Vanilina

Vanilina
Vanillin2.svgVanillin 3D ball.png
representações da molécula de vanilina
Identificação
Nome IUPAC 4-hidroxil-3- metoxibenzaldeído
Sinônimos
  • aldeído metilprotocatecuico
    * p-vanilina
N o CAS 121-33-5
N o ECHA 100.004.060
N o EC 204-465-2
N o RTECS YW5775000
PubChem 1183
FEMA 3107
SORRISOS O = CC1 = CC (OC) = C (O) C = C1
PubChem , visualização 3D
InChI InChI: vista 3D
InChI = 1S / C8H8O3 / c1-11-8-4-6 (5-9) 2-3-7 (8) 10 / h2-5,8H, 1H3
InChIKey:
MWOOGOJBHIARFG-UHFFFAOYSA-N
Aparência sólido branco
(geralmente em agulhas)
Propriedades quimicas
Fórmula bruta C 8 H 8 O 3   [Isômeros]
Massa molar 152,1473 ± 0,0079  g / mol
C 63,15%, H 5,3%, O 31,55%,
pKa 7,40 ( 25  ° C )
Propriedades físicas
Fusão T ° 353-354 K ( 81,5  ° C )
T ° fervendo 558 K ( 285  ° C )
Solubilidade 10  g · l -1 em água ( 25  ° C )

Livremente moído. em clorofórmio , éter, CS 2 , ácido acético glacial , piridina .

Massa volumica 1,056  g · cm -3 (sólido)
Ponto de inflamação 147  ° C
Termoquímica
C p

equação:
Capacidade calorífica do gás em J · mol −1 · K −1 e temperatura em Kelvin, de 298 a 1.200 K.
Valores calculados:
163,471 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
298 24,85 163.396 1.074
358 84,85 192.309 1.264
388 114,85 205.777 1.352
418 144,85 218.610 1.437
448 174,85 230 825 1.517
478 204,85 242.439 1.593
508 234,85 253.468 1.666
538 264,85 263 930 1.735
568 294,85 273 838 1.800
598 324,85 283.209 1.861
628 354,85 292.059 1.920
658 384,85 300 401 1.974
688 414,85 308.249 2.026
718 444,85 315.618 2.074
749 475,85 322.744 2 121
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
779 505,85 329.180 2 164
809 535,85 335.176 2.203
839 565,85 340.745 2.240
869 595,85 345.899 2 273
899 625,85 350 649 2 305
929 655,85 355.007 2.333
959 685,85 358.984 2 359
989 715,85 362.589 2 383
1.019 745,85 365 833 2 404
1.049 775,85 368.726 2 423
1.079 805,85 371 277 2.440
1.109 835,85 373.495 2 455
1.139 865,85 375.389 2.467
1.169 895,85 376.966 2.478
1.200 926,85 378.271 2486
Precauções
SGH
SGH07: Tóxico, irritante, sensibilizante, narcótico
Aviso H319, P305 + P351 + P338, H319  : Provoca irritação ocular grave
P305 + P351 + P338  : Se entrar em contacto com os olhos: enxaguar cuidadosamente com água durante vários minutos. Remova as lentes de contato se a vítima as estiver usando e elas podem ser removidas facilmente. Continue a enxaguar.
Diretiva 67/548 / EEC
Frases R  :
R22  : Nocivo por ingestão.

Frases S  :
S24 / 25  : Evitar o contato com a pele e os olhos.

Frases R  :  22,
Frases S  :  24/25,
Ecotoxicologia
DL 50 1580  mg · kg -1 (rato, oral )
3925  mg · kg -1 (camundongo, oral ).
Considerações Terapêuticas
Aula terapêutica Antioxidantes
Compostos relacionados
Isômero (s) Salicilato de metila , ácido mandélico
Outros compostos

Eugenol , Fenol

Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário.

A vanilina é um aldeído aromático natural que se desenvolve nas vagens da baunilha na preparação da mesma como especiaria .
É usado para fazer sabores naturais.

Origem

A vanilina é o mais importante e característico dos muitos componentes do aroma natural da baunilha . Representa 0,75% a 2% da massa da vagem. Uma cápsula pesando cerca de três gramas contém, portanto, apenas 22 a 60  mg .

Foi extraído pela primeira vez em seu estado puro pelo químico Théodore Nicolas Gobley por maceração de baunilha em álcool a 85  ° , seguida de extração com éter . A substância castanha muito perfumada que obtém após a evaporação é levada a ferver em água e depois filtrada a quente. A vanilina é finalmente isolada após várias recristalizações sucessivas na forma de longas agulhas incolores.

