Kyselina chryzofánová, tiež známy ako 1,8-dihydroxy-3-metyl-9,10-antracéndión, je žltá kryštalická látka so silnými farbiacimi vlastnosťami a miernymi antibakteriálnymi vlastnosťami. Jeho chemický vzorec je C15H10O4, čo je organická zlúčenina, ktorá je chemicky aktívna. Mierne rozpustný vo vode, ľahšie rozpustný v etanole a éteri. Ľahko oxiduje a pri zahrievaní sa rozkladá. Môže reagovať s vodou, hydroxidom sodným a jodičnanom draselným atď. Molekula kyseliny chryzofánovej obsahuje dve hydroxylové skupiny a jednu karbonylovú skupinu, takže má niektoré typické hydroxylové a karbonylové reakcie. Napríklad môže reagovať s amoniakom za vzniku fumarátu a môže reagovať s kyselinou dusitou za vzniku chinolínov.
Chemická reakcia kyseliny chryzofánovej:
(1) Kyselina chryzofánová reaguje s oxidačnými činidlami: Kyselina chryzofánová môže reagovať s oxidačnými činidlami, ako je peroxid vodíka a chlorečnan sodný, za vzniku derivátov s vyšším oxidačným stavom, ako je kyselina montmorillonitová a kyselina daliánová.
(2) Kyselina chryzofánová reaguje s amoniakom: Kyselina chryzofánová reaguje s amoniakom za vzniku fumarátu, čo je druh vysoko priepustnej molekuly a široko sa používa aj v bunkovej kultúre, výskume biologických vied a iných oblastiach.
(3) Kyselina chryzofánová reaguje s kyselinou dusitou: Kyselina chryzofánová reaguje s kyselinou dusitou za vzniku zlúčeniny s chinolínovou štruktúrou, ktorá má účinok inhibície rastu mycélia a je baktericídna.
Metóda syntézy kyseliny chryzofánovej:
1. Extrakcia z kôry alebo nejednoznačných rastlín: Toto bola predtým najpoužívanejšia metóda. Vyžaduje zložité prípravné kroky, ako je destilácia a čistenie rastlín, a náklady sú relatívne vysoké.
Konkrétne kroky sú nasledovné:
(1.) Predúprava vzoriek kôry alebo rastlín: Najprv sa vysušená kôra alebo rastlinný materiál rozdrví a preoseje (približne 20 sita). Potom odoberte 50 g práškovej vzorky, pridajte 800 ml hydroxidu sodného (NaOH) (0,5 M) a 200 ml vody, dobre premiešajte
(2.) Extrakcia kyseliny chryzofánovej: Zmes zahrejte na 70 stupňov a pomocou miešadla ju rovnomerne premiešajte. Pridajte 300 ml etanolu na rozpustenie a pokračujte v miešaní počas 30 minút. Keď sa zmes ochladí na teplotu miestnosti, pridá sa 300 ml n-hexánu a zmes sa mieša 5 minút. Zmes sa potom nechala 10 minút, n-hexánová fáza sa oddelila a operácia sa zopakovala. Preneste všetku n-hexánovú fázu do zbernej banky. Obsah kyseliny chryzofánovej v zmesi je približne 4 mg/ml.
(3.) Separácia a čistenie chloroformovou stĺpcovou chromatografiou: n-hexánová fáza kyseliny chryzofánovej sa preniesla do kadičky a odparila sa. Výsledný zvyšok sa rozpustil v malom množstve chloroformu. Potom sa oddelil a čistil prechodom cez silikagélovú kolónu s dĺžkou 10 cm a priemerom 1 cm. Uskutočnite stĺpcovú chromatografiu vrstvu po vrstve s použitím zmesi chloroform/etylacetát (3:1) ako eluentu s 5 ml na vrstvu. Zozbierajte prekrytie kyseliny chryzofánovej. Nakoniec sa rozpustil v zmesi chloroform/metanol, čím sa získala purifikovaná kyselina chryzofánová. Zozbierajte tieto tekutiny a uložte ich do malých skúmaviek alebo iných vzduchotesných nádob, aby ste získali vysokokvalitnú kyselinu chryzofánovú.
Na záver, vyššie uvedené je vysoko účinný spôsob extrakcie kyseliny chryzofánovej z kôry alebo fuzzy rastlín. Táto metóda je jednoduchá a efektívna, nevyžaduje drahé činidlá a vybavenie a môže produkovať vysokokvalitnú kyselinu chryzofánovú vo veľkých množstvách, čím poskytuje účinné suroviny pre následný výskum liekov a biologický výskum.
2. Metóda syntézy: Metóda syntézy je v súčasnosti jednou z najpoužívanejších metód na prípravu kyseliny chryzofánovej. Medzi bežné syntetické metódy patrí Ball-Smittova reakcia a epoxidačná reakcia.
2.1 Ball-Smitova reakcia:
Ball-Smitova reakcia spočíva v použití benzaldehydu a kyseliny octovej na reakciu so zriedenou kyselinou sírovou, aby sa vytvorili deriváty benzaldehydu, a potom sa deriváty zahrievajú na určitú teplotu, aby reagovali s formaldehydom, čím sa získal medziprodukt 2, a potom sa používajú oxidanty, ako je kyselina dusičná. a kyselina dusitá na pôsobenie vzniká kyselina chryzofánová.
