LIMONÈNE (TERPÈNE)

Le limonène (terpène) possède une agréable odeur citronnée, sans notes camphrées ni térébenthiniques.
On peut obtenir le limonène (terpène) par distillation à la vapeur des zestes et de la pulpe d'agrumes issus de la production de jus et d'huiles essentielles pressées à froid, ou par déterpénation des huiles essentielles d'agrumes ; il est parfois redistillé.
Le limonène (terpène), le plus important et le plus répandu, est connu sous ses formes optiquement actives ι- et ι- et sous sa forme optiquement inactive δ- (appelée dipentène). On le trouve dans plus de 300 huiles essentielles, en quantités allant de 90 à 95 % (citron, orange, mandarine) à seulement 1 % (palmarosa)¹. La forme la plus répandue est le δ-limonène, suivi de la forme racémique, puis du ι-limonène.

CAS : 5989-27-5

Formule mathématique : C10H16
Masse molaire : 136,23
EINECS : 227-813-5

Synonymes : (+)-1,8-p-menthadiène, (R)-(+)-limonène ; (+)-4-isopropényl-1-méthylcyclohexène ; (+)-limonène ; (4R)-(+)-limonène ; (γ)-carvène ; (R)-(+)-1-méthyl-4-(1-méthyléthényl)cyclohexène ; (R)-(+)-p-mentha-8-diène ; (R)-1-méthyl-4-(1-méthyléthényl)cyclohexène

Le limonène (terpène) est un monoterpène présent dans les huiles d’agrumes et le cannabis. Il possède diverses activités biologiques, notamment anticancéreuses, antimicrobiennes et antioxydantes. 
Propriétés anti-inflammatoires et chimioprotectrices.
Le limonène (terpène) inhibe la croissance de bactéries telles que *Staphylococcus aureus*, *Bacillus cereus*, *Enterococcus faecalis*, *Escherichia coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Klebsiella pneumoniae*, *Morax catarrhalis* et *Clostridium neoformans*, avec des CMI (concentrations minimales inhibitrices) comprises entre 3 et 27 mg/ml.
Dans un modèle murin orthotopique de cancer gastrique humain BGC-823 (souris nude), le limonène (terpène) inhibe la croissance tumorale de 47,6 % par rapport aux témoins et réduit le nombre de métastases hépatiques, péritonéales et autres, lorsqu'il est administré par perfusion gastrique à la dose de 15 ml/kg d'une émulsion à 1 %.

L'administration de limonène (terpène) dans l'alimentation (5 et 10 % dans l'aliment) inverse la diminution du taux de glutathion (GSH) induite par la doxorubicine dans le rein du rat.
Les formulations contenant du limonène (terpène) sont utilisées comme agents aromatisants et parfumants, ainsi que dans le traitement des calculs biliaires, des brûlures d'estomac et du reflux gastro-œsophagien.
Le limonène est une forme optiquement active de configuration (4R).
Le limonène (terpène) est un hydrocarbure aliphatique liquide incolore, classé comme monoterpène cyclique et constituant majoritaire de l'huile essentielle des zestes d'agrumes.
L'isomère (+), plus courant dans la nature et responsable du parfum des oranges, est utilisé comme agent aromatisant dans l'industrie alimentaire.

Le limonène (terpène) est également utilisé en synthèse chimique comme précurseur de la carvone et comme solvant d'origine renouvelable dans les produits de nettoyage.
L'isomère (−), moins fréquent, possède une odeur résineuse, semblable à celle de la térébenthine, et se trouve dans les parties comestibles de plantes telles que le carvi, l'aneth et la bergamote.
Le limonène (terpène) tire son nom de l'italien « limone » (« citron »).
Le limonène (terpène) est une molécule chirale, et les sources biologiques produisent un seul énantiomère : la principale source industrielle, les agrumes, contient du (+)-limonène (d-limonène), qui est l'énantiomère (R).
Le limonène (terpène) est obtenu industriellement à partir d'agrumes par deux méthodes principales : la séparation par centrifugation ou la distillation à la vapeur.

