Heptanal

Strukturformel
Heptanal
Allgemeines
Name	Heptanal
Andere Namen	Önanthaldehyd n-Heptanal Vorlage:INCI
Summenformel	C7H14O
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeit mit unangenehmem Geruch<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 203-898-4 ECHA-InfoCard 100.003.545 PubChem 8130 ChemSpider 7838 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	114,19 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	0,82 g·cm−3 (20 °C)<ref name="GESTIS" />
Schmelzpunkt	−43 °C<ref name="GESTIS" />
Siedepunkt	153 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	5,0 hPa (20 °C)<ref name="GESTIS" /> 6,6 hPa (25 °C)<ref name="GESTIS" />
Löslichkeit	schlecht in Wasser (1,25 g·l−1 bei 25 °C)<ref name="GESTIS" />
Brechungsindex	1,4113<ref name="CRC90_3_274">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.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 226​‐​315​‐​412 P: 210​‐​233​‐​240​‐​241​‐​273​‐​303+361+353<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	3200 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

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

Vorkommen

Datei:Lemon.jpg

Zitronen enthalten natürlicherweise Heptanal

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>Patentanmeldung DE102007053385A1: Verfahren zur Herstellung von Aldehyden. Angemeldet am 9. November 2007, veröffentlicht am 20. Mai 2009, Anmelder: Oxea Deutschland GmbH, Erfinder: Andreas Fischbach et al.‌</ref>

Hydroformylation of 1-Hexene

Hydroformylation of 1-Hexene

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:

Synthese von 1-Heptanol

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.<ref>Patent DE10010771C1: Verfahren zur Herstellung aliphatischer Carbonsäuren aus Aldehyden. Angemeldet am 4. März 2000, veröffentlicht am 3. Mai 2001, Anmelder: Celanese Chem Europe GmbH, Erfinder: Helmut Springer, Peter Lappe.‌</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>

alpha-Pentylzimtaldehyd (Jasminaldehyd) durch Aldolkondensation von Benzaldehyd mit Heptanal

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.<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>

2-Pentyl-2-nonenal durch Selbstkondensation von Heptanal

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.<ref>G.H. Knothe: Lipid Chemistry, Guerbet Compounds (Memento vom 21. Mai 2016 im Internet Archive), 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">George A. Burdock: Fenaroli’s Handbook of Flavor Ingredients. 5. Auflage. CRC Press, Boca Raton, Fl. 2005, ISBN 0-8493-3034-3, S. 781 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref> </references>