Галловая кислота
Га́лловая кислота́ (3,4,5-тригидроксибензойная кислота, 3,4,5-триоксибензойная кислота), ароматическая гидроксикарбоновая кислота, фенолкарбоновая кислота, C6 H2 (OH)3 COOH. Соли и эфиры называются галлаты. Молярная масса 170,13 г/моль. Плотность 1,694 г/см3 . tпл безводной галловой кислоты 240 °C (с разложением). Галловую кислоту открыл К. В. Шееле в 1785 г. в вытяжке из галлов на дубовых листьях.
Физико-химические свойства
Галловая кислота – бесцветное кристаллическое вещество, темнеющее на свету, хорошо растворимое в горячей воде [33 г/100 мл (100 °C)], этаноле [27,2 г/100 мл (25 °C)], растворимое в диэтиловом эфире [2,5 г/100 мл (15 °C)], холодной воде [1,16 г/100 мл (25 °C)], глицерине, ацетоне, нерастворимое в хлороформе, бензоле. Из воды кристаллизуется в виде моногидрата [tпл 220 °C (с разложением)], теряет воду при нагревании до 100–120 °C. Константы диссоциации кислоты (pKa ) составляют 4,33 и 8,85.
Галловая кислота – сильный восстанавливающий агент, она восстанавливает соли золота и серебра до металлов, ионы железа (III) до ионов железа (II). С хлорным железом образует комплекс синего цвета (галловые чернила). При сухой перегонке галловая кислота декарбоксилируется с образованием пирогаллола. При нагревании с концентрированной серной кислотой даёт продукт конденсации – руфигалловую кислоту (гексагидроксиантрахинин).
Галловая кислота легко окисляется на воздухе, особенно в виде растворов солей щелочных металлов. Мышьяковая кислота, перманганат калия, персульфат, иод окисляют галловую кислоту в эллаговую кислоту.
При гидрировании на родий-алюминиевом катализаторе галловая кислота превращается в гексагидрогалловую кислоту.
Галловая кислота образует межмолекулярные сложные эфиры (депсиды), такие как метадигалловая, метатригалловая кислоты и циклические эфиры (депсидоны).
Способы получения
Галловую кислоту получают щелочным, кислотным или ферментативным гидролизом таннинов.
Участие в обмене веществ
У растений и бактерий галловая кислота синтезируется из 3-дегидропроизводного шикимата под действием мультифункционального фермента шикиматдегидрогеназы (КФ 1.1.1.25) через образование промежуточного соединения 3,5-дидегидропроизводного шикимата, которое подвергается спонтанной ароматизации. При взаимодействии галловой кислоты с уридиндифосфатглюкозой образуется сложный эфир β-глюкогаллин, который в результате серии последовательных реакций галлоилирования превращается в пента-О-галлоилглюкозу, ключевой интермедиат при биосинтезе галло- и эллаготаннинов.
В некоторых растениях галловая кислота содержится в свободном состоянии, например в сумахе, листьях чая, дубовой коре, корнях гранатового дерева, листьях винограда.
Сложные эфиры галловой кислоты с многоатомными спиртами, например глюкозой, образуют гидролизуемые таннины. Галлотаннины накапливаются в растениях в значительных количествах; так, галлы сумаха китайского могут содержать до 70 % таннинов (от веса сухого вещества).
Применение
Галловая кислота используется для получения пирогаллола, синтеза красителей и лекарственных препаратов. Субгаллат висмута используется как вяжущее, подсушивающее и противовоспалительное средство. Эфиры галловой кислоты применяют в качестве антиоксидантов в пищевой промышленности.
Содержание в продуктах питания
Содержание галловой кислоты в продуктах питания
| № п/п | Растение, продукт | Содержание |
| 1 | Чай чёрный, лист – на сырой вес | 3,5 г/кг |
| 2 | Чай чёрный, напиток | 24 мг/л |
| 3 | Чай зелёный, лист – на сухой вес | 2,3–5,2 г/кг |
| 4 | Вина французские | 31–38 мг/л |
| 5 | Вина калифорнийские красные (белые) | 65–126 (16–46) мг/л |
| 6 | Пиво немецкое Rauchbier | 3,5 мг/л |
| 7 | Ягоды:
|
8–67 мг/кг 19–38 мг/кг 11–44 мг/кг 30–62 мг/кг 3–38 мг/кг |
Литература
- Kortüm G. Dissociation constants of organic acids in aqueous solution / G. Kortüm, W. Vogel, K. Andrussow. – London : Butterworths, 1961. – (Pure and applied chemistry ; vol. 1, № 2/3).
- Справочник химика. Т. 2. Основные свойства неорганических и органических соединений / гл. ред. Б. П. Никольский. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва ; Ленинград : Химия, 1965.
- Лебедев С. И. Физиология растений. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва : Агропромиздат, 1988.
- Haslam E. Plant polyphenols (vegetable tannins): gallic acid metabolism / E. Haslam, Y. Cai // Natural Product Reports. – 1994. – Vol. 11. – P. 41–66.
- Тутельян В. А. Биологически активные вещества растительного происхождения. Фенольные кислоты: распространенность, пищевые источники, биодоступность / В. А. Тутельян, Н. В. Лашнева // Вопросы питания. – 2008. – Т. 77, № 1. – С. 4–19.
- Mechanism of gallic acid biosynthesis in bacteria (Escherichia coli) and walnut (Juglans regia) / R. M. Muir, A. M. Ibáñez, S. L. Uratsu [et al.] // Plant Molecular Biology. – 2011. – Vol. 75, № 6. – P. 555–565.
- Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry / ed.-in-chief B. Elvers. – 7th, compl. rev. ed. – Weinheim : Wiley-VCH, 2011. – Vol. 18.
Интернет-ресурсы
- Висмута субгаллат (bismuth subgallate) описание // VIDAL (Дата обращения: 22 июня 2022)
- A4QB65 · AROE_CORGB // UniProt (Дата обращения: 22 июня 2022)
