Jonone

Die Jonone (von altgriechisch ἴοおみくろんνにゅー ion "Veilchen", auch Ionone, Betonung auf der zweiten Silbe: Jonone) bilden eine Stoffgruppe, die die Einzelsubstanzen αあるふぁ-, βべーた- und γがんま-Jonon umfasst und von Terpenen abgeleitet sind. Die Substanzen haben einen veilchenartigen Geruch und sind weit verbreitete Naturstoffe, die in vielen Pflanzen vorkommen.

Vorkommen

Alle drei Jononarten sind in Ölen diverser Pflanzen, insbesondere in Beeren, Tee und Tabak, gefunden worden. Veilchenöl enthält ca. 22 % αあるふぁ-Jonon, βべーた-Jonon wird beispielsweise im Hennastrauch gefunden, die Tamarinde enthält γがんま-Jonon. βべーた-Jonon ist ein Abbauprodukt von βべーた-Carotin.

Vom αあるふぁ-Jonon werden beide Enantiomere [(R)-αあるふぁ-Jonon und (S)-αあるふぁ-Jonon] in der Natur gefunden.

Eine Übersicht über die Einzelsubstanzen und deren Eigenschaften gibt die folgende Tabelle.

Jonone
Name	αあるふぁ-Jonon	βべーた-Jonon	γがんま-Jonon
Strukturformel	(R)-αあるふぁ-Jonon (S)-αあるふぁ-Jonon	βべーた-Jonon	(R)-γがんま-Jonon (S)-γがんま-Jonon
Andere Namen	Violon (E)-Megastigma-4,7-dien-9-on (E)-4-(2,6,6-Trimethyl-2-cyclohexen-1-yl)-3-buten-2-on	Boronion (E)-Megastigma-5(13),7-dien-9-on (E)-4-(2,6,6-Trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-3-buten-2-on	(E)-Megastigma-4,7-dien-9-on (E)-4-(2-Methylen-6,6-Dimethyl-cyclohexan-1-yl)-3-buten-2-on
	MIXED IONONES (INCI)
CAS-Nummer	127-41-3 (rac) 24190-29-2 (R) 14398-36-8 (S)	79-77-6	24190-32-7
	8013-90-9 (Gemisch)
PubChem	5282108	638014	5363741
Summenformel	C13H20O
Molare Masse	192,30 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Kurzbeschreibung	farblose bis gelbliche, viskose Flüssigkeit (R)-Enantiomer: mit veilchenartigem, himbeerartigem, blumigem Geruch (S)-Enantiomer: mit holzig-veilchenartigem Geruch	farblose Flüssigkeit mit holzig-veilchenartigem Geruch	–
Dichte	0,93 g·cm−3	0,95 g·cm−3	–
Schmelzpunkt	–	−49 °C	–
Siedepunkt	237 °C	126–128 °C (16 hPa)	–
Dampfdruck	0,13 Pa (20 °C)	–	–
Optische Aktivität	[αあるふぁ]D23: +347° (D) [αあるふぁ]D25: 0° (DL) [αあるふぁ]D27: −406° (L)	[αあるふぁ]D27: 0°	–
Brechungsindex	1,5016 (20 °C) (D) 1,5041 (20 °C) (DL) 1,5000 (25 °C) (L)	1,5198 (20 °C)	–
GHS- Kennzeichnung	Gefahr	Achtung	keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze	334	315	siehe oben
	keine EUH-Sätze	keine EUH-Sätze	siehe oben
	261​‐​342+311	keine P-Sätze	siehe oben

Gewinnung und Darstellung

Die Jonone können entweder aus entsprechenden Pflanzenölen gewonnen oder auch synthetisch hergestellt werden.

Veilchenöle – z. B. aus dem Parma- und Viktoria-Veilchen (Viola odorata) – enthalten Jonone.

1893 wurde von Wilhelm Haarmann für die Firma Haarmann & Reimer ein Verfahren zu Synthese von αあるふぁ- und βべーた-Jonon aus Citral entwickelt und patentiert. Danach wird Citral im basischen Milieu mit Aceton kondensiert. Hierbei entsteht Pseudojonon.

