Yleiset tiedot
Bentsaldehydi (C6H5CHO) on orgaaninen yhdiste, joka koostuu bentseenirenkaasta, jossa on formyylisubstituentti. Se on yksinkertaisin aromaattinen aldehydi ja yksi teollisesti käyttökelpoisimmista.nSe on väritön neste, jolla on tyypillinen mantelimainen haju. Bentsaldehydiä, joka on karvasmanteliöljyn pääkomponentti, voidaan uuttaa useista muista luonnon lähteistä. Synteettinen bentsaldehydi on aromiaine manteliuutteen jäljitelmässä, jota käytetään kakkujen ja muiden leivonnaisten maustamiseen.
Vuonna 1999 synteettistä bentsaldehydiä tuotettiin vuosittain 7000 tonnia ja luonnollista bentsaldehydiä 100 tonnia. Nestemäisessä vaiheessa tapahtuva klooraus ja tolueenin hapettaminen ovat tärkeimmät tuotantoreitit. On kehitetty lukuisia muita menetelmiä, kuten bentsyylialkoholin osittainen hapettaminen, bentsaalikloridin alkalihydrolyysi ja bentseenin karbonylointi.
Merkittävä määrä luonnollista bentsaldehydiä tuotetaan kassiöljystä saadusta kanelialdehydistä retro-aldol-reaktiolla: kanelialdehydiä kuumennetaan 90-150 °C:n vesi-/alkoholiliuoksessa emäksen (tavallisimmin natriumkarbonaatin tai bikarbonaatin) kanssa 5-80 tunnin ajan, minkä jälkeen muodostunut bentsaldehydi tislataan. Tästä reaktiosta saadaan myös asetaldehydiä. Tällä tavoin saadun bentsaldehydin luonnollinen asema on kiistanalainen.Joissakin muissa elintarvikkeissa reaktiivisuus on kiistatta suurempi, kuten masa-jauhossa, joka valmistetaan käsittelemällä maissijauhoa natriumhydroksidilla (lipeällä). Kun elintarvikkeita kypsennetään, ne usein muuttuvat kypsennyksen katalyyttisten hapettumisolosuhteiden vaikutuksesta, jotka voivat jopa aiheuttaa jonkin verran myrkyllisyyttä (vaikkakin merkityksettömän vähän). Silti kanelialdehydin altistaminen retro-aldolireaktiolle on epäilemättä kemiallinen muuntuminen selvästi erilliseksi kemikaaliksi.
Ominaisuudet
CAS-numero: 100-52-7
Kemiallinen kaava: C7H6O
Molarimassa: 106,124 g/mol
Tiheys: 1,044 g/ml, nestemäinen.
Sulamispiste: -26 °C (-70,82 °F; 216,03 K).
Kiehumispiste: 178.1 °C (352.6 °F; 451.2 K)
Liukoisuus veteen: 6,95 g/l (25 °C).
Ulkonäkö: väritön neste;
Liukenee etanoliin, eetteriin ja muihin orgaanisiin liuottimiin. Muodostaa atseotrooppisia seoksia ortokresolin, bentsyylikloridin, fenolin ja muiden orgaanisten aineiden kanssa.
IUPAC-nimi: bentsaldehydi.
Systemaattinen IUPAC-nimi: Bentseenikarbaldehydi.
Muut nimet: Bentseenikarbonaali; bentseenikarboksaldehydi; bentsoahappoaldehydi; fenyylimetanaali.
Synteesi
Bentsaldehydisynteesi bentsyylialkoholista on bentsyylialkoholin hapettamista bentsaldehydiksi suurella saannolla käyttäen hapettimena vesipitoista typpihappoa. Muita menetelmiä bentsyylialkoholin hapettamiseksi bentsaldehydiksi tunnetaan, mukaan lukien kloorikromaatteja, persulfaattia tai aktivoitua mangaanidioksidia käyttävät menetelmät.
Ligalin tila
Bentsaldehydiä on vaikea hankkia joissakin maissa, koska sitä käytetään laittomien amfetamiiniluokan huumeiden valmistuksessa. Yhdysvalloissa sitä pidetään luettelossa I olevana kemikaalina, mikä tarkoittaa, että sitä ei voi ostaa laillisesti ilman lupaa. Tällaisiksi kemikaaleiksi on nimetty ne, joita käytetään valvottavien aineiden valmistuksessa ja jotka ovat tärkeitä aineiden valmistuksen kannalta. EU:ssa sen myyntiä ei kuitenkaan ole rajoitettu, ja sitä voi ostaa verkosta tai kemikaalitoimittajilta.
