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benzaldehído

El benzaldehído (C 6 H 5 CHO) es un compuesto orgánico que consta de un anillo de benceno con un sustituyente formilo . Se encuentra entre los aldehídos aromáticos más simples y uno de los más útiles industrialmente.

Es un líquido incoloro con un característico olor a almendra y se utiliza habitualmente en refrescos con sabor a cereza . [5] El benzaldehído, un componente del aceite de almendras amargas , se puede extraer de otras fuentes naturales. [6] El benzaldehído sintético es el agente aromatizante del extracto de almendras de imitación, que se utiliza para dar sabor a pasteles y otros productos horneados. [7]

Historia

El benzaldehído fue extraído por primera vez en 1803 por el farmacéutico francés Martrès. Sus experimentos se centraron en dilucidar la naturaleza de la amígdala , el compuesto venenoso que se encuentra en las almendras amargas , fruto de Prunus dulcis . [8] Otros trabajos sobre el petróleo realizados por Pierre Robiquet y Antoine Boutron Charlard, dos químicos franceses, produjeron benzaldehído. [9] En 1832, Friedrich Wöhler y Justus von Liebig sintetizaron por primera vez benzaldehído. [10]

Producción

En 1999 se producían anualmente 7.000 toneladas de benzaldehído sintético y 100 toneladas de benzaldehído natural. [11] La cloración en fase líquida y la oxidación del tolueno son las rutas principales. Se han desarrollado muchos otros métodos, como la oxidación parcial del alcohol bencílico , la hidrólisis alcalina del cloruro de benzal y la carbonilación del benceno (la reacción de Gatterman-Koch ). [6]

Una cantidad significativa de benzaldehído natural se produce a partir de cinamaldehído obtenido del aceite de casia mediante la reacción retroaldólica : [11] el cinamaldehído se calienta en una solución acuosa / alcohólica entre 90 °C y 150 °C con una base (más comúnmente carbonato de sodio). o bicarbonato ) durante 5 a 80 horas, [12] seguido de destilación del benzaldehído formado. Esta reacción también produce acetaldehído . El estado natural del benzaldehído obtenido de esta forma es controvertido. [11]

Ocurrencia

El benzaldehído y sustancias químicas similares se encuentran naturalmente en muchos alimentos. La mayor parte del benzaldehído que consume la gente proviene de alimentos vegetales naturales, como las almendras . [13]

Las almendras, los albaricoques , las manzanas y las semillas de cereza contienen cantidades importantes de amigdalina . Este glucósido se descompone mediante catálisis enzimática en benzaldehído, cianuro de hidrógeno y dos equivalentes de glucosa .

Amigdalina

2H2O
HCN
Flecha de reacción hacia la derecha con sustrato(s) menor(es) desde la parte superior izquierda y producto(s) menor(es) arriba a la derecha

benzaldehído

2 × glucosa

2 × 

El benzaldehído contribuye al aroma de los hongos ostra ( Pleurotus ostreatus ). [14]

Reacciones

El benzaldehído se oxida fácilmente a ácido benzoico en el aire a temperatura ambiente, [15] provocando una impureza común en las muestras de laboratorio. Dado que el punto de ebullición del ácido benzoico es mucho más alto que el del benzaldehído, puede purificarse mediante destilación . El alcohol bencílico se puede formar a partir de benzaldehído mediante hidrogenación . La reacción del benzaldehído con acetato de sodio anhidro y anhídrido acético produce ácido cinámico , mientras que el cianuro de potasio alcohólico se puede utilizar para catalizar la condensación del benzaldehído en benzoína . El benzaldehído sufre una desproporción tras el tratamiento con álcali concentrado ( reacción de Cannizzaro ): una molécula del aldehído se reduce al alcohol bencílico y otra molécula se oxida simultáneamente a ácido benzoico .

Reacción de Cannizzaro

Con los dioles, incluidos muchos azúcares, el benzaldehído se condensa para formar acetales de bencilideno .

