Gentisinsäure

Strukturformel
	Datei:Gentisinsäure.svg
Allgemeines
Name	Gentisinsäure
Andere Namen	2,5-Dihydroxybenzoesäure; 5-Hydroxysalicylsäure; Hydrochinoncarbonsäure; DHB; Vorlage:INCI;
Summenformel	C7H6O4
Kurzbeschreibung	hellgelber, geruchloser Feststoff<ref name="Merck">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	207-718-5
ECHA-InfoCard	100.007.017
PubChem	3469
ChemSpider	3350
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Eigenschaften
Molare Masse	154,12 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	199–200 °C (Zersetzung)<ref name="ChemIDplus" />
pKS-Wert	2,95 (COOH)<ref name="ChemIDplus" />
Löslichkeit	schlecht löslich in Wasser: 5 g·l−1 (5 °C)<ref name="ChemIDplus" />; löslich in Ethanol und Ether<ref name="Eagleson">Mary Eagleson: Concise Encyclopedia Chemistry. Walter de Gruyter, 1994, ISBN 3-11-011451-8, S. 449 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.).</ref>;
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Achtung	Gefahrensymbol
	Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 302‐315‐319‐335
	P: 261‐305+351+338<ref name="Sigma" />
Toxikologische Daten	4500 mg·kg−1 (LD50, Maus, oral)<ref name="ChemIDplus">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM)Vorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar)</ref>; 3000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, i.p.)<ref name="ChemIDplus" />;
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Gentisinsäure (2,5-Dihydroxybenzoesäure) ist eine aromatische Verbindung, die sich formal sowohl von der Benzoesäure als auch vom Hydrochinon (1,4-Dihydroxybenzol) ableitet. Die Struktur besteht aus einem Benzolring mit einer Carboxygruppe (–COOH) und zwei Hydroxygruppen (–OH) als Substituenten. Sie gehört zur Gruppe der Dihydroxybenzoesäuren und kommt in einigen Pflanzen wie Kümmel und Lavendel sowie Enzian (wiss. Name Gentiana) vor.<ref name="Römpp">Eintrag zu Gentisinsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>

Vorkommen

Gentisinsäure ist ein Nebenprodukt (1 %) beim Metabolismus der Acetylsalicylsäure, das von den Nieren ausgeschieden wird.<ref name="Levy">G. Levy, T. Tsuchiya: Salicylate Accumulation Kinetics in Man. In: New England Journal of Medicine. 287, Nr. 9, 1972, S. 430–432, doi:10.1056/NEJM197208312870903.</ref>

Darstellung

Historisch wurde Gentisinsäure aus 5-Bromsalicylsäure durch Schmelzen mit Natriumhydroxid hergestellt.<ref name="Rakowski">P. v. Rakowski, W. Leppert: Ueber Hydrochinoncarbonsäure. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 8, Nr. 1, 1875, S. 788–790; doi:10.1002/cber.187500801256, gallica.bnf.fr.</ref>

Datei:Synthesis Gentisic acid A.svg

Weiters gelang 1881 Ferdinand Tiemann die Darstellung durch das Schmelzen von Kaliumhydroxid mit Gentisinaldehyd, der aus Hydrochinon und Chloroform in Gegenwart von Natronlauge hergestellt wurde.<ref name="Tiemann">F. Tiemann, M. Müller: Ueber Abkömmlinge des Hydrochinons . In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 1881, 14, S. 1985–1999 gallica.bnf.fr.</ref>

Gentisinsäure wird durch Carboxylierung von Hydrochinon mittels Kolbe-Schmitt-Reaktion hergestellt.<ref name="Ullmann">P. M. Hudnall: Hydroquinone. In Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2002, doi:10.1002/14356007.a13_499.</ref>

Datei:Synthesis Gentisic acid B.svg

Die Synthese gelingt auch bei Atmosphärendruck durch Kochen von Hydrochinon mit Tetrachlorkohlenstoff und Kupferpulver. Tetrachlormethan ist redoxäquivalent zu Kohlenstoffdioxid.<ref>Patent DE258887C: Verfahren zur Darstellung von Phenolcarbonsäuren. Angemeldet am 10. Januar 1912, veröffentlicht am 17. April 1913, Erfinder: Joseph Zeltner, Max Landau.‌</ref>

Auch bei der Oxidation von Salicylsäure mit Kaliumpersulfat<ref>Patent US4497744A: Gentisic acid salts as radiographic scanning agent stabilizers. Angemeldet am 3. November 1980, veröffentlicht am 5. Februar 1985, Anmelder: Mallinckrodt Inc, Erfinder: Mahdi B. Fawzi.‌</ref> entsteht in Gegenwart von Eisen(II)-sulfat Gentisinsäure.<ref name="Morris">S. G. Morris: Preparation of Gentisic Acid and its Fatty Alcohol Esters in J. Am. Chem. Soc. 71, Nr. 6, 1949, S. 2056–2057, doi:10.1021/ja01174a046.</ref>

