D -柠烯
(R)-柠烯的结构式
柠烯 棍棒模型
IUPAC名 1-methyl-4-prop-1-en-2-yl-cyclohexene 1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-环己烯
英文名
Limonene
别名
薴烯、柠檬油精、 柠檬烯、双戊烯
识别
CAS号
5989-27-5 (R ) N 138-86-3 (R /S ) N 5989-54-8 (S ) N
PubChem
22311 (R /S )439250 (S )
ChemSpider
20939 (R /S ), 388386 (S ), 389747 (R )
SMILES
InChI
1/C10H16/c1-8(2)10-6-4-9(3)5-7-10/h4,10H,1,5-7H2,2-3H3
InChIKey
XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYAC
EINECS
227-813-5
ChEBI
15384
KEGG
D00194
性质
化学式
C10 H16
摩尔质量
136.24 g·mol⁻¹
外观
无色液体,左旋异构体有柠檬气味,右旋异构体有柑橘气味
密度
0.8411 g/cm3
熔点
-74.35 °C
沸点
176 °C
溶解性 (水 )
难溶于水
危险性
警示术语
R:R10 , R38 , R43 , R50/53
安全术语
S:S2 , S24 , S37 , S60 , S61
闪点
50 °C
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa) 下。
柠烯 ,又称苧烯 (英語:Limonene ;俗称柠檬油精 )是一种环状单 萜烯 ,室溫下容易揮發,广泛存在于各种柑橘屬 果皮及香精油 ,特别是柠檬油 、柠蒿油 、橙子油 、佛手柑油 、莳萝油 中。柠烯分子中含有一个手性中心 ,有左旋 柠烯、右旋柠烯光学异构体 与一种外消旋体 。常温下这两种异构体都为无色有强烈宜人香味的易燃液体,左旋柠烯闻起来有柠檬 /松节油 味道,而右旋柠烯则有柠檬 /橘子 味道。
生物合成
由牻牛儿焦磷酸 (GPP)生成的橙花基 碳正离子 发生重排 、环化 后失去一个质子而得。[ 1]
性状
左旋柠烯:即L - 柠烯、(S )-(−)-柠烯。CAS号5989-54-8,EINECS号227-815-6,相对密度0.8407(21/4℃),沸点175.5-176.5℃(101.72kPa),折射率1.474,比旋光度
[
α
]
D
19.5
−
101.3
o
{\displaystyle [\alpha ]_{\boldsymbol {D}}^{19.5}-101.3^{o}\,}
,警示性质标准词有:R10 , R38 , R43 , R50 , R53 ,安全性质标准词有:S24 , S37 , S60 , S61 。存在于薄荷油 、松针油 中。
右旋柠烯:即D -柠烯、(R )-(+)-柠烯。CAS号5989-27-5,EINECS号227-813-5,相对密度0.8402(21/4℃),沸点175.5-176℃(101.72kPa),凝固点−95.5℃,折射率1.4743 (21℃),比旋光度
[
α
]
D
19.5
+
123.8
o
{\displaystyle {\rm {[\alpha ]_{\boldsymbol {D}}^{19.5}+123.8^{o}\,}}}
,警示性质标准词有:R22 。存在于柠檬油 、蜜柑油 、樟脑白油 、香橙油 等植物精油 中。
外消旋体:即左旋柠烯和右旋柠烯的混合物,也称二聚异戊二烯 、二聚戊烯、双戊烯、二戊烯(dipentene)。[ 2] 相对密度0.8404,沸点178.64℃,凝固点−95.3℃,折射率1.4744,无旋光性 。不溶于水,与乙醇 互溶。存在于樟脑白油、杉油 、松节油 、橙花油 、香茅油 中。
制取
用酸性试剂硫酸氢钾 处理松油醇 时,可以得到柠烯,同时也会产生少量柠烯的非手性异构体异松油烯 。柠烯在工业上主要由天然精油经过分馏 或萃取 ,或者由松节油为原料,取α-蒎烯 馏分,将它异构化得到。
化学性质
柠烯的化学性质相对比较稳定,可以蒸馏 而不分解。(R )-柠烯加热到300℃时发生外消旋化 。如果温度更高,则柠烯分解为异戊二烯 。[ 3]
潮湿空气中易被氧化为香芹醇 和香芹酮 。[ 4] 与硫磺作用失水生成对撒花烃 ,也会产生硫化氢 和一些硫醚 。
与无机酸共热时,异构化 为有共轭 双烯 结构的α-松油烯 ,后者又很容易被氧化,生成有芳香性 的对撒花烃。柠烯与顺丁烯二酸酐 共热时,可以得到顺酐与α-松油烯发生狄尔斯-阿尔德反应 生成的加合物。
柠烯可以发生烯烃 的一般反应,其中两个双键可以都发生反应,也可以控制条件只让其中一个双键反应。用无水氯化氢 /溴化氢 处理时,二取代的烯烃先与卤化氢发生加成 ;但用m CPBA 作环氧化 时,三取代的烯烃先被环氧化,生成柠烯氧化物 。如果m CPBA过量,则两个双键都被环氧化,得到柠烯二氧化物 。
D -柠烯的非环双键可以与三氟乙酸 在甲苯 中发生反马氏规则 加成,反应后用氢氧化钠 将三氟乙酸酯水解,便可以得到(S )-(−)-α-萜品醇 (松油醇)。[ 5]
从D-柠烯制取(S)-(-)-α-萜品醇。
柠烯也可以在无机酸的存在下与水加成,生成α-松油醇和水合萜二醇 。
用亚硝酰氯 处理柠烯时,柠烯的环内双键与 NO−Cl 加成生成1-氯-2-亚硝基化合物,经互变异构 得到α-氯代肟 ,然后用碱将氯化氢脱去得到不饱和的香芹酮 肟,最后将肟用稀硫酸 水解,便得到相应的酮——香芹酮 。[ 6] 这是工业上制取香芹酮的主要方法。
用途
D -柠烯主要被用作制取香芹酮 的前体,[ 6] 此外也用作溶剂 、清洗剂 、除胶剂 、调香剂 、生物燃料 [ 7] 和杀虫剂 [ 8] 等。
可溶解發泡聚苯乙烯(保麗龍 )。
初步科學臨床實驗數據顯示: D-檸檬烯補充劑或有助於正常的免疫功能及預防癌症等支持作用.
