El limoneno es un hidrocarburo alifático líquido incoloro clasificado como monoterpeno cíclico y es el componente principal del aceite volátil de las cáscaras de los cítricos . [1] El isómero (+) , que se encuentra más comúnmente en la naturaleza como la fragancia de las naranjas, es un agente aromatizante en la fabricación de alimentos. [1] [2] También se utiliza en síntesis química como precursor de la carvona y como disolvente de origen renovable en productos de limpieza . [1] El isómero (-) menos común tiene un olor a pino , parecido a la trementina , y se encuentra en las partes comestibles de plantas como la alcaravea , el eneldo y la bergamota . [3]
El limoneno toma su nombre del italiano limone (" limón "). [4] El limoneno es una molécula quiral y las fuentes biológicas producen un enantiómero : la principal fuente industrial, los cítricos , contiene (+)-limoneno ( d -limoneno), que es el enantiómero ( R ) . [1] El (+)-limoneno se obtiene comercialmente de frutas cítricas mediante dos métodos principales: separación centrífuga o destilación al vapor .
El limoneno es un monoterpeno relativamente estable y puede destilarse sin descomponerse, aunque a temperaturas elevadas se agrieta para formar isopreno . [5] Se oxida fácilmente en aire húmedo para producir carveol , carvona y óxido de limoneno. [1] [6] Con azufre, sufre deshidrogenación a p -cimeno . [7]
El limoneno se presenta comúnmente como enantiómero ( R ), pero se racemiza a 300 °C. Cuando se calienta con ácido mineral , el limoneno se isomeriza al dieno conjugado α- terpineno (que también puede convertirse fácilmente en p -cimeno ). La evidencia de esta isomerización incluye la formación de aductos de Diels-Alder entre los aductos de α-terpineno y el anhídrido maleico .
Es posible efectuar la reacción selectivamente en uno de los dobles enlaces. El cloruro de hidrógeno anhidro reacciona preferentemente en el alqueno disustituido, mientras que la epoxidación con m CPBA ocurre en el alqueno trisustituido.
En otro método sintético , la adición de ácido trifluoroacético de Markovnikov seguida de la hidrólisis del acetato da terpineol .
La conversión de limoneno más practicada es en carvona . La reacción de tres pasos comienza con la adición regioselectiva de cloruro de nitrosilo a través del doble enlace trisustituido. Luego, esta especie se convierte en oxima con una base y se elimina la hidroxilamina para dar la carvona que contiene cetona . [2]
En la naturaleza, el limoneno se forma a partir de pirofosfato de geranilo , mediante la ciclación de un carbocatión de nerilo o su equivalente, como se muestra. [8] El paso final implica la pérdida de un protón del catión para formar el alqueno .
El (+)-limoneno es un componente importante de los aromas y resinas aromáticas características de numerosos árboles coníferos y de hoja ancha: arce rojo y plateado ( Acer rubrum , Acer saccharinum ), álamos ( Populus angustifolia ), álamos ( Populus grandidentata , Populus tremuloides ) zumaque ( Rhus glabra ), abeto ( Picea spp.), varios pinos (p. ej., Pinus echinata , Pinus ponderosa ), abeto Douglas ( Pseudotsuga menziesii ), alerces ( Larix spp.), abetos verdaderos ( Abies spp.), cicuta ( Tsuga spp. .), cannabis ( Cannabis sativa spp.), [9] cedros ( Cedrus spp.), diversas Cupressaceae y enebro ( Juniperus spp.). [1] [ verificación fallida ] Contribuye al olor característico de la piel de naranja , el jugo de naranja y otras frutas cítricas . [1] [10] Para optimizar la recuperación de componentes valiosos de los residuos de cáscaras de cítricos, normalmente se elimina el (+)-limoneno. [11]
(+)-limoneno aplicado a la piel puede causar irritación por dermatitis de contacto , pero por lo demás parece ser seguro para uso humano. [12] [13] El limoneno es inflamable en forma líquida o vapor y es tóxico para la vida acuática . [1]
El limoneno es común como suplemento dietético y como ingrediente de fragancia para productos cosméticos . [1] Como fragancia principal de las cáscaras de cítricos, el D -limoneno se utiliza en la fabricación de alimentos y en algunos medicamentos, como agente aromatizante para enmascarar el sabor amargo de los alcaloides , y como fragancia en perfumería , lociones para después del afeitado, productos para el baño y otros productos de cuidado personal . [1] El (+)-limoneno también se utiliza como insecticida botánico . [1] [14] (+)-limoneno se utiliza en los herbicidas orgánicos. [15] Se agrega a productos de limpieza, como limpiadores de manos, para darles una fragancia a limón o naranja (ver aceite de naranja ) y por su capacidad para disolver aceites. [1] Por el contrario, el (-)-limoneno tiene un olor parecido al de la trementina .
El limoneno se utiliza como disolvente para fines de limpieza, como removedor de adhesivos o eliminación de aceite de piezas de máquinas, ya que se produce a partir de una fuente renovable (aceite esencial de cítricos, como subproducto de la fabricación de jugo de naranja ). [11] Se utiliza como decapante de pintura y también es útil como alternativa fragante a la trementina. El limoneno también se utiliza como disolvente en algunos pegamentos para modelos de aviones y como componente en algunas pinturas. Los coleccionistas de sellos utilizan ambientadores comerciales, con propulsores de aire que contienen limoneno, para quitar los sellos postales autoadhesivos del papel de los sobres. [dieciséis]
El limoneno también se utiliza como disolvente para la impresión 3D basada en la fabricación de filamentos fundidos . [17] Los impresores pueden imprimir el plástico elegido para el modelo, pero montan soportes y aglutinantes de poliestireno de alto impacto (HIPS), un plástico de poliestireno que es fácilmente soluble en limoneno.
En la preparación de tejidos para histología o histopatología, el D -limoneno se utiliza a menudo como sustituto menos tóxico del xileno cuando se limpian muestras deshidratadas. Los agentes aclaradores son líquidos miscibles con alcoholes (como etanol o isopropanol ) y con cera de parafina derretida , en los que se incrustan muestras para facilitar el corte de secciones delgadas para microscopía . [18] [19] [20]
El limoneno, procedente del aceite de cáscara de naranja, también es combustible y ha sido considerado como biocombustible . [21]
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