10. WYKŁAD 8 Środki zapachowe

Prezentacja na temat: "10. WYKŁAD 8 Środki zapachowe"— Zapis prezentacji:

1 10. WYKŁAD 8 Środki zapachowe
Oddziaływanie związków chemicznych z receptorami zapachu zależy od budowy chemicznej lotnego związku. Ta część związku, która bezpośrednio wiąże się do receptora nazywa się grupą osmoforową (są to np.: grupa hydroksylowa, eterowa, aldehydowa, estrowa i ketonowa). Osmofory wywołujące wrażenie zapachów nieprzyjemnych to grupy: -S-H, R-S-R, -CHS, -C=S, -NH2). Środki zapachowe mogą być pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego oraz syntetyczne.

2 Ilustracją zależności wrażenia zapachowego może być para izomerów cis-trans (Geraniol CXC i Nerol CXCI), które mają zapachy różany i różano-pomarańczowy:

3 W świecie roślinnym występuje ponad 1700 zapachów. Pochodzą one od tzw
W świecie roślinnym występuje ponad 1700 zapachów. Pochodzą one od tzw. olejków eterycznych, niektóre rośliny zawierają ich aż 0.01%. W kosmetyce znalazły zastosowanie małocząsteczkowe lotne związki izolowane z olejków eterycznych (anetol, Anizo, karwakrol, cytral geraniol, karwon, jasmon, mentol, limonen, pinen, tymol, wanilina) natomiast pochodzenia zwierzęcego są: ambra, piżmo, cybet i kastorem (są droższe i dlatego stosowane są rzadziej). Wszystkie związki można wytworzyć syntetycznie i są one analogiczne, jak te izolowane z materiału biologicznego; kwestią opłacalności jest ich otrzymywanie na drodze chemicznej.

4 Węglowodory terpenowe
10.1. Węglowodory terpenowe Istnieje duża grupa związków o budowie węglowodorów cyklicznych wywodzących się od mentanu (CXII), pinanu (CXIII) i bornanu, czyli kamfenu (CXIV):

5 Mentan ma zapach mięty ale jest otrzymywany przez uwodornienie naturalnych terpenów (p-cymenu (CXCVIII), limonenu (CXCV) lub mentonu. W przyrodzie powszechnie występują utlenione postacie (limonen, CXCV; felandreny, CXCVI i CXCVII) oraz p-cymen (CXCVIII). Limonen występuje w olejku pomarańczowym (do 90%), kminkowym (do 40%) i sosnowym. Ma pomarańczowy zapach i jest używany w mydłach. Felandreny są składnikami olejku kosodrzewinowego, eukaliptusowego i terpentynowego. W kosmetyce służy do wytwarzania ziołowych kompozycji zapachowych. p-Cymen występuje w olejku kminkowym i ma zapach marchwi.

6 Pochodne pinanu: pineny występują w drzewach iglastych, eukaliptusie i jałowcu. Mają one zapach terpentyny i są kosmetycznymi substancjami aromatyzującymi. Utlenione formy: borneol (CC) i kamfora (CCI) występują w przyrodzie dość powszechnie. Mają one zapach kamforowy.

7 10.2. Alkohole Stosowane są alkohole terpenowe, tłuszczowe i aryloalifatyczne oraz ich estry, głównie octany. Terpineol (CCII) występuje w olejkach eterycznych muszkatołowym, i pomarańczowym. Ma zapach bzu. Ester octan terpineolu ma zapach bergamotowo-lawendowy. Cyneol ma (CCIV) jest składnikiem olejku eukaliptusoweo i ma zapach kamforowy, ponadto jest repelentem. Mentol (CCIII) działa drażniąco, znieczulająco, odświerzająco i dezynfekująco. Jest składnikiem kosmetyków do pielęgnacji włosów i jamy ustnej. Działa pilomotorycznie (pobudza mieszki włosów powodując ich „powstawanie”).

