Ombelliférone
L'ombelliférone - appelée aussi umbelliférone ou 7-hydroxycoumarine - est un composé organique naturel très répandu de la famille des coumarines. Elle est particulièrement présente dans les plantes de la famille des Apiaceae (appelés aussi Ombellifères), famille comprenant par exemple les carottes, le panais, le persil, l'angélique ou encore la grande ciguë.
| Ombelliférone | |
| |
| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | 7-hydroxychromèn-2-one |
| Synonymes |
7-hydroxycoumarine |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.002.038 |
| No CE | 202-240-3 |
| PubChem | 5281426 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | C9H6O3 [Isomères] |
| Masse molaire[1] | 162,1421 ± 0,0085 g/mol C 66,67 %, H 3,73 %, O 29,6 %, |
| pKa | 7,7 (proton phénolique) |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 230,5 °C[2] |
| Écotoxicologie | |
| DL50 | 450 mg·kg-1 (souris, i.v.)[3] |
| LogP | 1,030[2] |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
Propriétés
L'ombelliférone se présente sous la forme d'un solide cristallin blanc-jaune. Elle est très peu soluble dans l'eau même chaude, mais a une grande solubilité dans l'éthanol. Elle absorbe fortement la lumière ultraviolette à certaines longueurs d'onde 300, 305 et 325 nm (avec des valeurs respectives de log ε de 3,9, 3,95 et 4,15). Quand le pH est supérieur à 7,7, l'ombelliférone perd son proton phénolique et cette absorption change. L'ombelliférone présente aussi, tant en lumière ultraviolette qu'en lumière visible, une forte fluorescence bleue.
Synthèse
Biosynthèse
L'ombelliférone est biosynthétisée à partir de la L-phénylalanine selon la voie des phénylpropanoïdes (ou voie du shikimate). La phénylalanine est dans un premier temps transformée en acide cinnamique par l'action de la phénylalanine ammonia-lyase (PAL), celui-ci étant ensuite hydroxylé en acide paracoumarique par l'action de la cinnamate 4-hydroxylase (C4H). Ce dernier est une nouvelle fois hydroxylé par l'action de la cinnamate/coumarate 2-hydroxylase (C2H) pour former l'acide 2,4-dihydroxycinnamique, puis par une rotation de la liaison insaturée adjacente au groupe carboxyle de ce dernier. La réaction s'achève par une estérification intramoléculaire, le groupe hydroxyle en C2' étant attaqué par le groupe carboxyle, formant un cycle de lactone.
En laboratoire
L'ombelliférone est traditionnellement synthétisée en utilisant la condensation de Pechmann, à partir de la résorcine et de l'acide formylacétique (produit in situ à partir de l'acide malique).
condensation de Pechmann appliquée à l'ombelliférone
Une nouvelle synthèse existe, utilisant le propiolate de méthyle (HC≡C-C(=O)O-CH3), catalysée par le palladium.
Utilisations
L'ombelliférone, de par sa capacité à absorber les ultraviolets, peut être utilisée par exemple dans les crèmes solaires, et pour sa capacité à réémettre de la lumière bleue comme agent azurant. Elle a aussi été utilisée comme milieu amplificateur pour les lasers à colorant.
En chimie, l'ombelliférone peut servir aussi en solution à 0,1 % d'indicateur fluorescent de la présence d'ions du cuivre et du calcium. Elle peut aussi servir d'indicateur pH grâce à son changement d'absorption fonction du pH : en effet, son émission fluorescente augmente en intensité et en longueur d'onde avec le pH[4].
L'ombelliférone a des propriétés antibiotiques, antioxydantes, anti-inflammatoires, anti-hyperglycémiques et anti-tumorales[5].
Dérivés
L'ombelliférone possède de nombreux dérivés naturels, comme l'herniarine (7-méthoxycoumarine) présente dans les feuilles de l'herniaria et de l'ayapana triplinervis. On compte aussi des dérivés O-glycosylés comme la skimmine (7-O-β-D-glucopyranosylombelliférone), qui sert par exemple en spectroscopie de fluorescence pour détecter des enzymes glycoside hydrolase. Les dérivés isoprénylés sont aussi courants, comme la marmarine présente dans la peau des grains de raisin et dans l'écorce de l'arbre Bael (aegle marmelos), et les furocoumarines, comme la marmésine (nodakénétine), l'angélicine, l'impératorine, le xanthotoxine, le bergaptène et le psoralène.
Notes et références
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) « Ombelliférone », sur ChemIDplus
- Arzneimittel-Forschung. Drug Research. Vol. 18, Pg. 1330, 1968.
- Bernard Valeur, Invitation à la fluorescence moléculaire, De Boeck Supérieur, , 201 p. (ISBN 978-2-8041-4597-2, lire en ligne)
- (en) Ofentse Mazimba, « Umbelliferone: Sources, chemistry and bioactivities review », Bulletin of Faculty of Pharmacy, Cairo University, vol. 55, no 2, , p. 223-232 (DOI 10.1016/j.bfopcu.2017.05.001).
Bibliographie
- F. M. Dean Naturally Occurring Oxygen Ring Compounds, Butterworths, London, 1963.
- J. A. Joule, K. Mills Heterocyclic Chemistry, 4th edition, Blackwell Science, Oxford, UK, 2000.
- Comprehensive Natural Products Chemistry, Volume 2, p 677, D. H. R. Barton, K. Nakanishi, O. Meth-Cohn, editors, Elsevier, Oxford, UK, 1999.
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