Limonen

Formel

Formel aus:

(#103)

Vorkommen:

Barosma betulina, B. creulata;
Boswellia sacra;
Carum carvi;
Citrus aurantium, C. limon;
Conyza canadensis;
Cymbopogon winterianus;
Foeniculum vulgare;
Juniperus communis;
Peucedanum obstruthium;
Pinus mugo;
Rosmarinus officinalis;
Valeriana angustifolia, V. collina, V. exaltata, V. sambucifolia, V. officinalis.

Andere Namen:

IUPAC: 1-methyl-4-(1-methylethenyl)-cyclohexene, 4-isopropenyl-1-methylcyclohexene, DL-limonene (Razemat, engl.); dipentene (Razemat, engl.); D-limonene (engl.), (+)-limonene (engl.). (DMT-Nexus)

Spezifikation:

(R)-Enantiomer, auch D-Limonen oder (+)-Limonen genannt, von Dipenten, dem Razemat; CAS Nummer: 5989-27-5;
Summenformel: C10H16;
Molare Masse: 136.24 g/mol;
Dichte: 0.8411 g/cm3;
Schmelzpunkt: -74.35 Grad Celsius, 199 K, -102 Grad Fahrenheit;
Siedepunkt: 176 Grad Celsius, 449 K, 349 Grad Fahrenheit;
Entflammungspunkt: 50 Grad Celsius; (DMT-Nexus)

Allgemeines:

Limonen ist eine farblose Fluessigkeit aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Es wird als zyklisches Terpen klassifiziert, dass einen starken Geruch nach Orangen hat. Es wird fuer chemische Synthese gebraucht, als Precursor fuer Carvon und als nachwachsendes Loesungsmittel fuer Reinigungsmittel. (DMT-Nexus)

Limonen bezieht seinen Namen von der Zitrone (Citrus lemon), weil die Zitronenschale, aehnlich wie andere Zitrusfruechte, betraechtliche Mengen dieser Verbindung enthaelt, die zum Geruch beitragen. Limonen ist ein optisch aktives Molekuel. Biologische Quellen erzeugen nur ein Enantiomer: die hauptsaechliche industrielle Quelle, die Zitrusfrucht, enthaelt D-Limonen ((+)-Limonen), das (R)-Enantiomer. Razemisches Limonen ist als Dipenten bekannt. D-Limonen wird kommerziell aus Orangenschalen (Orange)durch Extraktion mit fluessigem CO2 hergestellt. (DMT-Nexus)

Limonen ist ein relativ stabiles Terpen, dass ohne Zersetzung destilliert werden kann, obwohl es bei höheren Temperaturen zu Isopren zerfaellt. Es oxidiert einfach in feuchter Luft zu Carveol und Carvon. Mit Schwefel laeuft eine Dehydrierung zu p-Cymen ab. (DMT-Nexus)

Die hauptsaechliche Verwendung von D-Limonen ist als Precursor von Carvon bei der Synthese. (DMT-Nexus)

s

Limonen kommt haeufig in kosmetischen Produkten vor. Als Hauptgeruchsstoff der Zitrusgewaechse (Pflanzenfamilie Rutaceae), wird D-Limonen in der Lebensmittelerzeugung und fuer manche Medikamente gebraucht, z.Bsp. zum Maskieren des bitteren Geschmacks von Alkaloiden als Aromastoff, und als Duftstoff in der Parfumerie; es wird auch als botanisches Insektizid verwendet, speziell das (R)-(+) Enantiomer ist am wirksamsten als Insektizid. Es wird zu Reinigungsmitteln, wie Handreinigungsmittel verwendet, um einen zitronen-orangen Duft zu erhalten (siehe Orangenoel). In Gegensatz dazu hat L-Limonen einen piney, Terpentin-aehnlichen Geruch. (DMT-Nexus)

Limonen wird verstaerkt als Loesungsmittel fuer Reinigungszwecke gebraucht, wie das Entfernen des Oels von Maschinenteilen, as it von einer nachwachsenden Quelle produziert wird (Zitrusoel, als Zwischenprodukt der Orangensaftproduktion). Es dient auch als paint stripper when applied to painted wood und es ist auch useful als duftende Alternative zu Terpentin. Limonen wird auch gebraucht als Loesungsmittel in eingen Flugzeugmodellklebern. All-natural kommerzielle air fresheners, mit air propellants, die Limonen beinhalten, werden von Philatelisten verwendet, um selbstklebende Briefmarken von Briefumschlaegen zu entfernen. (DMT-Nexus)

Es ist verbrennbar, deshalb wird Limonen als auch als biofuel (Biotreibstoff) considered. (DMT-Nexus)

Limonen kann verwendet werden, um Polystyren zu loesen, und es ist ein oekologisch-freundlicheres Substitut fuer Aceton. (DMT-Nexus)

