Inositolje cyklický polyol s chemickou strukturou podobnou glukóze. Molekulární vzorec C6H12O6, CAS 87-89-8. Je to bílý nebo téměř bílý krystalický prášek s vysokou teplotou tání a rozpustností. Má hygroskopičnost a je náchylný k absorpci vlhkosti ze vzduchu, takže je vlhký. Má dobrou rozpustnost ve vodě a dokáže rozpustit asi 33 g inositolu na 100 g vody při 20 stupních. Kromě toho je také snadno rozpustný v organických rozpouštědlech, jako je ethanol a glycerol. Při zahřívání vykazuje dobrou tepelnou stabilitu a při zahřívání na 200 stupňů po dobu 4 hodin může podléhat pouze mírnému rozkladu. S dalším zvyšováním teploty však inositol postupně ztrácí svou vlhkost a nakonec se rozkládá na jiné látky. Má optickou rotaci, to znamená, že jeho schopnost otáčet polarizované světlo je odlišná. Tato vlastnost souvisí s jeho chirální strukturou, která umožňuje molekulám inositolu, aby byly v roztoku uspořádány dvěma různými způsoby. Inositol má více krystalických forem, mezi nimiž jsou - Inositol a - Inositol dvě nejběžnější formy. Mezi různými krystalovými formami jsou nepatrné rozdíly ve fyzikálních vlastnostech, jako je teplota tání a rozpustnost. Inositol, který je široce přítomen v různých přírodních živočišných, rostlinných a mikrobiálních tkáních, byl původně extrahován ze svalové tkáně, odtud jeho název. Je to nezbytná nízkomolekulární organická látka pro fyziologické funkce lidí a zvířat. Široce se vyskytuje v různých biologických tkáních ve volném nebo kombinovaném stavu. Inositol je obvykle klasifikován jako vitamin B. Inositol má více než sto let dlouhou historii od svého objevení a má širokou škálu použití. Jeho funkce jsou stále objevovány a také se rozšiřuje rozsah jeho aplikací.
(Odkaz na produkt: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-materials/pure-inositol-powder-cas-87-89-8.html )
Inositol je cyklický alkohol s více hydroxylovými funkčními skupinami. Díky své jedinečné kruhové struktuře má inositol některé speciální chemické vlastnosti. Následuje podrobný popis chemických vlastností inositolu:
1. Kruhová struktura: Inositol je cyklický alkohol se šestičlenným uhlíkovým kruhem, který vzniká dehydratací a kondenzací mezi 1,3,5-cyklohexanitriolem a 2,4-cyklohexandiolem prostřednictvím intramolekulárních hydroxylových skupin. Tato kruhová struktura činí inositol vysoce stabilním a méně náchylným k reakcím otevření kruhu. Mezitím cyklická struktura inositolu také přináší dvě velmi důležité vlastnosti. Za prvé, díky přítomnosti více hydroxylových funkčních skupin v cyklické struktuře může inositol podléhat chemickým reakcím s mnoha látkami, jako je esterifikace, etherifikace, oxidace atd. Za druhé, cyklická struktura inositolu mu dodává určité stereochemické vlastnosti, jako je např. jako optická aktivita.
2. Hydroxylové funkční skupiny: V molekulách inositolu je více hydroxylových funkčních skupin, které mají různé chemické vlastnosti a funkce. Za prvé, hydroxylové skupiny se mohou účastnit chemických reakcí, jako je esterifikace, etherifikace, oxidace atd., což umožňuje chemickou syntézu inositolu s mnoha látkami. Za druhé, vodíkové vazby mohou být vytvořeny mezi hydroxylovými skupinami inositolu, což mu dává určitý stupeň rozpustnosti a stability ve vodě. Kromě toho mají hydroxylové skupiny inositolu také redukovatelnost a mohou podléhat oxidačním reakcím za vzniku aldehydů nebo ketonových sloučenin. Současně se hydroxylové skupiny podílejí také na různých fyziologických funkcích a metabolických procesech inositolu v organismech, jako je podpora vstřebávání a využití glukózy, regulace struktury a funkce buněčných membrán, zlepšení funkce nervového systému a antioxidační aktivita. .
3. Stereochemické vlastnosti: Inositol má více chirálních atomů uhlíku, má tedy stereochemické vlastnosti. V molekulách inositolu jsou první, třetí a pátý atom uhlíku v konfiguraci R, zatímco druhý a čtvrtý atom uhlíku jsou v konfiguraci S. Tato stereochemická struktura poskytuje inositol specifickou optickou aktivitu.
4. Oxidační reakce: Hydroxylové funkční skupiny v molekulách inositolu mohou podléhat oxidačním reakcím za vzniku odpovídajících aldehydů nebo ketonů. Normálně se oxidace hydroxylových skupin provádí katalytickým působením biologických enzymů.
