Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Коричный альдегид
Скелетная формула коричного альдегида
Шариковая модель молекулы коричного альдегида
образец
Имена
Предпочтительное название IUPAC
(2 E ) -3-фенилпроп-2-еналь
Другие имена
  • Цихиннамальдегид
  • Коричный альдегид
  • транс- коричный альдегид
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
3DMet
1071571
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.111.079 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 203-213-9
КЕГГ
Номер RTECS
  • GD6475000
UNII
Характеристики
С 9 Н 8 О
Молярная масса132,16 г / моль
ВнешностьЖелтое масло
ЗапахЕдкая, корица -подобных
Плотность1,0497 г / мл
Температура плавления -7,5 ° С (18,5 ° F, 265,6 К)
Точка кипения 248 ° С (478 ° F, 521 К)
Слабо растворим
Растворимость
  • Растворим в эфире , хлороформе
  • Не растворим в петролейном эфире
  • Смешивается со спиртом , маслами
Магнитная восприимчивость (χ)
−7,48 × 10 −5  см 3 / моль
Показатель преломления ( n D )
1,6195
Опасности
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSПредупреждение
Формулировки опасности GHS
H315 , H317 , H319 , H335
Меры предосторожности GHS
Р261 , Р264 , Р271 , P272 , P280 , P302 + 352 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P321 , P332 + 313 , P333 + 313 , P337 + 313 , P362 , P363 , P403 + 233 , P405 , P501
NFPA 704 (огненный алмаз)
Flammability code 2: Must be moderately heated or exposed to relatively high ambient temperature before ignition can occur. Flash point between 38 and 93 °C (100 and 200 °F). E.g. diesel fuelHealth code 2: Intense or continued but not chronic exposure could cause temporary incapacitation or possible residual injury. E.g. chloroformReactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 четырехцветный алмаз
2
2
0
точка возгорания 71 ° С (160 ° F, 344 К)
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза )
3400 мг / кг (крыса, перорально)
Родственные соединения
Родственные соединения
Коричная кислота
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Коричный альдегид представляет собой органическое соединение с формулой C 6 H 5 CH = CHCHO. Встречаясь в природе в основном как транс ( E ) изомер, он придает корице ее вкус и запах . [1] Это фенилпропаноид, который естественным образом синтезируется шикиматным путем . [2] Эта бледно-желтая вязкая жидкость содержится в коре коричных деревьев и других видов рода Cinnamomum . Вэфирное масло коры корицы составляет около 90% коричного альдегида. [3]

Структура и синтез [ править ]

Коричный альдегид был выделен из эфирного масла корицы в 1834 году Жан-Батистом Дюма и Эжен-Мельхиором Пелиго [4] и синтезирован в лаборатории итальянским химиком Луиджи Чиоцца в 1854 году [5].

Натуральный продукт - транс- коричный альдегид. Молекула состоит из бензольного кольца, присоединенного к ненасыщенному альдегиду. Таким образом, молекула может рассматриваться как производное акролеина . Его цвет обусловлен переходом π → π *: повышенное сопряжение по сравнению с акролеином смещает эту полосу в сторону видимого. [6]

Биосинтез [ править ]

Путь биосинтеза транс- коричного альдегида.

Биосинтез коричного начинается с дезаминированием из L фенилаланина в коричную кислоту под действием фенилаланина лиазы аммиака (PAL). [7] [8] PAL катализирует эту реакцию путем неокислительного дезаминирования. Это дезаминирование основано на протезной группе MIO PAL. [9] PAL приводит к транс - коричной кислоты.

На втором этапе 4-кумарат-CoA лигаза (4CL) превращает коричную кислоту в циннамоил-CoA путем лигирования кислота- тиол . [7] 4CL использует АТФ для катализирования образования циннамоил-КоА. [10] 4CL осуществляет эту реакцию в два этапа. [11] 4CL образует ангидрид гидроксициннамат-АМФ с последующей нуклеофильной атакой на карбонил ациладенилата. [12]

Циннамоил-КоА восстанавливается НАДФН, катализируемым CCR (циннамоил-КоА-редуктазой), с образованием коричного альдегида. [7] [13]

Синтез [ править ]

Существует несколько методов лабораторного синтеза, но наиболее экономично коричный альдегид получается путем паровой дистилляции масла коры корицы. Соединение может быть получено из родственных соединений , такие как коричный спирт , (далее спирт формы коричного), но первый синтез из несвязанных соединений была альдольная конденсацией из бензальдегида и ацетальдегида ; этот процесс был запатентован Генри Ричмондом 7 ноября 1950 г. [14]

Метаболизм [ править ]

Коричный альдегид встречается широко, и из близкородственных соединений образуется лигнин . Все такие соединения биосинтезируются, исходя из фенилаланина , который претерпевает превращение. [15]

Циннамоил-КоА-редуктаза - это фермент, ответственный за производство циннамоил-КоА из коричного альдегида.