Hyvä bentsaldehydin lähde on karvasmanteliöljy, joka on enimmäkseen raakaa bentsaldehydiä. Se voidaan puhdistaa tyhjiötislaamalla tai höyrytislaamalla inertissä ilmakehässä. On kuitenkin muistettava, että koska karvasmanteliöljy on pohjimmiltaan raakaa bentsaldehydiä, oikeudellisesti öljyn ja epäpuhtaan bentsaldehydin välillä ei ole eroa. Yhdysvalloissa on laitonta tuoda karvasmanteliöljyä ilman asianmukaisia papereita.
Laillinen soveltaminen
Elintarvikkeissa, kosmetiikassa, lääkkeissä ja saippuassa käytetty bentsaldehydi on Yhdysvaltain FDA:n ja FEMA:n mukaan "yleisesti turvallisena pidetty" (GRAS) aine. Tämä asema vahvistettiin uudelleen vuonna 2005 tehdyn tarkistuksen jälkeen. Se on hyväksytty Euroopan unionissa aromiaineeksi.
Bentsaldehydiä käytetään mehiläiskarkotteena. Pieni määrä bentsaldehydiliuosta asetetaan huurretaululle mehiläiskennojen läheisyyteen. Sen jälkeen mehiläiset siirtyvät pois hunajakennojen luota välttääkseen höyryjä. Tämän jälkeen mehiläishoitaja voi poistaa hunajakehykset mehiläispesästä pienemmällä riskillä sekä mehiläisille että mehiläishoitajalle.
Bentsaldehydiä käytetään yleisesti antamaan mantelin makua elintarvikkeille ja hajustetuille tuotteille. Teollisuudessa bentsaldehydiä käytetään pääasiassa muiden orgaanisten yhdisteiden esiasteena lääkkeistä muovin lisäaineisiin. Aniliiniväriaine malakiittivihreä valmistetaan bentsaldehydistä ja dimetyylianiliinista. Bentsaldehydi on myös tiettyjen akridiiniväriaineiden esiaste. Aldolikondensaatioiden kautta bentsaldehydi muuttuu kanelialdehydin ja styreenin johdannaisiksi.
Laiton käyttö
Bentsaldehydiä käytetään Henry-reaktiossa 1-fenyyli-2-nitropropeenin esiasteena, jota käytetään amfetamiinisynteesissä suorana esiasteena. Sitä käytetään myös 1-fenyyli-2-propanonin synteesin lähtöaineena.
Varastointi
Bentsaldehydi hapettuu nopeasti ilmahapen vaikutuksesta bentsoyyliperoksidiksi (räjähdysherkkä), joka muuttuu edelleen bentsoehapoksi. Koska bentsaldehydi on herkkä ilmalle ja valolle, se on varastoitava meripihkanvärisissä tai tummissa lasipulloissa, jotka tehdään ilmatiiviiksi sulkemalla ne sinetöintiteipillä, kuten parafilmillä. Myös Schlenk-pulloja voidaan käyttää tämän yhdisteen säilytykseen.
Hävittäminen
Bentsaldehydi on sekoitettava haihtuvampaan liuottimeen ja poltettava turvallisesti ulkona. Toinen pidempi reitti on hapettuminen bentsoehapoksi, joka on vähemmän haihtuvaa ja joka voidaan turvallisesti heittää roskiin tai kaataa viemäriin.
Jos bentsaldehydi on värjäytynyt tai se on pysynyt pitkään ilmassa, se on tislattava ennen käyttöä. Bentsaldehydin tislaus voidaan suorittaa ilmakehän tai kohonneen paineen alaisena, mutta mieluiten alennetussa paineessa, esimerkiksi noin 2-35 kPa:n paineessa. Tämän keksinnön mukaisessa prosessissa bentsaldehydin hävikki on suhteellisen pieni, yleensä noin 1-5 painoprosenttia.
Myrkyllisyys ja aineen käsittelyä koskevat säännöt
Tämän aineen haju on selvästi aistittavissa pitoisuudessa 3 mg/m3. Toksikologiset tutkimukset osoittavat, että se on turvallista ja ei ole syöpää aiheuttavaa elintarvikkeissa ja kosmetiikassa käytetyissä pitoisuuksissa, ja sillä saattaa olla jopa syöpää ehkäiseviä (antikarsinogeenisia) ominaisuuksia. Itsesyttymislämpötila 205 °C; räjähdysherkkyyden lämpötilarajat 58-80 °C. Bentsaldehydi ärsyttää silmiä ja ylähengitysteitä. LD50 1,3 g/kg (rotat, suun kautta). 70 kg painavalle ihmiselle tappava annos on arviolta 50 ml. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto on määritellyt bentsaldehydille hyväksyttävän päiväannoksen 15 mg/vrk. Bentsaldehydi ei kerry ihmisen kudoksiin. Se metaboloituu ja erittyy sitten virtsaan.
