl Ethers by Methanesulphonic Acid in the Presence of Methionine", in: ''[[J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1]]'', '''1977''', ''20'', S. 2288–2288 ({{DOI|10.1039/P19770002288}}).</ref> Die Reaktionszeiten sind lang und die Selektivität ist nicht sehr hoch.
* Eine selektive O-Methylierung von [[Protocatechualdehyd]] (''3,4-Dihydroxybenzaldehyd'') durch [[Methyliodid]] in Gegenwart von [[Natriumhydrid]] in [[Dimethylsulfoxid]] führt zu einer Ausbeute von etwa 65 % Isovanillin.<ref>Satinder V. Kessar, Yash P. Gupta, Taj Mohammed, (Miss) Manju Goyal, Kewal K. Sawal: "Regioselective Mono-''O''-alkylation of some Pyrocatechoxide Dianions", in: ''[[J. Chem. Soc., Chem. Commun.]]'', '''1983''', ''7'', S. 400–401 ({{DOI|10.1039/C39830000400}}).</ref>
* Eine [[Formylierung]] von [[Guajacol]] (''o-Methoxyphenol''), welches als Acetat geschützt ist, erfolgt mit [[(Dichlormethyl)methylether|Dichlormethoxymethan]] in Gegenwart von [[Titantetrachlorid]] in [[Dichlormethan]]. Der 3-Acetoxy-4-methoxybenzaldehyd wird anschließend mit [[NaOH]] hydrolysiert.<ref>Maria Luisa Scarpati, Armandodoriano Bianco, Livia Mascitelli, Pietro Passacantilli: "Selective Formylation of Diphenols", in: ''[[Synth. Commun.]]'', '''1990''', ''20'' (17), S. 2565–2572 ({{DOI|10.1080/00397919008051462}}).</ref>
* Isovanillin lässt sich in guter Ausbeute erhalten, indem man bei einem 3-Alkoxy-4-methoxybenzaldehyd mittels einer starken Säure selektiv in 3-Stellung die Alkylgruppe abspaltet, wobei die [[Alkoxygruppe]] mindestens zwei Kohlenstoffatome enthält. Hierzu eignet sich u. a. [[Ethylvanillin]] ('''1'''), welches mit [[Dimethylsulfat]] zum 3-Ethoxy-4-methoxybenzaldehyd ('''2''') methyliert wird. Anschließend wird mit Schwefelsäure selektiv der Ethylether [[Etherspaltung|gespalten]].<ref name="Patent DE69507676T2"/>
:[[Datei:Synthesis Ethylvanillin from Isovanillin.svg|hochkant=2.5|rahmenlos|Darstellung von Isovanillin (3) mittels Ethylvanillin (1); letzteres wird mit DMS zu 3-Ethoxy-4-methoxybenzaldehyd (2) methyliert und mit konz. Schwefelsäure selektiv hydrolysiert.]]

== Eigenschaften ==
=== Physikalische Eigenschaften ===
Isovanillin bildet schwach gelbliche glasglänzende Säulen<ref name="MONATSHEFTE_1882"/>, schmilzt bei 113–115 °C<ref name="Sigma" /> und siedet bei 179 °C bei [[Unterdruck]] (15 [[mmHg]]; ≈ 20 [[Hektopascal|hPa]])<ref name="Sigma" />. Es ist in heißem Wasser leicht, in kaltem kaum löslich; hingegen ist es leicht löslich in [[Chloroform]], [[Ethanol]], [[Diethylether|Ether]], [[Methanol]] und [[Eisessig]].<ref name="MONATSHEFTE_1882"/> Es kristallisiert im [[Monoklines Kristallsystem|monoklinen Kristallsystem]] in der {{Raumgruppe|P21/a|lang}} mit den [[Gitterparameter]]n ''a'' = 851,7 [[Pikometer|pm]], ''b'' = 1338,0 pm, ''c'' = 639,0 pm, ''β'' = 97,21° und vier [[Formeleinheit]]en pro [[Elementarzelle]].<ref>Fujiko Iwasaki: "The Crystal Structure of 3-Hydroxy-4-methoxybenzaldehyde (Isovanillin)", in: ''[[Chemistry Letters]]'', '''1973''', ''2'' (3), S. 227–228 ({{DOI|10.1246/cl.1973.227}}; [http://www.jstage.jst.go.jp/article/cl1972/2/3/2_3_227/_pdf PDF]).</ref>