Dieses lässt sich beim Erwärmen mit verdünnter Säure zu einem Gemisch aus αあるふぁ- und βべーた-Jonon cyclisieren.

Je nach Reaktionsbedingungen ändert sich das Verhältnis von αあるふぁ- zu βべーた-Jonon. Bei der Cyclisierung mit Phosphorsäure entsteht hauptsächlich αあるふぁ-Jonon, mit Schwefelsäure βべーた-Jonon.

Durch die Umsetzung von Pseudojonon mit Bortrifluorid und konzentrierter Essigsäure lässt sich mit hoher Ausbeute reines βべーた-Jonon herstellen.

Durch Ultraviolettstrahlung lässt sich die normalerweise in der trans-Konfiguration vorliegende Doppelbindung der Seitenkette in die cis-Konfiguration überführen.

Biosynthese

Synthese von αあるふぁ- und βべーた-Jonon durch carotinoidspaltende Dioxygenasen (CCDs) beispielhaft dargestellt ausgehend von αあるふぁ-Carotin.

Die Duftkomponenten αあるふぁ- und βべーた-Jonon sind C₁₃-Apocarotinoide. Apocarotinoide werden in zahlreichen Pflanzen durch die oxidative Spaltung von Carotinoiden durch Enzyme aus der Familie der carotinoidspaltenden Dioxygenasen (Carotenoid Cleavage Dioxygenases, CCD) synthetisiert. So wurde gezeigt, dass die Subfamilie CCD1 in Petunien (Petunia) und der Süßen Duftblüte (Osmanthus fragrans) die Doppelbindungen in 9,10 und/oder 9‘,10‘-Position von C₄₀-Carotinoiden spalten. Dies geschieht in O. fragrans besonders an den in hoher Konzentration vorhandenen Pigmenten αあるふぁ- und βべーた-Carotin. Studien legen die Existenz von weiteren Synthesen von αあるふぁ- und βべーた-Jonon durch andere CCD-Enzyme in verschiedenen Pflanzen und in O. fragrans nahe.

Verwendung

Jonon wird in großen Mengen in der Riechstoffindustrie, zumeist in Blumen- oder Phantasie-Kompositionen, eingesetzt. Je nach Anwendungsbereich werden hier Isomerengemische oder einzelne Isomere, welche sich alle im Duft unterscheiden, verwendet. Auch für die Herstellung von Aromen werden im geringeren Umfang Jonone eingesetzt.

Auch dienen sie zur Herstellung der in der Parfümerie wichtigen Damascenonen und Isomethyljononen (αあるふぁ-Isomethylionon).

βべーた-Jonon ist außerdem eine wichtige Ausgangssubstanz für die Produktion von Retinol und Carotinen.

Biologische Bedeutung

Jonone können vom Menschen noch in sehr geringen Konzentrationen gerochen werden. Für βべーた-Jonon liegt die Geruchsschwelle bei 10⁻⁷ mg pro Liter Luft oder 0,1 ppb, für (R)-γがんま-Jonon bei 11 ppb und bei (S)-γがんま-Jonon 0,07 ppb.

Sicherheitshinweise

Der LD₅₀-Wert (Ratte, oral) liegt für αあるふぁ-Jonon bei 4590 mg·kg⁻¹, für βべーた-Jonon bei 2920 mg·kg⁻¹.

Jonone besitzen ein allergenes Potential und sollten deshalb wenn möglich mit Handschuhen gehandhabt werden.

αあるふぁ-Jonon ist außerdem in der Wassergefährdungsklasse 2 (wassergefährdend) eingeteilt.

Literatur

• Dieter Martinetz, Roland Hartwig: Taschenbuch der Riechstoffe. 1. Auflage. Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main 1998, ISBN 3-8171-1539-3.
• Eberhard Breitmaier: Terpene. (= Teubner Studienbücher). 1. Auflage. Stuttgart u. a. 1999, ISBN 3-519-03548-0.
• Eintrag zu Jonone. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 25. Mai 2014.
• Hans Beyer, Wolfgang Walter, Wittko Francke: Lehrbuch der Organischen Chemie. 23. Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart/ Leipzig 1998, ISBN 3-7776-0808-4.