Propiedades químicas del ácido cinámico,usos,producción
Propiedades químicas
El ácido cinámico existe en formas cis y trans. el isómero más estable es el isómero trans, que se da de forma natural y es el producto comercial habitual. Se presenta en forma de prismas monoclínicos blancos con un ligero aroma a canela. Es soluble en etanol, metanol, éter de petróleo y cloroformo; es fácilmente soluble en benceno, éter, acetona, ácido acético, disulfuro de carbono y aceites, pero insoluble en agua.
El ácido cinámico fue aislado por primera vez en forma de cristales del aceite de canela por Trommsdorf en 1780. Pensó que se trataba de ácido benzoico. Dumas y Peligot ‘ lo identificaron en 1835, y en 1856 Bertagnini logró sintetizarlo a partir de benzaldehído y cloruro de acetilo.
El ácido cinámico experimenta reacciones típicas de un grupo carboxilo y un doble enlace olefínico. El grupo carboxilo puede esterificarse para formar cinamatos, algunos de los cuales son importantes aromatizantes y fragancias. Cuando se hace reaccionar con cloruros de ácidos inorgánicos, como el cloruro de tionilo o los cloruros de fósforo, el ácido cinámico da cloruro de cinamoilo. Cuando se calienta, el ácido cinámico forma estireno y dióxido de carbono. Con agentes oxidantes o cuando se calienta con álcalis, el doble enlace olefínico se escinde para dar benzaldehído .
Propiedades físicas y químicas
El ácido cinámico, también conocido como acetato de benzal, ácido 3-fenil-2-propenoico, pertenece a un tipo de ácido aromático insaturado con un ligero olor a canela. Se presenta en el bálsamo, el aceite de canela y la hoja de coca en forma libre o en forma de éster. Debido a la presencia de un doble enlace, el ácido cinámico tiene dos isómeros trans-/ cis- con la forma cis que contiene un extra de tres tipos de policristalino homogéneo. Tanto la forma trans como la forma cis están en presencia de la naturaleza. La forma trans existe en presencia de aceites esenciales como el estoraque, el aceite de canela, el bálsamo peruano, el aceite de albahaca y las hojas de cacao. La forma cis existe en el aceite de galanga de Malaca, siendo la forma trans más estable que la forma cis. Los productos disponibles en el mercado son en su mayoría en la forma trans. Tiene una masa molecular relativa de 148,17. La primera forma cristalina de la forma cis se denomina ácido alocinámico y el compuesto precipitado del agua es monoclínico. Es incoloro a cristales prismáticos blancos con la densidad relativa de 1,284 (4 ℃), el punto de fusión es 42 ℃, el punto de ebullición 265 ℃ (descomposición ) y 125 ℃ (2,533 × 103Pa); es poco soluble en agua (25 ℃ cuando 0,937) pero fácilmente soluble en alcohol, éter y acetato de etilo.El segundo polimorfo se llama ácido alfa-iso-cinámico con el compuesto precipitado de la ligroína siendo el cristal monoclínico. Es incoloro a cristales prismáticos blancos con el mp siendo 58 ℃ y el punto de ebullición siendo 265 ℃. Es soluble en etanol, ácido acético, cloroformo y acetona y fácilmente soluble en éter. El tercer polimorfo se denomina ácido beta-iso-cinámico; se presenta como cristales monoclínicos incoloros a blancos prismáticos siendo el mp de 68 ℃. Es soluble en alcohol, éter, ácido acético, cloroformo y acetona. El trans-isómero precipitado a partir de etanol diluido pertenece al cristal monoclínico y aparece como cristales prismáticos de color blanco a amarillo pálido con una densidad relativa de 1,2475 (4 ℃), un punto de fusión de 133 ℃ y un punto de ebullición de 300 ℃. Es muy poco soluble en agua (25 ℃: 0,1; 98 ℃: 0,588), soluble en etanol (25 ℃: 23), cloroformo (15 ℃: 5,9), fácilmente soluble en benceno, éter, acetona, ácido acético y disulfuro de carbono. Al ser destilado a 140 ℃, sufre una descarboxilación para convertirse en estireno (Styrax BP). Al oxidarse, genera ácido benzoico. Tanto los isómeros cis como los trans tienen aroma a miel de flores con sabor dulce y picante. DL50 rata-oral: 2500 mg/kg.
Función y finalidad
El ácido cinámico es un importante tipo de materia prima orgánica sintética. Se utiliza principalmente para la síntesis de cinamato de metilo, cinamato de etilo y éster bencílico de ácido cinámico. Se utiliza ampliamente en la industria del perfume y en la industria farmacéutica. En medicina, se ha utilizado siempre como repelente de insectos.
