Bu yazımızda sizlere koku molekülleri nedir ve koku moleküllerinin sentezi başlıklı konuları anlatacağız. Birçok uçucu cisim, 2-3 cm2‘lik bir koku alma zarıyla kaplı burun boşluğumuza kadar gelir. Burada yalnız yedi tip farklı alıcı ayırt edilmiştir. Bunların her birine temel bir koku denk düşer: kâfurlu (kâfur), naneli (nane), eterli (etil eter), çiçek kokulu (limon çiçeği), misk kokulu (y-pikolin), yakıcı (HCI) ve çürük kokulu (H2S). Bir molekülün bu alıcılarla etkileşimi, temel kokulara ayrıştırılmayacak kadar karmaşık bir duyumlar bütünü oluşturur. Kokular paleti, parfümcülerin çok iyi bildiği gibi, sonsuz zenginliktedir.
100 kadar basit cisim içinde (bileşik cisimlerin karşıtı olarak, yalnız bir tür atomdan oluşmuş cisimler) yalnız yedisinin kokusu vardır (F2, CL, Br2, I2 P4, As4 ve O3), örnek olarak, klorun (Cl2) yakıcı bir kokusu ve ozonun (O3) sarmısağı andıran bir kokusu vardır. Diğer basit cisimler kokusuzdur, çünkü bunlar uçucu değildir. Kokulu cisimlerin çoğu organiktir; ama aromatik nitelemesi, yalnız benzen ailesi için kullanılır, çünkü birçok üyesi kokuludur (toluen, naftalin..). Bazı organik moleküllerin kokusu, çok eser miktarda olsa bile, itici olabilir. Bu özellik, hemen hemen kokusuz olan havagazının (CH4) algılanmasında kullanılır. Bu bakımdan birçok ülkede kötü kokulu ve tam tanınma sınırında nuktarcU bir merkaptan (C2H, S-C^H^L havagazma katılır. Aslında havagazı kokuyor değil, merkaptan kokuyor demek daha doğrudur.
Moleküller ile alıcılar arasında iki tür etkileşim vardır: biri kimyasal, diğeri de sterik. Molekülü alıcıya bağlayan kimyasal bağ, hidrojen bağı tipi (alkol) veya Van der Waals tipi (hidrokarbonlar) zayıf bir bağdır. Bu bağın tersinirliği, kokulara geçici olma özelliğini kazandırır. Beyin, henüz anlaşılamamış bir mekanizmayla, koku molekülleri burnu terk etmesinden oldukça sonra bile kokuları bellekte tutmaktadır. Moleküllerin biçiminin önemi, heksakloroetan (C2Cl6) ve siklooktan (C8Hl6) örneğiyle ortaya konmuştur: hemen de küresel kimyasal bakımdan çok farklı olan bu iki molekülün de kâfuru andıran bir kokusu vardır. En fazla incelenen gıda maddesi, çok fazla koku molekülleri barındırması nedeniyle, hiç şüphesiz şaraptır. Şarapta, en azından yirmi kadar asetal, bir o kadar karboksilik asit, otuz kadar alkol, fenoller, aldehitler, Iaktonlar, terpen türevleri ve doğal olarak, çok sayıda ester vardır. Bir alkol ile bir asidin bir ester oluşturduğu bilindiğinden şarap içinde rastlanabilecek mümkün kombinezonların sayısı göz önüne getirilebilir.
Koku Moleküllerinin Sentezi
Parfüm sanayii, ender olduğu kadar değişen niteliklerdeki temel ürünlerin sağlanmasına çok bağımlı olduğundan, uzun süredir kokulardan sorumlu olan molekülleri sentez yoluyla taklit etmeye çalışmaktadır, incelemeler çok farklı yaklaşımlarla yürütülmektedir: bir yandan kokulu doğal moleküllerin sentezi (L-mentol), karmaşık parfümlerin analizi (meşe yosunu) ve karışımın temel bileşenlerinden yola çıkarak yeniden bileştirilmesi: diğer yandan kokusu şu ana kadar hiç bilinmeyen, tümüyle yeni moleküllerin sentezlenmesi.
Doğal moleküllerin sentezi’nin zorluğu, bunların tüm asimetrik karbonlarının denetlenme zorluğundan kaynaklanmaktadır. (-) BİNAP-rodyum (I) [BİNAP, bakışımsız bir difosfindir] gibi homojen katalizörlerin kullanımı, bakışımsız sentezlerde özellikle uygundur. Bitkilerden bol miktarda özütlenen bazı terpenler gibi doğal moleküllerden yola çıkarak, birkaç aşamada ender bulunan başka doğal moleküller üretilebilir. Nane tat ve kokusunda L-mentol, gül kokusunda sitronelol, rezene kokusunda karvon… bu şekilde, son derece elverişli maliyetlerle üretilebilir.
Meşe yosunundan özütlenen Evernia prunastri içinde en az 199 farklı bileşen yer almaktadır; bunun 80 ’i doğrudan kokusunu oluşturur. İçlerinden kırk kadarının yapısı ve miktarı kromatografiyle analiz edilmiştir. Bunlar temel olarak, terpenlerden ve bunların türevlerinden oluşmaktadır. Ama bu bilgi bu parfümü ayırt edici kılan kokuyu yeniden üretmek için ne yazık ki yeterli değildir.
Yeni koku molekülleri sentezi, bir rastlantı sorunudur. Kimyacıların elinde bir molekülün yapısını kokusuna bağlayan bir kuram olmadığından, programlan içinde özgül moleküllerin veya parfümlerin araştırılması yer almamaktadır; oysa, böyle bir kuram bulunsaydı, önceden belirlenmiş bir etkiyi elde etmek amacıyla sentezi yönlendirme imkânları olabilirdi. Buna karşılık, bir laboratuvarda yeni bir kokulu bileşiğin elde edilmesi nadiren gözden kaçar.