Asam Chrysophanic, juga dikenal sebagai 1,8-dihidroksi-3-metil-9,10-antrasendione, adalah zat kristal kuning dengan sifat pewarnaan yang kuat dan sifat antibakteri ringan. Rumus kimianya adalah C15H10O4, yang merupakan senyawa organik, yang aktif secara kimiawi. Sedikit larut dalam air, lebih mudah larut dalam etanol dan eter. Mudah teroksidasi dan terurai saat dipanaskan. Dapat bereaksi dengan air, natrium hidroksida dan kalium iodat, dll. Molekul asam Chrysophanic mengandung dua gugus hidroksil dan satu gugus karbonil, sehingga memiliki beberapa reaksi hidroksil dan karbonil yang khas. Misalnya, dapat bereaksi dengan amonia untuk membentuk fumarat, dan dapat bereaksi dengan asam nitrat untuk menghasilkan kuinolin.
Reaksi kimia asam Chrysophanic:
(1) Asam Chrysophanic bereaksi dengan zat pengoksidasi: Asam Chrysophanic dapat bereaksi dengan zat pengoksidasi seperti hidrogen peroksida dan natrium klorat untuk menghasilkan turunan dengan tingkat oksidasi yang lebih tinggi, seperti asam montmorillonit dan asam dalianat.
(2) Asam Chrysophanic bereaksi dengan amonia: Asam Chrysophanic bereaksi dengan amonia untuk menghasilkan fumarat, yang merupakan sejenis molekul yang sangat permeabel dan juga banyak digunakan dalam kultur sel, penelitian ilmu kehidupan dan bidang lainnya.
(3) Asam chrysophanic bereaksi dengan asam nitrit: Asam chrysophanic bereaksi dengan asam nitrit membentuk senyawa dengan struktur quinoline, yang memiliki efek menghambat pertumbuhan miselium dan bakterisidal.
Metode sintesis asam Chrysophanic:
1. Ekstraksi dari kulit kayu atau tanaman yang tidak jelas: Ini adalah metode yang paling banyak digunakan sebelumnya. Ini membutuhkan langkah persiapan yang rumit seperti penyulingan dan pemurnian tanaman, dan biayanya relatif tinggi.
Langkah-langkah khusus adalah sebagai berikut:
(1.) Perlakuan awal dari sampel kulit kayu atau tumbuhan: Pertama, kulit kayu atau bahan tumbuhan yang dikeringkan dihancurkan dan diayak (kira-kira 20 mesh). Kemudian ambil 50g sampel serbuk, tambahkan 800ml natrium hidroksida (NaOH) (0,5M) dan 200ml air, aduk rata
(2.) Ekstraksi asam Chrysophanic: Panaskan campuran hingga 70 derajat dan gunakan pengaduk untuk mengaduknya secara merata. Tambahkan 300 mL etanol hingga larut dan lanjutkan pengadukan selama 30 menit. Ketika campuran didinginkan hingga suhu kamar, ditambahkan 300 ml n-heksana dan diaduk selama 5 menit. Campuran kemudian dibiarkan selama 10 menit, fasa n-heksana dipisahkan dan operasi diulangi. Pindahkan semua fase n-heksana ke labu pengumpul. Kandungan asam Chrysophanic dalam campuran tersebut sekitar 4mg/ml.
(3.) Pemisahan dan pemurnian dengan kromatografi kolom kloroform: fase n-heksana asam Chrysophanic dipindahkan ke gelas kimia dan diuapkan. Residu yang dihasilkan dilarutkan dengan sedikit kloroform. Kemudian dipisahkan dan dimurnikan dengan melewatkan kolom silika gel sepanjang 10 cm dengan diameter 1 cm. Lakukan kromatografi kolom selapis demi selapis menggunakan kloroform/etil asetat (3:1) sebagai eluen dengan 5 mL per lapis. Kumpulkan overlay asam Chrysophanic. Terakhir, dilarutkan dengan campuran kloroform/metanol untuk mendapatkan asam Chrysophanic murni. Kumpulkan cairan ini dan simpan dalam tabung reaksi kecil atau wadah kedap udara lainnya untuk mendapatkan asam Chrysophanic berkualitas tinggi.
Kesimpulannya, di atas adalah metode yang sangat efisien untuk mengekstraksi asam Chrysophanic dari kulit kayu atau tumbuhan fuzzy. Metode ini sederhana dan efisien, tidak memerlukan reagen dan peralatan yang mahal, dan dapat menghasilkan asam Chrysophanic berkualitas tinggi dalam jumlah besar, menyediakan bahan baku yang efektif untuk penelitian obat dan biologi selanjutnya.
2. Metode sintesis: Metode sintesis saat ini merupakan salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk menyiapkan asam Chrysophanic. Metode sintetik yang umum termasuk reaksi Ball-Smitt dan reaksi epoksidasi.
2.1 Reaksi Ball-Smit:
Reaksi Ball-Smit adalah menggunakan benzaldehida dan asam asetat untuk bereaksi dengan asam sulfat encer untuk menghasilkan turunan benzaldehida, dan kemudian memanaskan turunannya ke suhu tertentu untuk bereaksi dengan formaldehida untuk mendapatkan produk antara 2, dan kemudian menggunakan oksidan seperti asam nitrat dan asam nitrat untuk bertindak asam Chrysophanic terbentuk.
