stringtranslate.com

Галловая кислота

Галловая кислота (также известная как 3,4,5-тригидроксибензойная кислота ) представляет собой тригидроксибензойную кислоту с формулой C 6 H 2 ( OH ) 3 CO 2 H. Ее классифицируют как фенольную кислоту . Он содержится в галловых орехах , сумахе , гамамелисе , чайных листьях, коре дуба и других растениях . [1] Это белое твердое вещество, хотя образцы обычно имеют коричневый цвет из-за частичного окисления. Соли и эфиры галловой кислоты называются «галлатами».

Его название происходит от дубовых галлов , которые исторически использовались для получения дубильной кислоты . Несмотря на название, галловая кислота не содержит галлия .

Изоляция и производные

Карта электростатического потенциала поверхности молекулы галловой кислоты
Структура молекулы эллаговой кислоты напоминает структуру двух молекул галловой кислоты, собранных в положении «голова-хвост» и связанных вместе связью C–C (как в бифениле ) и двумя циклическими сложноэфирными звеньями ( лактонами ), образующими два дополнительных цикла из 6 частей.

Галловая кислота легко освобождается от галлотаннинов путем кислотного или щелочного гидролиза . При нагревании с концентрированной серной кислотой галловая кислота превращается в руфигаллол . Гидролизуемые танины расщепляются при гидролизе с образованием галловой кислоты и глюкозы или эллаговой кислоты и глюкозы, известных как галлотаннины и эллагитаннины соответственно. [2]

Биосинтез

Химическая структура 3,5- дидегидрошикимата

Галловая кислота образуется из 3-дегидрошикимата под действием фермента шикиматдегидрогеназы с образованием 3,5-дидегидрошикимата. Это последнее соединение ароматизируется . [3] [4]

Реакции

Окисление и окислительное сочетание

Щелочные растворы галловой кислоты легко окисляются воздухом. Окисление катализируется ферментом галлат-диоксигеназой , ферментом, обнаруженным в Pseudomonas putida .

Окислительное сочетание галловой кислоты с мышьяковой кислотой, перманганатом, персульфатом или йодом дает эллаговую кислоту , как и реакция метилгаллата с хлоридом железа (III) . [5] Галловая кислота образует межмолекулярные сложные эфиры ( депсиды ), такие как дигалловые и циклические эфиры-эфиры ( депсидоны ). [5]

гидрирование

Гидрирование галловой кислоты дает производное циклогексана — гексагидрогалловую кислоту. [6]

Декарбоксилирование

При нагревании галловой кислоты получают пирогаллол (1,2,3-тригидроксибензол). Это превращение катализируется галлатдекарбоксилазой .

Этерификация

Известно множество эфиров галловой кислоты, как синтетических, так и природных. Галлат-1-бета-глюкозилтрансфераза катализирует гликозилирование (присоединение глюкозы) галловой кислоты.

Исторический контекст и использование

Галловая кислота является важным компонентом железо-галловых чернил , стандартных европейских чернил для письма и рисования с 12 по 19 века, история которых простирается до Римской империи и свитков Мертвого моря . Плиний Старший (23-79 гг. н. э.) описывает использование галловой кислоты как средства обнаружения фальсификации ярь- медянки [7] и пишет, что ее использовали для производства красителей. Галлы (также известные как дубовые яблоки) дубов измельчали ​​и смешивали с водой, получая дубильную кислоту . Затем его можно было смешать с зеленым купоросом ( сульфатом железа ), полученным путем испарения насыщенной сульфатами воды из родника или шахтного дренажа [ нужна цитация ]  , и гуммиарабиком из деревьев акации; из этой комбинации ингредиентов получились чернила. [8]

Галловая кислота была одним из веществ, используемых Анджело Май (1782–1854), среди других первых исследователей палимпсестов , для очистки верхнего слоя текста и обнаружения скрытых под ним рукописей. Май был первым, кто применил его, но делал это «тяжелой рукой», часто делая рукописи слишком поврежденными для последующего изучения другими исследователями. [9]

Галловая кислота была впервые изучена шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле в 1786 году. [10] В 1818 году французский химик и фармацевт Анри Браконно (1780–1855) разработал более простой метод очистки галловой кислоты из галлов; [11] галловую кислоту изучал также французский химик Теофиль-Жюль Пелуз (1807–1867), [12] среди других.