В результате автоокисления образуется коричная кислота .

Приложения [ править ]

В качестве ароматизатора [ править ]

Наиболее очевидное применение для коричного как приправы в жевательной резинке , мороженом , конфеты , Жидкости и напитках ; уровни использования варьируются от 9 до 4900 частей на миллион ( ppm ) (то есть менее 0,5%). Он также используется в некоторых ароматах с натуральными, сладкими или фруктовыми ароматами . Миндаль , абрикос , ириска и другие ароматы могут частично использовать это соединение из-за их приятных запахов. Коричный альдегид можно использовать в качестве пищевой добавки ; порошкообразный Шелуха букового ореха, ароматизированная коричным альдегидом, может продаваться как порошкообразная корица . [16] Некоторые хлопья для завтрака содержат до 187 частей на миллион коричного альдегида. [17]

Как агрохимик [ править ]

Коричный альдегид был протестирован как безопасный и эффективный инсектицид против личинок комаров . [18] Концентрация коричного альдегида в 29 частей на миллион убивает половину личинок комаров Aedes aegypti за 24 часа. [19] Транс-коричный альдегид действует как мощный фумигант и практичный репеллент от взрослых комаров . [20]

Разное использование [ править ]

Коричный альдегид также известен как ингибитор коррозии для стали и других черных сплавов в агрессивных жидкостях , такие как соляная кислота . Считается, что это достигается путем полимеризации с образованием защитной пленки на поверхности металла. [21] [22] Его можно использовать в сочетании с дополнительными компонентами, такими как диспергаторы, растворители и другие поверхностно-активные вещества . Коричный альдегид также является мощным индуктором апоптоза за счет перехода митохондриальной проницаемости, опосредованного АФК, в клетках промиелоцитарного лейкоза человека HL-60. [23] Некоторые ранние данные показывают, что коричный альдегид блокирует образованиеАгрегация тау-белка в нейрофибриллярные клубки, основная патология при болезни Альцгеймера . [24] Коричный альдегид также обладает антимикробными свойствами. [25] Считается, что антимикробные свойства проистекают из альдегидной группы коричного альдегида. [26] Коричный альдегид также является активатором TRPA1 и может возбуждать подмножество сенсорных нейронов, которые в основном чувствительны к холоду, вызывая ноцицептивное поведение у мышей. [27] Коричный альдегид улучшает метаболизм , действуя непосредственно на адипоциты и побуждая их начать сжигать энергию посредством процесса, называемого термогенезом . [28][29] Коричный альдегид был изучен как пищевой консервант; Хотя коричный альдегид действительно убивает некоторые бактерии, он менее эффективен, чем другие искусственные консерванты. [30] Ученые ранее наблюдали, что коричный альдегид, по-видимому, защищает мышей от ожирения и гипергликемии , но механизмы, лежащие в основе этих эффектов, не были хорошо изучены. В настоящее время исследователи изучают коричный альдегид как потенциальноелекарство от ожирения . Коричный альдегид в настоящее время исследуется на предмет предотвращения COVID-19. [31]

Производные [ править ]

Многочисленные производные коричного альдегида являются коммерчески полезными. Дигидроциннамиловый спирт встречается в природе, но производится путем двойного гидрирования коричного альдегида. Имеет ароматы гиацинта и сирени. Циннамиловый спирт также встречается в природе и имеет запах сирени, но также может производиться из коричного альдегида. [32] Дигидроциннамальдегид получают путем селективного гидрирования алкеновой субъединицы. α-Амилциннамальдегид и α-гексилциннамальдегид являются важными коммерческими ароматизаторами, но их не получают из коричного альдегида. [16] Гидрирование коричного альдегида, если направлено на алкен, дает гидрокоричный альдегид .

Токсикология [ править ]

