TỔNG QUAN HỢP CHẤT PHENOL

1.Định nghĩaPhenol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử C vòng benzen.Trong thiên nhiên , các hợp chất phenol là: flavonoid, xanthon, courarin, quinon, các phenol đơn vòng, các polyphenol( tanin, lignin,…)2.Phân loại:Những phenol mà phân tử có chứa 11 nhóm OH thì phenol thuộc loại monophenolThí dụ: phenol, o crezol, m crezol, pcrezol,...

BÁO CÁO HỢP CHẤT PHENOL Tanin Đà Nẵng, Tháng 10 năm 2016 MỤC LỤC Tổng quát 1.1 Giới thiệu chung về tanin 1.2 Định nghĩa về tanin .2 1.3 Phân bô 1.4 Phân loại .3 Tính chất 2.1 Tính chất vật ly .5 2.2 Tính chất hóa học Phương pháp chiết tách tanin 3.1 Sơ đồ quy trình chiết tách .9 3.2 Thuyết minh quy trình Vai tro 11 4.1 Trong công nghiệp thực phẩm 11 4.2 Trong công nghiệp 12 4.3 Trong dược liệu .12 4.4 Đôi với sức khỏe 12 Tổng quát 1.1 Giới thiệu chung tanin Tanin được biết đến từ nhiều thế kỷ trước Ban đầu, thuật ngữ “tanin” người Tây Âu cổ đại dành cho sồi, nguồn khai thác tanin tiêu biểu cho ngành thuộc da Khoảng cuôi thế kỉ 18, người bắt đầu thực hiện công việc phân lập các hoạt chất khỏi dung dịch trích ly từ thực vật dùng cho ngành thuộc da Các dung dịch này, lúc đầu người ta gọi dung dịch thuộc da, sau đó đổi thành dung dịch tanin Khoảng 20 năm trở lại đây, nghiên cứu về tanin ngày nhiều Tanin được ứng dụng nhiều lĩnh vực khác công nghiệp, thực phẩm, dược liệu,… 1.2 Định nghĩa tanin Năm 1913, Dekker định nghĩa tanin: Tanin các polyphenol đa nguyên tử có vị chát, có tính thuộc da bị kết tủa khỏi dung dịch bằng protein hoặc các alkaloid Trong cấu trúc hóa học tanin nhóm chức phenolic hydroxyl quan trọng nhất Cấu trúc hóa học tanin 1.3 Phân bố Tanin phân bô phổ biến thực vật Có mặt nhiều phận rễ, thân, lá, hoa, quả, vỏ quả, hạt… với hàm lượng khác Trái Hồng xiêm Điều đỏ-điều vàng Lựu Lá trà Táo Đào Lê Hàm lượng tanin(%) 3,16-6,45 2,98-3,52 0,65-1,1 0,48 0,1-0,43 0,12 0,16-0,25 1.4 Phân loại Tanin thủy phân acid gallic Tanin ngưng tụ flavon Cấu tử Ví dụ 1.4.1 Tanin thuỷ phân ( tanin pyrogallic ) - Khi thuỷ phân bằng acid hoặc bằng enzym tanase thì giải phóng phần đường - thường glucose Phần đường các acid Acid thường gặp acid gallic Các acid gallic nôi với bằng liên kết depsid để tạo thành acid digallic, trigallic Ngoài acid gallic người ta gặp các acid khác acid ellagic, acid luteolic, acid hexahydroxydiphenic (dạng mở vong lacton acid ellagic), acid chebulic - Phần đường phần đường nôi với bằng liên kết ester nên người ta coi tanin loại pseudoglycosid Khi cất khô 180-200oC thì thu được pyrogallol chủ yếu Cho tủa với chì acetat 10% Cho tủa màu xanh đen với muôi Fe(III) Thường dễ tan nước Một sô tanin thủy phân:Tanin ngũ bội tử Âu, Tanin lá vỏ Hamamelis virginiana L., Tanin sô thuộc chi Terminalia… Một sô nguyên liệu khác có chứa tanin thuỷ phân được: Đại hoàng, đinh hương, cánh hoa hồng đỏ, vỏ vỏ lựu, lá bạch đàn 1.4.2 Tanin ngưng tụ ( tanin pyrocatechic) - Tanin nhóm được