Berikut ini adalah instruksi khusus:
(1.) Pertama, kita perlu menyiapkan bahan dan reagen kimia yang dibutuhkan. Kita membutuhkan bahan kimia seperti resorsinol (1,2-dihidroksibenzena), bahan kimia yang sangat beracun isosianat dan hidrazin hidrat, natrium iodat, dinatrium persulfat, minyak jagung, natrium hidroksida pekat, asam asetat, dan kloroform. Reagen kimia ini adalah bahan baku dan reagen umum di laboratorium.
(2.) Dalam percobaan, pertama-tama kita perlu melakukan langkah pertama dalam reaksi Paul-Smitt: sintesis fenol terdisubstitusi-p. Ini dapat dilakukan dengan mencampurkan resorsinol dengan isosianat dan hidrazin hidrat dan mereaksikannya pada suhu kamar selama 8-12 jam. Pada saat ini, kita perlu memperhatikan pengendalian suhu, dan tidak boleh melebihi 40 derajat, jika tidak, reaksi samping dapat terjadi.
(3.) Setelah langkah pertama selesai, kita perlu mengubahnya menjadi 1,8-naftalena dioksida. Proses ini membutuhkan penambahan natrium iodat dan dinatrium persulfat. Ketika kedua reagen kimia ini terbentuk dalam reaksi, perlu untuk memanaskan reaksi ke suplai penangas air. Pada akhir reaksi, 1,8-naftalena dioksida hanya dapat diperoleh dengan ekstraksi.
(4.) Setelah mendapatkan 1,8-naftalena dioksida, kita perlu melarutkannya kembali dalam minyak jagung, lalu menambahkannya ke 1,5M natrium hidroksida untuk memulai konversinya menjadi asam Chrysophanic. Reaksi ini membutuhkan pemanasan pada 70 derajat selama 90 menit untuk menyelesaikannya. Pada saat ini, kita perlu mengontrol suhu dan tidak membiarkan suhu melebihi 70 derajat, jika tidak maka tingkat konversi akan menurun.
(5.) Pada langkah terakhir, kita perlu melakukan ekstraksi untuk asam Chrysophanic. Pada titik ini, kami menggunakan asam asetat pekat dan kloroform untuk ekstraksi. Selanjutnya, kami selanjutnya memusatkan asam Chrysophanic yang diekstraksi dengan evaporator vakum putar untuk mendapatkan produk yang lebih murni.
Di atas adalah proses mensintesis asam Chrysophanic dari langkah-langkah rinci metode sintesis reaksi Ball-Smit. Perlu diperhatikan bahwa selama percobaan, kita perlu menguasai suhu, waktu reaksi dan jumlah reagen kimia yang digunakan pada setiap langkah untuk mendapatkan produk yang lebih baik.
2.2 Reaksi epoksidasi:
Reaktan dari reaksi epoksidasi terutama adalah 2-hidroksi-1,4-naphthoquinone. Reaksi menggunakan hidrogen peroksida atau kromium trioksida untuk mengoksidasi 2-hidroksi-1,4-naftokuinon untuk menghasilkan oksidan, dan kemudian mengalami reaksi epoksidasi untuk mendapatkan asam Chrysophanic.
langkah rinci:
(1.) Penyiapan bahan baku:
Sintesis asam Chrysophanic membutuhkan bahan baku berikut: antrakuinon, anhidrida maleat, benzena, asam sulfat, asam hipoklorit dan natrium hidroksida, dll. Bahan-bahan ini harus ditimbang dan disiapkan secara akurat.
(2.) Pembuatan reaksi epoksidasi:
Mulai dari antrakuinon, 1,2-dihidroantrakuinon dibuat dengan hidrogenasi katalitik benzena; kemudian, direaksikan dengan isopropanol dan anhidrida maleat untuk membuat senyawa epoksi.
(3.) Peningkatan reaksi epoksidasi:
Metode reaksi epoksidasi yang lebih baik adalah reaksi epoksidasi termodifikasi sulfonasi. 1,2-dihydroanthraquinone diendapkan dalam asam sulfat, yang kemudian direaksikan dengan natrium nitrit untuk menghasilkan N-nitro-1,2-dihydroanthraquinone. Terakhir, produk diencerkan dengan basa dan direaksikan untuk membentuk senyawa epoksi.
(4.) Obat:
Ketika kondisi reaksi epoksidasi tidak sesuai, rendemen dapat menurun. Untuk mengatasi masalah tersebut, beberapa upaya perbaikan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut:
(4.1) Ubah sistem reaksi: coba berbagai katalis dan pelarut untuk menemukan kondisi reaksi yang optimal.
(4.2) Mengubah waktu reaksi: memperpendek atau memperpanjang waktu reaksi dapat mempengaruhi hasil produk.
(4.3) Mengubah suhu reaksi: menurunkan suhu reaksi dapat mengurangi pembentukan produk sampingan dan meningkatkan hasil produk.
Kesimpulannya, sintesis asam Chrysophanic membutuhkan reaksi epoksidasi sebagai langkah kunci. Metode tradisional memerlukan hidrogenasi katalitik antrakuinon dengan benzena untuk membuat 1,2-dihidroantrakuinon, yang kemudian direaksikan dengan anhidrida maleat untuk membuat senyawa epoksi. Metode yang lebih baik adalah reaksi epoksidasi termodifikasi sulfonasi. Namun, hasil mungkin dibatasi oleh kondisi reaksi, dan beberapa langkah perlu diambil untuk meningkatkan reaksi.
Singkatnya, sebagai senyawa yang banyak digunakan dalam kedokteran klinis, kimia, biologi, dan bidang lainnya, asam Chrysophanic memiliki banyak sifat kimia dan karakteristik reaksi, dan metode sintesisnya juga terus berkembang dan meningkat.