檸烯

薴烯（Limonene），又稱檸烯，俗稱檸檬油精，是一種環狀單萜烯，室溫下容易揮發，廣泛存在於各種柑橘屬果皮及香精油，特別是檸檬油、檸蒿油、橙子油、佛手柑油、蒔蘿油中。檸烯分子中含有一個手性中心，有左旋檸烯、右旋檸烯光學異構體與一種外消旋體。常溫下這兩種異構體都為無色有強烈宜人香味的易燃液體，左旋檸烯聞起來有檸檬／松節油味道，而右旋檸烯則有檸檬／橘子味道。

## 生物合成

由牻牛兒焦磷酸（GPP）生成的橙花基碳正離子發生重排、環化後失去一個質子而得。

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## 性狀

左旋檸烯：即L-檸烯、(S)-(−)-檸烯。CAS號5989-54-8，EINECS號227-815-6，相對密度0.8407（21/4℃），沸點175.5－176.5℃（101.72kPa），折射率1.474，比旋光度 $[\alpha]_{\boldsymbol{D}}^{19.5} - 101.3^o\,$，警示性質標準詞有：易燃, 刺激皮膚, 皮膚接觸可能導致過敏, 對水生生物劇毒, 可能對水體環境產生長期不良影響，安全性質標準詞有：避免接觸皮膚, 穿戴適合的手套, 該物質及容器必須按危險廢物放置, 防止排向環境，參考特別指示或安全技術說明書操作。存在於薄荷油、松針油中。

右旋檸烯：即D-檸烯、(R)-(+)-檸烯。CAS號5989-27-5，EINECS號227-813-5，相對密度0.8402（21/4℃），沸點175.5－176℃（101.72kPa），凝固點−95.5℃，折射率1.4743 (21℃)，比旋光度 $\rm [\alpha]_{\boldsymbol{D}}^{19.5}+123.8^o\,$，警示性質標準詞有：吞食有害。存在於檸檬油、蜜柑油、樟腦白油、香橙油等植物精油中。

外消旋體：即左旋檸烯和右旋檸烯的混合物，也稱二聚異戊二烯、二聚戊烯、雙戊烯、二戊烯（dipentene）。相對密度0.8404，沸點178.64℃，凝固點−95.3℃，折射率1.4744，無旋光性。不溶於水，與乙醇互溶。存在於樟腦白油、杉油、松節油、橙花油、香茅油中。

## 製取

用酸性試劑硫酸氫鉀處理松油醇時，可以得到檸烯，同時也會產生少量檸烯的非手性異構體異松油烯。檸烯在工業上主要由天然精油經過分餾或萃取，或者由松節油為原料，取α-蒎烯餾分，將它異構化得到。

## 化學性質

檸烯的化學性質相對比較穩定，可以蒸餾而不分解。(R)-檸烯加熱到300℃時發生外消旋化。如果溫度更高，則檸烯分解為異戊二烯。

潮濕空氣中易被氧化為香芹醇和香芹酮。與硫磺作用失水生成對撒花烴，也會產生硫化氫和一些硫醚。

與無機酸共熱時，異構化為有共軛雙烯結構的α-松油烯，後者又很容易被氧化，生成有芳香性的對撒花烴。檸烯與順丁烯二酸酐共熱時，可以得到順酐與α-松油烯發生狄爾斯-阿爾德反應生成的加合物。

檸烯可以發生烯烴的一般反應，其中兩個雙鍵可以都發生反應，也可以控制條件只讓其中一個雙鍵反應。用無水氯化氫／溴化氫處理時，二取代的烯烴先與鹵化氫發生加成反應；但用mCPBA作環氧化時，三取代的烯烴先被環氧化，生成檸烯氧化物。如果mCPBA過量，則兩個雙鍵都被環氧化，得到檸烯二氧化物。

D-檸烯的非環雙鍵可以與三氟乙酸在甲苯中發生反馬氏規則加成，反應後用氫氧化鈉將三氟乙酸酯水解，便可以得到(S)-(−)-α-萜品醇（松油醇）。

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檸烯也可以在無機酸的存在下與水加成，生成α-松油醇和水合萜二醇。

用亞硝醯氯處理檸烯時，檸烯的環內雙鍵與 NO−Cl 加成生成1-氯-2-亞硝基化合物，經互變異構得到α-氯代肟，然後用鹼將氯化氫脫去得到不飽和的香芹酮肟，最後將肟用稀硫酸水解，便得到相應的酮——香芹酮。這是工業上製取香芹酮的主要方法。

