Krizofanska kislina, znan tudi kot 1,8-dihidroksi-3-metil-9,10-antracendion, je rumena kristalinična snov z močnimi barvnimi lastnostmi in blagimi antibakterijskimi lastnostmi. Njegova kemijska formula je C15H10O4, ki je organska spojina, ki je kemično aktivna. Rahlo topen v vodi, lažje topen v etanolu in etru. Zlahka oksidira in pri segrevanju razpade. Lahko reagira z vodo, natrijevim hidroksidom in kalijevim jodatom itd. Molekula krizofanske kisline vsebuje dve hidroksilni skupini in eno karbonilno skupino, zato ima nekaj tipičnih hidroksilnih in karbonilnih reakcij. Na primer, lahko reagira z amoniakom, da tvori fumarat, in lahko reagira z dušikovo kislino, da proizvede kinoline.
Kemična reakcija krizofanske kisline:
(1) Krizofanska kislina reagira z oksidanti: Krizofanska kislina lahko reagira z oksidanti, kot sta vodikov peroksid in natrijev klorat, da ustvari derivate z višjimi stopnjami oksidacije, kot sta montmorilonitna kislina in dalianska kislina.
(2) Krizofanska kislina reagira z amoniakom: Krizofanska kislina reagira z amoniakom, da ustvari fumarat, ki je nekakšna visoko prepustna molekula in se pogosto uporablja tudi v celični kulturi, raziskavah znanosti o življenju in na drugih področjih.
(3) Krizofanska kislina reagira z dušikovo kislino: Krizofanska kislina reagira z dušikovo kislino, da tvori spojino s kinolinsko strukturo, ki zavira rast micelija in deluje baktericidno.
Metoda sinteze krizofanske kisline:
1. Ekstrakcija iz lubja ali dvoumnih rastlin: To je bila prej najbolj razširjena metoda. Zahteva zapletene korake priprave, kot sta destilacija in čiščenje rastlin, stroški pa so relativno visoki.
Posebni koraki so naslednji:
(1.) Predobdelava vzorcev lubja ali rastlin: Najprej se posušeno lubje ali rastlinski material zdrobi in preseje (približno 20 mesh). Nato vzemite 50 g vzorca prahu, dodajte 800 ml natrijevega hidroksida (NaOH) (0,5 M) in 200 ml vode, dobro premešajte
(2.) Ekstrakcija krizofanske kisline: Mešanico segrejte na 70 stopinj in jo enakomerno premešajte z mešalnikom. Dodajte 300 ml etanola, da se raztopi, in nadaljujte z mešanjem 30 minut. Ko zmes ohladimo na sobno temperaturo, dodamo 300 ml n-heksana in mešamo 5 minut. Zmes smo nato pustili 10 minut, ločili n-heksansko fazo in postopek ponovili. Vso fazo n-heksana prenesemo v zbirno bučko. Vsebnost krizofanske kisline v mešanici je približno 4 mg/ml.
(3.) Ločevanje in čiščenje s kloroformsko kolonsko kromatografijo: n-heksansko fazo krizofanske kisline smo prenesli v čašo in uparili. Nastali ostanek smo raztopili z majhno količino kloroforma. Nato smo jo ločili in očistili s prehodom skozi kolono silikagela dolžine 10 cm in premera 1 cm. Izvedite kolonsko kromatografijo plast za plastjo z uporabo kloroforma/etil acetata (3:1) kot eluenta s 5 ml na plast. Zberite prevleko iz krizofanske kisline. Nazadnje smo ga raztopili z mešanico kloroforma/metanola, da smo dobili prečiščeno krizofansko kislino. Zberite te tekočine in jih shranite v majhne epruvete ali druge nepredušne posode, da dobite visokokakovostno krizofansko kislino.
Skratka, zgoraj je zelo učinkovita metoda za ekstrakcijo krizofanske kisline iz lubja ali mehkih rastlin. Ta metoda je preprosta in učinkovita, ne zahteva dragih reagentov in opreme ter lahko proizvede visokokakovostno krizofansko kislino v velikih količinah, kar zagotavlja učinkovite surovine za nadaljnje raziskave zdravil in biološke raziskave.
2. Metoda sinteze: Metoda sinteze je trenutno ena najbolj razširjenih metod za pripravo krizofanske kisline. Običajni sintetični metodi sta Ball-Smittova reakcija in epoksidacijska reakcija.
2.1 Reakcija Ball-Smit:
Reakcija Ball-Smit je uporaba benzaldehida in ocetne kisline za reakcijo z razredčeno žveplovo kislino, da nastanejo derivati benzaldehida, nato pa derivate segrejemo na določeno temperaturo, da reagirajo s formaldehidom, da dobimo vmesni produkt 2, nato pa uporabimo oksidante, kot je dušikova kislina in dušikova kislina za delovanje Nastane krizofanska kislina.
Sledijo posebna navodila:
(1.) Najprej moramo pripraviti potrebne materiale in kemične reagente. Potrebujemo kemikalije, kot so resorcinol (1,2-dihidroksibenzen), zelo strupene kemikalije izocianat in hidrazin hidrat, natrijev jodat, dinatrijev persulfat, koruzno olje, koncentrirani natrijev hidroksid, ocetna kislina in kloroform. Ti kemični reagenti so običajne surovine in reagenti v laboratoriju.