危险性
柠烯和其氧化产物(如被空气氧化生成的1,2-柠烯氧化物)对皮肤和呼吸道有刺激作用。
柠烯会在大鼠中引起肾细胞癌 ,但目前没有足够的证据证明它对人类有致癌性 和基因毒性 。在国际癌症研究机构 的分类中,D -柠烯被列为第3类物质——尚不清楚其对人体致癌作用。[ 9] 而且某些研究者认为柠烯有潜在的抗癌功能,可以被用作功能性添加剂。[ 10] [ 11]
注释
「薴烯」和「檸烯」都是常用的写法。简体的「苧 ( níng ) 」是「薴 ( níng ) 」的简化字,指的是一种有机化合物,「苎 ( zhù ) 」则是原繁体字「苧 ( zhù ) 」的简化字,指的是一种多年生草本植物,苎麻 。令人困惑的是,「薴 ( níng ) 」也指另外一种植物,荠苧 。
参考资料
内文参考资料
^ Mann, J. C.; Hobbs, J. B.; Banthorpe, D. V.; Harborne, J. B. Natural products: their chemistry and biological significance. Harlow, Essex, England: Longman Scientific & Technical. 1994: 308–309. ISBN 0-582-06009-5 .
^ J. L. Simonsen, The Terpenes Volume I (2nd edition), Cambridge University Press, 1947.
^ H. Pakdela, D. Panteaa and C. Roy. Production of dl-limonene by vacuum pyrolysis of used tires. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis . 2001, 57 (1): 91–107. doi:10.1016/S0165-2370(00)00136-4 .
^ Source : European Chemicals Bureau.
^ Yuasa, Yoshifumi; Yuasa, Yoko. A Practical Synthesis of D -Terpineol via Markovnikov Addition of D -Limonene Using Trifluoroacetic Acid. Org. Process Res. Dev. 2006, 10 (6): 1231 – 1232. doi:10.1021/op068012d .
^ 6.0 6.1 Fahlbusch, Karl‐Georg; Hammerschmidt, Franz‐Josef; Panten, Johannes; Pickenhagen, Wilhelm; Schatkowski, Dietmar; Bauer, Kurt; Garbe, Dorothea; Surburg, Horst, Flavors and Fragrances, Wiley, 2003-01-15, ISBN 978-3-527-30385-4 , doi:10.1002/14356007.a11_141
^ Cyclone Power to Showcase External Combustion Engine at SAE Event (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), Green Car Congress, 20 September 2007
^ EPA R.E.D. Fact Sheet on Limonene (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), September 1994
^ IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans 1999 , 73-16 , 307-27 [1] (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
^ Crowell, P. L. Prevention and therapy of cancer by dietary monoterpenes. The Journal of Nutrition. 1999, 129 (3): 775S–778S. ISSN 0022-3166 . PMID 10082788 . doi:10.1093/jn/129.3.775S .
^ Tsuda H, Ohshima Y, Nomoto H; et al. Cancer prevention by natural compounds . Drug Metab. Pharmacokinet. 2004年8月, 19 (4): 245–63 [2009-05-02 ] . PMID 15499193 . (原始内容存档 于2009-01-13).
全文参考资料
E. E. Turner, M. M. Harris, Organic Chemistry , Longmans, Green & Co., London, 1952.
Wallach, Annalen der Chemie , 246 , 221 (1888).
Blumann & Zeitschel, Berichte , 47 , 2623 (1914).
Source : CSST Workplace Hazardous Materials Information System.
M. Matura et al. , J. Am. Acad. Dermatol. 2002 , 33 , 126-27.
外部链接