Kanelialdehydi

Kanelialdehydi on orgaaninen yhdiste, joka antaa kanelille, erityisesti kassiakanelille, sille ominaisen maun ja tuoksun.
Vaaleankeltaista, viskoottista kanelialdehydinestettä esiintyy luonnossa kanelipuun kaarnassa sekä muissa samaan Cinnamomum-sukuun kuuluvissa kasveissa. Noin 90 % kanelipuun kaarnasta saatavasta aromiöljystä on kanelialdehydiä.

Kemiallinen rakenne ja syntetisointi 
Kanelialdehydin eristivät ensimmäisinä vuonna 1834 Jean-Baptiste Dumas ja Eugène-Melchior Péligot kanelin aromiöljystä. Laboratoriossa sen sijaan kanelialdehydin syntetisoi vuonna 1854 Luigi Chiozza.

Luonnon kanelissa esiintyvä yhdiste on trans-kanelialdehydiä. Yhdiste koostuu rakenteeltaan fenyyliryhmästä, johon on liittynyt tyydyttymätön aldehydi. Siksi molekyyliä voidaan pitää akroleiinin johdannaisyhdisteenä. Kanelialdehydin väri johtuu π → π* siirtymästä: kasvava konjugaatioaste suhteessa akroleiinin rakenteeseen aiheuttaa energiasiirtymän näkyvän valon alueelle.

Synteesi 
Kanelialdehydisynteesille on olemassa monia erilaisia menetelmiä, mutta taloudellisin keino on kanelipuun kaarnan aromiöljyn höyrytislaaminen. Yhdisteen voi valmistaa myös sen sukulaisyhdisteistä, kuten kanelialkoholista. Ensimmäinen ei-johdannaisilla suoritettu synteesi tehtiin aldolikondensaatiolla. Yhdisteinä käytettiin tällöin bentsaldehydiä ja asetaldehydiä.

Metabolia 
Kanelialdehydiä esiintyy laajasti luonnossa, ja erityisesti sen läheiset sukulaisyhdisteet muodostavat ligniiniä. Kanelialdehydijohdokset voidaan biosyntetisoida fenyylialaniinilla, jolloin kyseisessä yhdisteessä tapahtuu erilaisia rakenteellisia muunnoksia.

Sinnamoyyli-CoA-reduktaasi-entsyymi aiheuttaa kanelialdehydin sisältämän sinnamoyyli-CoA-koentsyymin tuotannon.

Sovellukset

Makuaineena 
Yleisin sovellus kanelialdehydille on sen käyttäminen makuaineena purukumissa, jäätelössä, karkeissa sekä juomissa. Käyttöaste vaihtelee välillä 9–4 900 ppm (alle 0,5 %). Lisäksi sitä käytetään myös hajuvesissä sen luonnollisen, makean tai hedelmäisen tuoksun vuoksi. Mantelin, aprikoosin, voikolan ja muiden makuaineiden lisääminen voi vahvistaa yhdisteen aromikkuutta. Kanelialdehydiä voidaan käyttää elintarvikkeissa väärennösaineena esimerkiksi lisäämällä sitä jauhetun pyökkipähkinän joukkoon ja markkinoida tuotetta "kanelijauheen" nimikkeellä.

Maatalouskemikaalina 
Kanelialdehydiä käytetään sienten torjunnassa, koska se on osoittautunut tehokkaaksi myös yli 40 erilaisen rikkakasvin tuhoamisessa. Sitä lisätään maataloudessa myös kasvien juuristoihin, sillä se ei ole erityisen myrkyllistä. Lisäksi kanelialdehydi on tehokas hyönteistentorjunta-aine, ja sen tuoksu karkottaa joitakin eläimiä, kuten kissoja ja koiria. Kanelialdehydi on saanut tunnustusta myös hyttysten toukkien torjunta-aineena (29 ppm kanelialdehydiä tappaa tutkimusten mukaan keltakuumehyttysen toukista puolet 24 tunnin sisällä annostuksesta).

Muita käyttökohteita 
Kanelialdehydi on tunnettu myös teräksen ja rautaseosten korroosiota ehkäisevänä yhdisteenä syövyttävissä nesteissä, ja sitä voidaan käyttää myös dispergointiaineiden, liuottimien ja tensidien kanssa. Kanelialdehydin korkea taitekerroin (1,6220) tekee siitä melko turvallisen ja käytännöllisen nesteen karupintaisten jalokivien inkluusioiden eli sisään tai pinnalle jääneen vieraan aineen tutkimisessa.

Kanelialdehydijohdokset 
Kaupallisesti on saatavilla useita hyödyllisiä kanelialdehydiyhdisteitä. Dihydrokanelialkoholia, jota valmistetaan luonnollisen saatavuuden ohella myös kanelialdehydin vedyttämisellä, käytetään hyasintin ja pihasyreenin tuoksun esille tuomisessa. Kanelialkoholi esiintyy myös luonnossa, ja sen tuoksu muistuttaa pihasyreeniä. Dihydrokanelialdehydiä valmistetaan alkeenin alkeisyksiköstä valikoivalla (selektiivisellä) vedyttämisellä. α-Amyyli- ja α-heksyylikanelialdehydi ovat tärkeitä kaupallisia hajusteita, mutta niitä ei valmisteta kanelialdehydistä.

Myrkyllisyys 
Kanelialdehydiä käytetään maataloudessa sen vähäisen myrkyllisyyden vuoksi, mutta ihmiselle kyseinen yhdiste voi aiheuttaa ihon ärsytystä.

Lähteet

Aiheesta muualla 
GMD MS Spectrum
PubChem: Cinnamaldehyde 
Human Metabolome Database (HMDB): Cinnamaldehyde 
Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Cinnamaldehyde 
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Cinnamaldehyde 
Liber Herbarum II: Luettelo kanelialdehydia sisältävistä kasveista

Aldehydit
Kasvintorjunta-aineet