Usos

El benzaldehído se emplea comúnmente para conferir sabor a almendra a alimentos y productos perfumados, incluidos los líquidos de los cigarrillos electrónicos. A veces se utiliza en productos cosméticos. [dieciséis]

En entornos industriales, el benzaldehído se utiliza principalmente como precursor de otros compuestos orgánicos, desde productos farmacéuticos hasta aditivos plásticos. El colorante de anilina verde malaquita se prepara a partir de benzaldehído y dimetilanilina . El benzaldehído también es un precursor de ciertos colorantes de acridina . Mediante condensaciones aldólicas , el benzaldehído se convierte en derivados del cinamaldehído y el estireno . La síntesis de ácido mandélico comienza con la adición de ácido cianhídrico al benzaldehído:

síntesis de ácido mandélico

La cianhidrina resultante se hidroliza a ácido mandélico . (El esquema anterior representa sólo uno de los dos enantiómeros formados ).

Usos especializados

El benzaldehído se utiliza como repelente de abejas . [17] Se coloca una pequeña cantidad de solución de benzaldehído en una placa de humos cerca de los panales. Luego, las abejas se alejan de los panales para evitar los vapores. [18] El apicultor puede entonces retirar los marcos de miel de la colmena con menos riesgo tanto para las abejas como para el apicultor.

El benzaldehído reacciona con el nitroetano en presencia de un catalizador para producir fenil-2-nitropropeno , un precursor de la anfetamina y otras sustancias químicas. [19]

Seguridad

Tal como se utiliza en alimentos, cosméticos, productos farmacéuticos y jabones, la FDA de EE. UU. [20] y FEMA "generalmente consideran que el benzaldehído es seguro" ( GRAS ) . [13] Este estatus fue reafirmado después de una revisión en 2005. [13] Está aceptado en la Unión Europea como agente aromatizante. [16] Los estudios de toxicología indican que es seguro y no cancerígeno en las concentraciones utilizadas en alimentos y cosméticos, [16] e incluso puede tener propiedades anticancerígenas (anticancerígenas). [dieciséis]

Para un ser humano de 70 kg, la dosis letal se estima en 50 ml. [6] La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha identificado una ingesta diaria aceptable de 15 mg/día de benzaldehído . [21] El benzaldehído no se acumula en los tejidos humanos. [16] Se metaboliza y luego se excreta en la orina. [dieciséis]

