Cuminaldeído (122-03-2) Propriedades Físicas e Químicas
Cuminaldeído
Um benzaldeído aromático usado como ingrediente de sabor e fragrância e como intermediário na síntese de produtos químicos especiais, relevante para aquisição, formulação e controle analítico de qualidade.
| Número CAS | 122-03-2 |
| Família | Benzaldeídos |
| Forma Típica | Líquido incolor a amarelo pálido |
| Qualidades Comuns | EP, FCC, JP |
O cuminaldeído é um aldeído aromático pertencente à classe estrutural dos benzaldeídos; é formalmente o 4‑isopropilbenzaldeído, um benzaldeído para-substituído que possui um substituinte isopropil (propan‑2‑il) no anel aromático. A molécula combina um cromóforo carbonila conjugado diretamente ligado ao sistema π aromático com um substituinte alifático apolar, produzindo um equilíbrio entre a reatividade estabilizada por conjugação no grupo formila e uma superfície hidrofóbica significativa proporcionada pelo grupo isopropil.
Eletronicamente, a conjugação do anel aromático deslocaliza o sistema π do aldeído, enquanto o substituinte alquil é fracamente doador de elétrons por hiperconjugação; isso reduz modestamente a eletronicidade do carbonila em relação ao benzaldeído não substituído. Fisicoquimicamente, o composto é um líquido de baixa polaridade, moderadamente lipofílico (solubilidade aquosa limitada, partição mensurável octanol-água) com odor característico pungente e herbáceo típico de muitos aldeídos aromáticos voláteis. Sendo integrante comum das classes de sabores e fragrâncias, apresenta volatilidade moderada e é quimicamente reativo em transformações características de aldeídos (oxidação, adição nucleofílica, condensação).
O cuminaldeído ocorre naturalmente como componente de vários óleos essenciais (notadamente o de cominho) e é utilizado industrialmente como ingrediente de fragrâncias e aromatizantes, além de intermediário na fabricação de produtos químicos finos; também apresenta atividade inseticida reportada e é encontrado em formulações onde são desejadas propriedades aromáticas e biológicas. As qualidades comerciais comuns para essa substância incluem: EP, FCC, JP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
0,973-0,981 \(\mathrm{g\,mL^{-1}}\).
Essa faixa de densidade (ligeiramente inferior à unidade) é típica para líquidos aromáticos substituídos com essa massa molar e reflete a combinação de um anel aromático e um pequeno substituinte alifático; o valor varia ligeiramente conforme temperatura e pureza (impurezas e solventes residuais).
Ponto de Fusão
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Ponto de Ebulição
235,5 \(\,^\circ\mathrm{C}\).
Um ponto de ebulição relativamente alto para um monoaromático volátil reflete o peso molecular (148,20) e a ausência de fortes ligações de hidrogênio associativas; o valor elevado corresponde a uma pressão de vapor relativamente baixa em temperatura ambiente.
Pressão de Vapor
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Ponto de Inflamação
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Propriedades Químicas
Solubilidade e Comportamento de Fase
- Solubilidade: 282 mg/L @ 20 \(\,^\circ\mathrm{C}\) (exp).
- Solubilidade descritiva: insolúvel em água; solúvel em solventes orgânicos, óleos.
- Miscibilidade: miscível em temperatura ambiente (em etanol).
A baixa solubilidade aquosa é consistente com a substituição alquil e lipofilicidade medida (ver dados de logP). A solubilidade em álcoois e solventes orgânicos comuns torna o composto adequado para formulação em transportadores de fragrância e sabor, além de uso como intermediário em síntese orgânica.
Reatividade e Estabilidade
Como aldeído aromático, o cuminaldeído sofre as reações canônicas de carbonila: adição nucleofílica (ex.: formação de imina/base de Schiff com aminas), oxidação ao ácido carboxílico correspondente e condensações do tipo aldólica sob condições básicas. A conjugação com o anel aromático modera, mas não impede, a reatividade no carbono formílico. A funcionalidade aldeído pode sofrer autooxidação lenta ou polimerização quando exposta prolongadamente ao ar, luz ou calor, e pode formar adutos com nucleófilos; embalagens sob atmosfera inerte e estabilizadores são comumente usados para armazenamento prático de aldeídos reativos. O substituinte isopropil para influencia estérica e eletrônica que afeta as taxas de substituição eletrofílica e algumas reações de carbonila em comparação com o benzaldeído.
Dados Termodinâmicos
Entalpias padrão e Capacidade Calorífica
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Parâmetros Moleculares
Massa Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{C10H12O}\)
- Massa molecular: 148,20
- Massa exata/monoisotópica: 148,088815002
- Contagem de átomos pesados: 11
- Complexidade: 121
A fórmula \(\ce{C10H12O}\) corresponde a um esqueleto de benzaldeído monosubstituído com um oxigênio (do aldeído) e um substituinte isopropil.
LogP e Polaridade
- XLogP calculado: 2,7
- LogP experimental: 3,170
- Área polar superficial topológica (TPSA): 17,1 \(\text{Å}^2\)
- Contagem de doadores de ligação de hidrogênio: 0
- Contagem de aceitadores de ligação de hidrogênio: 1
- Contagem de ligações rotacionais: 2
Esses descritores indicam lipofilicidade moderada e baixa polaridade: a molécula irá se distribuir preferencialmente em fases orgânicas e matrizes lipídicas, e possui apenas um aceitador de ligação de hidrogênio (o oxigênio carbonílico) e nenhum doador.