В смеси с уксусной кислотой галловая кислота использовалась в ранних видах фотографии, например, в калотипе , чтобы сделать серебро более чувствительным к свету; его также использовали при проявке фотографий. [13]

Вхождение

Галловая кислота содержится в ряде наземных растений , таких как паразитическое растение Cynomorium coccineum , [14] водное растение Myriophyllum spicatum и сине-зеленая водоросль Microcystis aeruginosa . [15] Галловая кислота также содержится в различных видах дуба, [16] Caesalpinia mimosoides , [17] и в коре ствола Boswellia dalzielii , [18] среди других. Многие продукты питания содержат различное количество галловой кислоты, особенно фрукты (в том числе клубника, виноград, бананы), [19] [20] , а также чаи , [19] [21] гвоздика, [22] и уксусы . [23] [ необходимы разъяснения ] Плоды рожкового дерева являются богатым источником галловой кислоты (24–165 мг на 100 г). [24]

Эфиры

Также известны как галлоилированные эфиры:

Эфиры галлата являются антиоксидантами , полезными при консервировании пищевых продуктов, причем наиболее часто используется пропилгаллат. Их использование в здравоохранении человека практически не подтверждено доказательствами.

Спектральные данные

[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хаслам, Э.; Кай, Ю. (1994). «Растительные полифенолы (растительные дубильные вещества): метаболизм галловой кислоты». Отчеты о натуральных продуктах . 11 (1): 41–66. дои : 10.1039/NP9941100041. ПМИД  15206456.
  2. ^ Эндрю Пенгелли (2004), Составляющие лекарственных растений (2-е изд.), Allen & Unwin, стр. 29–30.
  3. ^ Путь галловой кислоты на Metacyc.org
  4. ^ Дьюик, премьер-министр; Хаслам, Э. (1969). «Биосинтез фенола у высших растений. Галловая кислота». Биохимический журнал . 113 (3): 537–542. дои : 10.1042/bj1130537. ПМК 1184696 . ПМИД  5807212. 
  5. ^ аб Эдвин Ритцер; Рудольф Сундерманн (2007), «Ароматические гидроксикарбоновые кислоты», Энциклопедия промышленной химии Ульмана (7-е изд.), Wiley, стр. 6
  6. ^ Альберт В. Бургшталер и Зои Дж. Битос (1962). «Гексагидрогалловая кислота и триацетат гексагидрогалловой кислоты». Органические синтезы . 42:62 . дои :10.15227/orgsyn.042.0062.
  7. ^ Плиний Старший с Джоном Бостоком и Х. Т. Райли, пер., Естественная история Плиния (Лондон, Англия: Генри Г. Бон, 1857), том. 6, с. 196. В книге 34, главе 26 своей «Естественной истории » Плиний утверждает, что ярь-медянка (форма ацетата меди (Cu(CH 3 COO) 2 ·2Cu(OH) 2 ), которая использовалась для обработки кожи, иногда подмешивалась с Copperas (форма сульфата железа(II) (FeSO 4 ·7H 2 O)). Он представил простой тест для определения чистоты ярь-медянки. Со стр. 196: «Однако фальсификация [медянки] является наиболее трудно обнаружить, он сделан из меди; ... Подделку можно также обнаружить, используя лист папируса, пропитанный настоем ореховых желчек; ибо он сразу становится черным при нанесении настоящей ярь-медянки».
  8. ^ Фруэн, Лоис. «Железно-галловые чернила». Архивировано из оригинала 2 октября 2011 г.
  9. ^ Л. Д. Рейнольдс и Н. Г. Уилсон, «Книжники и ученые», 3-е изд. Оксфорд: 1991, стр. 193–4.
  10. ^ Карл Вильгельм Шееле (1786) «Om Sal Essentiale Gallarum eller Gallåple-salt» (О незаменимой соли галлов или желчной соли), Kongliga Vetenskaps Academiens nya Handlingar (Труды Королевской [Шведской] академии наук), 7 : 30–34.
  11. ^ Браконно Анри (1818). «Наблюдения за приготовлением и очисткой галловой кислоты, и за существованием новой кислоты в нуэ-де-галле» [Наблюдения за получением и очисткой галловой кислоты, а также за существованием новой кислоты в галлы]. Annales de Chimie et de Physique . 9 : 181–184.
