Iso E Super

Iso E Super è il nome commerciale di una miscela di chetoni isomeri, nota anche con differenti nomi quali Anthamber, etanone, OTNE, isociclemone, e altri. Iso E Super è caratterizzato da un odore ricco, caldo-legnoso con note di ambra, ed è una delle fragranze sintetiche più utilizzate per aggiungere un odore legnoso/ambrato a saponi, detergenti, cosmetici e profumi. Prodotto industrialmente su larga scala, ne vengono commercializzate più di 1000 tonnellate l'anno. Nei profumi si presta ad essere usato in dosaggi elevati. Alcuni esempi famosi sono Fahrenheit (Dior, 1988, 25%), Féminité du Bois (Shiseido, 1992, 43%), Kenzo Air (Kenzo, 2003, 48%), Terre d'Hermes (Hermès, 2006, 55%), per arrivare fino a Molecule 01 (, 2005, 100%), cioè dove Iso E Super è l'unico ingrediente.

Iso E Super
Formula di struttura generica di Iso E Super
Nome IUPAC
1-(1,2,3,4,5,6,7,8-ottaidro-2,3,8,8,-tetrametil-2-naftil)etan-1-one
Nomi alternativi
OTNE, Sylvamber, Anthamber, etanone, isociclemone
Caratteristiche generali
Massa molecolare (u)	234,34
Aspetto	liquido giallo chiaro
Numero EINECS	915-730-3
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm^3, in c.s.)	0,96
Solubilità in acqua	0,00268 g/L a 20 °C
Temperatura di ebollizione	290,4 °C (564 K) calcolato
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)	> 5 g/kg oral rat
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	134 °C
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H	315 - 317 - 410
Consigli P	280 - 302+352

Storia

Nel 1956 lavorando per la Dragoco (ora Symrise) preparò alcuni composti simili a Iso E Super notandone il potenziale come fragranze. La resa era tuttavia troppo bassa per uno sviluppo commerciale. Negli anni 1970 John B. Hall e James Milton Sanders alla International Flavors and Fragrances modificarono la reazione e produssero Iso E Super con una resa dell'80%. La fragranza ebbe un grande successo, anche se per vari anni rimase sconosciuta l'effettiva composizione della sostanza.

Nel 1990 si scoprì che il componente principale di Iso E Super era il composto 1, vedi figura seguente. Questo costituiva circa il 40% della miscela, ma possedeva un odore molto debole (soglia olfattiva 500 ng/L). Il caratteristico odore del prodotto commerciale fu invece individuato nel composto racemo 2. Questo costituisce solo circa 5% della miscela totale, ma è caratterizzato da un odore 100000 volte più forte (soglia olfattiva 0,005 ng/L).

Una sintesi di 2 fu brevettata nel 1990 e il composto fu denominato Iso E Super Plus. Nel 2006 furono sintetizzati separatamente i due enantiomeri di 2. Si trovò che l'enantiomero (–) aveva un odore debole, mentre la forte fragranza legnosa era dovuta all'enantiomero (+), che fu denominato arborone. Le sintesi dirette di Iso E Super Plus e arborone sono sinora troppo complesse per trovare applicazione come fragranze, ma successivamente sono stati introdotti differenti processi di sintesi per massimizzare il contenuto di 2 nel prodotto commerciale.

Due dei componenti della fragranza Iso E Super; 1 è il componente primario (≈40%), di odore debole; 2 è l'impurezza (≈5%) principale responsabile dell'odore caratteristico della fragranza

Sintesi

La figura seguente illustra schematicamente la sintesi industriale di Iso E Super a partire dal mircene, un terpene di origine naturale, rinnovabile e facilmente accessibile. La reazione di Diels-Alder tra mircene e 3-metil-3-penten-2-one in presenza di AlCl₃ è seguita da una reazione di ciclizzazione con catalisi acida. La reazione di ciclizzazione non è molto selettiva, e in pratica si ottiene una miscela complessa di almeno 8 chetoni isomeri con diversi profili olfattivi.

Schema del processo industriale di sintesi di Iso E Super

Tossicità / Indicazioni di sicurezza

Sono stati condotti numerosi studi per valutare la sicurezza d'impiego di Iso E Super, concludendo che la sostanza è sicura nell'ambito degli usi esaminati. Tuttavia la classificazione indica che può irritare la pelle e provocare allergie. Ci sono inoltre preoccupazioni per la sua biodegradabilità, anche se è stato considerato che rischi ecologici siano trascurabili. La legislazione europea prescrive che la sostanza sia indicata nella lista degli ingredienti cosmetici quando la sua concentrazione è maggiore di 0,001% nei prodotti leave-on, e maggiore di 0,01 nei prodotti a risciacquo; viene usato il nome INCI tetramethyl acetyloctahydronaphthalenes.

