CHƯƠNG 2 PHENOL - AXIT PHENOL VÀ DẪN XUẤT doc

CHƯƠNG 2
PHENOL -
AXIT PHENOL VÀ DẪN XUẤT

•
Phenol là nhóm các hợp chất hữu cơ trong phân
tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nhân thơm.
•
Các hợp chất phenol nói chung dễ tan trong
nước vì trong thiên nhiên chúng thường tồn tại ở
dạng glycozit
•
Trong hàng ngàn hợp chất phenol trong thiên
nhiên đã biết rõ cấu tạo thì hợp chất flavonoit là
nhóm hợp chất quan trọng nhất. Ngoài hợp chất
phenol đơn chức một vòng, các phenylpropanoit
và quinon cũng chiếm một tỉ lệ đáng kể.
•
Về các poliphenol trong cây có lignin, melanin,
tanin.

2.1 PHENOL VÀ AXIT PHENOL
•
Các phenol và axit phenol thường được
nghiên cứu chung vì chúng thường song
song tồn tại với nhau ở trong cây.
•
Một số phenol có trong cây là: hydroquinon
(1,4-dihidroxibenzen), rezocxinol (1,3-
dihidroxibenzen), ocxinol (1,3-dihidroxi-5-

metylbenzen), phlorogluxinol (1,3,5-
trihidroxibenzen),
•
), pyrogalol. (1,2,3-trihidroxibenzen),

•
Các axit phenol thường gặp là:
axit p-hydroxibenzoic,
axit protocatechic (axit 3,4-dihidroxibenzoic),
axit vanilic (axit 4-hidroxi-3-metoxi benzoic),
axit syringic (axit 4-hidroxi-2,3-dimetoxi benzoic),
…

2.1.1 SỰ PHÂN BỐ
•
Các axit phenol tồn tại ở dạng kết hợp với
lignin tạo thành este hoặc với các oza dưới
dạng glycozit. Các axit phenol thường gặp là:
axit p-hydroxibenzoic, axit pyrocatechic, axit
vanilic, axit syringic, các axit ít gặp là axit
salixylic, axit o-protocatechic (axit 2,3-
dihydroxibenzoic),.
•
Ngược với axit phenolic, các phenol tự do rất
hiếm thấy trong cây. Hydroquinon là chất
thường gặp hơn cả, tiếp đến là catechol,
ocxinol, phlorogluxinol, pyrogalol

2.1.2 PHÂN TÍCH PHENOL VÀ AXIT PHENOL
•

Việc tách phenol tốt nhất bằng SKLM. Thông
thường nguyên liệu tươi hoặc khô được
nghiền nhỏ, thủy phân với kiềm hoặc axit trong
cồn loãng 60
0
•
Thủy phân axit: dùng axit HCl 2M trong 30
phút, sau khi để nguội, lọc, chiết bằng ete. Gạn
lớp ete, rữa bằng nước vài lần, làm khan, bốc
hơi đến khô. Hòa cắn khô với metanol làm
dung dịch chấm sắc ký
•
Nếu thủy phân bằng kiềm: NaOH 2M, thủy
phân trong 4 giờ ở nhiệt độ thường. Dịch thủy
phân đem axit hóa rồi chiết bằng ete như trên.

•
Chất hấp phụ là silicagel G với các hệ dung môi
có độ phân cực trung bình. Các hệ dung môi
thường được dùng là :
•
A: Axit axetic : clorofoc (1 : 9) (Chất hấp phụ
là silicagel G)
•
B: Etyl axetat: Benzen (9:11) ( Chất hấp
phụ là silicagel G)
•
C: Benzen: metanol: axit axetic (45: 8: 6)
(Chất hấp phụ xenlulo MN 300)
•

D: Axit axetic : nước ( 6 : 94) (Chất hấp phụ
xenlulo MN 300)
•
Chất hiện màu : Vanilin + HCl

2.2 PHENYL PROPANOIT
•
Phenyl propanoit là nhóm hợp chất
phenolic tự nhiên gồm một mạch nhánh
3 nguyên tử cacbon gắn vào nhân thơm
•
Về mặt sinh tổng hợp chúng là dẫn xuất
của axit amin thơm phenylalanin

2.2.1 CÁC HỢP CHẤT THƯỜNG GẶP
•
Hợp chất phổ biến nhất là các axit
hydroxyxinamic
HO
R
CH=CH-COOH
CH=CH-COOH
HO
R
H
3
C-O
R= H: axit p-cumaric R= H :axit ferulic
R= OH: axit cafeic R= OCH
3

