Ambrox

Ambrox (auch Ambroxan) ist eine trizyklische, sesquiterpenoide chemische Verbindung^[5]. Sie wurde als einer der Stoffe identifiziert, die für den charakteristischen Geruch der grauen Ambra verantwortlich sind, einem der wertvollsten tierischen Duftstoffe neben Zibet und Moschus.^[6]

Strukturformel
Strukturformel von (−)-Ambrox
Allgemeines
Name	Ambrox
Andere Namen	(3aR,5aS,9aS,9bR)-3a,6,6,9a-Tetramethyl-dodecahydronaphto[2,1-b]furan 1,5,5,9-Tetramethyl-13-oxatricyclo-[8.3.0.0.(4.9)]tridecan 3738-00-9 (−)-Ambrox (−)-Ambroxan (−)-Ambroxid
Summenformel	C16H28O
Kurzbeschreibung	kristalliner Feststoff mit charakteristischem Geruch[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 6790-58-5 [(−)-Ambrox] 100679-85-4 [(±)-Ambrox] 3738-00-9 [Stereoisomerengemisch] 68365-89-9 [(−)-epi-Ambrox] EG-Nummer 229-861-2 ECHA-InfoCard 100.027.147 PubChem 10857465 ChemSpider 9032756 Wikidata Q2793438
Eigenschaften
Molare Masse	236,39 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	0,939 g·cm−3 [(−)-Ambrox][2]
Schmelzpunkt	73–75 °C [760 mm Hg, (−)-Ambrox][3]
Siedepunkt	120 °C [1,4 mm Hg, (−)-Ambrox][3]
Löslichkeit	wenig löslich in Wasser [2,4 mg·l−1, (−)-Ambrox][3] löslich in Ethanol [(−)-Ambrox][3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[4] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze[4]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Vorkommen

Muskatellersalbei (Salvia sclarea)

Ambrox entsteht durch die Reaktion von Ambrein (Hauptbestandteil der grauen Ambra, einer wachsartigen Substanz aus dem Verdauungstrakt von Pottwalen) mit Luftsauerstoff. Als Zersetzungsprodukt von (Labdan-)Diterpenen kann Ambrox in geringen Mengen auch in folgenden Quellen vorkommen:

• im Tabak (Nicotiana tabacum) (aus (Z)-Abienol)^[7],
• im Muskatellersalbei (Salvia sclarea) (aus Sclareol)^[8],
• in der Zistrose (Cistus ladanifer und Cistus creticus) (aus Labdanolsäure)^[9],
• in der Trauerzypresse (Cupressus sempervirens)^[10]
• und in der Adipocire der menschlichen Wachsleiche (aus Ambrein)^[11].

Gewinnung und Darstellung

Zur Gewinnung von Ambrox wird Ambrein nicht mehr verwendet, es wird als Ausgangsstoff durch Sclareol aus Salvia sclarea ersetzt. Durch die Publikation der ersten Partialsynthese im Jahre 1950 von der Firma Firmenich wurde eine alternative Ambrox-Quelle gefunden. Schlüsselschritt der technischen Synthese ist der oxidative Abbau der Seitenkette mit Chromtrioxid CrO₃. Die anschließende Reduktion des Lactons mit Lithiumaluminiumhydrid führt zum Diol, welches in Gegenwart von Säuren zum gewünschten Ether cyclisiert. Als Nebenprodukt kann das thermodynamisch stabilere 9b-epi-Ambrox entstehen. Die Reaktion ist im industriellen Maßstab mit einer Ausbeute von 54 % durchführbar.^[12]

Nach dem Auslaufen des Patentes Anfang der 1980er Jahre wurden weitere, technisch realisierbare Syntheserouten veröffentlicht. Eine Abbaureaktion von Sclareol mittels Natriumperiodat (anstelle von Kaliumpermanganat) wurde im Arbeitskreis von Sir Derek H. R. Barton publiziert und zum Patent angemeldet.^[13]

Obwohl die Syntheseschritte verhältnismäßig einfach und sicher durchgeführt werden können, liegt der große Nachteil in diesen Synthesen in der fluktuierenden Versorgungslage und somit stark variierenden Preisen von Sclareol.^[14]

Als Alternative zu Sclareol kann auch (+)-cis-Abienol zur Herstellung von Ambrox verwendet werden. (+)-cis-Abienol gewinnt man aus Kanadabalsam.^[12]

Mittels Ozonolyse von (+)-cis-Abienol und anschließender reduktiven Aufarbeitung, erhält man ein Diol, welches mit Tosylchlorid in Pyridin mit exzellenten Ausbeuten zu Ambrox cyclisiert werden kann.^[15] Neben dieser synthetisch betrachtet besonders geschickten Abbaureaktion, kann Ambrox auch noch ausgehend von einer Reihe anderer Naturstoffe [(−)-Drimenol^[16] , (−)-Thujon^[17] oder auch (+)-Carvon^[18]] gewonnen werden.

Verwendung und Eigenschaften

Ambrox ist ein schon seit dem Altertum bekannter Duftstoff, der bei der Parfüm­herstellung verwendet wird.

Die unterschiedlichen Stereoisomere von Ambrox haben einen vergleichbaren Duft, unterscheiden sich aber in ihren Geruchsschwellen.^[19]

Einige Stereoisomere von Ambrox

Isomer	Geruchsschwelle in ppb
(−)-Ambrox	0,3
3a-epi-(−)-Ambrox	34
9b-epi-(−)-Ambrox	0,15
(+)-Ambrox	2,4

Die Weltjahresproduktion für Ambrox und Analoga liegt bei etwas mehr als 30 Tonnen.^[20]

Handelsnamen

• Ambro, Ambroxan, Amberlynx: (−)-Enantiomer
• Cetalox: Racemat