tạo thành sự ngưng tụ từ các đơn vị flavan -3-ol hoặc flavan 3,4-diol Dưới tác dụng acid hoặc enzym dễ tạo thành chất đỏ tanin hay phlobaphen Phlobaphen rất ít tan nước sản phẩm sự trùng hợp hoá kèm theo oxy hoá, đó tanin pyrocatechic được gọi phlobatanin Phlobaphen đặc trưng sô dược liệu vỏ canh ki na, vỏ quế - Cho tủa màu xanh lá đậm với muôi Fe(III) - Khi cất khô thì cho pyrocatechin chủ yếu - Cho tủa với nước brom - Khó tan nước tanin pyrogallic - Tanin ngưng tụ được biết nhiều các chi Acacia, Camellia, Cinchona, Cinnamomum, Colophospermum, Rheum, Salix Tính chất 2.1 Tính chất vật lý - Tanin chất vô định hình từ màu ngà vàng đến màu nâu sáng, không mùi hoặc mùi rất nhẹ, vị rất chát - Khôi lượng phân tử từ 500 – 3000 đvC (các este acid gallic) lên đến 20000 (proanthocyanidin) - Điểm nóng chảy không cô định tùy thuộc vào chiết xuất phân lập - Là chất rất phân cực, dễ tan các dung môi phân cực cồn, aceton, propylene glycol, methanol,… - Không tan các dung môi hexan, benzen, dầu hỏa, diethyl ete… - Tanin thủy phân dễ tan nước Tanin ngưng tụ khó tan nước, khó kết tinh - Hấp thụ ánh sáng vùng tử ngoại 280-320 nm 2.2 Tính chất hóa học 2.2.1 Phản ứng oxy hóa khử - Tanin có tính khử mạnh nên rất nhạy cảm với tác nhân oxy hóa dù tác nhân oxy hóa yếu (không khí, dung dịch Fehling ) Sự oxy hóa kèm theo sự trùng hợp tạo phân tử lớn không tan nước đôi với tác nhân oxy hóa mạnh (KMnO K2Cr2O7, ) Đặc biệt điều kiện có mặt các chất enzyme oxy hóa polyphenoloxydase peroxydase kèm theo sự có mặt oxy để quá trình oxy hóa xảy mãnh liệt ngưng tụ thành các hợp chất có phân tử lượng lớn Sản phẩm có màu đỏ sau đó chuyển thành xám đen hoặc nâu đen VD: Oxy hóa catechin lá chè dưới tác dụng enzyme 2.2.2 Phản ứng cộng Trong quá trình oxy hóa nếu có mặt axit amin thì các octoquinon mới được tạo thành kết hợp với axit amin để tạo các sản phẩm phản ứng công Tuy nhiên các sản phẩm có thể bị oxy hóa trở về octoquinon tương ứng 2.2.3 Phản ứng ngưng tụ Song song với quá trình oxy hóa các polyphenol thành octoquinon sự khử octoquinon trở lại thành polyphenol nhờ nguyên liệu hô hấp glucose Khi quá trình oxy hóa trội quá trình khử thì có sự tích tụ các octoquinon thành tanin ngưng tụ hay sản phẩm có màu gọi phlobaphene Polyphenol + O2 polyphenoloxydase Othorquinon (1) Othorquinon + Glucose Polyphenol + O2 + H2O(2) n (Othorquinon) Phlobaphene (3) Trong điều kiện hô hấp bình thường thì phản ứng (1) (2) chiếm ưu thế Trái lại điều kiện sản xuất các mô tế bào thực vật bị phá hủy thì phàn ứng (2) (3) chiếm ưu thế (quá trình phi enzyem) 2.2.4 Phản ứng với protein Tạo kết tủa bền với các dung dịch chưa protein nên có tính thuộc da làm cho da bền, ít thấm nước, không bị trương phồng hay rửa Đây sở cho các phương pháp nghiên cứu cấu trúc tanin 2.2.5 Phản ứng kiềm phân Tanin bị kiềm phân kiềm đậm đặc, nóng tạo thành các mảnh nhỏ đơn giản, phản ứng thường được dùng để nghiên cứu cấu trúc tanin Sản phẩm