D-limonen wird oft gebraucht fuer die Praeparierung von Gewebeproben fuer histologische und histopathologische Zwecke, und zwar als weniger toxisches Substitut fuer Xylen, zum Saeubern dehydrierter Spezies. Saeuberingsmittel sind mit Alkoholen mischbare Fluessigkeiten (wie Ethanol oder Isopropanol) und mit geschmolzenem Paraffinwachs, in welchen die Arten eingebettet sind, um das Schneiden von duennen Schnitten fuer die Mikroskopie zu ermoeglichen. (DMT-Nexus)

Limonen kommt natuerlich als (R)-Enantiomer vor, aber razemisiert zu Dipenten bei 300 Grad Celsius. Wenn es mit Mineralsaeuren erwaermt wird, isomerisiert Limonen zu dem konjugiertem Dien alpha-Terpinen (welches einfach zu p-Cymen konvertiert werden kann). Literatur fuer die Isomerisierung umfasst die Bildung von Diels-Alder adducts zwischen alpha-Terpinen adducts und maleic anhydride. (DMT-Nexus)

Es ist moeglich die Reaktion at one selektiv an den Doppelbindungen zu bewirksn. Wasserfreies Hydrogenchlorid (HCl) reagiert vorzugsweise mit dem disubstituierten Alken, wohingegen epoxidation mit MCPBA ein trisubstituiertes Alken ergibt. (DMT-Nexus)

Anbei eine Terpineolsynthese von Limonen aus, uebersetzt aus dem Bestand von DMT-Nexus:

In einer anderen synthetischen Methode wurde die Markovnikov Addition von Trifluoressigsaeure angewandt, gefolgt von der Hydrolyse vom Acetat, um Terpineol zu ergeben. (DMT-Nexus)

Anbei eine Carvonsynthese von Limonen aus, uebersetzt aus dem Bestand von DMT-Nexus:

Die drei Schrittreaktion beginnt mit der regioselektiven Addition von Nitrosylchlorid ueber die trisubstituierte Doppelbindung. Diese species wird dann umgewandelt zum Oxim mit der Base, und das Hydroxylamin wird entfernt, um das Keton-beinhaltende Carvon zu ergeben. (DMT-Nexus)

Wirkungen:

Kuerzlich durchgefuehrte Forschungen deuten darauf hin, dass Limonen ein seleltiver Adenosin A2A Rezeptor Agonist ist. Es steigert auch in-vitro zytosolische cAMP Konzentration durch Aktivierung der Proteinkinase A. (DMT-Nexus)

BiosyntheseAbb. von (DMT-Nexus)

Biosynthese:

Limonen wird aus Geranylpyrophosphat gebildet, via Zyklisierung von einem Neryl Kohlenstoffkation oder seinem Aequivalent. Der letzte Schritt umfasst einen Verlust eines Protons vom Kation, um das Alken zu bilden. (DMT-Nexus)

Warnhinweise:

Limonenu und das Oxidationsprodukt sind Haut- und Atmungsreizstoffe, und Limonen-1,2-oxid (gebildet durch Oxidation an der Luft) ist bekannt ein Hautallergen. Die meisten berichteten Faelle von irritation, umfassten langjaehrige, industrielle Ausgesetztseins mit der reinen Verbindung, z.Bsp. waehrend degreasing oder der Bereitung von paints. Wie eine Studie an Patienten die Dermatitis aufzeigte, dass 3% von den Patienten auf Limonen sensibilisiert worden sind. (DMT-Nexus)

Obwohl es einmal gedruckt wurde, dass die Verbindung renal Krebs in Raten ausloest, wird nun von einigen Forschern Limonen als bedeutendes chemopraeventives Mittel betrachtet, mit potentiellem Wert als ein Nahrungsergaenzungs- und anti-Krebsmittel fuer Menschen. Es gibt kein vorliegendes, ausreichendes Beweismaterial, ob eine Karzinogenitaet oder Gentoxizitaet im Menschen vorliegt. Das IARC klassifiziert D-Limonen in Klasse 3 rein: nicht klassifizierbar hinsichtlich seiner Karzinogenitaet im Menschen, aufgrund fehlender Daten. Das Krebserzeugende Mittel Potenzmessungs-Projekt (The Carcinogenic Potency Project) schaetzt, dass es Krebs im Menschen verursacht, bei einer Dosis grob aequivalent zu jener, die beim Nahrungsmittelergaenzungs-Kaffeekonsum verwendet wird und durch Koffeinsaeure die Toxizitaet des Kaffees verursacht, wenn man dem ausgesetzt ist. (DMT-Nexus, eigen)

Es gibt keine zugaengliche Information ueber die gesundheitlichen Wirkungen der Inhalationsbelastung von D-Limonen im Menschen, und es wurden keine langjaehrigen Inhalationstudien an Versuchstieren durchgefuehrt. (DMT-Nexus)

D-Limonen ist biologisch abbaubar, aber aufgrund seines niederen Entflammungspunktes, muss es als gesundheitsgefaehrlicher Abfall behandelt werden, zur Abfallentsorgung uebergeben werden. (DMT-Nexus)


Bibliographie:

Das Quellenverzeichnis der Enzyklopaedie