Углеродный скелет и классификация фенолов

Широте распространения фенольных соединений в растительном мире соответствует и разнообразие их химической структуры. Разобраться в этой массе веществ непросто. Нужно опираться при этом на определенные закономерности. Прежде всего фенольные вещества встречаются в растениях, подобно углеводам, белкам, нуклеиновым кислотам, в виде моно- и полимерных соединений. Основой их структуры является углеродный скелет, в строение которого число и расположение гидроксильных групп, а также других группировок и радикалов (метильных СН3—, карбонильных — С=O, метоксильных СН3—О—, ацетильных СН3—СО—О— и т. п.) вносят достаточное разнообразие. Соединения фенолов с углеводами образуют обширный класс гликозидов, фенольная часть которых носит название агликона.

Мономерные фенольные соединения. Формулы простейших представителей этих соединений (окси-, диокси- и триоксибензолов 1) с учетом делокализации сопряженных двойных связей бензольного кольца изображают следующим образом:

Фенол
Фенол
Пирокатехин
Пирокатехин
Резорцин
Резорцин
Гидрохинон
Гидрохинон
Пирогаллол
Пирогаллол
Флороглюцин
Флороглюцин

Оксигидрохинон

Все перечисленные простейшие представители фенольных мономеров имеют совершенно одинаковый шестичленный углеродный скелет — бензольное ядро и никаких боковых цепочек. В растениях эти вещества в свободном состоянии встречаются весьма редко. Так, фенол содержится в иглах и шишках сосны, в некоторых лишайниках, пирокатехин — в чешуе лука, плодах грейпфрута, флороглюцин — в шишках секвойи. Гидрохинон несколько более распространен: его довольно много, главным образом в виде глюкозида арбутина, в листьях, коре и семечках груши. Гораздо шире распространены сложные олиго- и полимерные фенолы, в состав которых входят остатки пирогаллола, пирокатехина и флороглюцина.

С6—C1. Соединения этого рода — оксибензойные кислоты, в которых короткая боковая цепочка представлена карбоксильной кислотной группой — СООН. Простейшее соединение этого ряда — бензойная кислота — не содержит гидроксильных групп и потому к фенольным соединениям не относится. По взаимному расположению карбоксильной и гидроксильной групп фенолокислоты делятся на две основные группы:

Салициловая (R1=R2=H)
о-Пирокатеховая (R1=H; R2= OH)
Гентизиновая (R1=OH; R2=H)
n-Оксибензойная (R1=R2=H) Протокатеховая (R1=H; R2=OH) Галловая (R1=R2 = OH) Ванилиновая (R1=H; R2=OCH3) Сиреневая (R1=R2=OCH3)

Эти вещества распространены достаточно широко у покрытосеменных растений в свободном виде, а n-оксибензойная, ванилиновая и сиреневая кислоты образуются при деструкции лигнина. Димеры галловой кислоты встречаются как в свободном состоянии, так и в виде полимерных галло- и эллаготанинов.