(2.) V poskusu moramo najprej izvesti prvi korak Paul-Smittove reakcije: sintezo p-disubstituiranega fenola. To lahko storite z mešanjem resorcinola z izocianatom in hidrazinom hidratom ter reakcijo pri sobni temperaturi 8-12 ur. V tem času moramo paziti na nadzor temperature, ki ne sme preseči 40 stopinj, sicer se lahko pojavijo stranske reakcije.
(3.) Ko je prvi korak opravljen, ga moramo pretvoriti v 1,8-naftalen dioksid. Ta postopek zahteva dodatek natrijevega jodata in dinatrijevega persulfata. Ko ta dva kemična reagenta nastaneta v reakciji, je treba reakcijo segreti v vodni kopeli. Na koncu reakcije lahko 1,8-naftalen dioksid pridobimo le z ekstrakcijo.
(4.) Ko dobimo 1,8-naftalen dioksid, ga moramo ponovno raztopiti v koruznem olju, nato pa ga dodati 1,5 M natrijevemu hidroksidu, da se začne njegova pretvorba v krizofansko kislino. Za dokončanje te reakcije je potrebno segrevanje pri 70 stopinjah 90 minut. V tem času moramo nadzorovati temperaturo in ne smemo pustiti, da preseže 70 stopinj, sicer se lahko stopnja pretvorbe zmanjša.
(5.) V zadnjem koraku moramo opraviti ekstrakcijo za krizofansko kislino. Na tej točki za ekstrakcijo uporabimo koncentrirano ocetno kislino in kloroform. Nato smo dodatno koncentrirali ekstrahirano krizofansko kislino z rotacijskim vakuumskim uparjalnikom, da smo dobili čistejši produkt.
Zgoraj je opisan postopek sinteze krizofanske kisline iz podrobnih korakov sintezne metode Ball-Smitove reakcije. Upoštevati je treba, da moramo med poskusom obvladati temperaturo, reakcijski čas in količino kemičnih reagentov, uporabljenih v vsakem koraku, da dobimo boljše izdelke.
2.2 Reakcija epoksidacije:
Reaktant reakcije epoksidacije je predvsem 2-hidroksi-1,4-naftokinon. Pri reakciji se uporablja vodikov peroksid ali kromov trioksid za oksidacijo 2-hidroksi-1,4-naftokinona, da se ustvari oksidant, nato pa poteka reakcija epoksidacije, da se pridobi krizofanska kislina.
podrobni koraki:
(1.) Priprava surovin:
Za sintezo krizofanske kisline so potrebne naslednje surovine: antrakinon, maleinski anhidrid, benzen, žveplova kislina, hipoklorova kislina in natrijev hidroksid itd. Te sestavine je treba natančno stehtati in pripraviti.
(2.) Priprava epoksidacijske reakcije:
Izhajajoč iz antrakinona, je bil 1,2-dihidroantrakinon pripravljen s katalitičnim hidrogeniranjem benzena; nato je reagiral z izopropanolom in anhidridom maleinske kisline, da smo pripravili epoksi spojine.
(3.) Izboljšanje reakcije epoksidacije:
Izboljšana metoda epoksidacijske reakcije je sulfonacija modificirana epoksidacijska reakcija. 1,2-dihidroantrakinon se obori v žveplovi kislini, ki nato reagira z natrijevim nitritom, da nastane N-nitro-1,2-dihidroantrakinon. Nazadnje se produkt razredči z bazo in reagira v epoksi spojino.
(4.) Rešitev:
Če pogoji reakcije epoksidacije niso primerni, se lahko izkoristek zmanjša. Da bi rešili to težavo, je mogoče sprejeti nekatere od naslednjih sanacijskih ukrepov:
(4.1) Spremenite reakcijski sistem: poskusite z različnimi katalizatorji in topili, da najdete optimalne reakcijske pogoje.
(4.2) Spreminjanje reakcijskega časa: skrajšanje ali podaljšanje reakcijskega časa lahko vpliva na izkoristek produkta.
(4.3) Spreminjanje reakcijske temperature: znižanje reakcijske temperature lahko zmanjša nastajanje stranskih produktov in poveča izkoristek produkta.
Skratka, sinteza krizofanske kisline zahteva reakcijo epoksidacije kot ključni korak. Tradicionalna metoda zahteva katalitično hidrogeniranje antrakinona z benzenom za pripravo 1,2-dihidroantrakinona, ki nato reagira z maleinskim anhidridom za pripravo epoksi spojin. Izboljšana metoda je reakcija epoksidacije, modificirana s sulfonacijo. Vendar je izkoristek lahko omejen z reakcijskimi pogoji, zato je treba sprejeti nekatere ukrepe za izboljšanje reakcije.
Skratka, kot spojina, ki se pogosto uporablja v klinični medicini, kemiji, biologiji in na drugih področjih, ima krizofanska kislina številne kemijske lastnosti in reakcijske značilnosti, njena metoda sinteze pa se nenehno razvija in izboljšuje.