Chlorophyll có cấu trúc hóa học tương tự với hemoglobin trong máu, gồm 4 nhóm heme gắn với một nguyên tố kim loại ở người là nguyên tố sắt, ở thực vật và tảo là magie.
Chlorophyll là một dẫn xuất porphyrin có khung cơ bản là porphin và các dẫn xuất:
dihydroporphin và tetrahydroporphin. Porphin bao gồm 4 vòng pyrol nối với nhau bởi cầu nối methyl -CH= Phân tử diệp lục tố không cân xứng, nó còn có thêm một vòng phụ pentanol gồm các nhóm carbonyl và carboxyl liên kết với methanol. Trong phân tử
Chlorophyll, các nhóm thế được gắn kết vào các vòng pyrol và một nguyên tử Mg ở vị trí trung tâm liên kết với 4 nguyên tử Nitrogen. Bên cạnh bốn vòng pyrole (A, B, C, D),
Chlorophyll còn chứa một vòng phụ thứ 5 (vòng E). Một chuỗi terpenoid của rượu không bão hòa (fytol) đã este hóa với acid propionic liên kết với C-17 làm Chlorophyll có tính chất kỵ nước. Nhân porphyrin hình thành 10 nối đôi liên hợp là cơ sở của hoạt tính quang hoá của chlorophyll.
Do đó, Chlorophyll là một hợp chất Mg-porphyrin. Cấu trúc của Chlorophyll rất phức tạp, trải qua nhiều năm nghiên cứu các nhà khoa học mới khám phá ra rõ rệt, đến năm 1960, Strell và Woodward, đã tổng hợp được chlorophyll.
Trong tự nhiên chlophyll tồn tại ở 2 dạng :
➢ Chlorophyllα: C55H72O5N4Mg
➢ Chlorophyll𝛽: C55H70O6N4Mg
Hai loại này khác nhau về hàm lượng oxy, hydro và một số tính chất riêng. Tỉ lệ
𝐶ℎ𝑙𝑜𝑟𝑜𝑝ℎ𝑦𝑙𝑙 α 𝐶ℎ𝑙𝑜𝑟𝑜𝑝ℎ𝑦𝑙𝑙 𝛽 =3
1. Màu của Chlorophyll 𝛽 nhạt hơn màu của Chlorophyllα.
Chlorophyll𝛽 khác Chlorophyllα ở chỗ: nhóm –CHO thay cho nhóm –CH3 ở
Chlorophyllα. Ngoài 2 hai dạng Chlorophyllα, 𝛽 còn có các dạng khác: c, d, e được tìm thấy ở tảo.