5. Esterifikační a etherifikační reakce: Hydroxylové skupiny v molekulách inositolu mohou podléhat esterifikačním nebo etherifikačním reakcím s karboxylovými kyselinami nebo alkoholovými sloučeninami za vzniku odpovídajících esterových nebo etherových sloučenin. Tyto sloučeniny mají typicky lepší rozpustnost ve vodě a stabilitu.
5.1 Esterifikační reakce:
Esterifikační reakce je reakce mezi inositolem a karboxylovou kyselinou za působení katalyzátoru za vzniku esterových sloučenin. Běžně používanými katalyzátory mohou být kyseliny nebo zásady. Následuje chemická rovnice pro esterifikační reakci mezi inositolem a kyselinou octovou:
(CH2ACH)2 + CH3COOH → (CH2Ooch3)2 + H2O
Při této reakci reagují dvě molekuly inositolu s jednou molekulou kyseliny octové za vzniku jedné molekuly inositolacetátu a jedné molekuly vody.
5.2 Etherifikační reakce:
Etherifikační reakce je reakce mezi inositolem a alkoholovými sloučeninami za působení katalyzátoru za vzniku etherových sloučenin. Běžně používanými katalyzátory mohou být kyseliny nebo zásady. Následuje chemická rovnice pro etherifikační reakci mezi inositolem a methanolem:
(CH2ACH)2 + CH3OH → (CH2OCH3)2 + H2O
Při této reakci reagují dvě molekuly inositolu s jednou molekulou methanolu za vzniku jedné molekuly inositol-methyletheru a jedné molekuly vody.
6. Fosforylace a sulfatační reakce: Hydroxylové skupiny v molekulách inositolu mohou reagovat s anorganickými kyselinami, jako je kyselina fosforečná nebo kyselina sírová, za vzniku odpovídajících fosfátových nebo sulfátových esterových sloučenin. Tyto sloučeniny mají typicky vysokou rozpustnost a stabilitu ve vodě a mohou být použity v oblastech, jako jsou farmacie, potraviny a kosmetika.
6.1 Fosforylační reakce:
Inositol může být fosforylován na "fosfoinositolfosfát" a "fosfoinositoldifosfát". Poté bude „fosfoinositoldifosfát“ hydrolyzován na dvě signální molekuly, „1,4,5-trifosfát inositol“ a „diacylglycerol“. Inositoltrifosfát zvyšuje příliv vápenatých iontů Ca2+, zatímco diacylglycerol může aktivovat proteinkinázu C, a tím vykonávat související fyziologické funkce. Následuje chemická rovnice pro proces fosforylace inositolu:
(CH2ACH)2 + PO3H2→ (CH2OPO3H2)2 + H2O
Při této reakci reagují dvě molekuly inositolu s jednou molekulou fosfátu za vzniku dvou molekul fosfoinositolfosfátu a jedné molekuly vody.
6.2 Sulfatická reakce:
Inositol může také reagovat s kyselinou sírovou za vzniku sulfátových esterových sloučenin. Následuje chemická rovnice pro sulfatační reakci inositolu:
(CH2ACH)2 + H2TAK4→ (CH2OSO3H)2 + H2O
Při této reakci reagují dvě molekuly inositolu s molekulou kyseliny sírové za vzniku molekuly sulfátové sloučeniny a molekuly vody.
7. Aminolytická reakce: Hydroxylové skupiny v molekulách inositolu mohou podléhat aminolytické reakci s amoniakem nebo aminovými sloučeninami za vzniku odpovídajících aminoalkoholových sloučenin. Tyto sloučeniny mají obvykle vysokou polaritu a rozpustnost ve vodě a lze je použít k syntéze některých léků a alkaloidů.
8. Redukční reakce: Karbonylové skupiny v molekulách inositolu mohou podstoupit redukční reakci za vzniku odpovídajících nasycených alkoholových sloučenin. Obvykle se redukční reakce provádí katalytickou hydrogenací nebo chemickými redukčními činidly.
Inositol jako důležitá organická sloučenina má různé reakční vlastnosti. Studiem a zvládnutím těchto reakčních vlastností můžeme dále rozšířit jejich aplikační rozsah v oborech, jako je medicína a chemické inženýrství. Inositol jako důležitá organická sloučenina má jedinečnou cyklickou strukturu a více hydroxylových funkčních skupin, což mu dává některé speciální chemické vlastnosti. Studiem a zvládnutím jeho chemických vlastností lze dále rozšířit rozsah jeho použití v oborech, jako je medicína a chemické inženýrství. Mohou také probíhat další reakce, jako jsou reakce s karboxyláty, s alkalickými kovy a s thioly. Tyto reakce lze použít k syntéze sloučenin se specifickými funkcemi, jako jsou povrchově aktivní látky, emulgátory, antioxidanty atd.