kiểm phân 2.2.6 Phản ứng thủy phân Dưới tác dụng các tác nhân thủy phân enzyme tannase tấn công vào liên kết ester tanin tạo sản phẩm acid gallic polyol enzyme tách liên kết ester acid hexahydroxydiphenic dạng mở vong ellagi tanin Dưới tác nhân acid nóng có thể tách hoàn toàn tanin thủy phân thành polyol acid phenolic tanin ngưng tụ lại bị trùng ngưng thành phlobaphene màu đỏ 2.2.7 Phản ứng nhân thơm Tanin ngưng tụ cho phản ứng thế với các halogen tạo sản phẩm khó tan 2.2.8 Phản ứng tạp phức với muối kim loại Các nhóm phenol tanin có thể tạo phức màu khó tan với các muôi Pb2+, Fe3+, Al3+ Càng nhiều nhóm –OH màu đậm (muôi sắt phức màu xanh, muỗi chì phức màu trắng ngà đến vàng) 2.2.9 Phản ứng với dung dịch ankaloid Dung dịch tanin loãng cho phản ứng với muôi ankaloid (thường dùng quinin) cho kết tủa trắng 2.2.10 Phản ứng với vanilin Tác dụng với vanilin tạo phức nâu đỏ môi trường acid Phương pháp chiết tách tanin 3.1 Sơ đồ quy trình chiết tách tanin 3.2 Thuyết minh quy trình Nguyên liêu (vỏ đước, thông…) Rưa sach, sây khô Nghiên bôt Bôt vỏ Chiêt băng dung môi nước hoăc hôn hơp dung môi nước:etanol = 1:1 Dich chiêt chứa tanin va tap chât Chiêt băng dung dich chloroform Phễu chiêt Dich chiêt chứa tanin Cô can Tanin rắn Đinh tính & đinh lương Lấy nguồn nguyên liệu có chứa hàm lượng tanin cao đem rửa sạch, phơi khô nghiền mịn thu được bột chất khô Cho chất bột vào bình cầu chiết bằng dung môi nước hoặc hỗn hợp nước : etanol = : 1, thu được dịch chiết chứa tanin sô tạp chất (tinh dầu, polysaccharide, pigment…) Dung dịch sau chiết 10 được xử ly với chloroform để loại tạp chất, sau đó dùng phễu chiết để loại bỏ dung dịch chloroform, dịch chiết lại đem cô cạn thu được tanin rắn Tiến hành các phản ứng định tính, định lượng đôi với sản phẩm thu được Phương pháp định tính tanin: Định tính chung - Chiết 5-10g nguyên liệu qua xử ly bếp cách thủy 15 phút Để nguội, lọc lấy dung dịch làm phản ứng định tính Lấy 2ml dung dịch lọc cho vào bình tam giác, thêm vào 5ml dung dịch gelatin-muôi, khuấy đều Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng có tanin Kết tủa bơng trắng của tanin với gelatin-muối Phương pháp định lượng tanin: Phương pháp Lowenthal * Nguyên tắc: nhóm tanin dễ bị oxi hóa tanin dung dịch KMnO môi trường acid với chất thị sunfoindigocacmin tạo thành CO H2O, đồng thời làm mất màu xanh sunfoindigocacmin Sơ đồ phản ứng: Tanin + KMnO4 sunfoindigocacmin CO2 + H2O H2SO4 Tanin trước sau chuẩn đô Vai tro 4.1 Trong cơng nghiệp thực phẩm • Sản x́t rượu vang 11 Trong rượu vang tanin được trích ly tư nho quá trình lên men Tanin được chiết xuất từ hạt, cuông chủ yếu vỏ nho Tanin có tác dụng tạo vị chát giúp bảo vệ màu cho rượu vang Màu rượu đập có sự kết hợp các cao phân tử rượu, đó chính phản ứng trùng hợp anthocyanins tanin ngưng tụ tăng cường màu rượu bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa Vì vậy tanin chất bảo quản tự nhiên rượu vang, rượu có