A vanilina foi sintetizada pela primeira vez em 1874 por Wilhelm Haarmann e Ferdinand Tiemann , a partir da coniferina, um derivado do isoeugenol encontrado na casca do pinheiro. Karl Reimer propôs dois anos depois, em 1876, uma nova rota sintética a partir do guaiacol .

Propriedades físicas e químicas

A molécula é um aldeído aromático , daí seus outros nomes de vanilaldeído ou aldeído vanílico. Em solução, na presença de ferro e outro composto alcalino , o aldeído desenvolve uma coloração vermelha e perde seu poder odorífero.

A baunilha tem um cheiro semelhante ao da baunilha com um sabor adocicado. Sua intensidade aromática é, no entanto, 2 a 4 vezes menos poderosa do que a etil vanilina .

Produção e síntese

A vanilina pode ser feita de forma barata por vários processos, enquanto a baunilha é muito cara para produzir e preparar. Assim, a produção industrial de vanilina e seu uso em alimentos e perfumes tornaram-se muito mais importantes do que a produção e o uso de baunilha natural.

A título indicativo, 1  kg de vagens inteiras de baunilha vale cerca de 500  euros, enquanto 1  kg de vagens de baunilha em pó custa cerca de 40 euros e um quilo de sabor líquido artificial de baunilha custa cerca de 10 euros.

Síntese de guaiacol

Em 1876, Karl Reimer preparou vanilina a partir de guaiacol . Após a dissolução do guaiacol em uma solução de hidróxido de potássio , o conjunto reage com clorofórmio . Esta reação dá origem à formação de vanilina, bem como um isômero, metoxialdeído salicílico. Os dois compostos assim formados são separados por destilação a vapor sob pressão de 2 atmosferas .

Síntese de vanilina de acordo com Reimer (1876).

Síntese de 4-hidroxibenzaldeído

A vanilina pode ser sintetizada a partir de 4-hidroxibenzaldeído . Esta preparação é realizada em duas etapas envolvendo uma substituição eletrofílica aromática para incorporar um átomo de bromo no anel aromático seguida por uma metoxilação organometálica com um catalisador de cobre.

Síntese de vanilina a partir de 4-hidroxibenzaldeído.

Síntese de eugenol

O eugenol é extraído do cravo .

O eugenol (1) é convertido em isoeugenol (2), depois em acetato de isoeugenol, depois em acetato de vanilina e depois em vanilina .

Síntese de vanilina 2.svg

Síntese de lignina

Usamos a lignina recuperada da celulose da indústria de águas residuais . Esta rota sintética oxida os ácidos lignossulfônicos usando oxidação úmida .

Síntese de curcumina

A curcumina é extraída da cúrcuma .

Biogênese a partir de resíduos de açúcar da beterraba ou da indústria do milho

Um processo de decomposição do ácido ferúlico do milho industrial ou dos resíduos da beterraba (por um fungo) resulta em um aroma rico em vanilina. Como o processo é bioquímico, o sabor pode ser considerado um sabor natural e rotulado como tal na composição de preparações alimentícias.

Pesquisa e desenvolvimento

Um novo método apresentado em 2017 por acadêmicos indianos que o apresenta como sendo mais ecologicamente correto, usa - à pressão atmosférica - um catalisador composto de elementos não raros ( sílica e cobre ) para isolar efetivamente a vanilina, separando-a de outros compostos em água fervente .

Este catalisador pode ser reciclado quatro vezes sem perder sua eficiência, enquanto os calisers tradicionais tiveram que ser substituídos após o uso.
Além disso, este método não produz mais água residual com um pH extremamente alto (o que exigia neutralização com ácido clorídrico antes da descarga no meio ambiente.

Diferenças de baunilha

A vanilina extraída da fava de baunilha é exatamente a mesma que é feita industrialmente.

A diferença de qualidade vem da complexidade e riqueza do aroma natural da baunilha que contém muitos outros componentes, enquanto a vanilina obtida por síntese é quimicamente pura. Os processos de biogênese, por outro lado, resultam na formação de um aroma complexo, e não em um produto quimicamente puro .

Produção mundial

A vanilina é o sabor mais fabricado no mundo, muito à frente dos sabores de chocolate e café; a produção de sabores de baunilha é estimada em 25.000 toneladas por ano.

usar

Notas e referências

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Artigo relacionado

links externos