8 Cytronelol (CCV) występuje w olejku różanym i geraniowym nadając im zapach różany, jest stosowany do perfumerii, wraz z izomerem rodinolem (CCVI). W mieszaninie z geraniolem są one stosowane do wytwarzania kwiatowej kompozycji zapachowej. Linalol (CCVII) jest stosowany w postaci estru octanowego jako zapach bergamotowy. Dwa izomeryczne związki: farnezol (CCVIII) i nerolidol (CCVIV) występują w olejku kwiatostanu lipy i olejku pomarańczowym. Farnezol jest gęstą cieczą o konwaliowym zapachu, a nerolidol jest składnikiem olejku pomarańczowego i balsamu peruwiańskiego.

9 Santanole otrzymywane są przez destylację drewna sandałowego lub poprzez ekstrakcję. Mają balsamiczno-słodki aromat. Są wykorzystywane w perfumerii. Alkohole alifatyczne również są wykorzystywane ja ośrodki zapachowe: Alkohol pelargonowy (C9H19OH; n-nonanol) ma zapach różany, alkohol laurylowy (C12H25OH; n-dodekanol) ma zapach kwiatowy, alkohol mirystylowy (C14H29OH; n-tetradekanol) ma zapach kwiatowy i są one wykorzystywane w mydłach, pudrach i kremach.

10 Alkohole z rozgałęzionymi łańcuchami i alkohole nienasycone są wykorzystywane jako środki dezynfekujące i jako rozpuszczalniki wosków i tłuszczów (alkohole CCXI-CCXIV). CCXV ma zapach zielonych liści, CCXV – lawendy, CCXVI – fiołka.

11 10.3. Estry i laktony Wiele estrów omówionych już alkoholi ma zapachy wykorzystywane w perfumerii. Ester octan terpineolu ma zapach bergamotowo-lawendowy. Octan borneolu ma zapach sosnowy. Estry linalolu mają zapach konwaliowy. Octan kaprylowy (C8H17OCOCH3) i maślan etylowy występują w kompozycjach o kwiatowej woni. Alkohol benzylowy ma zapach jaśminowy, a jego estry występują w wielu kwiatach. Fenyloetanol i jego estry mają zapach różany. Alkohol cynamonowy ma zapach hiacyntowy a izomaślan 2-fenoksyetanolu ma zapach różany.

12 Estry kwasu cynamonowego z alkoholem benzylowym i cynamonowym (CCXVIII a i b) mają balsamiczne zapachy (występują w żywicach), a cynamonian metylowy (CCXVIII c) ma zapach poziomkowy. Monoestry kwasu salicylowego (CCXIX, R = OH) oprócz zapachów mają także działanie dezynfekujące, dlatego używa się je w preparatach do pielęgnacji jamy ustnej. Methylrodin (CCXIX, R = OCOCH3, R’ = CH3) ma szerokie zastosowanie w przemyśle perfumeryjnym. Antranilowy analog kwasu salicylowego (CCXX, R = NH2, R’ = CH3) ma pomarańczowy aromat, natomiast antranilan cynamylu (CCXX, R = NH2, R’ = cynamyl) ma zapach wiśni, winogron i jest stosowany w mydłach i perfumach.

13 Laktony są estrami wewnętrznymi
Laktony są estrami wewnętrznymi. Kumaryna jest laktonem kwasu o-hydroksycynamonowego (CCXXI) występuje w trawach i w marzannie, jest wykorzystywana w przemyśle broniowym i mydlarskim. Laktoz kwasu 4-hydroksyundekanowego (CCXXII) ma brzoskwiniowy zapach.

14 10.4. Ketony Środkami zapachowymi oprócz kamfory, są także inne pochodne terpenowe: menton, karwon i fenchon (CCXXIII-CCXXV). Menton otrzymuje się podczas destylacji drewna sosnowego. Karwon ma dwa izomery optyczne: izomer (+) występuje w kminku a izomer (-) w mięcie kędzierzawej i ma zapach miętowy, fenchon natomiast występuje w koprze włoskim i ma zapach kamforowy. Jest stosowany w preparatach do płukania jamy ustnej i w odświeżaczach powietrza.

