Conversión de citral en α- y β-ionona

Objetivo

Producir α- y β-ionona (perfume violeta) a partir de citral. Se trata de terpenoides cíclicos presentes en muchos aceites esenciales.

Antecedentes

El citral (3,7-dimetil-2,6-octadienal) es el principal constituyente del aceite esencial de la hierba limón (citronela). Este producto natural experimenta fácilmente una condensación aldólica con acetona para dar geranilacetona, que puede convertirse por ciclización en condiciones ácidas en una mezcla de α- y β-iononas utilizadas como saborizante violeta artificial. La naturaleza del catalizador, su concentración y su temperatura desempeñan papeles decisivos en la relación entre las dos iononas.

Procedimiento experimental

A) Geranilacetona

En un matraz de fondo redondo de 100 ml, preparar una solución de citral recién destilado (5 g, p.b. = 91-93 ºC a 2,6 mm Hg) en acetona seca (20 ml). Enfriar la mezcla a -5 ºC (hielo/sal) y añadir gota a gota una solución de etoxido sódico preparada a partir de 230 mg de sodio y 5 ml de EtOH absoluto con agitación magnética. Continuar agitando durante otros 10 min a -5 ºC, y después, neutralizar el exceso de álcali con agitación añadiendo una solución de ácido tartárico en agua, preparada a partir de 900 mg de ácido tartárico en 25 ml de agua desionizada. Eliminar el exceso de acetona y EtOH en un rotavapor. Aislar la geranilacetona de la solución acuosa restante y extraer con éter dietílico (2 × 5 ml).

Combinar los extractos orgánicos y secar sobre Na₂SO₄ anhidro, eliminar el desecante por filtración por gravedad, y la evaporación genera un líquido que se compone principalmente de ψ-ionona. Pesar y calcular el rendimiento. Purificar por destilación a vacío (p.b. = 145-150 ºC a 12 mm Hg).

B) α- y β-ionona

A un matraz de fondo redondo de 100 ml que contiene 15 g de una solución de ácido fosfórico al 85%, añadir gota a gota 2 g de ψ-ionona con agitación magnética. Tras la adición, mantener la agitación a temperatura ambiente durante 1 h. Transcurrido este tiempo, verter el crudo de reacción en un vaso de precipitados de 100 ml que contenga 50 ml de agua fría y, a continuación, extraer la mezcla de reacción con éter dietílico (2 × 20 ml). Lavar los extractos de éter combinados varias veces con agua (hasta que no se produzca reacción de pH ácido). Secar la capa orgánica sobre Na₂SO₄ anhidro, separar el desecante por filtración por gravedad y eliminar el disolvente en un rotavapor. Pesar el líquido resultante y calcular el rendimiento.

Propiedades físico-químicas

La siguiente tabla recoge los datos de peso molecular (M_w), punto de fusión (P.F.) punto de ebullición (P.E.) y densidad de los reactivos y compuestos utilizados en este experimento de laboratorio.

GHS pictogramas

Los pictogramas de peligro forman parte del Sistema Globalmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (GHS) y se recogen en la siguiente tabla para los compuestos químicos utilizados en este experimento.

Name	GHS
Citral
α-Ionona
β-Ionona
Geranilacetona	No peligroso
H3PO4
Acetona
Ácido L-(+)-tartárico
Éter dietílico
Na2SO4	No peligroso
Na
EtOH

Identificador Químico Internacional

Los identificadores IUPAC InChI key de los principales compuestos utilizados en este experimento se proporcionan para facilitar la nomenclatura y formulación de los compuestos químicos y la búsqueda de información en Internet de los mismos.