=== Chemische Eigenschaften ===
Isovanillin leitet sich strukturell sowohl vom [[Benzaldehyd]] als auch vom [[Guajacol]] (''2-Methoxyphenol'') ab. Es unterscheidet sich als [[Isomer]] vom [[Vanillin]] durch die Stellung der Methoxygruppe. Anstatt an Position 3 ist diese hier an Position 4 vorzufinden. Hydroxy- und Methoxygruppe tauschen im Vergleich zum Vanillin die Plätze. Im Gegensatz zum Vanillin ist es nahezu geruchlos.<ref>Toru Egawa, Akiyo Kameyama, Hiroshi Takeuchi: "Structural determination of vanillin, isovanillin and ethylvanillin by means of gas electron diffraction and theoretical calculations", in: ''[[Journal of Molecular Structure]]'', '''2006''', ''794'' (1–3), S. 92–102 ({{DOI|10.1016/j.molstruc.2006.01.042}}; [http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/14773/1/JMS794-1-3.pdf PDF]).</ref><ref>Riechstofflexikon: [http://www.chemikalienlexikon.de/aroinfo/0541-aro.htm ''Vanillin''].</ref>

:{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%"
|-
| [[Datei:Isovanillin.svg|90px|Struktur von Isovanillin]] || [[Datei:Vanillin2.svg|120px|Struktur von Vanillin]]
|-
| Isovanillin || Vanillin
|}

Es bildet mit einer wässrigen Lösung von [[Eisen(III)-chlorid]] jedoch keine Färbung.<ref name="MONATSHEFTE_1882"/> Der [[PKs-Wert|pKs-Wert]] der phenolischen OH-Gruppe beträgt 8,89 (25 °C).<ref name="CRC"/> Dieser Wert ist gegenüber dem Phenol mit 9,99<ref name="CRC"/> niedriger; die elektronenziehende Aldehydgruppe erhöht durch ihren [[−M-Effekt]] die [[OH-Acidität]]; die phenolische OH-Bindung wird zunehmend polarisiert.

=== Biologische Eigenschaften ===
Isovanillin ist ein selektiver Inhibitor der [[Aldehydoxidase]]. Es ist kein Substrat dieses Enzyms und wird von der [[Aldehyddehydrogenase]] zu Isovanillinsäure metabolisiert.<ref>Georgios I. Panoutsopoulos, Christine Beedham: ''Enzymatic oxidation of phthalazine with guinea pig liver aldehyde oxidase and liver slices: inhibition by isovanillin''. In: ''[[Acta Biochimica Polonica]]'', '''2004''', ''51'' (4), S. 943–951 (PMID 15625566; [http://www.actabp.pl/pdf/4_2004/943.pdf PDF]).</ref><ref>Georgios I. Panoutsopoulos, Demetrios Kouretas, Christine Beedham: ''Contribution of Aldehyde Oxidase, Xanthine Oxidase, and Aldehyde Dehydrogenase on the Oxidation of Aromatic Aldehydes''. In: ''[[Chemical Research in Toxicology]]'', '''2004''', ''17'' (10), S. 1368–1376 ({{DOI|10.1021/tx030059u}}; PMID 15487898).</ref><ref>Georgios I. Panoutsopoulos: ''Phenylacetaldehyde oxidation by freshly prepared and cryopreserved guinea pig liver slices: the role of aldehyde oxidase''. In: ''[[International Journal of Toxicology]]'', '''2005''', ''24'' (2), S. 103–109 ({{DOI|10.1080/10915810590936373}}; PMID 16036769).</ref><ref>Georgios I. Panoutsopoulos, Christine Beedham: ''Metabolism of isovanillin by aldehyde oxidase, xanthine oxidase, aldehyde dehydrogenase and liver slices''. In: ''[[Pharmacology]]'', '''2005''', ''73'' (4), S. 199–208 ({{DOI|10.1159/000082860}}; PMID 15627845).</ref><ref name="Panoutsopoulos"/>

== Strukturelle Verwandte ==
[[Isovanillylalkohol]] (''3-Hydroxy-4-methoxybenzylalkohol'') entsteht durch Reduktion von Isovanillin. [[Isovanillinsäure]] (''3-Hydroxy-4-methoxybenzoesäure'') entsteht durch Oxidation, z. B. auf enzymatischen Weg.<ref name="Panoutsopoulos">Georgios I. Panoutsopoulos, Christine Beedham: "Enzymatic Oxidation of Vanillin, Isovanillin and Protocatechuic Aldehyde with Freshly Prepared Guinea Pig Liver Slices", in: ''[[Cell Physiol Biochem]]'', '''2005''', ''15'' (1–4), S. 89–98 (PMID 15665519; [http://content.karger.com/produktedb/produkte.asp?typ=fulltext&file=CPB20050151_4089 PDF]).</ref>