Nasledujú konkrétne pokyny:
(1.) Najprv musíme pripraviť požadované materiály a chemické činidlá. Potrebujeme chemikálie ako rezorcinol (1,2-dihydroxybenzén), vysoko toxické chemikálie izokyanát a hydrazínhydrát, jodičnan sodný, persíran sodný, kukuričný olej, koncentrovaný hydroxid sodný, kyselina octová a chloroform. Tieto chemické činidlá sú bežné suroviny a činidlá v laboratóriu.
(2.) V experimente musíme najskôr uskutočniť prvý krok Paul-Smittovej reakcie: syntézu p-disubstituovaného fenolu. To sa môže uskutočniť zmiešaním rezorcinolu s izokyanátom a hydrazínhydrátom a reakciou pri izbovej teplote počas 8-12 hodín. V tejto dobe musíme dbať na kontrolu teploty a tá nesmie prekročiť 40 stupňov, inak sa môžu vyskytnúť vedľajšie reakcie.
(3.) Po vykonaní prvého kroku ho musíme premeniť na 1,8-naftalénoxid. Tento proces vyžaduje pridanie jodičnanu sodného a persíranu disodného. Keď sa pri reakcii vytvoria tieto dve chemické činidlá, je potrebné zahriať reakciu na prívod vodného kúpeľa. Na konci reakcie možno 1,8-naftalénoxid získať iba extrakciou.
(4.) Po získaní 1,8-naftalénoxidu ho musíme znova rozpustiť v kukuričnom oleji a potom ho pridať do 1,5M hydroxidu sodného, aby sa začala jeho premena na kyselinu chryzofánovú. Táto reakcia vyžaduje zahrievanie na 70 stupňov počas 90 minút na dokončenie. V tejto chvíli musíme kontrolovať teplotu a nenechať ju prekročiť 70 stupňov, inak sa môže znížiť rýchlosť konverzie.
(5.) V poslednom kroku musíme urobiť extrakciu kyseliny chryzofánovej. V tomto bode používame na extrakciu koncentrovanú kyselinu octovú a chloroform. Ďalej sme extrahovanú kyselinu chryzofánovú ďalej koncentrovali na rotačnej vákuovej odparke, aby sme získali čistejší produkt.
Vyššie uvedené je proces syntézy kyseliny chryzofánovej z podrobných krokov metódy syntézy Ball-Smitovej reakcie. Treba poznamenať, že počas experimentu musíme zvládnuť teplotu, reakčný čas a množstvo chemických činidiel použitých v každom kroku, aby sme získali lepšie produkty.
2.2 Epoxidačná reakcia:
Reaktantom epoxidačnej reakcie je hlavne 2-hydroxy-1,4-naftochinón. Reakcia využíva peroxid vodíka alebo oxid chrómový na oxidáciu 2-hydroxy-1, 4-naftochinónu za vzniku oxidantu a potom prechádza epoxidačnou reakciou, aby sa získala kyselina chryzofánová.
podrobné kroky:
(1.) Príprava suroviny:
Syntéza kyseliny chryzofánovej vyžaduje nasledujúce suroviny: antrachinón, anhydrid kyseliny maleínovej, benzén, kyselina sírová, kyselina chlórna a hydroxid sodný atď. Tieto zložky by sa mali presne odvážiť a pripraviť.
(2.) Príprava epoxidačnej reakcie:
Vychádzajúc z antrachinónu sa 1,2-dihydroantrachinón pripravil katalytickou hydrogenáciou benzénu; potom sa nechal reagovať s izopropanolom a anhydridom kyseliny maleínovej za vzniku epoxidových zlúčenín.
(3.) Zlepšenie epoxidačnej reakcie:
Zlepšená metóda epoxidačnej reakcie je sulfonáciou modifikovaná epoxidačná reakcia. 1,2-dihydroantrachinón sa vyzráža v kyseline sírovej, ktorá potom reaguje s dusitanom sodným za vzniku N-nitro-1,2-dihydroantrachinónu. Nakoniec sa produkt zriedi bázou a nechá reagovať za vzniku epoxidových zlúčenín.
(4.) Náprava:
Ak podmienky epoxidačnej reakcie nie sú vhodné, výťažok sa môže znížiť. Na vyriešenie tohto problému je možné prijať niektoré z nasledujúcich nápravných opatrení:
(4.1) Zmeňte reakčný systém: vyskúšajte rôzne katalyzátory a rozpúšťadlá, aby ste našli optimálne reakčné podmienky.
(4.2) Zmena reakčného času: skrátenie alebo predĺženie reakčného času môže ovplyvniť výťažok produktu.
(4.3) Zmena reakčnej teploty: Zníženie reakčnej teploty môže znížiť tvorbu vedľajších produktov a zvýšiť výťažok produktu.
Na záver, syntéza kyseliny chryzofánovej vyžaduje ako kľúčový krok epoxidačnú reakciu. Tradičná metóda vyžaduje katalytickú hydrogenáciu antrachinónu s benzénom na prípravu 1,2-dihydroantrachinónu, ktorý potom reaguje s anhydridom kyseliny maleínovej za vzniku epoxidových zlúčenín. Zlepšenou metódou je sulfonáciou modifikovaná epoxidačná reakcia. Výťažok však môže byť obmedzený reakčnými podmienkami a je potrebné vykonať určité opatrenia na zlepšenie reakcie.
Stručne povedané, ako zlúčenina široko používaná v klinickej medicíne, chémii, biológii a iných oblastiach má kyselina chryzofánová mnoho chemických vlastností a reakčných charakteristík a jej metóda syntézy sa tiež neustále vyvíja a zlepšuje.