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檸檬烯的化學魔法：你知道它是如何變身為香料和溶劑的嗎？
檸檬烯是一種無色的液體烴，分類為環狀單萜，是柑橘果實皮中的主要成分。作為自然界中最常見的香氣之一，(+)-檸檬烯尤其在橙子中扮演著重要角色。它除了作為食品製造中的香料，還被用於化學合成，作為卡巴酮的前驅物，以及在清潔產品中作為基於可再生資源的溶劑。
檸檬烯這個名稱源自意大利語的“limone”，意指檸檬。
檸檬烯的化學結構為手性分子，主要來源為柑橘水果，其中(+)-檸檬烯（d-檸檬烯）是主要的（R）旋光異構體。商業上，(+)-檸檬烯透過兩種主要的方法獲得：離心分離法或蒸汽蒸餾法。
植物中的檸檬烯
(+)-檸檬烯是許多針葉樹和闊葉樹的香氣和樹脂的主要成分，包括紅楓、白楓、棉木、白楊等。它不僅是橙皮和橙汁的特徵氣味，還可透過從柑橘果皮廢料中提取來優化回收價值。
化學反應
檸檬烯是一種相對穩定的單萜，儘管在高溫下會裂解形成異戊烯。檸檬烯在潮濕空氣中容易氧化，生成卡維醇、卡巴酮和檸檬烯氧化物。與硫反應時，它會脫氫生成p-香芹烯。當加熱至300°C時，檸檬烯會發生順反轉換。
檸檬烯以R型異構體為主流，但在300°C下會發生消旋現象。
另外，檸檬烯在礦物酸的作用下，會異構化為共軛二烯α-萜品烯，這也可以進一步轉換為p-香芹烯。往往，檸檬烯最廣泛的轉化為卡巴酮，以生成包括三步驟的反應過程。
生物合成
在自然界中，檸檬烯是從香茅基酸二磷酸經由環化合成的。這一過程的最後一步包括從陽離子中損失質子，從而形成不飽和烴。
用途
作為柑橘果皮的主要香料，D-檸檬烯被用於食品製造和某些醫藥中，充當掩蓋苦味的香料。此外，它還廣泛應用於個人護理產品如香水、剃鬚露和浴產品中。檸檬烯還作為植物性殺蟲劑與有機除草劑的成分，引發生態友好的清潔產品。
檸檬烯也可用作清潔溶劑，如去除油脂等，非常適合作為柑橘精油的可再生來源。
此外，檸檬烯還在模型飛機膠水中作為溶劑，並且在某些油漆中作為成分使用。許多商業空氣清新劑也含有檸檬烯，用於去除郵票的自粘性。檸檬烯也是3D打印中熔融纖維製造的溶劑之一，尤其在專業清理組織化學樣本時，也經常作為xylene的健康替代品。
安全性與研究
雖然檸檬烯在皮膚應用時可能引發接觸性皮炎，但整體而言對於人體使用是安全的。需要注意的是，檸檬烯在液態或氣態下均具可燃性，且對水生生物具有毒性。
目前的研究表明，檸檬烯對於癌症的影響並無明確證據。
檸檬烯的多種用途與多方面的應用展示了它在工業與日常生活中的重要性。然而，你是否曾考慮過這種天然化合物在未來會如何影響更廣泛的環境與健康問題呢？