:{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%"
|-
| [[Datei:Isovanillylalkohol.svg|85px|Struktur von Isovanillylalkohol]] || [[Datei:Isovanillin.svg|90px|Struktur von Isovanillin]] || [[Datei:Isovanillinsäure.svg|90px|Struktur von Isovanillinsäure]]
|-
| Isovanillylalkohol || Isovanillin || Isovanillinsäure
|}

[[Isoethylvanillin]] (''3-Hydroxy-4-ethoxybenzaldehyd'') ist ein struktureller Verwandter und unterscheidet sich vom Isovanillin, indem man die Methylgruppe gegen eine Ethylgruppe austauscht. Die Strukturanalogie entspricht der zwischen Vanillin und [[Ethylvanillin]].

[[Iso-Acetovanillon|''iso''-Acetovanillon]] (''3-Hydroxy-4-methoxyacetophenon'') ist gleichfalls ein struktureller Verwandter und unterscheidet sich vom Isovanillin, indem man die [[Formylgruppe]] ([[Aldehydgruppe]]) gegen eine [[Acetylgruppe]] austauscht. Die Strukturanalogie entspricht der zwischen Vanillin und [[Acetovanillon]].

:{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%"
|-
| [[Datei:Isoethylvanillin.svg|130px|Struktur von Isoethylvanillin]] || [[Datei:Isovanillin.svg|90px|Struktur von Isovanillin]] || [[Datei:3-Hydroxy-4-methoxy-acetophenone Structural Formulae.png|87px|Struktur von iso-Acetovanillon]]
|-
| Isoethylvanillin || Isovanillin || ''iso''-Acetovanillon
|}

== Verwendung ==
Isovanillin dient als Synthesebaustein vor allem im Pharma-, Kosmetik-, Agrar- und Nahrungsmittelbereich.<ref name="Patent DE69507676T2"/><ref>Keng-Shiang Huang, Eng-Chi Wang: "Synthesis of Substituted Indenes from Isovanillin via Claisen Rearrangement and Ring-closing Metathesis", in: ''[[Journal of the Chinese Chemical Society]]'', '''2004''', ''51'', S. 383–391 ([[doi:10.1002/jccs.200400060]]).</ref><ref>Sie-Rong Li, Chung-Jung Shu, Liang-Yeu Chen, Hsing-Ming Chen, Po-Yuan Chen, Eng-Chi Wang: "Synthesis of substituted 2-aroyl-3-methylchromen-4-ones from isovanillin via 2-aroyl-3-methylchroman intermediates", in: ''[[Tetrahedron]]'', '''2009''', ''65'' (42), S. 8702–8707 ([[doi:10.1016/j.tet.2009.08.043]]).</ref><ref>Roger M. Davey, N. Patrick J. Stamford: "Catalytic enamines from dialkylamide-dialkylacetals", in: ''[[Tetrahedron Letters]]'', '''2012''', ''53'' (20), S. 2537–2539 ([[doi:10.1016/j.tetlet.2012.03.028]]).</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* R. H. Prager, Y. T. Tan: "Selective demethylation of 3,4-dimethoxybenzaldehyde", in: ''[[Tetrahedron Letters]]'', '''1967''', ''8'' (38), S. 3661–3664 ({{DOI|10.1016/S0040-4039(01)89768-9}}).
* V. Balachandran, K. Parimala: "Vanillin and isovanillin: Comparative vibrational spectroscopic studies, conformational stability and NLO properties by density functional theory calculations", in: ''[[Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy]]'', '''2012''', ''95'', S. 354–368 ({{DOI|10.1016/j.saa.2012.03.087}}; PMID 22542395).

== Weblinks ==
* {{NIST|621-59-0|Name=Isovanillin|Abruf=2012-11-01}}
* NMRanalyst Sample Application: [http://www.sciencesoft.net/isovanillin/index.html ''Isovanillin''].

[[Kategorie:Benzaldehyd]]
[[Kategorie:Methoxyphenol]]

Isovanillin - Versionsgeschichte

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