Karvoni

Karvoni (C10H14O) on terpeeneihin kuuluva syklinen ketoni. Karvonia esiintyy lukuisissa kasvien eteerisissä öljyissä. Yhdistettä esiintyy myös kukkien tuoksuissa ja semiokemikaalina eliöiden viestinnässä.

Esiintyminen ja ominaisuudet 
Karvoni on optisesti aktiivinen yhdiste, joka esiintyy luonnossa niin puhtaina enantiomeereinä kuin raseemisena seoksena. S(+)-karvoni eli d-karvoni (CAS 2244-16-8) on yksi pääkomponenteista kuminan ja tillin siementen eteerisissä öljyissä. Kuminan eteeriset öljyt koostuvat jopa 50–75 %  karvonista. R(-)-karvoni eli l-karvoni (CAS 6485-40-1) on piparmintun, ja muiden minttujen suvun (Mentha) kasvien, eteerisissä öljyissä vallitseva enantiomeeri, jota on öljyissä 55–75 %. Raseemisena seoksena karvonia esiintyy muun muassa laventelin ja inkivääriruohon öljyissä. 

Karvonin isomeerit ovat tyypillinen esimerkki enantiomeerien tuoksujen eroista: S-karvoni muistuttaa tuoksultaan tilliä ja kuminaa, R-karvoni piparminttua. Ihminen aistii R-karvonin tuoksun pienemmistä pitoisuuksista kuin isomeerinsa tuoksun. Isomeerit voidaan muuntaa toisikseen epoksidoinnin pelkistyksen ja hapetuksen avulla. Karvoni on öljymäistä nestettä, joka liukenee vain vähäisissä määrin veteen.

Valmistus ja käyttö 
Nykyään karvonia tuotetaan synteettisesti, mutta aikaisemmin isomeereja tuotettiin tislaamalla kumina- tai piparminttuöljyä. S(+)-karvonin synteettisen valmistuksen lähtöaineena on (-)-limoneeni ja R(-)-karvonia tuotetaan (+)-limoneenista. Limoneenin syklohekseenirenkaan kaksoissidos reagoi nitrosyylikloridin kanssa ja muodostaa välituotteena limoneeninitrosokloridia. Tämä muodostaa emäskäsittelyn seurauksena karvonioksiimin, joka reagoi hapon kanssa karvoniksi. Karvonin valmistukseen on kehitetty myös bioteknisiä menetelmiä.

Karvonin enantiomeereistä on R(-)-karvoni tuotetumpi ja käytetympi. Sitä käytetään muun muassa hammastahnoissa ja suuvesissä tuomaan piparmintun makua. Sitä voidaan lisätä aromiksi myös ruokiin ja juomiin. Karvonista voidaan syntetisoida myös muita yhdisteitä, esimerkiksi terpeenejä. Katalyyttinen vedytys johtaa niin ikään aromiaineina käytettäviin karveoliin tai dihydrokarvoniin. Käsiteltäessä yhdistettä vahvoilla hapoilla se isomeroituu karvakroliksi. (-)-Karvoni on yksi pikrotoksiinin synteesin lähtöaineista.

Karvonin on havaittu estävän perunoiden itämistä. Erityisesti tehokas on (+)-enantiomeeri, joka on jopa tehokkaampi kuin tarkoitukseen yleisesti käytetyt profaami (isopropyylifenyylikarbamaatti) ja klooriprofaami (isopropyyli-3-kloorifenyylikarbamaatti). Karvoni estää myös eräiden sienien, homeiden ja hiivojen, kuten Aspergillus niger ja Candida albicans, kasvua.

Lähteet

Aiheesta muualla 
PubChem: d-Carvone 
PubChem: (-)-Carvone 
Food Component Database (FooDB): alpha-Carvone 
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): (+)-(S)-Carvone 
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): (-)-Carvone 
ChemBlink: D(+)-Carvone 
ChemBlink: L(-)-Carvone 
Liber Herbarum II: Karvonia sisältäviä kasveja
Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: Carvone 
Pherobase: Floral Compound - carvone 
Pherobase: Semiochemical - carvone 

Ketonit
Terpeenit