El ácido cinámico se utilizó como especia para la preparación de aromas y sabores de cereza, albaricoque, miel y canela; también puede utilizarse como material de partida del éster de ácido cinámico. La norma GB2760-1996 de nuestro país establece que el ácido cinámico es una especia comestible permitida; además, también puede utilizarse como materia prima de la serie de resinas fotosensibles de ácido polivinílico cinámico; también puede utilizarse como materia prima para la síntesis de ésteres metílicos, etílicos y bencílicos. Estos ésteres, al ser utilizados como fragancias, pueden aplicarse a los cosméticos y al jabón; también puede utilizarse como anestésico local, agentes hemostáticos y materias primas farmacéuticas (ácido láctico, prenilamina y baclofeno, etc.); el ácido cinámico también puede utilizarse como regulador del crecimiento de las plantas y como materia prima de plaguicidas; agente anticorrosivo de frutas y verduras; materia prima de agente ultravioleta y resina fotosensible para la protección solar cosmética. El ácido cinámico también puede utilizarse como patrón para el análisis de trazas orgánicas y la determinación del doble enlace, la determinación del uranio y el vanadio y la separación del torio.
Usos
El ácido cinámico es un intermedio importante en la preparación de sus ésteres, que se utilizan como fragancias, para productos farmacéuticos y para la producción enzimática de l-fenilalanina, el material de partida para los edulcorantes peptídicos. El cinamato de sodio es un conocido inhibidor de la corrosión. El ácido cinámico también se utiliza como abrillantador en baños de galvanoplastia de zinc sin cianuro, como inhibidor de la corrosión durante la eliminación de incrustaciones de zinc y en latas de aerosol, como estabilizador térmico de baja toxicidad para el poli(cloruro de vinilo), como agente de reticulación para el copolímero de tereftalato de dimetilo y etilenglicol y para los poliuretanos, como agente ignífugo para la policaprolactama, en adhesivos de poliuretano resistentes a la lavandería para las fibras de poliéster y para mejorar la estabilidad de almacenamiento de los revestimientos de resina alquídica modificados con aceite de secado.
Preparación
El ácido cinámico también se produce mediante la condensación de Knoevenagel del benzaldehído con el ácido malónico en presencia de catalizadores débilmente básicos, como el amoníaco y las aminas.
Llevar a reflujo 10ml de benzaldehído con 10gm de ácido malónico y 40ml de solución etanólica de amoníaco al 8% colocada en un matraz de fondo redondo de 100ml equipado con un condensador de reflujo en baño de agua hasta que se obtenga una solución clara (unas 8-10 horas). Coloque el conjunto para la destilación descendente y destile el exceso de alcohol. Continuar calentando la porción aceitosa residual hasta que cese la evolución del dióxido de carbono. Disolver el residuo en 20 ml de agua, enfriar y añadir ácido clorhídrico diluido hasta que esté ácido. Recoger el ácido insaturado precipitado en un embudo Buchner, lavarlo con agua fría. Recristalizar a partir de agua caliente y recoger los cristales de ácido cinámico, p.m. 132°C.
Síntesis de ácido cinámico a partir de benzaldehído
Análisis de contenido
Pesar con precisión 500 mg de muestra que han sido previamente secados durante 3 horas en un secador lleno de gel de sílice; añadir 0,1mol/L de hidrógeno.
Toxicidad
GRAS (FEMA).
La DL50 oral aguda en ratas es de 2,5 g/kg, y la DL50 dérmica aguda en conejos supera los 5 g/kg. El ácido cinámico aplicado puro a la piel de conejo intacta o erosionada durante 24 h fue ligeramente irritante; una solución al 4% en vaselina no produjo sensibilización en el hombre.
Uso limitado
FEMA (mg/kg): Refrescos 31; Bebida fría 40; Confitería 30; Panadería 36; Goma de mascar 10.
Toma moderada como límite (FDA§172.515, 2000).
Método de producción
La síntesis comercial del ácido cinámico casi siempre da como resultado el isómero trans.
La reacción de Perkin es el método más antiguo que se conoce para producir comercialmente ácido cinámico. En esta reacción el benzaldehído se condensa con el anhídrido acético en presencia de acetato de sodio como catalizador.
El cloruro de benzal reacciona con el acetato alcalino en un medio alcalino para dar un alto rendimiento de ácido cinámico. El ácido cinámico puede obtenerse mediante esta reacción en presencia de aminas como la piridina en más de un 80 % de rendimiento.