15 Jonony i irony mają wiele izomerów, różniących się zapachami
Jonony i irony mają wiele izomerów, różniących się zapachami. -Jonon (oleisty) występuje wraz z izomerem -jononem (ciało stałe, t.t. 35C) w olejkach eterycznych, ten drugi ma zapach drewna cedrowego, a po rozcieńczeniu ma zapach fiołkowy. Irony (CCXXVIII-CCXXX) są składnikami olejku irysowego i maja zapachy fiołkowe. Jasmon (CCXXXI) ma zapach jaśminu.

16

17 10.5. Aldehydy Cytronelal (CCXXXII) i rodinal (CCXXXIII) są izomerami, które występują łącznie i mają zapach różano-owocowy (mydła i repelenty). Produkt hydratacji tych związków (CCXXXIV) ma zapach lipowo-konwaliowy.

18 W olejku cytrynowym i w melisie lekarskiej występuje cytral (CCXXXV) razem ze swoim izomerem (CCXXXVI). Geranial ma intensywny zapach cytrynowy a neral – nieco odmienny. Oba izomery stosuje się do perfumowania kolorowych mydeł.

19 Acykliczne aldehydy (CCXXXVII – CCXL) mają bardzo charakterystyczne zapachy. CCXXXVII ma zapach pomarańczy i kadzidła, CCXXXVIII – kwiatowy, CCXXXIX - - aldehyd kaprylowy (n = 6) – zapach owocowy, CCXXXIX – aldehyd pelargonowy (n = 7) aromat różany, CCXXXIX – aldehyd laurynowy (n = 10) – ma zapach tuberozy, gardenii i fiołka. Nonenal (CCXL) jest repelentem przeciw karaluszkom, ale ma ładny zapach.

20 Jonony i irony mają wiele izomerów, różniących się zapachami
Jonony i irony mają wiele izomerów, różniących się zapachami. -Jonon (oleisty) występuje wraz z izomerem -jononem (ciało stałe, t.t. 35C) w olejkach eterycznych, ten drugi ma zapach drewna cedrowego, a po rozcieńczeniu ma zapach fiołkowy. Irony (CCXXVIII-CCXXX) są składnikami olejku irysowego i maja zapachy fiołkowe. Jasmon (CCXXXI) ma zapach jaśminu.

21 Proste aldehydy aromatyczne są stosowane jako środki zapachowe
Proste aldehydy aromatyczne są stosowane jako środki zapachowe. Aldehyd fenylooctowy (C6H5-CH2-CHO, Hiacynthin) jest stosowany do wytwarzania kompozycji o zapachu róży, hiacyntu, gardenii i czarnego bzu. Są też stosowane pochodne, jak cyklamal (CCXLI) – zapach fiołków alpejskich i konwalii. Aldehyd cynamonowy (CCXLII) ma charakterystyczny zapach cynamonu, a jego pochodna amylowa (CCXLIII) ma zapach jaśminu. Spośród innych prostych aldehydów aldehyd benzoesowy (C6H5-CHO) ma zapach gorzkich migdałów.

22 Pochodne aldehydu benzoesowego (CCXLIV – CCXLVII) są bardzo aromatyczne: aldehyd kuminowy jest cieczą o zapachu ziołowo-kwiatowym, piperonal ma zapach wiśniowo-waniliowy, aldehyd anyżowy ma charakterystyczny zapach, a aldehyd salicylowy – zapach gorzkich migdałów. Wanilina (CCXLVIII) ma charakterystyczny zapach i smak dlatego stosuje się ją w preparatach do jamy ustnej. Silniejszy jest zapach bourbonalu.

23 10.6. Fenole Fenole mające znaczenie zapachowe w większości zawierają ugrupowanie izopropylowe. Tymol (CCIL; R = H, R1 = -CH(CH3)2, R2 = H; R3 = CH3), karwakrol (CCIL; R = H, R1 = -CH3, R2 = H; R3 = -CH(CH3)2), eugenol (CCIL; R = H, R1 = -OCH3, R2 = -CH-CH=CH2; R3 = H), i izoeugenol (CCIL; R = H, R1 = -OCH3, R2 = -CH=CH-CH3; R3 = H) mają wolną grupę hydroksylową, więc oprócz tego, że są używane jako środki zapachowe, działają też dezynfekująco. Tymol występuje w olejku tymiankowym. Jest używany do kompozycji o zapachu lawendowym, działa też dezynfekująco i drażniąco, więc jest składnikiem preparatów do jamy ustnej i włosów. Podobne zastosowanie ma karwakrol, który można uzyskać z oleju macierzanki.