Коричный альдегид используется в сельском хозяйстве из-за его низкой токсичности, но он раздражает кожу. [33]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Корица" . Транспортная информационная служба . Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft eV . Проверено 23 октября 2007 .
  2. ^ Гутцайт, Хервиг (2014). Растительные натуральные продукты: синтез, биологические функции и практическое применение . Вайли. С. 19–21. ISBN 978-3-527-33230-4.
  3. ^ PubChem. «Коричный альдегид» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 18 октября 2019 .
  4. ^ Dumas, J .; Пелиго, Э. (1834). "Исследования органической химии . - Sur l'Huile de Cannelle, l'Acide hippurique et l'Acide sébacique" [Исследование органической химии - Масло корицы, гиппуровая кислота и себациновая кислота]. Annales de Chimie et de Physique (на французском языке). 57 : 305–334.
  5. ^ Chiozza, Л. (1856). "Sur la production artificielle de l'essence de cannelle" [Об искусственном производстве масла корицы]. Comptes Rendus (на французском). 42 : 222–227.
  6. ^ Inuzuka, Kozo (1961). «π Электронная структура коричного альдегида» . Бюллетень химического общества Японии . 34 (11): 1557–60. DOI : 10.1246 / bcsj.34.1557 .
  7. ^ a b c Банг, Хён Бэ; Ли, Юн Хёк; Ким, Сун-чан; Сун, Чан-кын; Чон, Ки Джун (2016-01-19). «Метаболическая инженерия Escherichia coli для производства коричного альдегида» . Фабрики микробных клеток . 15 (1): 16. DOI : 10,1186 / s12934-016-0415-9 . ISSN 1475-2859 . PMC 4719340 . PMID 26785776 .   
  8. ^ Koukol, J .; Конн, Э. (1961-10-01). «Метаболизм ароматических соединений у высших растений. IV. Очистка и свойства фенилаланиндезаминазы Hordeum vulgare ». Журнал биологической химии . 236 : 2692–2698. ISSN 0021-9258 . PMID 14458851 .  
  9. ↑ Конг, Цзянь-Цян (2015-07-20). «Фенилаланин-аммиак-лиаза, ключевой компонент, используемый для производства фенилпропаноидов с помощью метаболической инженерии». RSC Advances . 5 (77): 62587–62603. DOI : 10.1039 / C5RA08196C . ISSN 2046-2069 . 
  10. ^ Beuerle, Тиль; Пичерский, Эран (15.03.2002). «Ферментативный синтез и очистка ароматических эфиров кофермента А». Аналитическая биохимия . 302 (2): 305–312. DOI : 10,1006 / abio.2001.5574 . PMID 11878812 . 
  11. ^ Аллина, Сандра М .; При-Хадаш, Авива; Theilmann, David A .; Эллис, Брайан Э .; Дуглас, Карл Дж. (1 февраля 1998 г.). «4-кумарат: кофермент А-лигаза в гибридном тополе» . Физиология растений . 116 (2): 743–754. DOI : 10.1104 / pp.116.2.743 . ISSN 0032-0889 . PMC 35134 . PMID 9489021 .   
  12. ^ Ли, Чжи; Наир, Сатиш К. (03.11.2015). «Структурные основы специфичности и гибкости растения 4-кумарат: КоА-лигаза» . Структура . 23 (11): 2032–2042. DOI : 10.1016 / j.str.2015.08.012 . ISSN 1878-4186 . PMID 26412334 .  
  13. ^ Венгенмайер, Герта; Эбель, Юрген; Гризебах, Ганс (1976). «Ферментный синтез предшественников лигнина. Очистка и свойства циннамоил-КоА: НАДФН редуктазы из клеточных суспензионных культур сои ( Glycine max )» . Европейский журнал биохимии . 65 (2): 529–536. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1976.tb10370.x . ISSN 0014-2956 . PMID 7454 .  
  14. ^ Ричмонд, Х. Получение коричного альдегида. Заявка на патент США 2529186, 7 ноября 1950 г.
  15. ^ Boerjan, Wout; Ральф, Джон; Баучер, Мари (2003). «Лигнинбиосинтез». Ежегодный обзор биологии растений . 54 : 519–546. DOI : 10.1146 / annurev.arplant.54.031902.134938 . PMID 14503002 . 
  16. ^ a b Фальбуш, Карл-Георг; Хаммершмидт, Франц-Йозеф; Пантен, Йоханнес; Пикенхаген, Вильгельм; Шатковски, Дитмар; Бауэр, Курт; Гарбе, Доротея; Сурбург, Хорст (2003). «Ароматизаторы и ароматизаторы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . DOI : 10.1002 / 14356007.a11_141 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  17. ^ Фридман, М .; Kozuekue, N .; Харден, Л.А. (2000). «Содержание коричного альдегида в пищевых продуктах определяется методом хромато-масс-спектрометрии». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 48 (11): 5702–5709. DOI : 10.1021 / jf000585g . PMID 11087542 . 
  18. ↑ Дик-Пфафф, Корнелия (19 июля 2004 г.). "Wohlriechender Mückentod" (на немецком языке).