Le limonène (terpène) est un composé naturel qui a démontré des propriétés anti-inflammatoires chez la souris.
La concentration optimale de limonène (terpène) a été déterminée à 0,5 % dans l'alimentation des souris CD-1, ce qui a permis de réduire leur activité locomotrice et leurs scores de douleur.
Il a également été démontré que le limonène (terpène) inhibe l'enzyme 15-lipoxygénase de l'acide arachidonique, réduisant ainsi la production de leucotriènes et de prostaglandines, qui sont des médiateurs de l'inflammation. Il a été démontré que le limonène (terpène) présente un intérêt clinique pour le traitement de l'inflammation chez l'homme et le rat.
Le limonène (terpène) est métabolisé par les enzymes du cytochrome P450, mais pas par les microsomes hépatiques humains ni ceux du rat.
Le limonène (terpène) est oxydé par l'acide trifluoroacétique (TFA) en acides carboxyliques tels que l'oxyde de limonène, l'acide périllique et l'acide décanoïque, qui sont moins réactifs que le limonène.

Propriétés chimiques du limonène (terpène)
Point de fusion : -75 à -73 °C
Point d’ébullition : 176-177 °C (littérature)
α : 112° (à 10 % dans l’éthanol)
Densité : 0,842 g/mL à 20 °C (littérature)
Densité de vapeur : 4,7 (par rapport à l’air)
Pression de vapeur : 1 mmHg (à 20 °C)
Indice de réfraction : n₂O/D 1,473 (littérature)
FEMA : 2633 | D-LIMONÈNE
Point d’ébullition : 119 °F
Température de stockage : à conserver en dessous de +30 °C
Solubilité dans l’eau : insoluble
Aspect : liquide
Couleur : incolore à presque incolore
Densité relative : 0,842 (à 20/4 °C)
Odeur : à 100 % Arôme d'orange frais et sucré
Type d'odeur : agrumes
Source biologique : synthétique
Pouvoir rotatoire : [α]20/D +120°, pur
Limite d'explosivité : 0,7-6,1 % (V)
Solubilité dans l'eau : miscible à l'alcool, au chloroforme, à l'éther et au sulfure de carbone. Non miscible à l'eau.
Merck : 14 5493
Numéro JECFA : 1326
BRN : 2204754
Stabilité : stable. Inflammable. Incompatible avec les agents oxydants puissants. LogP : 4,38 à 25 °C
Référence CAS : 5989-27-5
CIRC : 3 (Vol. 56, 73) 1999
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : Limonène (terpène) (5989-27-5)
Le limonène (terpène), sous ses formes d et l, possède une agréable odeur citronnée, sans notes camphrées ni térébenthinées.
Le limonène (terpène) est le terpène le plus important et le plus répandu ; il existe sous ses formes optiquement actives d et l, ainsi que sous sa forme optiquement inactive dl (appelée dipentène).

Réactions chimiques
Le limonène (terpène) est un monoterpène relativement stable et peut être distillé sans décomposition. Cependant, à haute température, il se décompose en isoprène. Le limonène (terpène) s'oxyde facilement à l'air humide pour produire du carvéol, de la carvone et de l'oxyde de limonène.
En présence de soufre, le limonène (terpène) subit une déshydrogénation en p-cymène.
Le limonène (terpène) se présente généralement sous la forme de l'énantiomère (R), mais se racémise à 300 °C.
Chauffé en présence d'un acide minéral, le limonène s'isomérise en α-terpinène, un diène conjugué (qui peut également être facilement converti en p-cymène).
Cette isomérisation est notamment mise en évidence par la formation d'adduits de Diels-Alder entre les adduits d'α-terpinène et l'anhydride maléique.

Il est possible de faire réagir le limonène (terpène) de manière sélective sur l'une de ses doubles liaisons. Le chlorure d'hydrogène anhydre réagit préférentiellement sur l'alcène disubstitué, tandis que l'époxydation par le mCPBA se produit sur l'alcène trisubstitué.
Une autre méthode de synthèse, l'addition de Markovnikov d'acide trifluoroacétique suivie de l'hydrolyse de l'acétate, donne le terpinéol.
La conversion la plus courante du limonène (terpène) est la carvone.
La réaction en trois étapes débute par l'addition régiosélective de chlorure de nitrosyle sur la double liaison trisubstituée.
Cette espèce est ensuite convertie en oxime par une base, puis l'hydroxylamine est éliminée pour donner la carvone contenant une cétone.