Datei:Synthesis Gentisic acid C.svg

Reaktionen

Direkte Bromierung von Gentisinsäure liefert 3-Bromgentisinsäure.<ref name="Crawford">R. L. Crawford, S. W. Hutton, P. J. Chapman: Purification and Properties of Gentisate 1,2-Dioxygenase from Moraxella osloensis. In: Journal of Bacteriology. 121, Nr. 3, 1975, S. 794–799; PMC 246005 (freier Volltext).</ref><ref name="Kloetzel">M. C. Kloetzel, B. Y. Abadir: Synthetic Analogs of Cortical Hormones. II. 3-Substituted a-2,5-Trihydroxyacetophenone Derivatives. In: J. Am. Chem. Soc. 77, Nr. 14, 1955, S. 3823–3826, doi:10.1021/ja01619a043.</ref> Ein Überschuss von Brom führt zur Eliminierung der Carboxygruppe, es entsteht Bromanil (2,3,5,6-Tetrabrom-1,4-benzochinon).<ref name="Hemmelmayr1">F. v. Hemmelmayr: Zur Kenntnis der Gentisinsäure (2, 5-Dioxybenzencarbonsäure (1)) und einiger ihrer Derivate. In: Monatshefte für Chemie. 30, Nr. 3, 1909, S. 255–269, doi:10.1007/BF01519683.</ref> Beim Erhitzen der Bromgentisinsäure auf 160 °C in Gegenwart von Wasser entsteht Bromhydrochinon.<ref name="Hemmelmayr1" />

Datei:Bromination Gentisic acid.svg

Acetylierung mit Essigsäureanhydrid liefert die Diacetylgentisinsäure, die bei 118–119 °C schmilzt.<ref name="Hemmelmayr1" /> Mit Diazomethan kann der Methylester hergestellt werden.<ref name="Klemenc" /> Die direkte Nitrierung von Gentisinsäure ist nur mit geringen Ausbeuten mit stark verdünnter Salpetersäure möglich, es findet hauptsächlich eine Oxidation unter Bildung von Oxalsäure statt.<ref name="Hemmelmayr1" /> Ebenso misslingt die direkte Nitrierung des Diacetylderivates.<ref name="Hemmelmayr1" /> Die Synthese von 3-Nitrogentisinsäure kann jedoch über den Methylester der Diacetylgentisinsäure erfolgen.<ref name="Klemenc">A. Klemenc: Über Nitrogentisinsäuren. In: Monatshefte für Chemie. 1912, 33, S. 1243–1254, doi:10.1007/BF01518823.</ref> Durch Reduktion mit Zinn(II)-chlorid und Salzsäure entsteht aus 3-Nitrogentisinsäure die 3-Aminogentisinsäure.<ref name="Hemmelmayr2">F. v. Hemmelmayr: Über einige neue Derivate von Di- und Trioxybenzoesäuren. In: Monatshefte für Chemie. 1914, 35, S. 1–8, doi:10.1007/BF01519727.</ref>

Datei:Nitration Gentisic acid.svg

Wie die meisten Hydrochinonderivate kann Gentisinsäure leicht oxidiert werden.

Verwendung

Gentisinsäure wird als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Pharmazeutika (besonders Analgetika und Antirheumatika) und anderen organischen Verbindungen verwendet.

Sie wird bei der MALDI-TOF-Analytik als Matrix zur Ionisation von Peptiden, Proteinen und Kohlenhydraten angewendet.<ref name="Strupat">K. Strupat, M. Karas, F. Hillenkamp: 2,5-Dihydroxybenzoic acid: a new matrix for laser desorption—ionization mass spectrometry. In: International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. 1991, 111, S. 89–102, doi:10.1016/0168-1176(91)85050-V.</ref> Sie kann als Reagens zur Detektion von Borsäure in Peptiden eingesetzt werden.<ref name="Crumpton">J. B. Crumpton, W. Zhang, W. L. Santos: Facile Analysis and Sequencing of Linear and Branched Peptide Boronic Acids by MALDI Mass Spectrometry. In: Analytical Chemistry. 83, Nr. 9, 2011, S. 3548–3554, doi:10.1021/ac2002565.</ref>

Außerdem wird sie in der Medizin als Glucosamid (Amid von Glucosamin) zur parenteralen Anwendung verwendet. Gentisinsäure hemmt, ebenso wie Salicylsäure, die Prostaglandinsynthese und wurde daher früher als Antirheumatikum verwendet.<ref name="Römpp" />

Natriumgentisat wird als Medikament gegen rheumatisches Fieber eingesetzt.<ref name="Meade">B. W. Meade, M. J. H. Smith: The estimation of Sodium Gentisate in Plasma and Urine. In: Journal of Clinical Pathology, 1951, 4, S. 226; PMC 1023403 (freier Volltext).</ref><ref name="Schaefer">L. E. Schaefer, I. A. Rashkoff, R. S. Megibow: Sodium Gentisate in the Treatment of Acute Rheumatic Fever. In: Circulation, 1950, 2, S. 265–270. (ahajournals.org; PDF; 1,2 MB)</ref> Zink- und Mangangentisat können als Katalysatoren für die Polyesterbildung verwendet werden.<ref>Patent US3673157A: Zinc and manganese gentisate as polyester catalysts and molecular weight enhancer. Angemeldet am 31. Juli 1970, veröffentlicht am 27. Juni 1972, Anmelder: FMC Corp, Erfinder: John A. Price, Mary J. Stewart.‌</ref> 2-Aminogentisinsäure hat antibiotische Eigenschaften gegenüber grampositiven und gramnegativen Bakterien.<ref>Patent EP0259778B1: Antibiotisch wirksames Gentisinsäurederivat. Angemeldet am 3. September 1987, veröffentlicht am 28. März 1990, Anmelder: Hoechst Aktiengesellschaft, Erfinder: Axel Zeeck et al.‌</ref>

Weblinks

2,5-Dihydroxybenzoesäure

Beilstein (Syst.Nr. 1105), Band. 10:
- H 384 – Internet Archive
- EI 180 – Internet Archive
- EII 257 – Internet Archive

Einzelnachweise