24 Anetol (CCIL; R = -CH3, R1 = H, R2 = -CH=CH-CH3; R3 = H) występuje w olejku anyżkowym, natomiast jego izomer estragol (CCIL; R = -CH3, R1 = H, R2 = -CH-CH=CH2; R3 = H) z olejku włoskiego kopru są stosowane do kompozycji o „zielonym” zapachu. Eugenol i izoeugenol mają zapach goździkowy i są jednocześnie środkami dezynfekującymi, dlatego są używane w preparatach do jamy ustnej. Saflor (CCL) i izosafrol (CCLI) są izolowane z olejku eterycznego sasafrasu i mają zapach korzenny, podobnie jak syntetyczny bromelia (CCLII).

25 Środki pochodzenia zwierzęcego
10.7. Środki pochodzenia zwierzęcego Są to bardzo istotne w kosmetyce substraty. Należą do nich: ambra, kastorem, cywet, indol i skatol. Ambra jest wydzieliną z przewodu pokarmowego kaszalota, ma konsystencję wosku, jej głównym składnikiem jest ambreina (C23H40O), słabo rozpuszczalna w alkoholu, nieco lepiej w tłuszczach, utlenianie ambry prowadzi do produktów o zapachu balsamy, tytoniu i drewna sandałowego. Wyciąg alkoholowy był stosowany jako utrwalacz zapachów, obecnie stosuje się roślinne analogi. Kastorem jest pochodzenia zwierzęcego (bobry) i również jest utrwalaczem zapachu.

26 Piżmo naturalne otrzymuje się z gruczołów piżmowca, antylopy żyjącej w Chinach. Ma ono postać suchej masy o zapachu amoniaku. Głównym składnikiem jest muskon (CCLIII), który obecnie jest wytwarzany syntetycznie. Alkoholowe roztwory naturalnego piżma po wielomiesięcznym „dojrzewaniu” (zachodzą tam procesy utlenienia) są stosowane w luksusowych wyrobach perfumeryjnych po rozcieńczeniu.

27 Syntetyczne piżma zawierają grupę nitrową przyłączoną do pierścienia benzenowego i mają bardzo subtelne zapachy (CCLIV). Roślinne piżmo zawdzięcza swój zapach eksaltolitowi (CCLV), który jako gęsty olej jest stosowany jako utrwalacz do perfum. Cyweton (CCLVI) jest składnikiem wydzieliny cywety i w dużym rozcieńczeniu ma piżmowy zapach.

28 Indol i skatol (CCLVII) służą jako składniki w kompozycjach o zapachach kwiatowych.
Ogólnie koncentraty zapachowe dla przemysłu peryferyjnego są złożonymi kompozycjami, składającymi się z : lotnych związków zapachowych, zwykle o kwiatowych aromatach) – są to zwykle zapachy z olejków cytrusowych i związki z osmoforem aldehydowym, ketonowym lub estrowym. średnio lotne aromaty, mające ciepłą kwiatową woń (jaśmin) podstawa kompozycji; są to mało lotne związki zapachowe (piżmo, kastroreum, cywet, olejki z drzewa sandałowego, żywice i balsamy) Do sztucznych utrwalaczy zapachów należą pochodne benzofenonu (CCLVIII) lub ester dietylowy kwasu ftalowego.

29 Stężenia substancji zapachowych waha się w rejonie 0. 3% - 25%
Stężenia substancji zapachowych waha się w rejonie 0.3% - 25%. W mydłach – 1-4%, w preparatach do kąpieli – 4%, w kremach %, w pastach do zębów 1%, w wodach do płukania ust 5%. Środki zapachowe to roztwory olejków perfumeryjnych w alkoholu, uwalniają one zapach pod wpływem ogrzania ciałem: perfumy (8-25%), wody toaletowe (5-8%), wody kolońskie (3-5%), wody kwiatowe (1-3%).