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Heptanal

L'heptanal ou n-heptanal est un aldéhyde de formule semi-développée CH3(CH2)5CHO.

Heptanal
Image illustrative de l’article Heptanal
Identification
Nom UICPA heptan-1-al
Synonymes

n-heptanal, énanthal

No CAS 111-71-7
No ECHA 100.003.545
No CE 203-898-4
PubChem 8130
FEMA 2540
SMILES
InChI
Apparence liquide incolore à l'odeur désagréable[1]
Propriétés chimiques
Formule C7H14O [Isomères]
Masse molaire[2] 114,185 5 ± 0,006 9 g/mol
C 73,63 %, H 12,36 %, O 14,01 %,
Propriétés physiques
T° fusion −43,4 °C [3]
T° ébullition 152,8 °C [3]
Solubilité 1,25 g·l-1 (eau, 25 °C)[1]
Masse volumique 0,813 2 g·cm-3 (liquide, 25 °C) [3]
T° d'auto-inflammation 205 °C[1]
Point d’éclair 39,5 °C (coupelle fermée)[1]
Limites d’explosivité dans l’air 1,1 — 5,2 vol.%[1]
Pression de vapeur saturante 5,0 hPa (20 °C)
6,6 hPa (25 °C)[1]
Viscosité dynamique 0,791 mPa·s[1]
Propriétés optiques
Indice de réfraction 1,411 3 [3]
Précautions
SGH[1]
SGH02 : InflammableSGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H226, H315, H412, P210 et P370+P378
Transport
[1]
Écotoxicologie
DL50 3 200 mg·kg-1 (rat, oral)[4]
> 5 000 mg·kg-1 (lapin, dermique)[4]
LogP 2,8[1]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Propriétés

L'heptanal se présente sous la forme d'un liquide incolore, inflammable, légèrement volatil, avec une odeur pénétrante, fruité à huileuse-graisseuse[5]. Il est miscible avec les alcools[6] mais pratiquement insoluble dans l'eau[1]. Du fait de sa forte sensibilité à l'oxydation, l'heptanal est généralement conditionné sous azote et stabilsé avec 100 ppm d'hydroquinone[7].

Son point d'éclair est de 39,5 °C et son point d'auto-inflammation de 205 °C[1]. Il forme des mélanges explosifs avec l'air dans les limites d'explosivité de 1,1 et 5,2 vol.%[1].

Occurrence naturelle et synthèse

L'heptanal est naturellement présent dans les huiles essentielles d'ylang-ylang (Cananga odorata), de sauge sclarée (Salvia sclarea), de citron (Citrus x limon), d'orange amère (Citrus x aurantium), de rose (Rosa) et de jacinthe (Hyacinthus)[6]. La formation d'heptanal lors de la distillation fractionnée de l'huile de ricin a été décrite dès 1878[8].

La production a large échelle de l'heptanal repose sur le clivage pyrolytique de l'acide ricinoléique[9] (procédé Arkema) et sur l'hydroformylation de l'hex-1-ène en présence d'acide 2-éthylhexanoïque et d'un catalyseur de 2-éthylhexanoate de rhodium (procédé Oxea)[10] - [11] :

Hydroformylation de l'hex-1-ène.

Utilisations

L'heptan-1-ol peut être produit par réduction/hydrogénation de l'heptanal :

Synthèse de l'heptan-1-ol

L'oxydation de l'heptanal par le dioxygène en présence de catalyseurs au rhodium à 50 °C permet d'obtenir de l'acide heptanoïque avec un rendement de 95 %[12]. L'heptanal peut réagir par condensation de Knoevenagel avec le benzaldéhyde sous catalyse basique pour donner le jasminaldéhyde, avec un rendement et une sélectivité élevée (> 90%)[13] - [10], un composé avec une odeur caractéristique de jasmin dont un mélange d'isomère cis/trans est utilisé en parfumerie [14].

Synthèse du jasminaldéhyde

Notes et références

  1. Entrée « Heptanal Â» dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 07/03/2023 (JavaScript nécessaire)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press/Taylor & Francis, , 91e éd., 2610 p. (ISBN 9781439820773, présentation en ligne), p. 3-274
  4. National Technical Information Service. Vol. OTS0533620,
  5. « Richtwerte für gesättigte azyklische aliphatische C4- bis C11-Aldehyde in der Innenraumluft », Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz, vol. 52, no 6,‎ , p. 650–659 (DOI 10.1007/s00103-009-0860-2, lire en ligne)
  6. G. A. Burdock, Fenaroli’s Handbook of Flavor Ingredients, Fifth Edition, Boca Raton, Fl., CRC Press, (ISBN 0-8493-3034-3).
  7. Acros Organics, Heptaldehyde, stabilized, consulté le 19 novembre 2012.
  8. F. Krafft, Distillation of castor oil, under educed pressure, Analyst, 3, 329a (1878).
  9. A. Chauvel, G. Lefebvre, Petrochemical Processes: Technical and Economic Characteristics, Band 2, S. 277, Editions Technip, Paris, 1989, (ISBN 2-7108-0563-4).
  10. Christian Kohlpaintner, Markus Schulte, Jürgen Falbe, Peter Lappe, Jürgen Weber, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, Wiley-VCH, (DOI 10.1002/14356007.a01_321.pub2), « Aldehydes, Aliphatic »
  11. Deutsche Patentschrift DE 102007053385, Verfahren zur Herstellung von Aldehyden, Erfinder: A. Fischbach et al., Anmelder: Oxea Deutschland GmbH, veröffentlicht am 20. Mai 2009.
  12. Deutsche Patentschrift DE 10010771, Verfahren zur Herstellung aliphatischer Carbonsäuren aus Aldehyden, Erfinder: H. Springer, P. Lappe, Anmelder: Celanese Chem Europe GmbH, veröffentlicht am 3. Mai 2001.
  13. María Pérez-Sánchez et Pablo Domínguez de María, « Synthesis of natural fragrance jasminaldehyde using silica-immobilized piperazine as organocatalyst », Catalysis Science & Technology, vol. 3, no 10,‎ , p. 2732 (DOI 10.1039/C3CY00313B)
  14. Riechstofflexikon A, alpha-Amylzimtaldehyd, Letzte Änderung am 4. August 2000.
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