Усниновая кислота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Усниновая кислота
Usnic acid.svg
Общие
Систематическое
наименование
2,6-диацетил-7,9-дигидрокси-8,9b-диметил-1,3(2H,9bH)-дибензофурандион
Хим. формула С18H16O7
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 344,315 г/моль
Плотность 1,54 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 204 °C
Классификация
Рег. номер CAS 7562-61-0
PubChem 5646
Рег. номер EINECS 231-456-0
SMILES
ChemSpider 5444
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Усни́новая кислота́ является одним из специфических лишайниковых веществ, которые образуются в процессе метаболизма и не встречаются в других группах организмов. Название происходит от рода лишайников Usnea.

Лишайники хорошо известны разнообразием вторичных метаболитов, так называемыми лишайниковыми веществами. Пожалуй, наиболее известным вторичным метаболитом лишайников является усниновая кислота, которая продуцируется в Cladonia (Cladoniaceae), Usnea (Usneaceae), Lecanora (Lecanoraceae), Ramalina (Ramalinaceae), Evernia, Parmelia (Parmeliaceae), Alectoria (Alectoriaceae) и в других родах лишайников. Усниновая кислота обладает противовирусной, антибиотической, анальгетической, противотуберкулезной и инсектицидной активностями.

Усниновая кислота продуцируется микобионтом лишайника, — это было впервые показано в работе и в дальнейшем усниновую кислоту извлекли из изолированных микобионтов лишайников рода Ramalina. Усниновая кислота впервые была выделена в 1843 г. из лишайников родов Ramalina и Usnea, годом позже характеризована как индивидуальное вещество и получила своё название. Через девять десятилетий было установлено её химическое строение.

Усниновая кислота продуцируется в лишайниках в больших количествах, составляя до 8 % от сухого веса талломов. Наблюдаются большие сезонные колебания содержания усниновой кислоты в талломах лишайников: пиковый уровень в конце весны и начале лета, и в целом низкий уровень в течение осени и зимы. Содержание усниновой кислоты коррелирует со временем наступления летнего солнцестояния, уровнями солнечной радиации и температурными условиями, зависит от места произрастания лишайника.

Усниновая кислота — кристаллическое вещество жёлтого цвета , по своему строению относится к производным дибензофурана и существует в виде двух энантиомерных форм, различающихся конфигурацией метильной группы у атома С9b. Правовращающий энантиомер имеет R-конфигурацию ангулярной метильной группы и его удельное вращение составляет +478 (с 0.2 CHCl3, (град•мл)•(г•дм)-1). Типичным продуцентом (+)-усниновой кислоты является Usnea Longissima, источником левовращающего энантиомера усниновой кислоты можно назвать Cladonia Stellaris (-458, c 0.2 CHCl3, (град•мл)•(г•дм)-1).

Гидроксильные группы усниновой кислоты участвуют в образовании сильных межмолекулярных водородных связей. Константы диссоциации гидроксильных групп усниновой кислоты, определенные спектрофотометрическим титрованием , составляют: pKa1 4.4 (C3-OH), pKa2 8.8 (C7-OH), pKa3 10.7 (C9-OH). Кислотность среды и соотношение нейтральной и анионной форм усниновой кислоты, по предположению исследователей, играют важную роль в жизнедеятельности лишайника.

Гидроксильные группы этой молекулы образуют сильные внутримолекулярные водородные связи, а также способны формировать межмолекулярные водородные связи, что может способствовать быстрой передаче избыточной энергии, полученной лишайниками от солнца, окружающей среде в виде тепла.

Наличие резорцинового цикла и системы сопряжённых карбонильных групп способствуют тому, что молекула усниновой кислоты широко поглощает в ближнем УФ (320—400 нм), среднем УФ (280—320 нм) и дальнем УФ (ниже 280 нм) диапазонах. Следует отметить, что этот метаболит выступает в качестве эффективного солнцезащитного средства для лишайников. Это позволяет лишайникам, например, при условии долгого пребывания на солнце в жарких пустынях снизить вредное воздействие солнечного излучения.

Основным способом получения усниновой кислоты, начиная с первых исследований в XIX в и до наших дней, является экстрагирование лишайников органическими растворителями и последующие осаждение из экстракта или его перекристаллизация. Усниновая кислота хорошо растворяется в бензоле, хлороформе, амиловом спирте, ледяной уксусной кислоте, малорастворима в этаноле, петролейном эфире, диэтиловом эфире и нерастворима в воде.[1]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Sokolov, D. N.; Luzina, O. A.; Salakhutdinov, N. F. Usnic acid: preparation, structure, properties and chemical transformations. — Russian Chemical Reviews. — 2012. — 81. — 747—768.