Referencias

  1. ^ Nomenclatura de química orgánica: recomendaciones y nombres preferidos de la IUPAC 2013 (Libro azul) . Cambridge: Real Sociedad de Química . 2014. pág. 908. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ Haynes, William M. (2014), Manual de química y física del CRC (95.a ed.), CRC press, págs. 3–34, ISBN 9781482208689
  3. ^ "Base de datos de sustancias GESTIS". Instituto de Seguridad y Salud en el Trabajo del Seguro Social Alemán de Accidentes. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 . Consultado el 21 de agosto de 2012 .
  4. ^ "Benzaldehído_msds".
  5. ^ Lago, Christine; Reusch, Helmut; Ruge, Ingrid; Gödelmann, Rolf; Pflaum, Tabea; Kuballa, Thomas; Schumacher, Sandra; Lachenmeier, Dirk W. (2016). "Benzaldehído en sabor a cereza como precursor de la formación de benceno en bebidas". Química de Alimentos . 206 : 74–77. doi :10.1016/j.foodchem.2016.03.034. PMID  27041300.
  6. ^ abc Brühne, Friedrich y Wright, Elaine (2002) "Benzaldehído" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a03_463
  7. ^ El libro ilustrado de repostería del cocinero. La cocina de prueba de Estados Unidos. 2013.ISBN 9781936493784.
  8. En 1803 C. Martrès publicó un manuscrito sobre el aceite de almendras amargas: "Recherches sur la nature et le siège de l'amertume et de l'odeur des amandes amères" (Investigación sobre la naturaleza y localización del amargor y del olor de almendras amargas). Sin embargo, las memorias fueron ignoradas en gran medida hasta que se publicó un extracto en 1819: Martrès fils (1819) "Sur les amandes amères", Journal de Pharmacie , vol. 5, páginas 289–296.
  9. ^ Nouvelles expériences sur les amandes amères et sur l'huile volatile qu'elles fournissent Robiquet, Boutron-Charlard, Annales de chimie et de physique, 44 (1830), 352–382,
  10. ^ Wöhler, Friedrich y Liebig, Justus von (1832). "Untersuchungen über das Radikal der Benzoesäure" [Investigaciones del radical del ácido benzoico]. Annalen der Pharmacie . 3 (3): 249–282. doi :10.1002/jlac.18320030302. hdl : 2027/hvd.hxdg3f .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  11. ^ abc Innovación en ingeniería de alimentos: nuevas técnicas y productos. Passos, María Laura., Ribeiro, Claudio P. Boca Ratón, Florida: CRC Press. 2010. pág. 87.ISBN 9781420086072. OCLC  500683261.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace )
  12. ^ Wienes, Charles y Pittet, Alan O. (1985) Patente estadounidense 4.617.419 Proceso para preparar benzaldehído y acetaldehído naturales, composiciones de benzaldehído y acetaldehído naturales, productos producidos por ellos y utilidades organolépticas de los mismos.
  13. ^ abc Adams, tuberculosis; Cohen, SM; Doul, J.; Ferón, VJ; Goodman, JI; Marnett, LJ; Munro, IC; Portoghese, PS; Smith, RL (1 de agosto de 2005). "La evaluación FEMA GRAS de los derivados de bencilo utilizados como ingredientes aromatizantes". Toxicología Alimentaria y Química . 43 (8): 1207-1240. doi :10.1016/j.fct.2004.11.014. PMID  15950815.
  14. ^ Beltrán-García, Miguel J.; Estarrón-Espinosa, Mirna; Ogura, Tetsuya (1997). "Compuestos volátiles secretados por el hongo ostra ( Pleurotus ostreatus ) y sus actividades antibacterianas". Diario de la química agrícola y alimentaria . 45 (10): 4049. doi : 10.1021/jf960876i.
  15. ^ Sankar, Meenakshisundaram (2014). "La paradoja de la oxidación del benzaldehído explicada por la interceptación del radical peroxi por el alcohol bencílico" (PDF) . Comunicaciones de la naturaleza . 5 : 3332. Código Bib : 2014NatCo...5.3332S. doi : 10.1038/ncomms4332 . PMID  24567108.
  16. ^ abcdef Andersen, Alan (1 de enero de 2006). "Informe final sobre la evaluación de seguridad del benzaldehído". Revista Internacional de Toxicología . 25 (Suplemento 1): 11–27. doi : 10.1080/10915810600716612 . PMID  16835129. S2CID  32177208.
  17. ^ Evans, Isabel; Butler, Carol (9 de febrero de 2010). ¿Por qué zumban las abejas?: ¿Por qué zumban las abejas? Fascinantes respuestas a preguntas sobre las abejas. Prensa de la Universidad de Rutgers. págs. 177-178. ISBN 9780813549200.
  18. ^ Sanford, Malcolm T.; Bonney, Richard E. (1 de enero de 2010). Guía de Storey para la cría de abejas melíferas: producción de miel, polinización y salud de las abejas. Publicación de pisos. pag. 167.ISBN 9781603425506.
  19. ^ "Síntesis de fenil-2-nitropropeno". Erowid . Consultado el 7 de octubre de 2023 .
  20. ^ Friedrich Brühne; Elaine Wright (2007), "Benzaldehído", Enciclopedia de química industrial de Ullmann (7ª ed.), Wiley, p. 11
  21. ^ Evaluación, Centro Nacional de Medio Ambiente de la EPA de EE. UU. "Perfil de efectos ambientales y sobre la salud del benzaldehído". cfpub.epa.gov . Consultado el 16 de septiembre de 2017 .

enlaces externos