Nootkaton

Strukturformel
Struktur von Nootkaton
Allgemeines
Name	Nootkaton
Andere Namen	(4R,4aS,6R)-6-Isopropenyl-4,4a-dimethyl-4,4a,5,6,7,8-hexahydro-2(3H)-naphthalinon (IUPAC) 4α,5-Dimethyl-1,2,3,4,4α,5,6,7-octahydro-7-keto-3-isopropenylnaphthalen (+)-Nootkaton Vorlage:INCI
Summenformel	C15H22O
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff<ref name="SIGMA">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 225-124-4 ECHA-InfoCard 100.022.840 PubChem 1268142 ChemSpider 1064812 DrugBank Vorlage:Wikidata-Einbindung Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	218,55 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,00 g·cm−3 <ref name="alpha">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar).</ref>
Schmelzpunkt	32–33 °C<ref name="alpha" /> 36–37 °C ((+)-Nootkaton)<ref name="Roempp">Eintrag zu (+)-Nootkaton. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Siedepunkt	125 °C (bei 67 Pa)<ref name="alpha" />
Dampfdruck	ca. < 0,001 hPa bei 25 °C<ref name="SIGMA" />
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser<ref name="SIGMA" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="SIGMA" /> Achtung H- und P-Sätze H: 317 P: 261​‐​272​‐​280​‐​302+352​‐​333+313​‐​362+364<ref name="SIGMA" />
Toxikologische Daten	Vorlage:ToxDaten Vorlage:ToxDaten
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Nootkaton ist ein bicyclisches Sesquiterpen und kommt als spezifisches Aroma in vielen Citrusarten vor. Natürliches Nootkaton ist ein hochpreisiger natürlicher Aromastoff und findet seine Hauptanwendung als Aromastoff in Erfrischungsgetränken und als Pharmazeutikum. Die Isolierung aus natürlichen Quellen ist sehr teuer, da der Gehalt dieses Stoffes bei nur ca. 0,01 % in Mandarinen- und Orangenöl und ca. 0,5 % in Grapefruitöl liegt.

Eigenschaften

Datei:Citrus paradisi (Grapefruit, pink) white bg.jpg

Grapefruit, hier mit rotem Fruchtfleisch

Datei:Citrus × aurantium - fruits cut.jpg

Grapefruit mit gelbem Fruchtfleisch

Nootkaton ist ein kristalliner, farbloser Feststoff, oberhalb des Schmelzpunktes von 32 bis 33 °C eine viskose, gelbe Flüssigkeit. Das Molekül besitzt drei stereogene Zentren. Die beiden Enantiomere unterscheiden sich stark in ihrer Aromaintensität und Aromaeigenschaft:

• (+)-Nootkaton ist der Geruchsträger der Grapefruit; die Geruchsschwelle liegt bei 0,001 ppm<ref name="Roempp" /> und der Geschmack ist bitter<ref name="Legrum"></ref>.
• (−)-Nootkaton besitzt einen holzartigen Geruch; die Geruchsschwelle beträgt 1 ppm.

Der Marktpreis für natürliches (+)-Nootkaton liegt bei 4.000 bis 6.500 €/kg.

Technische Herstellung von Nootkaton aus Valencen

Es gibt verschiedene Verfahren zur Herstellung von Nootkaton. Die meisten gehen vom bicyclischen Sesquiterpen (+)-Valencen aus, das die Hauptkomponente des etherischen Öls der Valencia-Orange und der Grapefruit ist (neben Limonen, Myrcen und Linalool und weiteren terpenoiden Nebenkomponenten). Valencen ist billig und in großen Mengen verfügbar.

Chemische Verfahren

• Photooxygenierung in Gegenwart von Kupfersalzen<ref>Nachr. Chem. Techn. 19(24), (1971).</ref>
• Metallkatalytische Transformation<ref name="Willershausen">H. Willershausen, Chemiker-Zeitung, 115(12), (1991.)</ref>
• Oxidation mit tert-Butylperacetat oder tert-Butylchromat, Butylchromat und Valencen<ref></ref><ref></ref>
• Synthese aus Cyclohexen- bzw. Cyclohexadien-Derivaten<ref></ref>

Biotechnologische Verfahren

Im Gegensatz zu dem mit chemischen Verfahren hergestellten ist das biotechnologisch erzeugte Nootkaton als natürlich zu bezeichnen und darf so auch als natürlicher Aromastoff eingesetzt werden.

Zu diesen Verfahren zählen Ganzzellbiotransformation durch

• Pilze wie Chaetomium globosum, Pleurotus sapidus, Botryosphaeria rhodina, Phanerochaete chrysosporim, Botryosphaeria dothide, Trametes spec.<ref></ref><ref name="Furusawa"></ref><ref name="Willershausen" />
• Bakterien wie Enterobacter sp., Rodococcus KSM-5706<ref>Janssens, L.; Proc. Biochem., 27, (1992).</ref><ref name="Furusawa" /><ref></ref>
• Pflanzen wie Gynostemma pentaphyllum<ref></ref>

Auch über andere biotechnologische Verfahren kann Nootkaton synthetisiert werden:

• Enzymatische Verfahren (isoliertes Enzym)
• Laccase z. B. aus Trametes versicolor<ref>Patent US6200786: Process for the preparation of nootkatone by laccase catalysis. Veröffentlicht am 13. März 2001, Erfinder: Rongmin Huang, Philip A. Christenson, Ivica Labuda.‌</ref>
• Ligninperoxidase<ref>H. Willershausen, CLB Chem Labor Biotechnol, 47, (2002).</ref>
• P450-Monooxygenasen<ref></ref>

Verwendung

Neben der Hauptanwendung als Aromatisierungsmittel für Getränke<ref name="Roempp" /> kann es als Insektenrepellent<ref name="Roempp" /><ref></ref> und als Reifungsindikator<ref name="Roempp" /><ref></ref> eingesetzt werden.

Einzelnachweise

<references />