Características Estruturais
O cuminaldeído é para-substituído no anel benzênico por um grupo isopropil (4-propan‑2‑ilbenzaldeído). A conjugação entre o anel aromático e a carbonila do aldeído estabiliza o sistema π da formila, influenciando propriedades espectroscópicas e reatividade (ex.: eletronicidade reduzida do carbonila em relação a aldeídos alifáticos). A influência estérica do grupo isopropil é moderada, mas pode afetar a aproximação de reagentes nas posições aromáticas e modular o caráter do odor e volatilidade em comparação com o benzaldeído não substituído.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS: 122-03-2
- Número CE (Comunidade Europeia): 204-516-9
- UNII: O0893NC35F
- Número FEMA: 2341
Principais identificadores estruturais:
- InChI: InChI=1S/C10H12O/c1-8(2)10-5-3-9(7-11)4-6-10/h3-8H,1-2H3
- InChIKey: WTWBUQJHJGUZCY-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: CC(C)C1=CC=C(C=C1)C=O
Sinônimos e Nomes Estruturais
Sinônimos comuns e variantes nominais encontradas na indústria e listagens de fornecimento incluem: 4‑isopropilbenzaldeído, cuminaldeído, aldeído cumínico, p‑isopropil benzaldeído, cuminal, cumaldeído, p‑aldeído cumínico, 4‑propan‑2‑ilbenzaldeído. (Múltiplas formas de nomes relacionados são usadas em contextos comerciais e analíticos.)
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores da Indústria
O cuminaldeído é usado como ingrediente aromatizante e fragrância, ocorrendo naturalmente em diversos óleos essenciais (notadamente cominho). As aplicações típicas incluem o uso como ingrediente de fragrância em perfumes e formulações de cuidados pessoais, composto aromatizante em ingredientes alimentares e intermediário na fabricação de produtos químicos finos e químicos para aroma. A atividade de fabricação/comércio (volume agregado do produto) nos anos recentes é reportada como: 2019: <1.000.000 lb; 2018: <1.000.000 lb; 2017: <1.000.000 lb; 2016: <1.000.000 lb. Também é relatado possuir atividade inseticida e pode ser usado em produtos que explorem essa propriedade.
Limites de concentração para uso em formulações de consumo final são aplicados na prática industrial; limites restritivos representativos indicados para produtos acabados (categorias selecionadas) incluem: Categoria 1 (produtos aplicados nos lábios) 0,085%; Categoria 2 (produtos aplicados nas axilas) 0,025%; Categoria 3 (produtos aplicados no rosto/corpo usando as pontas dos dedos) 0,51%; Categoria 4 (fragrâncias finas) 0,47%; Categoria 6 (produtos com exposição oral e labial) 0,28%. Esses limites são utilizados por formuladores para gerenciar o risco de sensibilização dérmica.
Papel na Síntese ou Formulações
Como aldeído aromático, o cuminaldeído funciona como intermediário sintético para a produção de derivados aromáticos mais complexos via redução, oxidação, condensação ou aminação redutiva. Nas formulações, apresenta notas características verdes, picantes, herbáceas e ligeiramente ácidas, sendo incorporado em misturas em baixas concentrações. A função aldeído também permite modificações químicas para gerar derivados com perfis olfativos ou propriedades físicas alteradas para uso em aplicações de produtos químicos finos.
Resumo de Segurança e Manuseio
Toxicidade Aguda e Ocupacional
As informações de perigo segundo o GHS geralmente reportadas para o material técnico incluem: H302 — Nocivo se ingerido; H317 — Pode causar reação alérgica na pele. Classificações agregadas de perigo reportadas incluem Toxicidade aguda (oral) — Categoria 4 e Sensibilização dérmica — Categoria 1B (relatado em um subconjunto de notificações de fornecedores). Resumos toxicológicos empíricos indicam que, em estudos de dose letal oral em animais, os efeitos relatados incluem sonolência e alterações gastrointestinais e hepáticas; a substância é identificada como irritante cutâneo e ocular forte, e classificada como nociva por ingestão. Dados limitados de testes de contato em humanos apresentaram respostas positivas de sensibilização em uma pequena fração dos indivíduos testados.
Os controles ocupacionais devem, portanto, focar na minimização da ingestão, inalação de aerossóis/vapores e exposição dérmica. Recomenda-se o uso de luvas protetoras apropriadas, óculos e ventilação local exaustora em ambientes de produção e manuseio.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
Armazenar em local fresco, seco e bem ventilado, afastado de agentes oxidantes fortes e fontes de calor ou ignição. Manter os recipientes bem fechados e protegidos da exposição prolongada à luz para minimizar a degradação por oxidação ao ar. Manusear com medidas padrão de higiene industrial para aldeídos aromáticos reativos: evitar contato com a pele, evitar inalação de vapores e usar EPI adequado (luvas, proteção ocular e, se requerido pela avaliação de exposição, proteção respiratória). Para procedimentos em caso de derramamento, incêndio e emergência, assim como informações regulatórias de transporte e descarte, consultar a Ficha de Informação de Segurança (FIS) específica do produto e a legislação local aplicável.
