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cinamaldehído

El cinamaldehído es un compuesto orgánico con la fórmula o C 6 H 5 CH = CHCHO. Ocurriendo naturalmente como predominantemente el isómero trans ( E ) , le da a la canela su sabor y olor . [1] Es un fenilpropanoide que se sintetiza naturalmente mediante la vía del shikimato . [2] Este líquido viscoso de color amarillo pálido se encuentra en la corteza de los árboles de canela y otras especies del género Cinnamomum . El aceite esencial de corteza de canela contiene aproximadamente un 90% de cinamaldehído. [3] El cinamaldehído se descompone en estireno debido a la oxidación como resultado de malas condiciones de almacenamiento o transporte. El estireno se forma especialmente en condiciones de alta humedad y altas temperaturas. Ésta es la razón por la que la canela contiene pequeñas cantidades de estireno. [4]

Estructura y síntesis

El cinamaldehído fue aislado del aceite esencial de canela en 1834 por Jean-Baptiste Dumas y Eugène-Melchior Péligot [5] y sintetizado en el laboratorio por el químico italiano Luigi Chiozza en 1854. [6]

El producto natural es transcinamaldehído . La molécula consta de un anillo de benceno unido a un aldehído insaturado. Como tal, la molécula puede verse como un derivado de la acroleína . Su color se debe a la transición π → π*: una conjugación aumentada en comparación con la acroleína desplaza esta banda hacia lo visible. [7]

Biosíntesis

Vía para la biosíntesis de trans -cinamaldehído.

El cinamaldehído se encuentra ampliamente y compuestos estrechamente relacionados dan lugar a la lignina . Todos estos compuestos se biosintetizan a partir de fenilalanina , que sufre una conversión. [8]

La biosíntesis de cinamaldehído comienza con la desaminación de L -fenilalanina en ácido cinámico por la acción de la fenilalanina amoníaco liasa (PAL). [9] [10] PAL cataliza esta reacción mediante una desaminación no oxidativa. Esta desaminación se basa en el grupo protésico MIO de PAL. [11] PAL da lugar al ácido transcinámico . En el segundo paso, la 4-cumarato-CoA ligasa (4CL) convierte el ácido cinámico en cinamoil-CoA mediante una ligadura ácido- tiol . [9] 4CL utiliza ATP para catalizar la formación de cinamoil-CoA. [12] 4CL efectúa esta reacción en dos pasos. [13] 4CL forma un anhídrido de hidroxicinamato-AMP, seguido de un ataque nucleófilo al carbonilo del adenilato de acilo. [14] Finalmente, la cinamoil-CoA se reduce mediante NADPH catalizada por CCR (cinamoil-CoA reductasa) para formar cinamaldehído. [9] [15]

Preparación

Existen varios métodos de síntesis de laboratorio, pero el cinamaldehído se obtiene más económicamente a partir de la destilación al vapor del aceite de corteza de canela. El compuesto se puede preparar a partir de compuestos relacionados como el alcohol cinamílico (la forma alcohólica del cinamaldehído), pero la primera síntesis a partir de compuestos no relacionados fue la condensación aldólica de benzaldehído y acetaldehído ; este proceso fue patentado por Henry Richmond el 7 de noviembre de 1950. [16]

Aplicaciones

como saborizante

La aplicación más obvia del cinamaldehído es como saborizante en chicles , helados , dulces , líquidos electrónicos y bebidas ; Los niveles de uso oscilan entre 9 y 4.900 partes por millón ( ppm ) (es decir, menos del 0,5%). También se utiliza en algunos perfumes de aromas naturales, dulces o frutales . Almendra , albaricoque , caramelo y otros aromas pueden emplear parcialmente el compuesto por sus agradables olores. El cinamaldehído se puede utilizar como adulterante de alimentos ; La cáscara de haya en polvo aromatizada con cinamaldehído se puede comercializar como canela en polvo . [17] Algunos cereales para el desayuno contienen hasta 187 ppm de cinamaldehído. [18]

Como agroquímico

Se ha probado que el cinamaldehído es un insecticida seguro y eficaz contra las larvas de mosquitos . [19] Una concentración de 29 ppm de cinamaldehído mata la mitad de las larvas del mosquito Aedes aegypti en 24 horas. [20] El transcinamaldehído funciona como un potente fumigante y un práctico repelente de mosquitos adultos . [21] También tiene propiedades antibacterianas y antifúngicas . [22] [23]

Usos varios

El cinamaldehído es un inhibidor de la corrosión del acero y otras aleaciones . Se cree que forma una película protectora sobre la superficie del metal. [24]

Derivados

Numerosos derivados del cinamaldehído son comercialmente útiles. El alcohol dihidrocinamílico (3-fenilpropanol) se produce de forma natural, pero se produce mediante doble hidrogenación del cinamaldehído. Tiene fragancias de jacinto y lila. El alcohol cinamílico también se produce de forma natural y tiene olor a lila, pero también se puede producir a partir de cinamaldehído. [25] El dihidrocinamaldehído se produce mediante la hidrogenación selectiva de la subunidad alqueno. La α-amilcinamaldehído y la α-hexilcinamaldehído son fragancias comerciales importantes, pero no se preparan a partir de cinamaldehído. [17] La ​​hidrogenación del cinamaldehído, si se dirige al alqueno, da hidrocinamaldehído .

Toxicología

El cinamaldehído se utiliza en la agricultura debido a su baja toxicidad, pero irrita la piel. [26] El cinamaldehído puede causar estomatitis alérgica de contacto en personas sensibilizadas; sin embargo, se cree que la alergia al compuesto es poco común. [27]

reparación de ADN

El cinamaldehído es un antimutágeno dietético que inhibe eficazmente las mutaciones tanto inducidas como espontáneas . [28] La evidencia experimental indica que el cinamaldehído induce un tipo de daño en el ADN en la bacteria Escherichia coli y en las células humanas que provoca la reparación recombinacional del ADN que luego reduce las mutaciones espontáneas. [28] [29] En ratones, las aberraciones cromosómicas inducidas por rayos X se redujeron cuando se administró cinamaldehído por vía oral a los ratones después de la irradiación con rayos X, [30] quizás debido a la reparación del ADN estimulada por cinamaldehído .

Referencias

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