ODORANTI, SOSTANZE
ODORANTI, SOSTANZE
. Esattamente, le sostanze odoranti sono specie chimiche, volatili a temperatura ordinaria, le cui particelle determinano nella reggio olfactoria la sensazione di un odore. Numerosissime e della più diversa natura chimica, le troviamo fra gli elementi (cloro, bromo, iodio, ozono, ecc.), fra i composti inorganici (idrogeno solforato, ammoniaca, ossidi inferiori dell'arsenico, anidride solforosa, acido cianidrico, ecc.) e, particolarmente numerose, fra i composti organici (ossido di cacodile, solfidrato di etile, trimetilammina, citrale, aldeide benzoica, vanillina, pipiranalio, eugenolo, cumarina, canfora, ionone, muscone, zibettone, ecc.).
Nella pratica, si chiamano sostanze odoranti antiche le miscele di queste specie, e si parla di sostanze con odore buono, gradevole, fine, ecc., o con odore cattivo, disgustoso, ecc., intenso, deboh, caratteristico, indefinibile e così via. Si parla anche di sostanze cm odore di muschio, rosa, geranio, violetta, canfora, cannella, fragola, pera, aglio, sego, ecc.; o con odore che rammenta quello della canfora, del pepe, della vainiglia, dei garofani, ecc. Distinzioni del tutto subiettive e che, pure, servono di norma nella pratica. Senza dubbio, la generalità degli uomini riconosce come sostanze di odore buono il citrale, il muschio, la vanillina, l'eliotropina; di odore cattivo il bromo, l'idrogeno solforato, il solfidrato d'etile, l'ossido di cacodile. Leggi e regolamenti impongono alle industrie chimiche di non inquinare l'abitato con sostanze di odore molesto. I chimici si servono degli odori caratteristici come mezzo di riconoscimento di certe sostanze (ammoniaca, idrogeno solforato, anidride solforosa, ecc.), mezzo che, certe volte, è più sensibile dei reattivi. Nella guerra mondiale uomini addestrati riuscivano ad avvertire dall'odore la presenza nell'aria di tenuissime quantità di certi gas asfissianti.
È molto difficile stabilire quale sia il vero odore di una sustanza; esso certe volte può cambiare con la concentrazime di questa in modo tale da far sorgere il dubbio di trovarsi addirittura dinnanzi a sostanze diverse; un caso caratteristico è dato dallo ionone che, a forte concentrazione, odora di legno di cedro e in soluzione diluita, di violette, ma si possono citare anche i casi dell'orto-ammino-acetofenone che odora di base o di gelsomini, dell'indolo che odora di feci o di fiori e così via. Altre volte l'odore cambia qualche secondo dopo che si è cominciato a fiutare; così p. es. la trimetilammina, il solfidrato d'etile, gl'isonitrili da principio odorano in modo ripugnante, poi gradevole. L'odore di una sostanza può essere alterato da impurezze minime, non svelabili dall'analisi, e acquistare così analogie del tutto infondate con altri odori.
Si aggiunga il responso subiettivo dell'odorato e risulterà chiaro come sino a oggi i tentativi di classificare gli odori e di raggruppare intorno a essi, razionalmente, le sostanze che li producono, non siano riusciti a segnare un reale progresso sulle distinzioni nate a casaccio nella pratica. Così è delle classificazioni di H. Henning (1917), H. Zwaardemaker (1918), Hermann (1923).
Le medesime ragioni hanno reso difficile la determinazione delle relazioni fra costituzione chimica e odore. Chimici e fisiologi sono d'accordo nel riconoscere quest'ultimo come una funzione di quella, però ancora non si è scoperta la legge secondo la quale le due cose sono legate; siamo ben lontani dalla possibilità di prevedere l'odore in base all'esame della costituzione. Tuttavia le osservazioni raccolte in questo campo non sono prive d'interesse e conviene farne un cenno.
1. Sostanze di costituzione analoga presentano spesso identità o analogia d'odore. - Il benzolo non si distingue per mezzo dell'odore dal tiofene e lo stesso si può dire per i derivati delle due sostanze. I composti alogenati odorano come le sostanze madri o assai analogamente; così p. es. alcune clorobenzaldeidi odorano di mandorle amare come la stessa aldeide benzoica e i muschi artificiali non perdono né cambiano l'odore per alogenazione. I termini vicini delle serie omologhe odorano analogamente, p. es. le aldeidi toluiche, di mandorle amare, come l'aldeide benzoica, le metilcumarine, il fieno, come la cumarina, ecc.