Note

1. IFF 2021
2. ECHA 2023
3. Scognamiglio et al. 2013
4. Sagorin et al. 2021
5. ^ Fahlbusch 2002
6. Elterlein et al. 2024
7. Armanino et al. 2020
8. Stepanyuk e Kirschning 2019
9. ^ Ohloff 1956
10. ^ Hall e Sanders 1975
11. ^ Nome IUPAC = 1-(1,2,3,4,5,6,7,8-ottaidro-2,3,8,8,-tetrametil-2-naftil)etan-1-one, numero CAS = 54464-57-2.
12. ^ Nome IUPAC = (±)-1-[ ( 1R*,2R*,8aS*)-1,2,3,5,6,7,8,8a-octaidro-1,2,8,8-tetra- metilnaftalen-2-il]etan-1-one, numero CAS = 140194-26-9.
13. ^ Hong e Corey 2006
14. ^ Bauer et al. 2001
15. ^ Belsito et al. 2013

Bibliografia

• (EN) N. Armanino, J. Charpentier, F. Flachsmann, A. Goeke e et al., What's Hot, What's Not: The Trends of the Past 20 Years in the Chemistry of Odorants, in Angew. Chem. Int. Ed., vol. 59, n. 39, 2020, pp. 16310–16344, DOI:10.1002/anie.202005719.
• (EN) K. Bauer, D. Garbe e H. Surburg, Common Fragrance and Flavor Materials, 4thª ed., Weinheim, Wiley, 2001, ISBN 3-527-30364-2.
• (EN) D. Belsito, D. Bickers, M. Bruze, P. Calow e altri, A toxicological and dermatological assessment of alkyl cyclic ketones when used as fragrance ingredients, in Food Chem. Technol., vol. 62, 2013, pp. S1-S44, DOI:10.1016/j.fct.2013.09.033.
• ECHA, Substance Infocard 1-(1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-2,3,8,8-tetramethyl-2-naphthyl)ethan-1-one, su echa.europa.eu, ECHA, European Chemical Agency, 2023. URL consultato il 28 gennaio 2025.
• (EN) F. Elterlein, N. Bugdahn e P. Kraft, Sniffing Out the Sustainable Future: The Renewability Revolution in Fragrance Chemistry, in Chem. Eur. J., vol. 30, 2024, pp. e202400006, DOI:10.1002/chem.202400006.
• (EN) K.-G. Fahlbusch, F.-J. Hammerschmidt, J. Panten e et al., Flavors and Fragrances, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a11_141.
• (EN) J. B. Hall e J. M. Sanders, Perfume compositions and perfurme articles containing one isomer of an octahydrotetramethyl acetonaphthone, US Pat. Appl. 3929677 (1975).
• (EN) S. Hong e E. J. Corey, Enantioselective Syntheses of Georgyone, Arborone, and Structural Relatives. Relevance to the Molecular-Level Understanding of Olfaction, in J. Am. Chem. Soc., vol. 128, n. 4, 2006, pp. 1346-1352, DOI:10.1021/ja057483x.
• IFF, IFF Safety Data Sheet - Iso E Super (PDF), su shop.perfumersapprentice.com, IFF Inc., 2021. URL consultato il 27 gennaio 2025.
• (EN) G. Ohloff, Process for the preparation of derivatives of the 1,1-dimethyloctahydronaphthalene series, German Pat. DE1045393B (1956).
• (EN) G. Sagorin, E. Cazeils, J.-F. Basset e M. Reiter, From Pine to Perfume, in Chimia, vol. 75, n. 9, 2021, pp. 780-787, DOI:10.2533/chimia.2021.780.
• (EN) J. Scognamiglio, C.S. Letizia, V.T. Politano e A.M. Api, Fragrance material review on 1-(1,2,3,4,5,6,7,8-octahydro-2,3,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)ethanone (OTNE), in Food Chem. Technol., vol. 62, S1, 2013, pp. S120-S132, DOI:10.1016/j.fct.2013.08.056.
• (EN) A. Stepanyuk e A. Kirschning, Synthetic terpenoids in the world of fragrances: Iso E Super® is the showcase, in Beilstein J. Org. Chem., vol. 15, 2019, pp. 2590-2602, DOI:10.3762/bjoc.15.252.

Altri progetti

Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia