Chrizofano rūgštis, taip pat žinomas kaip 1,8-dihidroksi-3-metil-9,10-antracendionas, yra geltona kristalinė medžiaga, pasižyminti stipriomis dažymo savybėmis ir švelniomis antibakterinėmis savybėmis. Jo cheminė formulė yra C15H10O4, kuris yra organinis junginys, kuris yra chemiškai aktyvus. Šiek tiek tirpsta vandenyje, lengviau tirpsta etanolyje ir eteryje. Jis lengvai oksiduojasi ir suyra kaitinant. Jis gali reaguoti su vandeniu, natrio hidroksidu ir kalio jodatu ir kt. Chrizofano rūgšties molekulėje yra dvi hidroksilo grupės ir viena karbonilo grupė, todėl joje vyksta kai kurios tipiškos hidroksilo ir karbonilo reakcijos. Pavyzdžiui, jis gali reaguoti su amoniaku, sudarydamas fumaratą, ir gali reaguoti su azoto rūgštimi, kad susidarytų chinolinai.
Chrizofano rūgšties cheminė reakcija:
(1) Chrizofano rūgštis reaguoja su oksiduojančiomis medžiagomis: chrizofano rūgštis gali reaguoti su oksidatoriais, tokiais kaip vandenilio peroksidas ir natrio chloratas, kad susidarytų dariniai su aukštesne oksidacijos būsena, pvz., montmorilonito rūgštis ir daliano rūgštis.
(2) Chrizofano rūgštis reaguoja su amoniaku: chrizofano rūgštis reaguoja su amoniaku, kad susidarytų fumaratas, kuris yra tam tikra labai pralaidi molekulė ir taip pat plačiai naudojama ląstelių kultūroje, gyvybės mokslų tyrimuose ir kitose srityse.
(3) Chrizofano rūgštis reaguoja su azoto rūgštimi: chrizofano rūgštis reaguoja su azoto rūgštimi, sudarydama chinolino struktūros junginį, kuris slopina grybienos augimą ir yra baktericidinis.
Chrizofano rūgšties sintezės metodas:
1. Ekstrahavimas iš žievės arba dviprasmiškų augalų: anksčiau tai buvo plačiausiai naudojamas metodas. Tam reikia sudėtingų paruošimo etapų, tokių kaip augalų distiliavimas ir gryninimas, o kaina yra gana didelė.
Konkretūs veiksmai yra tokie:
(1.) Išankstinis žievės arba augalų mėginių apdorojimas: pirmiausia išdžiovinta žievė arba augalinė medžiaga susmulkinama ir sijojama (maždaug 20 tinklelio). Tada paimkite 50 g miltelių mėginio, įpilkite 800 ml natrio hidroksido (NaOH) (0,5 M) ir 200 ml vandens, gerai išmaišykite.
(2.) Chrizofano rūgšties ekstrahavimas: pašildykite mišinį iki 70 laipsnių ir naudokite maišytuvą, kad tolygiai išmaišykite. Įpilkite 300 ml etanolio, kad ištirptų, ir toliau maišykite 30 minučių. Kai mišinys atšaldomas iki kambario temperatūros, įpilama 300 ml n-heksano ir maišoma 5 minutes. Tada mišinys paliekamas 10 minučių, n-heksano fazė buvo atskirta ir operacija kartojama. Supilkite visą n-heksano fazę į surinkimo kolbą. Chrizofano rūgšties kiekis mišinyje yra apie 4 mg/ml.
(3.) Atskyrimas ir gryninimas chloroformo kolonėlės chromatografija: chrizofano rūgšties n-heksano fazė buvo perkelta į stiklinę ir išgarinama. Gauta liekana ištirpinama nedideliu kiekiu chloroformo. Tada jis buvo atskirtas ir išgrynintas, praleidžiant per 10 cm ilgio, 1 cm skersmens silikagelio kolonėlę. Atlikite kolonėlės chromatografiją sluoksnis po sluoksnio, kaip eliuentą chloroformo/etilo acetato (3:1) mišinį su 5 ml vienam sluoksniui. Surinkite chrizofano rūgšties perdangą. Galiausiai jis buvo ištirpintas chloroformo/metanolio mišinyje, kad gautų išgrynintą chrizofano rūgštį. Surinkite šiuos skysčius ir laikykite juos mažuose mėgintuvėliuose ar kituose hermetiškuose induose, kad gautumėte aukštos kokybės chrizofano rūgštį.
Apibendrinant galima pasakyti, kad aukščiau aprašytas metodas yra labai efektyvus chrizofano rūgšties ekstrahavimo iš žievės ar neryškių augalų metodas. Šis metodas yra paprastas ir efektyvus, nereikalauja brangių reagentų ir įrangos, gali pagaminti aukštos kokybės chrizofano rūgštį dideliais kiekiais, suteikiant veiksmingų žaliavų tolesniems vaistų ir biologiniams tyrimams.
2. Sintezės metodas: Šiuo metu sintezės metodas yra vienas plačiausiai naudojamų chrizofano rūgšties gavimo metodų. Įprasti sintetiniai metodai apima Ball-Smitt reakciją ir epoksidacijos reakciją.
2.1 Ball-Smit reakcija:
Ball-Smit reakcija yra naudoti benzaldehidą ir acto rūgštį reaguojant su praskiesta sieros rūgštimi, kad susidarytų benzaldehido dariniai, o tada dariniai pakaitinti iki tam tikros temperatūros, kad reaguotų su formaldehidu, kad būtų gautas tarpinis produktas 2, o tada naudojami oksidatoriai, pvz., azoto rūgštis. ir azoto rūgštis veikti Susidaro chrizofano rūgštis.
Toliau pateikiamos konkrečios instrukcijos:
(1.) Pirmiausia turime paruošti reikiamas medžiagas ir cheminius reagentus. Mums reikia cheminių medžiagų, tokių kaip rezorcinolis (1,2-dihidroksibenzenas), labai toksiškos cheminės medžiagos izocianatas ir hidrazino hidratas, natrio jodatas, dinatrio persulfatas, kukurūzų aliejus, koncentruotas natrio hidroksidas, acto rūgštis ir chloroformas. Šie cheminiai reagentai yra įprastos žaliavos ir reagentai laboratorijoje.
(2.) Eksperimente pirmiausia turime atlikti pirmąjį Paulo-Smito reakcijos žingsnį: p-dipakeisto fenolio sintezę. Tai galima padaryti sumaišius rezorcinolį su izocianatu ir hidrazino hidratu ir reaguojant kambario temperatūroje 8-12 valandas. Šiuo metu reikia atkreipti dėmesį į temperatūros kontrolę ir ji neturi viršyti 40 laipsnių, kitaip gali kilti šalutinių reakcijų.
(3.) Atlikę pirmąjį veiksmą, turime jį paversti 1,8-naftaleno dioksidu. Šiam procesui reikia pridėti natrio jodato ir dinatrio persulfato. Kai reakcijos metu susidaro šie du cheminiai reagentai, reakciją būtina pašildyti iki vandens vonios tiekimo. Reakcijos pabaigoje 1,8-naftaleno dioksidą galima gauti tik ekstrahuojant.
(4.) Gavę 1,8-naftaleno dioksidą, turime iš naujo ištirpinti jį kukurūzų aliejuje, tada pridėti į 1,5 M natrio hidroksido tirpalą, kad jis pradėtų virsti chrizofano rūgštimi. Šią reakciją reikia kaitinti 70 laipsnių temperatūroje 90 minučių. Šiuo metu turime kontroliuoti temperatūrą ir neleisti temperatūrai viršyti 70 laipsnių, kitaip konversijos greitis gali sumažėti.
(5.) Paskutiniame etape turime atlikti chrizofano rūgšties ekstrakciją. Šiuo metu ekstrahavimui naudojame koncentruotą acto rūgštį ir chloroformą. Tada mes toliau koncentravome ekstrahuotą chrizofano rūgštį rotaciniu vakuuminiu garintuvu, kad gautume grynesnį produktą.
Aukščiau pateiktas chrizofano rūgšties sintezės procesas iš detalių sintezės metodo Ball-Smit reakcijos etapų. Reikėtų pažymėti, kad eksperimento metu turime įvaldyti temperatūrą, reakcijos laiką ir kiekviename etape naudojamų cheminių reagentų kiekį, kad gautume geresnius produktus.
2.2 Epoksidacijos reakcija:
Epoksidacijos reakcijos reagentas daugiausia yra 2-hidroksi-1,4-naftochinonas. Reakcijoje naudojamas vandenilio peroksidas arba chromo trioksidas, kad oksiduotų 2-hidroksi-1, 4-naftochinoną, kad susidarytų oksidantas, o po to vyksta epoksidacijos reakcija, kad būtų gauta chrizofano rūgštis.
išsamūs žingsniai:
(1.) Žaliavos paruošimas:
Chrizofano rūgšties sintezei reikalingos šios žaliavos: antrachinonas, maleino rūgšties anhidridas, benzenas, sieros rūgštis, hipochloro rūgštis ir natrio hidroksidas ir kt. Šie ingredientai turi būti tiksliai pasverti ir paruošti.
(2.) Epoksidacijos reakcijos paruošimas:
Pradedant iš antrachinono, 1,2-dihidroantrachinonas buvo gautas kataliziniu benzeno hidrinimo būdu; tada jis buvo reaguojamas su izopropanoliu ir maleino anhidridu, kad gautų epoksidinius junginius.
(3.) Epoksidacijos reakcijos gerinimas:
Patobulintas epoksidacijos reakcijos metodas yra sulfoninimu modifikuota epoksidavimo reakcija. 1,2-dihidroantrachinonas nusodinamas sieros rūgštyje, kuri vėliau reaguoja su natrio nitritu ir susidaro N-nitro-1,2-dihidroantrachinonas. Galiausiai produktas praskiedžiamas baze ir reaguoja, kad susidarytų epoksidiniai junginiai.
(4.) Teisės gynimo priemonė:
Kai epoksidavimo reakcijos sąlygos netinkamos, išeiga gali sumažėti. Norint išspręsti šią problemą, galima imtis kai kurių iš šių taisomųjų priemonių:
(4.1) Pakeiskite reakcijos sistemą: išbandykite skirtingus katalizatorius ir tirpiklius, kad rastumėte optimalias reakcijos sąlygas.
(4.2) Reakcijos laiko keitimas: reakcijos laiko sutrumpinimas arba pailginimas gali turėti įtakos produkto išeigai.
(4.3) Reakcijos temperatūros keitimas: sumažinus reakcijos temperatūrą, gali sumažėti šalutinių produktų susidarymas ir padidėti produkto išeiga.
Apibendrinant, chrizofano rūgšties sintezei reikalinga epoksidavimo reakcija kaip pagrindinis žingsnis. Tradicinis metodas reikalauja katalizinio antrachinono hidrinimo benzenu, kad būtų gautas 1,2-dihidroantrachinonas, kuris vėliau reaguoja su maleino anhidridu ir gaunami epoksidiniai junginiai. Patobulintas metodas yra sulfoninimu modifikuota epoksidavimo reakcija. Tačiau išeiga gali būti apribota reakcijos sąlygų, todėl reikia imtis tam tikrų priemonių reakcijai pagerinti.
Trumpai tariant, kaip junginys, plačiai naudojamas klinikinėje medicinoje, chemijoje, biologijoje ir kitose srityse, chrizofano rūgštis turi daug cheminių savybių ir reakcijos charakteristikų, o jos sintezės metodas taip pat nuolat tobulinamas ir tobulinamas.