## 用途

D-檸烯主要被用作製取香芹酮的前體，此外也用作溶劑、清洗劑、除膠劑、調香劑、生物燃料和殺蟲劑等。

檸烯可溶解發泡聚苯乙烯（保麗龍）。在3D列印中，耐衝擊級聚苯乙烯（HIPS）做為支撐材料，需以檸烯溶解。

## 危險性

檸烯和其氧化產物（如被空氣氧化生成的1,2-檸烯氧化物）對皮膚和呼吸道有刺激作用。

檸烯會在大鼠中引起腎細胞癌，但目前沒有足夠的證據證明它對人類有致癌性和基因毒性。在國際癌症研究機構的分類中，D-檸烯被列為第3類物質——尚不清楚其對人體致癌作用。而且某些研究者認為檸烯有潛在的抗癌功能，可以被用作功能性添加劑。

## 注釋

「薴烯」和「檸烯」都是常用的寫法。簡體的「薴」是「薴」的簡化字，指的是一種有機化合物，「苧」則是原繁體字「薴」的簡化字，指的是一種多年生草本植物，苧麻。此外，「薴」也指另外一種植物，薺薴。

## 參考資料

### 全文參考資料

- E. E. Turner, M. M. Harris, Organic Chemistry, Longmans, Green & Co., London, 1952.
- Wallach, Annalen der Chemie, 246, 221 (1888).
- Blumann & Zeitschel, Berichte, 47, 2623 (1914).
- Source: CSST Workplace Hazardous Materials Information System.
- M. Matura et al., J. Am. Acad. Dermatol. 2002, 33, 126-27.

## 基本資料

- 日語原文：D-檸烯
- 英文名：Limonene
- ImageFileL1：(S)-Limonen2.svg
- ImageNameL1：(R)-檸烯的結構式
- ImageNameR1：檸烯的球棒模型
- IUPACName：1-methyl-4-prop-1-en-2-yl-cyclohexene
- IUPACNameZh：1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-環己烯
- 其他名稱：薴烯、檸檬油精、檸檬烯、雙戊烯
- CASNo：5989-27-5
- CASNo_Comment：R
- CASNo1：138-86-3
- CASNo1_Comment：R/S
- CASNo2：5989-54-8
- CASNo2_Comment：S
- 3D模型（JSmol）：CC(=C)C@@H1CCC(=CC1)C
- EINECS：227-813-5
- ChEBI：15384
- ChemSpiderID：20939
- ChemSpiderID_Comment：(R/S)
- ChemSpiderID1：388386
- ChemSpiderID1_Comment：(S)
- ChemSpiderID2：389747
- ChemSpiderID2_Comment：(R)
- PubChem：22311
- PubChem_Comment：R/S
- PubChem1：439250
- PubChem1_Comment：S
- UNII：9MC3I34447
- UNII_Comment：(R/S)
- UNII1：GFD7C86Q1W
- UNII1_Comment：(R)
- UNII2：47MAJ1Y2NE
- UNII2_Comment：(S)
- KEGG：D00194
- ChEMBL：449062
- ChEMBL_Comment：(R)
- InChI：1/C10H16/c1-8(2)10-6-4-9(3)5-7-10/h4,10H,1,5-7H2,2-3H3
- InChIKey：XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYAC
- StdInChI：1S/C10H16/c1-8(2)10-6-4-9(3)5-7-10/h4,10H,1,5-7H2,2-3H3
- StdInChIKey：XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N
- 化學式：C10H16
- MolarMass：136.24
- 外貌：無色液體，左旋異構體有檸檬氣味，右旋異構體有柑橘氣味
- MeltingPt：-74.35 °C
- BoilingPt：176 °C
- 密度：0.8411 g/cm3
- 水溶性：難溶於水
- Optical Rotation：87° - 102°
- FlashPt：50 °C
- RPhrases：易燃, 刺激皮膚, 皮膚接觸可能導致過敏, 對水生生物劇毒，可能對水生環境造成長期的不良影響
- SPhrases：S2, 避免接觸皮膚, 穿戴適合的手套, 該物質及容器必須按危險廢物放置, 防止排向環境，參考特別指示或安全技術說明書操作