2. Sostanze della più diversa costituzione possono avere odori analoghi. - Conosciamo tre gruppi di sostanze con odore di muschio: il muscone, lo zibettone, l'esaltone, cetoni monociclici con 15 e più atomi di carbonio; l'esaltolide e l'ambrettolide, lattoni di ossiacidi con alto numero di atomi di carbonio; i muschi artificiali, prodotti di nitrazione del pseudobutilxilene, dell'acetil-butilxilene e del pseudobutil-m-cresolo. Conosciamo molte sostanze con odore di mandorle amare: ac) do cianidrico, aldeide benzoica e suoi derivati alogenati, nitrobenzolo, benzonitrile, metil-p-tolilcetone, ossido di benzile e di etile, N-nitroso-etilanilina, ecc.; con odore di canfora: un tetrabromopropano, un nitrosobutano, un alcool isopropilico triclorurato, il metilciclobutilcetone, la canfora, un dinitro-etilisopropilcetone, il cloruro di trietilsilicio, il dietilamminoacetonitrile, ecc. E similmente avviene per gli odori di limone, anice, cannella, menta piperita, fieno, fiori d'aranci, ecc.
3. Gl'isomeri solitamente differiscono nell'odore. - Ciò si è osservato fra gl'isomeri di struttura (canfora e carvenone, carvone e carvacrolo, ecc.) e fra gl'isomeri ottici (il limonene destrogiro odora di arancia, l'inattivo o dipentene, di limone).
4. Nelle molecole degli odoranti si distinguono atomi o gruppi portatori d'odore (aromatofori, osmofori od odorofori), cioè l'ossigeno degli ossidi degli esteri e dei lattoni, i gruppi ossidrilico, nitrilico, azimidico, isocianico ecc. Essi determinano l'odore in una molecola, ma non un odore particolare. Il gruppo aldeidico, p. es., entra in composti dagli odori più diversi (di mandorle amare, citronella, vaniglia, cannella, ecc.) e cosi pure quello nitrilico, il cetonico e il nitrico, ecc. I gruppi ora nominati non portano mai odori disgustosi; mentre ciò avviene, di solito, con lo zolfo dei tioalcoli, tiofenoli e tioeteri, con il gruppo isonitrilico, ecc. Gli osmofori, poi, in certi casi, possono sostituirsi gli uni agli altri senza che cambi l'odore della sostanza fondamentale. In tal senso nei muschi artificiali un gruppo nitrico può essere sostituito con uno nitrilico; nell'aldeide benzoica il gruppo aldeidico può essere sostituito con il nitrico o con il cianidrico. In altri casi, inrece, la sostituzione determina anche il cambiamento dell'odore, come avviene nel passaggio dal citrale (odore di limone) al geraniolo (odore di rosa) per trasformazione del gruppo aldeidico in alcoolico. I gruppi suddetti, ancora, in taluni casi, non agiscono da osmofori, se non occupano certe posizioni nella molecola. Nei derivati del benzolo gli odoranti si trovano di preferenza tra i composti con gli osmofori in orto e in para (salicilato e antranilato di metile, cumarina, aldeide anisica, anetolo, estragolo, ecc.) e se gli osmofori sono tre, l'odore si estrinseca solamente quando fra loro si verificano determinati rapporti di posizione: delle tre vanilline odora quella in cui il gruppo aldeidico è in para all'ossidrilico.
5. Circa altre particolarità strutturali, si è osservato che in generale la presenza del doppio legame influisce sull'intensità dell'odore, ma non sulla qualità: l'esaidrobenzaldeide odora di mandorle amare come l'aldeide benzoica, ma più debolmente. Lo spostamento del doppio legame, invece, spesso altera la qualità dell'odore.
Le sostanze con odore gradevole sono tutte organiche; in gran numero sono contenute negli olî eterei od olî essenziali che si ricavano dalle piante, poche in certi secreti animali, come il muschio, lo zibetto, l'ambra e il castoreo (v. anche essenziali, olî). A esse giorno per giorno s'aggiungono quelle che i chimici scoprono in laboratorio.
La conoscenza scientifica di questi composti si accompagna allo sviluppo della chimica organica; si è svolta quindi dal 1830 circa a oggi. Nello spazio di un secolo i chimici, esaminando parecchie centinaia d'essenze, ne hanno separato le specie odoranti e ne hanno determinato la struttura. Lavoro grandioso, se pensiamo che quelle specie sono anch'esse centinaia, che talora fanno parte di miscugli assai complessi (l'olio di canfora contiene non meno di 24 composti. quello di menta americana 17, quello di limone 16, quello di geranio 14 e così via) e vi compaiono spesso in piccolissima percentuale; lavoro grandioso se pensiamo, ancora, che moltissimi processi per la determinazione della struttura furono studiati sulle specie stesse e rappresentano le tappe più significative dello sviluppo della chimica organica. Sono di questi ultimi anni la dimostrazione della struttura e la sintesi dello zibettone e del muscone tratti dallo zibetto e dal muschio (Růžička, 1926).
