Allgemeine Informationen
Benzaldehyd (C6H5CHO) ist eine organische Verbindung, die aus einem Benzolring mit einem Formylsubstituenten besteht. Es ist das einfachste aromatische Aldehyd und eines der industriell nützlichsten. Es ist eine farblose Flüssigkeit mit einem charakteristischen mandelartigen Geruch. Benzaldehyd ist der Hauptbestandteil von Bittermandelöl, kann aber auch aus einer Reihe anderer natürlicher Quellen extrahiert werden. Synthetisches Benzaldehyd ist der Aromastoff in Mandelimitat-Extrakt, der zum Aromatisieren von Kuchen und anderen Backwaren verwendet wird.
Im Jahr 1999 wurden jährlich 7000 Tonnen synthetisches und 100 Tonnen natürliches Benzaldehyd hergestellt. Die Chlorierung in der Flüssigphase und die Oxidation von Toluol sind die wichtigsten Herstellungswege. Es wurden zahlreiche weitere Verfahren entwickelt, wie die partielle Oxidation von Benzylalkohol, die Alkalihydrolyse von Benzalchlorid und die Carbonylierung von Benzol.
Eine beträchtliche Menge an natürlichem Benzaldehyd wird aus Zimtaldehyd, das aus Cassiaöl gewonnen wird, durch die Retro-Aldol-Reaktion hergestellt: Das Zimtaldehyd wird in einer wässrig-alkoholischen Lösung mit einer Base (meist Natriumcarbonat oder -bicarbonat) 5 bis 80 Stunden lang auf 90 °C bis 150 °C erhitzt und das gebildete Benzaldehyd anschließend destilliert. Bei dieser Reaktion wird auch Acetaldehyd gewonnen. Der natürliche Status des auf diese Weise gewonnenen Benzaldehyds ist umstritten. Einige andere Lebensmittel werden unbestreitbar stärkeren Reaktionsbedingungen unterworfen, wie z. B. Masa-Mehl, das durch Behandlung von Maismehl mit Natriumhydroxid (Lauge) hergestellt wird. Beim Kochen werden Lebensmittel oft durch katalytische Oxidationsbedingungen verändert, die sogar eine gewisse (wenn auch unbedeutende) Toxizität bewirken können. Wenn Zimtaldehyd der Retro-Aldol-Reaktion unterzogen wird, handelt es sich jedoch zweifellos um eine chemische Umwandlung in eine eigenständige Chemikalie.
Eigenschaften
CAS-Nummer: 100-52-7
Chemische Formel: C7H6O
Molare Masse: 106,124 g/mol
Dichte: 1,044 g/ml, flüssig
Schmelzpunkt: -26 °C (-70,82 °F; 216,03 K)
Siedepunkt: 178,1 °C (352,6 °F; 451,2 K)
Löslichkeit in Wasser: 6,95 g/L (25 °C)
Erscheinungsbild: farblose Flüssigkeit;
Löslich in Ethanol, Ether und anderen organischen Lösungsmitteln. Bildet azeotrope Mischungen mit ortho-Kresol, Benzylchlorid, Phenol und anderen organischen Stoffen.
IUPAC-Bezeichnung: Benzaldehyd
Systematischer IUPAC-Name: Benzolcarbaldehyd
Andere Namen: Benzolcarbonal; Benzolcarboxaldehyd; Benzoesäurealdehyd; Phenylmethanal
Synthese
DieBenzaldehydsynthese aus Benzylalkohol ist die Oxidation von Benzylalkohol zu Benzaldehyd in hoher Ausbeute unter Verwendung wässriger Salpetersäure als Oxidationsmittel. Andere Methoden zur Oxidation von Benzylalkohol zu Benzaldehyd sind bekannt, darunter die Verwendung von Chlorchromaten, Persulfat oder aktiviertem Mangandioxid.
Ligal-Status
Benzaldehyd ist in einigen Ländern schwer zu beschaffen, da es für die Herstellung illegaler Drogen der Amphetaminklasse verwendet wird. In den USA gilt es als Chemikalie der Liste I, was bedeutet, dass es ohne Genehmigung nicht legal erworben werden kann. Diese Chemikalien werden als solche bezeichnet, die bei der Herstellung von kontrollierten Substanzen verwendet werden und für die Herstellung dieser Substanzen wichtig sind. In der EU unterliegt sie jedoch keinen Verkaufsbeschränkungen und kann online oder bei Chemikalienlieferanten gekauft werden.