  12. ^ Ж. Пелуз (1833) «Mémoire sur le tannin et les acides Gallique, Pirogallique, ellagique et métagallique», Annales de chimie et de Physique , 54 : 337–365 [представлено 17 февраля 1834 г.].
  13. ^ Тейлор, Роджер; Шааф, Ларри Джон (2007). Под впечатлением от света: британские фотографии с бумажных негативов, 1840–1860 гг. Метрополитен-музей. ISBN 978-1-58839-225-1.
  14. ^ Зукка, Паоло; Роза, Антонелла; Туберозо, Карло; Пирас, Алессандра; Ринальди, Андреа; Санжуст, Энрико; Десси, Мария; Рескиньо, Антонио (11 января 2013 г.). «Оценка антиоксидантного потенциала «мальтийского гриба» (Cynomorium coccineum) с помощью многочисленных химических и биологических анализов». Питательные вещества . 5 (1): 149–161. дои : 10.3390/nu5010149 . ПМК 3571642 . ПМИД  23344249. 
  15. ^ Накаи, С (2000). «Аллелопатические полифенолы, выделяемые Myriophyllum spicatum, ингибируют рост сине-зеленых водорослей Microcystis aeruginosa». Исследования воды . 34 (11): 3026–3032. Бибкод : 2000WatRe..34.3026N. дои : 10.1016/S0043-1354(00)00039-7.
  16. ^ Мяммеля, Пирьо; Саволайнен, Хейкки; Линдроос, Лассе; Кангас, Юхани; Вартиайнен, Тертту (2000). «Анализ дубильных веществ дуба методом жидкостной хроматографии-ионизационной масс-спектрометрии». Журнал хроматографии А. 891 (1): 75–83. дои : 10.1016/S0021-9673(00)00624-5. ПМИД  10999626.
  17. ^ аб Чанвитисук, Анчана; Тиравутгулраг, Афиват; Килберн, Джереми Д.; Ракариятхам, Нуансри (2007). «Противомикробная галловая кислота из Caesalpinia mimosoides Lamk». Пищевая химия . 100 (3): 1044–1048. doi :10.1016/j.foodchem.2005.11.008.
  18. ^ Алемика, Тайво Э.; Онавунми, Грейс О.; Олугбаде, Тиваладе А. (2007). «Антибактериальные фенольные соединения из Boswellia dalzielii». Нигерийский журнал натуральных продуктов и медицины . 10 (1): 108–10.
  19. ^ Аб Пандуранган А.К., Мохебали Н., Норхайзан М.Э., Луи С.Ю. (2015). «Галловая кислота ослабляет экспериментальный колит, вызванный декстрансульфатом натрия, у мышей BALB/c». Дизайн, разработка и терапия лекарств . 9 : 3923–34. дои : 10.2147/DDDT.S86345 . ПМЦ 4524530 . ПМИД  26251571. 
  20. ^ Кояма, К; Гото-Ямамото, Н.; Хасидзуме, К. (2007). «Влияние температуры мацерации при винификации красных вин на экстракцию фенольных соединений из кожицы ягод и косточек винограда (Vitis vinifera)». Бионауки, биотехнологии и биохимия . 71 (4): 958–65. дои : 10.1271/bbb.60628 . ПМИД  17420579.
  21. ^ Ходжсон Дж. М., Мортон Л. В., Падди И. Б., Бейлин Л. Дж., Крофт К. Д. (2000). «Метаболиты галловой кислоты являются маркерами потребления черного чая человеком». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 48 (6): 2276–80. дои : 10.1021/jf000089s. ПМИД  10888536.
  22. ^ Патхак, SB; Ниранджан, К.; Падх, Х.; Раджани, М.; и другие. (2004). «Денситометрический метод ТСХ для количественного определения эвгенола и галловой кислоты в гвоздике». Хроматография . 60 (3–4): 241–244. дои : 10.1365/s10337-004-0373-y. S2CID  95396304.
  23. ^ Гальвес, Мигель Карреро; Баррозу, Кармело Гарсия; Перес-Бустаманте, Хуан Антонио (1994). «Анализ полифенольных соединений разных образцов уксуса». Zeitschrift für Lebensmittel-Untersuruchung und-Forschung . 199 : 29–31. дои : 10.1007/BF01192948. S2CID  91784893.
  24. ^ Гулас, Власиос; Стилос, Евгениос; Хациатанасиаду, Мария; Мавромустакос, Томас; Цакос, Андреас (10 ноября 2016 г.). «Функциональные компоненты плодов рожкового дерева: связь химического и биологического пространства». Международный журнал молекулярных наук . 17 (11): 1875. doi : 10.3390/ijms17111875 . ISSN  1422-0067. ПМК 5133875 . ПМИД  27834921.