Di molti odoranti di particolare utilità o assai richiesti dai profumieri sono stati messi a punto anche processi industriali di riproduzione artificiale. Ricordiamo le sintesi parziali della canfora, dell'α-terpineolo, dell'aldeide benzoica, della vanillina, del piperonalio, della cumarina, dello ionone, dell'antranilato di metile, il cui apparire suscitò un vivo interesse nel campo chimico.
Lo studio delle essenze naturali ha fatto conoscere un gran numero di composti appartenenti alle più diverse classi della chimica organica e ne ha arricchito particolarmente la serie aromatica. Ha creato, addirittura, la serie dei composti aliciclici (terpeni e canfore). Ma i suoi meriti non sono tutti nel campo scientifico. Mettendo in evidenza i rapporti strutturali di certi gruppi d'odoranti, ha permesso d'utilizzare quelli di poco valore per prepararne di più pregevoli; rilevando accuratamente le proprieià chimiche, fisiche e fisiologiche dei componenti delle essenze, ha additato quelli che meglio si prestano per essere usati in profumeria. Su queste basi è sorta l'industria, oggi fiorente, dei profumi artificiali.
Gli odoranti scoperti in laboratorio ripetono gli odori di quelli naturali. Chimicamente, spesso, appartengono a classi di composti organici che la natura non produce. Sono di questi i nitrocomposti con odore di muschio, cui abbiamo già accennato, altri nitrocomposti con odore di mandorle amare o di menta, ecc.; il para azido-anisolo con odore di anice, l'ω-bromostirolene con odore di giacinto, ecc.
Sarebbe troppo lungo elencare tutte le sostanze odoranti che si conoscono; basti qui ricordare quelle ordinariamente usate nella preparazione degli olî eterei artificiali e delle profumerie; nella fabbricazione dei saponi, dei cosmetici e dei dentifrici; per aromatizzare cibi, bevande, dolciumi, sigari e sigarette; per mascherare odori disgustosi d'ambienti e di medicine, ecc. Le ordiniamo secondo la sistematica della chimica organica, indicandone la qualità dell'odore praticamente riconosciuta.
Idrocarburi alogenati. - ω-Bromostirolo (odore di giacinti freschi).
Nitrocomposti. - Nitrobenzolo o essenza di mirbano (odore di mandorle amare); 2, 4, 6-trinitro-5-butilterziario-m-xilolo o muschio xilolo; 2, 6. dinitro-1, 3-dimetil-butilterziario-4-acetil-m-xilolo o muschiocetone (forte odore di muschio); 2, 4, 6, trinitro-3-metil-5-butilterziario-anisolo o muschio ambretta (odore di muschio più fine dei precedenti).
Alcoli. - Citronellolo (od. rosa); geraniolo (od. rosa meno fine del precedente); linalolo (od. mughetto); farnesolo (od. simile al precedente); mentolo (od. menta piperita); α-terpineolo (od. lilla); β-terpineolo (odore di giacinti); alcool cinnamico o storace (od. giacinti).
Fenoli e loro eteri. - Etere difenilico od ossido di fenile (od. geranio); etere metilico del p-cresolo (od. che ricorda l'anice); timolo (od. timo); anetolo (od. anice); eugenolo e suo etere metilico (od. garofani); safrolo (od. finocchio); etere metilico dell'α-naftolo o nerolina o yara yara (in forte diluizione, od. fiori arancio); l'etere etilico o bromelia (od. più fine).
Aldeidi. - Nonilica (fortemente diluita, od. citronella); decilica (od. buccia arancio); citrale (od. limone); citronellale (od. melissa); aldeide benzoica (od. mandorle amare); anisica (od. biancospino); vanillina (odore vaniglia); piperonale o eliotropina (od. eliotropio); aldeide cinnamica (od. cannella); furfurolo, ecc.
Cetoni. - α e β-ionone (in forti diluizioni, od. violetta); β-irone (odore radice iris fiorentina); muscone, zibettone (od. muschio).
Esteri e lattoni. - Formiati e acetati d'etile e d'isoamile (od. gradevoli di frutta); butirrato d'isoamile (od. pere); isovalerianato d'amile (od. mele); eptincarbonato di metile (od. foglie verdi di violetta); acetato di benzile (od. di gelsomino); acetati di geranile e di linalile (od. bergamotto): acetati di bornile e d'isobornile (od. abeti); benzoato di metile o essenza di Niobe, salicilato di metile (od. Gaultheria); salicilato d'isoamile (odore orchidea); cinnamato d'etile; antranilato di metile (od. fiori arancio); cumarina (od. fieno); ambrettolide (od. muschio).
Bibl.: G. Cohn, Die Riechstoffe, 2a ed., Brunswick 1924; F. Winter, Riechstoffe und Parfumierungstechnik, Vienna 1933; W. A. Poucher, Perfumes, cosmetics and soasps with special reference to synthetics, 4a ed., Londra 1932.