También puede prepararse mediante: la mezcla de la benzoilacetona, el carbonato sódico y la lejía, generando ácido cinámico sódico, seguido del procesamiento con sulfato.
Descripción
El ácido cinámico es un ácido orgánico cristalino de color blanco, ligeramente soluble en agua.
Se obtiene del aceite de canela, o de bálsamos como el storax. También se encuentra en la manteca de karité y es el mejor indicador de su historia ambiental y de las condiciones posteriores a la extracción. También se puede fabricar sintéticamente.
El ácido cinámico se utiliza en sabores, índigo sintético y ciertos productos farmacéuticos, aunque su uso principal es la fabricación de los ésteres metílico, etílico y bencílico para la industria del perfume. El ácido cinámico tiene un olor similar al de la miel; tanto él como su éster etílico más volátil (cinamato de etilo) son componentes del sabor del aceite esencial de canela, cuyo componente principal es el cinamaldehído. El ácido cinámico también forma parte de las vías biosintéticas del shikimato y del fenilpropanoide. Su biosíntesis se realiza mediante la acción de la enzima fenilalanina amoníaco-liasa (PAL) sobre la fenilalanina.
El ácido cinámico es libremente soluble en benceno, éter dietílico, acetona, y es insoluble en hexano.
El ácido cinámico es también un tipo de autoinhibidor producido por la espora de los hongos para evitar la germinación.
Propiedades químicas
El ácido cinámico es casi inodoro con un sabor ardiente, y luego se vuelve dulce y recuerda al albaricoque.
Ocurrencia
La forma trans- se ha encontrado entre los constituyentes de los aceites esenciales de albahaca, canela china,Melaleuca bracteata, Alpinia galanga. También se ha encontrado en el bálsamo del Perú, en el storax asiático y americano y en las hojas de cacao. También se ha encontrado en el fruto de la fresa, la cerveza, el coñac, la carambola (Averrhoa carambola L) y el níspero. La forma cis- está presente en el aceite deAlpinia malacensis.
Usos
fragancia & agente aromatizante, antidiabético
Usos
el ácido cinámico tiene capacidades de protección solar. Algunos fabricantes lo utilizan para sustituir al PABA por su menor incidencia de reacciones alérgicas y fototóxicas. El ácido cinámico se encuentra en las hojas de canela y de cacao, y es un aceite esencial de ciertos hongos. Puede causar erupciones cutáneas alérgicas.
Usos
El ácido cinámico es un agente aromatizante que consiste en escamas cristalinas, de color blanco, con un olor que recuerda a la miel y a las flores. es ligeramente soluble en agua, soluble en alcohol, cloroformo, ácido acético, acetona, benceno y la mayoría de los aceites, y sales alcalinas solubles en agua. se obtiene por síntesis química. también se denomina ácido 3-fenilpro-penoico.
Definición
ChEBI: Es un ácido monocarboxílico que consiste en ácido acrílico con un sustituto fenilo en la posición 3. Se encuentra en Cinnamomum cassia.
Preparación
Existen dos isómeros, trans- y cis-; el isómero trans es de interés para su uso en aromatización; además de la extracción a partir de fuentes naturales (storax), se puede preparar como sigue (1) a partir de benzaldehído, acetato de sodio anhidro y anhídrido acético en presencia de piridina (reacción de Perkin); (2) a partir de benzaldehído y acetato de etilo (condensación de Claisen); (3) a partir de benzaldehído y cloruro de acetileno; (4) por oxidación de acetona de bencilideno con hipoclorito de sodio.
Referencia(s) de síntesis
Journal of the American Chemical Society, 75, p. 1068, 1953 DOI: 10.1021/ja01101a016
The Journal of Organic Chemistry, 59, p. 710, 1994 DOI: 10.1021/jo00083a006
Perfil de seguridad
Veneno por vía intravenosa e intraperitoneal. Moderadamente tóxico por ingestión. Irritante para la piel. Líquido combustible. Cuando se calienta hasta su descomposición emite humo y vapores acres.
Síntesis química
Rainer Ludwig Claisen (1851-1930), químico alemán, describió por primera vez en 1890 la síntesis de cinamatos mediante la reacción de aldehídos aromáticos con ésteres. La reacción se conoce como la condensación de Claisen.
Métodos de purificación
Cristalizar el ácido a partir de *benceno, CCl4, agua caliente, agua/EtOH (3:1), o EtOH acuoso al 20%. Secarlo a 60o en vacío. Es volátil al vapor.