: axit sinapic

2.2.2. PHÂN BỐ
•
Các axit hidroxixynamic tồn tại trong cây
chủ yếu ở dạng este, dễ bị thủy phân
bằng kiềm cho axit tự do.
•
Axit cafeic thường tồn tại ở dạng este với
axit quinic, gọi là axit clorogenic

2.2.3 CHIẾT XUẤT VÀ PHÂN TÍCH
•
Axit hydroxixynamic thường được phân tích
đồng thời với các phenol và các axit phenol sau
khi thủy phân dịch chiết thực vật bằng kiềm và
chiết lấy phenol bằng ete hoặc etyl axetat.
•
Cặn sau khi bốc hơi, hòa tan trong metanol,
chấm trên SKG hoặc SKLM xenluloz. Hiện vết
bằng soi UV hoặc UV + NH
3
.
•
Dung môi:
•
BAW: n-BuOH- HOAc - H
2
O (4: 1:5) lớp trên
•

BN: n-BuOH -NH
4
OH 2M (1: 1) lớp trên
•
BEW: n-BuOH – EtOH- H
2
O (4: 1: 2,2)

2.2.4 CÁC POLYPHENOL
•
Có hai loại hợp chất thường gặp là lignin
và lignan( xem tài liệu)

2.3 COUMARIN
2.3.1 ĐẠI CƯƠNG
•
Coumarin là nhóm hợp chất thiên nhiên được
xem là dẫn xuất lăcton của axit orto-
hydroxixynamic (I). Hầu hết các coumarin đã
biết hiện nay (khoảng 600 chất) tồn tại chủ yếu
dưới dạng tự do, một số ít tồn tại ở dạng
glycozit như các glycozit của psonolen (II).
Coumarin phổ biến nhất trong cây là chất
umbeliferin (III)
o
o
o
o
o
o

o
HO
(I)
(II)
(III)

•
Về cấu trúc có thể có các loại khung
isopren như suberosin (IV), colombianetin
(V)

•
Về phân bố: Coumarin có trong nhiều họ
thực vật: Leguminosen, Umbeliferae,
Ochidaceae, Rutaceae. Chúng có mặt
trong hầu hết các bộ phận của cây: rễ, lá,
hoa, quả.
•
Đặc tính vật lý Coumarin là chất phát
quang mạnh và rất nhạy với ánh sáng.
Người ta lợi dụng tính chất này để tách
các hợp chất coumarin

Về tác dụng dược lý
•
coumarin và dicoumarin dùng làm thuốc chống
đông máu. Tính chất này có liên quan đến nhóm
OH ở vị trí C
4
trong cấu trúc. Tính chất chống

đông máu biến mất hoặc giảm khi nhóm OH ở vị
trí này bị biến mất hoặc bị thay thế bởi nhóm
khác.
•
Ngoài ra một số coumarin có tác dụng làm giản
động mạch vành và mạch ngoại vi, có tác dụng
chống co thắt.
•
Một số coumarin có tác dụng làm tăng
cholesterol trong máu.
•
Một số chất có tác dụng ức chế sinh trưởng thực
vật, tác dụng kháng khuẩn, diệt nấm và chống
viêm.

2.3.2 CHIẾT XUẤT
•
Có thể dùng phương pháp chiết phân đoạn coumarin
bằng dãy các dung môi có độ phân cực tăng dần.
•
Đa số tan trong ete dầu hỏa hoặc ete etylic. Nhiều
trường hợp có thể thu được coumarin tinh thể ngay
trong dung dịch ete hoặc ete dầu hỏa khi chiết soxhlet.
•
Do có mặt của nhóm lăcton, một số coumarin còn có
nhóm OH phenol nên chúng tan được trong kiềm nóng.
Vì vậy có thể chiết chúng bằng kiềm loãng nóng , dịch
kiềm đem axit hóa thu được kết tủa coumarin.
•
Các glycozit của coumarin có thể được chiết bằng dung

dịch metanol loãng hoặc etanol loãng (60-80%). Nguyên
liệu được loại tạp chất béo bằng ete dầu hoả sau đó
chiết bằng cồn. Dịch chiết cồn sau khi đã lọai tạp có thể
cho tinh thể coumarin khi làm bay hơi dung môi