Biosynthèse
Dans la nature, le limonène (terpène) est formé à partir du pyrophosphate de géranyle, par cyclisation d'un carbocation néryle ou de son équivalent, comme illustré.
L'étape finale implique la perte d'un proton du cation pour former l'alcène.

Utilisations
Module de construction chiral. Solvant biodégradable. Le limonène (terpène) est utilisé comme solvant pour l'impression 3D par fusion de filament, dans les produits cosmétiques, comme parfum et comme biocarburant.
Le limonène (terpène) est utile pour favoriser la perte de poids, prévenir et traiter le cancer, ainsi que la bronchite.
Le limonène (terpène) est également utilisé dans les aliments, les boissons, les chewing-gums, comme agent aromatisant et comme agent de retrait pour dissoudre le polystyrène.
Le limonène (terpène) agit comme intermédiaire chiral pour la synthèse de produits naturels.
Le limonène (terpène) a été utilisé pour étudier son action in vitro et in vivo contre les espèces de Leishmania.
Composant principal du parfum des zestes d'agrumes, le limonène (terpène) est utilisé dans l'industrie alimentaire et certains médicaments, notamment comme agent aromatisant pour masquer l'amertume des alcaloïdes, et comme parfum en parfumerie, dans les lotions après-rasage, les produits pour le bain et autres produits de soins personnels. Le limonène (terpène) est également utilisé comme insecticide botanique.

Il entre dans la composition d'herbicides biologiques.
Le limonène (terpène) est ajouté à des produits de nettoyage, comme les gels hydroalcooliques, pour leur conférer un parfum de citron ou d'orange (voir huile essentielle d'orange) et pour ses propriétés hydrosolubles.
En revanche, le limonène (terpène) possède une odeur résineuse, rappelant celle de la térébenthine.
Le limonène (terpène) est utilisé comme solvant pour le nettoyage, notamment comme dissolvant d'adhésif ou pour dégraisser les pièces de machines, car il est issu d'une source renouvelable (l'huile essentielle d'agrumes, un sous-produit de la fabrication du jus d'orange).
Le limonène (terpène) est utilisé comme décapant pour peinture et comme alternative parfumée à la térébenthine.
Il entre également dans la composition de certaines colles pour maquettes d'avions et de certaines peintures.
Les désodorisants d'intérieur commerciaux, contenant du limonène et propulseur, sont utilisés par les philatélistes pour décoller les timbres-poste autocollants des enveloppes.

Le limonène (terpène) sert aussi de solvant pour l'impression 3D par dépôt de filament fondu. Les imprimantes peuvent imprimer le plastique choisi pour le modèle, mais les supports et les liants sont réalisés en polystyrène choc (HIPS), un polystyrène facilement soluble dans le limonène. Lors de la préparation de tissus pour l'histologie ou l'histopathologie, le limonène (terpène) est souvent utilisé comme substitut moins toxique du xylène pour la clarification des échantillons déshydratés.
Les agents de clarification sont des liquides miscibles aux alcools (tels que l'éthanol ou l'isopropanol) et à la paraffine fondue, dans laquelle les échantillons sont inclus pour faciliter la réalisation de coupes fines destinées à la microscopie.
Le limonène (terpène), extrait de l'huile essentielle d'écorce d'orange, est également combustible et a été envisagé comme biocarburant.

Préparation
Le limonène (terpène) peut être obtenu par distillation à la vapeur des écorces et pulpes d'agrumes issues de la production de jus et d'huiles pressées à froid, ou par déterpénation des huiles essentielles d'agrumes ; il est parfois redistillé.

Allergènes de contact
Le limonène (terpène) est présent dans les agrumes tels que les agrumes, les oranges, les mandarines et les bergamotes.
Utilisé comme solvant, le limonène (terpène) entre dans la composition de produits de nettoyage ou de dégraissage. Le potentiel sensibilisant du limonène (terpène) augmente avec un contact prolongé avec l'air, ce qui induit une oxydation et la formation de produits d'oxydation.
La présence de limonène (terpène) doit être mentionnée nommément dans les cosmétiques de l'UE.