Введение
3,4,5-Тригидроксибензойная кислота
Галловая кислота (также известная как 3,4,5-тригидроксибензойная кислота) — это тригидроксибензойная кислота с формулой C6H2(OH)3CO2H. Она классифицируется как фенольная кислота. Она содержится в каллусах дуба, сумахе, гамамелисе, чайных листьях, коре дуба и других растениях. Это белое твердое вещество, хотя образцы обычно имеют коричневый оттенок из-за частичного окисления. Соли и эфиры галловой кислоты называются галлатами. Её название происходит от дубовых каллусов, которые исторически использовались для получения таниновой кислоты. Несмотря на название, галловая кислота не содержит галлия.
Изоляция и производные
Галловая кислота легко высвобождается из галлотаннинов посредством кислотного или щелочного гидролиза. При нагревании с концентрированной серной кислотой галловая кислота превращается в руфигаллол. Гидролизуемые танины при гидролизе распадаются с образованием галловой кислоты и глюкозы или эллагиновой кислоты и глюкозы, известные как галлотаннины и эллагитаннины соответственно.
Биосинтез
Галловая кислота образуется из 3-дегидрошикимата под действием фермента шикиматдегидрогеназы с образованием 3,5-дидегидрошикимата. Это последнее соединение ароматизируется.
Окисление и окислительная связь
Алкальные растворы галловой кислоты легко окисляются на воздухе. Окисление катализируется ферментом галлатдиоксигеназой, обнаруженным в Pseudomonas putida. Окислительное сочетание галловой кислоты с мышьяковой кислотой, перманганатом, персульфатом или йодом приводит к образованию эллагиновой кислоты, как и реакция метилгаллата с хлоридом железа(III).
Гидрогенизация
Гидрирование галловой кислоты приводит к образованию циклогексанового производного – гексагидрогалловой кислоты.
Декарбоксилирование
Нагревание галловой кислоты приводит к образованию пирогаллола (1,2,3-тригидроксибензол). Эта реакция катализируется галлат-декарбоксилазой.
Эстерификация
Известно множество сложных эфиров галловой кислоты, как синтетических, так и природных. Галлат-1-бета-глюкозилтрансфераза катализирует гликозилирование (присоединение глюкозы) галловой кислоты.
Исторический контекст и использование
Галловая кислота является важным компонентом железных чернил, стандартных европейских чернил для письма и рисования с XII по XIX век, с историей, уходящей корнями в Римскую империю и свитки Мертвого моря. Плиний Старший (23–79 гг. н.э.) описывает использование галловой кислоты для выявления примесей в вердигрисе и пишет, что она применялась для производства красителей. Шишки дуба (также известные как дубовые яблоки) измельчали и смешивали с водой, получая дубильную кислоту. Затем её смешивали с зеленым купоросом (сульфатом железа), получаемым путем выпаривания сульфатной воды из родника или шахтного дренажа, и камедью акации; эта комбинация ингредиентов давала чернила. Галловая кислота была одним из веществ, используемых Анджело Май (1782–1854) и другими ранними исследователями палимпсестов для удаления верхнего слоя текста и выявления скрытых под ним рукописей. Май был первым, кто применил её, но делал это "неосторожно", часто повреждая рукописи настолько, что они становились непригодными для дальнейшего изучения другими исследователями. Галловую кислоту впервые изучил шведский химик Карл Вильгельм Шееле в 1786 году. В 1818 году французский химик и фармацевт Анри Браконно (1780–1855) разработал более простой метод очистки галловой кислоты из шишек дуба; галловую кислоту также изучал французский химик Теофиль Жюль Пелуз (1807–1867) и другие. В смеси с уксусной кислотой галловая кислота использовалась в ранних видах фотографии, таких как калотипия, для повышения светочувствительности серебра; она также применялась при проявлении фотографий.
Возникновение
Галловая кислота содержится в ряде наземных растений, таких как паразитическое растение Cynomorium coccineum, водное растение Myriophyllum spicatum и сине-зелёная водоросль Microcystis aeruginosa. Галловая кислота также встречается в различных видах дуба, Caesalpinia mimosoides, и в коре стебля Boswellia dalzielii, среди прочих. Многие продукты питания содержат различное количество галловой кислоты, особенно фрукты (включая клубнику, виноград, бананы), а также чай, гвоздику и уксус. Плоды рожкового дерева являются богатым источником галловой кислоты (24–165 мг на 100 г).