•
Có thể loại tạp bằng dung dịch chì axetat. Các
glycozit coumarin có thể thủy phân bằng dung
dịch axit hoặc bằng enzym. Việc xác định phần
đường có thể dùng sắc ký giấy.
•
Để phân lập các coumarin có thể dùng sắc ký
cột polyamit, silicagel hoặc sắc ký lớp mỏng.
•
Có thể tinh chế coumarin bằng phương pháp
thăng hoa (nhưng chỉ áp dụng với các coumarin
bền với nhiệt độ)
•
Nhờ đặc tính phát quang mạnh của coumarin
dưới đèn tử ngoại nên việc theo dõi, phát hiện
chúng trong quá trình chiết xuất được dễ dàng

2.3.3 PHÂN TÍCH COMARIN
2.3.3.1. Định tính
•
Hầu hết có tính phát quang mạnh dưới đèn tử ngoại.
Các coumarin có Oxi ở vị trí số 7 có thể phát quang ở
ánh sáng thường nhất là khi có axit sunfuric.
•
Coumarin còn cho phản ứng màu với thuốc thử

Emerson ( 0,5% Na
2
CO
3
, 0,9% 4-aminoantipyrin, 5,4 %
feroxianua trong nước).
•
Do có mặt nhóm lacton, coumarin tan được trong dung
dịch kiềm và làm dung dịch có màu vàng, màu này biến
mất khi thêm axit.
•
Có thể kiểm tra thêm coumarin bằng phản ứng đặc
trưng của vòng lacton. Để xác định vòng furan trong
furanocoumarin bằng phản ứng Erhlich (dung dịch 0,5%
p-dimetylaminobenzandehit trong etanol, sau đó cho tác
dụng với khí HCl) tạo màu vàng cam.

2.3.3.2 Sắc ký giấy và sắc ký lớp mỏng
+ Sắc ký giấy:
•
Các hệ dung môi thường dùng là :
Axit axetic: Nước (98:2)

Dimetyl focmamit : Etanol (4:6)
•
Phát hiện vết:
bằng đèn UV,
bằng dd KI + I
2

hoặc bằng các thuốc thử màu.

+ Sắc ký lớp mỏng:
•
Chất hấp phụ thường được dùng là silicagel
•
Các hệ dung môi thường được dùng là:
Ete dầu hỏa : etylaxetat (100: 3)
Toluen : etyl focmiat : axit focmic (5 : 4 :1)
CHCl
3
: CH
3
OH ( 9 : 1)
CHCl
3
: etyl axetat (1 :1)
Hexan : etyl axetat (3:1)
Benzen : axeton (9:1)
Benzen : etyl axetat (9 : 1)

2.3.3.3 Phân tích quang phổ
Sử dụng các phổ:UV, IR, MS, NMR
•
Do có cấu trúc liên hợp nên phổ UV sử
dụng khá hiệu quả,nhờ có các băng đặc
trưng.
•
Các loại phổ IR, NMR cũng được sử
dụng để xác định cấu trúc rất hiệu quả

2.4 QUINON
•
Quinon là những dixeton chưa no, khi khử
chúng tạo thành poliphenol. Các poliphenol này
dễ bị oxi hóa tạo lại quinon
•
Quinon là những hợp chất có màu, chúng góp
phần tạo màu sắc của cây và động vật.
•
Nhiều hợp chất của quinon như vitamin K
tham gia vào quá trình hô hấp, vào sự vận
chuyển electron trong các tổ chức thực vật
•
Về mặt phân bố, chúng có rải rác ở thực vật đơn
bào, ở nấm…, nhưng ít gặp trong cây một lá
mầm

2.4.1 CẤU TRÚC- PHÂN LOẠI
•
Dựa vào sản phẩm khử hóa của quinon có thể
chia chúng thành các nhóm:
- Benzoquinon - Naphtaquinon
- Antraquinon - Phenantraquinon
•
Nếu 2 nhóm xeton cạnh nhau ta có octo quinon,
còn nếu nó cách nhau 1 nhóm vinyl ta có para
quinon
O
O

O
O
octo-benzoquinon para benzoquinon

2.4.1.1 Benzoquinon
•
Benzoquinon có trong nhiều loại nấm và trong
thực vật bậc cao
•
Thường gặp chúng trong rễ của một số loài họ
cúc và một số loài khác .
•
Ví dụ
O
O
CH
3
OH
HO
Spinusolin
O
O
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2

COOH
CH
3
O
muscafurin
HOOC
COOH