nhiều tanin thì ủ được lâu Tuy nhiên nếu lượng tanin quá nhiều có thể gây hiệu ứng khô có vị đắng, có thể khắc phục bằng cách ủ lâu vì lượng tanin giảm theo thời gian Lượng tanin : vang đỏ (2-20g/100 lít), vang trắng (1-10g/100 lít) • Làm dịch ép Nước lọc suôt bảo quản có thể bị đục trở lại phân tử keo (chủ yếu protein) lại nước kết tụ với hoạc vi sinh vật Vì vậy để tăng thời gian bảo quản người ta phải tiến hành loại protein dịch ép trước đóng gói bằng cách sử dụng tanin Tanin tạo kết tủa tannat với protein các chất keo tự nhiên khác nên có thể dễ dàng lọc để loại bỏ, sau đó xử bằng bột gelatin Hiện tanin được ứng dụng để làm các loại nước ép táo, đào, mận, lê… với hàm lượng khoảng 3-5g/100 lít • Sản xuất trà: Trong trà, tanin dễ bị oxy hóa dưới tác dụng enzyme (peroxydase polyphenoloxydase) oxy, các sản phẩm oxy hóa đóng vai tro chủ yếu việc tạo nên màu sắc hương vị trà, góp phần quan trọng việc quyết định chất lượng trà Trong trà xanh hàm lượng tanin từ 20 - 30%, cao nhất búp (12%) lá non (5%), ít nhất lá già (3,5%) Quá trình sấy khô ủ làm lượng tanin giảm rát nhiềuở trà búp tươi tanin chiếm từ 28 - 37% 12 4.2 Trong công nghiệp: Ứng dụng tanin công nghiệp thuộc da ứng dụng cổ điển nhất lịch sử phát triển tanin Tanin có tác dụng làm se, biến đổi da sông thành da thuộc Các tanin liên kết với các protein colagen da che phủ lên chúng, làm cho da thuộc trở nên ít thấm nước khó bị vi khuẩn, nấm môc tấn công Tanin được sử dụng khá rộng rãi kỹ thuật khai thác dầu hỏa, sản xuất xi măng, đồ gôm, nguyên liệu sản xuất sô laoij nhựa hóa học, chất chông gie cho các nồi cao áp, nồi dùng nước nặng, làm thuôc nhuộm, chất cô định màu quá trình nhuộm hay sản xuất mực in… Hiện tanin được nghiên cứu để sản xuất sơn chông gỉ, sơn chông thấm… 4.3 Trong dược liệu: - Làm thuôc săn da (do tanin kết hợp với protein tạo thành màng niêm mạc), - bôi lên vết thương dó rắn hoặc côn trùng cắn Điều trị loét miệng, họng, da…( có tính kháng khuẩn) Giải độc nhiễm kim loại nặng hoặc uông phải alkaloid Cầm máu Trị viêm ruột, kiết lị, tiêu chảy 4.4 Đối với sức khỏe: - Có tính kháng oxy hóa (khử các gôc tự nhờ khả dễ dàng tham gia các - phản ứng oxy hóa khử ổn định gôc aryloxy) nên có tác dụng ngăn ngừa loạt các loại bệnh như: ung thư, tim mạch, viêm khớp, lão hóa… Ngăn chặn tạo thành mỡ thành mạch bằng cách tham gia vận chuyển cholesterol 13 ... nghiền mịn thu được bột chất khô Cho chất bột vào bình cầu chiết bằng dung môi nước hoặc hỗn hợp nước : etanol = : 1, thu được dịch chiết chứa tanin sô tạp chất (tinh dầu, polysaccharide,... chi Acacia, Camellia, Cinchona, Cinnamomum, Colophospermum, Rheum, Salix Tính chất 2.1 Tính chất vật lý - Tanin chất vô định hình từ màu ngà vàng đến màu nâu sáng, không mùi hoặc mùi rất... kèm theo sự trùng hợp tạo phân tử lớn không tan nước đôi với tác nhân oxy hóa mạnh (KMnO K2Cr2O7, ) Đặc biệt điều kiện có mặt các chất enzyme oxy hóa polyphenoloxydase peroxydase