2. Фенольні сполуки, їх класифікація. Розповсюдження у рослинному світі та біосинтез.

Фенольні сполуки–це низько- і високомолекулярні ароматичні сполуки, генетично зв’язані між собою, молекули яких містять один або кілька гідроксилів, безпосередньо сполучені з атомами вуглецю бензольного ядра.

За кількістю ОН-груп розрізняють одноатомні (сам фенол), двоатомні (пірокатехін, гідрохінон), триатомні (пірогалол, флороглюцин) та інші фенольні сполуки.

Прості феноли у вільному стані в рослинах зустрічаються рідко. Вони або зв’язані (ефіри чи глікозиди), або є структурними одиницями складних біологічно активних сполук, таких як кумарини, хромони, ксантони, антраценпохідні, флавоноїди, лігнани, а також продукти їх взаємоконденсації та полімеризації (дубильні речовини, лігніни тощо) .

Фенольні сполуки дуже поширені в рослинному світі. За будовою вуглецевого скелету їх ділять на ряд груп. Природні глікозиди, в яких агліконами виступають прості феноли, ди- або тримери, мають назву фенологлікозиди.

Прості феноли і їх глікозиди– сполуки, молекули яких мають бензольне ядро з однією або кількома гідроксильними групами та іншими радикалами.

Їх поділяють на основні підгрупи: гідроксибензоли, фенолокислоти, ацетофенони і фенілоцтові кислоти, гідроксикоричні кислоти, флороглюциди та інші.

Класифікація

За хімічною структурою фенольні сполуки поділяють на групи:

1) з одним ароматичним ядром;

2) з двома ароматичними ядрами;

3) з хіноновою структурою;

4) полімерні.

Фенольні сполуки з одним ароматичним ядром

Рослини які їх містять:

МУЧНИЦІ ЛИСТКИ –UVAE URSI FOLIA

МУЧНИЦІ ПАГОНИ –UVAE URSI CORMІ

БРУСНИЦІ ЛИСТЯ –VITIS IDAEAE FOLIA

БРУСНИЦІ ПАГОНИ –VITIS IDAEAE CORMІ

ФІАЛКИ ТРАВА –VIOLAE HERBA

ФІАЛКА ТРИКОЛІРНА - VIOLA TRICOLOR L.

АРТИШОКУ ЛИСТЯ І КОШИКИ –

CYNARAE FOLIA ET ANTHODIA

АРТИШОК ПОСІВНИЙ –

CYNARA SCOLYMUS L.

Біосинтез фенольних речовин

 

Незважаючи на те, що природні фенольні сполуки об’єднують не менше ніж 10 різних груп, а кожна з них включає сотні й навіть тисячі (флавоноїди) індивідуальних сполук, вони мають біогенетичну спорідненість. Зумовлено це тим, що основний структурний елемент – бензольне ядро з фенольним гідроксилом – у багатьох фенольних сполук утворюється шикіматним шляхом. Лише в невеликій кількості рослинних фенолів ароматичне ядро синтезується за полікетидним типом.

Після утворення L-фенілаланіну та L-тирозину, побудова бензольного ядра завершується, а з L-фенілаланіну синтезується n-Гідроксикорична (n-кумарова) кислота, яка з біогенетичної точки зору є найпростішою фенольною сполукою. n-Кумарова кислота, в свою чергу, виступає як родоначальник більшості природних фенолів.

У подальшому, біосинтез полікетометиленових (полікетидних) попередників другого бензольного ядра флавоноїдів відбувається ацетатно-малонатним шляхом.

n-Кумарова кислота вступає в реакцію з активованими молекулами малонової кислоти – малоніл – КоА, а до аліфатичного ланцюга приєднуються ацетатні фрагменти. Таким чином утворюється друге бензольне ядро 15-вуглецевого скелету флавоноїдів.

На основі такої структури, спочатку утворюється найпростіший флавоноїд – халкон, у якого відсутній гетероцикл. Халкон перетворюється на ізомерну форму – флаванон. Більшість флавоноїдів синтезується із флаванону.

Отже, істотною відмінною особливістю будови флавоноїдів у порівнянні з будовою інших фенолів, є різне біогенне походження двох бензольних ядер їхньої структури: одне з них синтезується стандартним для фенольних сполук шикіматним шляхом, друге – утворюється за полікетидним принципом.

Антрахінони – єдина група рослинних поліфенолів, вуглецевий скелет яких повністю синтезується ацетатно-малонатним шляхом.