Wat is Pyrogallol?
Pyrogallol, ook bekend als 1,2,3-trihydroxybenzeen, is een witte kristallijne vaste stof met de formule C6H6O3. Pyrogallol bestaat in de vorm van kleurloze naalden of blaadjes, die geleidelijk van kleur veranderen naar donkergrijs bij blootstelling aan lucht of licht.
Het is een polyfenol dat oorspronkelijk in 1786 door SCHEELE werd ontdekt door droge distillatie van galluszuur (3,4,5-trihydroxybenzoëzuur).
Pyrogallolderivaten worden van nature aangetroffen in verschillende verbindingen, waaronder tannine, anthocyaan en alkaloïden.
Inhoudsopgave
1. Productie van Pyrogallol
Pyrogallol wordt commercieel geproduceerd door decarboxylatie van galluszuur, dat wordt bereid door hydrolyse van tannine.
De reactie wordt batchgewijs uitgevoerd. Een 50% waterige oplossing van galluszuur wordt in een autoclaaf verhit tot 175-200 °C en de druk neemt toe tot 1,2 MPa tijdens de reactie.
Na voltooiing van de ontwikkeling van koolstofdioxide wordt de oplossing gekoeld. De reactie verloopt kwantitatief.
Na ontkleuring van het reactiemengsel met houtskool wordt een ruw product verkregen, dat wordt gezuiverd door sublimatie of vacuümdestillatie.
De kosten voor het verkrijgen van pyrogallol zijn relatief hoog, aangezien het uitgangsmateriaal galluszuur afkomstig is van een natuurlijk product dat beperkt beschikbaar is. Daarom zijn alternatieve methoden voor het produceren van galluszuur gezocht.
Base-gekatalyseerde condensatie van trimethylpropaan-1,2,3-tricarboxylaat met het dimethylketal van mesoxaalzuur, gevolgd door hydrolyse en decarboxylering, levert galluszuur op met een opbrengst van 74%. De reactie van de ketal- en glutaarzuurester levert pyrogallol op zonder de vorming van galluszuur.
Er zijn ook verschillende andere methoden ontwikkeld voor de productie van pyrogallol, zoals de oxidatie van resorcinol met waterstofperoxide, hydrolyse van 2,6-diamino-4-butylfenol, demethylering van 4-gesubstitueerde 2,6-dimethoxyfenolen, oxidatie van 2,6-dimethylfenol, hydrolyse van 2,2,6,6-tetrachloorcyclohexanon, deoximatie van 1,2,3-cyclohexanetrion-1,3-dioxime en dehydrogenering van 1,2,3-trihydroxycyclohexaan.
2. Chemische reacties van pyrogallol
Pyrogallol, een polyhydroxybenzeen, wordt beschouwd als het meest krachtige reductiemiddel. De waterige oplossing absorbeert snel gasvormige zuurstof en slaat een donkerbruine substantie neer.
Pyrogallol is op grote schaal gebruikt voor de kwantitatieve bepaling van zuurstof vanwege deze eigenschap.
Het chemische gedrag van pyrogallol is vergelijkbaar met dat van fenolen. Mono-, di- en trigesubstitueerde producten kunnen worden gesynthetiseerd via traditionele methoden zoals verestering en verethering van de hydroxygroepen.
Bij verhitting met waterig kaliumbicarbonaat levert pyrogallol voornamelijk pyrogallol-4-carbonzuur (2,3,4-trihydroxybenzoëzuur) op, met galluszuur als bijproduct.
Pyrogallol kan formylering, acylering en Mannich-reactie ondergaan om 4-gesubstitueerde cyclohexenonen als primair product te vormen.
Bromering met broom resulteert uiteindelijk in 1,2,6,6-tetrabroomcyclohexeen-3,4,5-trion. Reactie met fosgeen levert pyrogallolcarbonaat op en met thionylbromide produceert 4,5,6-tribroompyrogallol.
De kwantitatieve analyse van zware metaalionen wordt bereikt via de zeer gevoelige kleurreacties van pyrogallol in waterige oplossing met hen. Edelmetaalionen (bijv. Ag+, Au2+, Hg2+) worden gereduceerd tot elementaire metalen.
Een katalysator voor afwisselende polymerisatie van koolstofdioxide en propyleenoxide wordt gecreëerd door een complex gevormd uit di-ethylzink en pyrogallol.
3. Toepassingen van pyrogallol
Pyrogallol is een veelzijdige verbinding die bruikbaar is in fotografie, lithografie en haarverf, en wordt gebruikt als antioxidant en stabilisator in verschillende toepassingen.
Het gebruik van pyrogallol in het domein van cosmetica en medicijnen is de laatste tijd afgenomen, toegeschreven aan de aanzienlijke toxiciteit ervan.
Referentie
- Phenol Derivatives; Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a19_313
