Лимонен ( / ˈ l ɪ m ə n ˌ iː n / ) представляет собой бесцветный жидкий алифатический углеводород, классифицируемый как циклический монотерпен , и является основным компонентом эфирного масла кожуры цитрусовых фруктов . [1] (+)- изомер , чаще встречающийся в природе как ароматизатор апельсинов, является ароматизатором в производстве пищевых продуктов. [1] [2] Он также используется в химическом синтезе в качестве предшественника карвона и как растворитель на основе возобновляемых ресурсов в чистящих средствах . [1] Менее распространенный (-)- изомер имеет хвойный , похожий на скипидар запах и содержится в съедобных частях таких растений, как тмин , укроп и бергамот . [ 3]
Лимонен получил свое название от итальянского limone (« лимон »). [4] Лимонен — хиральная молекула, и биологические источники производят один энантиомер : основной промышленный источник, цитрусовые , содержит (+)-лимонен ( d -лимонен), который является ( R ) -энантиомером. [1] (+)-Лимонен получают в коммерческих целях из цитрусовых двумя основными методами: центробежным разделением или паровой дистилляцией .
(+)-Лимонен является основным компонентом ароматических запахов и смол, характерных для многочисленных хвойных и лиственных деревьев: красного и серебристого клена ( Acer rubrum , Acer saccharinum ), тополя ( Populus angustifolia ), осины ( Populus grandidentata , Populus tremuloides ), сумаха ( Rhus glabra ), ели ( Picea spp.), различных сосен (например, Pinus echinata , Pinus ponderosa ), пихты Дугласа ( Pseudotsuga menziesii ), лиственницы ( Larix spp.), пихты настоящей ( Abies spp.), болиголова ( Tsuga spp.), конопли ( Cannabis sativa spp.), [5] кедра ( Cedrus spp.), различных кипарисовых и можжевельника ( Juniperus spp.). [1] [ неудачная проверка ] Он способствует появлению характерного запаха апельсиновой цедры , апельсинового сока и других цитрусовых . [1] [6] Для оптимизации извлечения ценных компонентов из отходов цитрусовой цедры (+)-лимонен обычно удаляют. [7]
Лимонен является относительно стабильным монотерпеном и может перегоняться без разложения, хотя при повышенных температурах он расщепляется с образованием изопрена . [8] Он легко окисляется во влажном воздухе с образованием карвеола , карвона и оксида лимонена. [1] [9] С серой он подвергается дегидрированию до п -цимола . [10]
Лимонен обычно встречается в виде ( R )-энантиомера, но рацемизируется при 300 °C. При нагревании с минеральной кислотой лимонен изомеризуется в сопряженный диен α- терпинен (который также может быть легко преобразован в п -цимол ). Доказательства этой изомеризации включают образование аддуктов Дильса-Альдера между аддуктами α-терпинена и малеиновым ангидридом .
Можно селективно проводить реакцию по одной из двойных связей. Безводный хлористый водород реагирует преимущественно с дизамещенным алкеном, тогда как эпоксидирование с m CPBA происходит с тризамещенным алкеном.
В другом синтетическом методе Марковникова присоединение трифторуксусной кислоты с последующим гидролизом ацетата дает терпинеол .
Наиболее широко практикуемое преобразование лимонена - в карвон . Трехступенчатая реакция начинается с региоселективного добавления нитрозилхлорида через тризамещенную двойную связь. Затем этот вид преобразуется в оксим с основанием , а гидроксиламин удаляется, давая кетонсодержащий карвон. [2]
В природе лимонен образуется из геранилпирофосфата путем циклизации нерилкарбкатиона или его эквивалента, как показано на рисунке. [ 11] Последний этап включает потерю протона от катиона с образованием алкена .
.svg/1280px-Limonene_Biosynthesis_(coloured).svg.png)
Лимонен распространен как пищевая добавка и как ароматизатор для косметических продуктов. [1] Как основной аромат цитрусовых корок, D -лимонен используется в производстве продуктов питания и некоторых лекарств, например, как ароматизатор для маскировки горького вкуса алкалоидов , а также как ароматизатор в парфюмерии , лосьонах после бритья, средствах для ванн и других средствах личной гигиены . [1] (+)-Лимонен также используется как ботанический инсектицид . [1] [12] (+)-Лимонен используется в органических гербицидах. [13] Его добавляют в чистящие средства, такие как средства для рук, для придания лимонного или апельсинового аромата (см. апельсиновое масло ) и из-за его способности растворять масла. [1] Напротив, (-)-лимонен имеет сосновый , похожий на скипидар запах.
Лимонен используется в качестве растворителя для очистки, например, для удаления клея или удаления масла с деталей машин, поскольку он производится из возобновляемого источника (эфирное масло цитрусовых, как побочный продукт производства апельсинового сока ). [7] Он используется в качестве средства для снятия краски , а также полезен как ароматная альтернатива скипидару. Лимонен также используется в качестве растворителя в некоторых клеях для моделей самолетов и в качестве компонента некоторых красок. Коммерческие освежители воздуха с воздушными пропеллентами, содержащие лимонен, используются коллекционерами марок для удаления самоклеящихся почтовых марок с конвертной бумаги. [14]
Лимонен также используется в качестве растворителя для 3D-печати на основе сплавления нитей . [15] Принтеры могут печатать из выбранного пластика для модели, но возводить опоры и связующие элементы из ударопрочного полистирола (HIPS), полистирольного пластика, который легко растворяется в лимонене.
При подготовке тканей для гистологии или гистопатологии D -лимонен часто используется как менее токсичный заменитель ксилена при очистке обезвоженных образцов. Очищающие агенты — это жидкости, смешивающиеся со спиртами (такими как этанол или изопропанол ) и с расплавленным парафиновым воском , в которые помещают образцы для облегчения резки тонких срезов для микроскопии . [16] [17] [18]
Лимонен, получаемый из масла апельсиновой цедры, также является горючим и рассматривается как биотопливо . [19]
При нанесении на кожу лимонен может вызвать раздражение от контактного дерматита , но в остальном он безопасен для человека. [20] [21] Лимонен легко воспламеняется в виде жидкости или пара и токсичен для водных организмов . [1]
Нет никаких доказательств того, что лимонен в маслах из кожуры цитрусовых влияет на возникновение или прогрессирование рака, а одно национальное агентство заявило: «нет никаких убедительных доказательств того, что больные раком, которые потребляют лимонен — либо в форме добавки, либо употребляя в пищу цитрусовые — чувствуют себя лучше или имеют больше шансов на излечение» [22] .