  19. ^ Ченг, Сен-Сун; Лю, Цзюй-Юнь; Цай, Кунь-Сянь; Чен, Вэй-июнь; Чанг, Шан-Цзэнь (2004). «Химический состав и ларвицидная активность эфирных масел из листьев коричного осмофлоэума разного происхождения». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 52 (14): 4395–4400. DOI : 10.1021 / jf0497152 . PMID 15237942 . Краткое содержание - Science Daily (16 июля 2004 г.). 
  20. ^ Ma, W.-B .; Feng, J.-T .; Jiang, Z.-L .; Чжан, X. (2014). «Фумигантная активность 6 выбранных соединений эфирных масел и комбинированное действие метилсалицилата и транс- циннамальдегида против Culex pipiens pallens ». Журнал Американской ассоциации по борьбе с комарами . 30 (3): 199–203. DOI : 10.2987 / 14-6412R.1 . PMID 25843095 . 
  21. ^ Growcock, FB (1989). «Ингибирование коррозии стали в HCl производными коричного альдегида». Коррозия . 45 (12): 1003–1007. DOI : 10.5006 / 1.3585007 .
  22. ^ Growcock, FB; Френье, WW; Андреоцци, Пенсильвания (1989). «Ингибирование коррозии стали в HCl производными коричного альдегида». Коррозия . 45 (12): 1007–1015. DOI : 10.5006 / 1.3585008 .
  23. ^ Ка, Хён; Парк, Хи-Джун; Юнг, Хён-Джу; Чой, Чон-Вон; Чо, Кю-Сок; Ха, Джухун; Ли, Кён-Тэ (2003). «Коричный альдегид вызывает апоптоз посредством ROS-опосредованного перехода митохондриальной проницаемости в клетках промиелоцитарного лейкоза HL-60 человека». Письма о раке . 196 (2): 143–152. DOI : 10.1016 / s0304-3835 (03) 00238-6 . PMID 12860272 . 
  24. ^ Джордж, RC (2013). «Взаимодействие коричного альдегида и эпикатехина с тау: последствия положительных эффектов в модулировании патогенеза болезни Альцгеймера» . Журнал болезни Альцгеймера . 36 (01.03.2013): 21–40. DOI : 10,3233 / JAD-122113 . PMID 23531502 . Проверено 22 мая 2018 . 
  25. ^ López, P .; Sánchez, C .; Batlle, R .; Нерин, К. (2007). «Парофазная активность эфирных масел корицы, тимьяна и орегано и основных компонентов против пищевых микроорганизмов». J. Agric. Food Chem . 55 (11): 4348–4356. DOI : 10.1021 / jf063295u . PMID 17488023 . 
  26. ^ Wendakoon, CN; Сакагучи, М. Ингибирование активности аминокислотной декарбоксилазы Enterobacter aerogenes активными компонентами специй. J. Food Prot. 1995, 58, 280-283.
  27. ^ Bandell, M; Рассказ, GM; Hwang, SW; Viswanath, V .; Ид, SR; Петрус, MJ; Эрли, Т.Дж.; Патапутян, А. (2004). «Ядовитый холодный ионный канал TRPA1 активируется едкими соединениями и брадикинином». Нейрон . 41 (6): 849–857. DOI : 10.1016 / s0896-6273 (04) 00150-3 . PMID 15046718 . 
  28. ^ Цзян, Хуан; Эмонт, Марго П .; Джун, Хиджин; Цяо, Сяона; Ляо, Цзилин; Ким, Донг-ил; Ву, июнь (декабрь 2017 г.). «Коричный альдегид вызывает автономный термогенез жировых клеток и метаболическое перепрограммирование» . Обмен веществ . 77 : 58–64. DOI : 10.1016 / j.metabol.2017.08.006 . PMC 5685898 . PMID 29046261 .  
  29. ↑ Мичиганский университет (21 ноября 2017 г.). «Корица усиливает действие жировых клеток» .
  30. ^ Аль-Баяти, FA; Мохаммед, М.Дж. Выделение, идентификация и очистка коричного альдегида из масла коры Cinnamomum zeylanicum. Pharm. Биол. 2009, 47, 61-66.
  31. ^ Kulkarni, SA; Нагараджан, СК; Рамеш, В .; Palaniyandi, V .; Сельвам, ИП; Мадхаван, Т. Компьютерная оценка основных компонентов растительных эфирных масел как мощных ингибиторов шипового белка SARS-CoV-2. J. Mol. Struct. 2020, 1221, 128823.
  32. ^ Zucca, P .; Littarru, M .; Rescigno, A .; Санджуст, Э. (2009). «Переработка кофакторов для селективной ферментативной биотрансформации коричного альдегида в коричный спирт». Биологические науки, биотехнология и биохимия . 73 (5): 1224–1226. DOI : 10.1271 / bbb.90025 . PMID 19420690 . 
  33. ^ Olsen, RV; Андерсен, HH; Møller, HG; Eskelund, PW; Арендт-Нильсен, Л. (2014). «Соматосенсорные и вазомоторные проявления индивидуальной и комбинированной стимуляции TRPM8 и TRPA1 с использованием местного L- ментола и транс- циннамальдегида у здоровых добровольцев». Европейский журнал боли . 18 (9): 1333–42. DOI : 10.1002 / j.1532-2149.2014.494.x . PMID 24664788 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • GMD MS Spectrum