Eine gute Quelle für Benzaldehyd ist Bittermandelöl, das größtenteils aus rohem Benzaldehyd besteht. Es kann durch Vakuumdestillation oder Wasserdampfdestillation in einer inerten Atmosphäre gereinigt werden. Da es sich bei Bittermandelöl im Grunde um rohes Benzaldehyd handelt, gibt es rechtlich keinen Unterschied zwischen dem Öl und dem unreinen Benzaldehyd. In den USA ist es illegal, Bittermandelöl ohne entsprechende Papiere einzuführen.
Legale Anwendung
Für die Verwendung in Lebensmitteln, Kosmetika, Arzneimitteln und Seife wird Benzaldehyd von der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA und der FEMA als "allgemein sicher" (GRAS) eingestuft. Dieser Status wurde nach einer Überprüfung im Jahr 2005 erneut bekräftigt. In der Europäischen Union ist es als Aromastoff zugelassen.
Benzaldehyd wird als Bienenschutzmittel verwendet. Eine kleine Menge der Benzaldehydlösung wird auf einem Abzug in der Nähe der Waben angebracht. Die Bienen entfernen sich daraufhin von den Waben, um die Dämpfe zu vermeiden. Der Imker kann dann die Honigrahmen mit geringerem Risiko für Bienen und Imker aus dem Bienenstock nehmen.
Benzaldehyd wird häufig verwendet, um Lebensmitteln und parfümierten Produkten ein Mandelaroma zu verleihen. In der Industrie wird Benzaldehyd vor allem als Vorprodukt für andere organische Verbindungen verwendet, von Arzneimitteln bis hin zu Kunststoffadditiven. Der Anilinfarbstoff Malachitgrün wird aus Benzaldehyd und Dimethylanilin hergestellt. Benzaldehyd ist auch ein Vorprodukt für bestimmte Acridinfarbstoffe. Über Aldolkondensationen wird Benzaldehyd in Derivate von Zimtaldehyd und Styrol umgewandelt.
Illegale Verwendung
Benzaldehyd wird als Vorläufer in der Henry-Reaktion für 1-Phenyl-2-nitropropen verwendet, das als direkter Vorläufer für die Amphetaminsynthese eingesetzt wird. Außerdem wird es als Vorprodukt für die 1-Phenyl-2-Propanon-Synthese verwendet.
Lagerung
Benzaldehyd wird durch Luftsauerstoff schnell zu Benzoylperoxid (explosiv) oxidiert und verwandelt sich dann in Benzoesäure. Da Benzaldehyd luft- und lichtempfindlich ist, sollte es in Braunglasflaschen oder dunklen Glasflaschen aufbewahrt werden, die dann mit Dichtungsband, z. B. Parafilm, luftdicht verschlossen werden. Auch Schlenkflaschen können zur Aufbewahrung dieser Verbindung verwendet werden.
Beseitigung
Benzaldehyd sollte mit einem flüchtigeren Lösungsmittel gemischt und sicher im Freien verbrannt werden. Ein anderer, langwierigerer Weg ist die Oxidation zu Benzoesäure, die weniger flüchtig ist und gefahrlos im Müll entsorgt oder in den Abfluss gegossen werden kann.
Wenn Ihr Benzaldehyd eine Färbung aufweist oder lange Zeit an der Luft gelagert wurde, sollten Sie es vor der Verwendung destillieren. Die Destillation von Benzaldehyd kann bei atmosphärischem oder erhöhtem Druck durchgeführt werden, vorzugsweise jedoch bei einem reduzierten Druck, z. B. bei einem Druck zwischen etwa 2 und 35 kPa. Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist der Verlust an Benzaldehyd relativ gering und liegt in der Regel im Bereich von etwa 1 bis 5 Gew.-%.
Toxizität und Regeln für den Umgang mit der Substanz
Der Geruch dieser Substanz ist bei einer Konzentration von 3 mg/m3 deutlich wahrnehmbar. Toxikologische Studien deuten darauf hin, dass er in den für Lebensmittel und Kosmetika verwendeten Konzentrationen sicher und nicht krebserregend ist und sogar antikarzinogene (krebshemmende) Eigenschaften haben kann. Selbstentzündungstemperatur 205 °C; Temperaturgrenzen der Explosivität 58-80°C. Benzaldehyd ist reizend für die Augen und die oberen Atemwege. LD50 1,3 g/kg (Ratten, oral). Für einen 70 kg schweren Menschen wird die tödliche Dosis auf 50 mL geschätzt. Die United States Environmental Protection Agency hat für Benzaldehyd eine zulässige Tagesdosis von 15 mg/Tag festgelegt. Benzaldehyd reichert sich nicht im menschlichen Gewebe an. Es wird metabolisiert und dann mit dem Urin ausgeschieden.
