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HYDROJUGLONEGLYCOSIDE FROM WALNUTw e r e k e p t i n a m b e rb o t t l e s ,w e l l f i l l e d ,u n d e rN 2a n d i n t h er e f r i g e r a t o r .

I t w a s n e c e s s a r yt o s e l e c ts o l v e n t s w h i c hw o u l dr e d u c ee n z y m ea c t i o na n da t m o s p h e r i co x i d a t i o n ,a n dm a i n t a i nt h ea c t i v em a t e r i a li nt h e s a m es t a t ea s i t w a sf o u n di nt h e p l a n t .

I 1

-

. \ \

4 . ' ' -

04~~~~ _~ 0 - 6

0 .

0 - 4

0 - 2

0 l 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 03 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 03 8 0 4 0 0

W a v e l e n g t h m , u . )

F i g .3 . T h e e f f e c to f p H o n t h e a b s o r p t i o nc u r v e o f a b u de x t r a c t : 0 - 0 3 Ne t h a n o l i cH C I ; - - - , 0 - 1 N - H 2 S O 4

a n d p H 6 - 0 ;. . . . . . . ,p H 8 - 0 ;- . - . - , O - l N - N a O H ;-,0 - 1N - H 2 S O 4a d d e dt o d i l u t i o ni n 0 -1 N - N a O H .

O f t h o s e t r i e d ,e t h a n o lc o n t a i n i n gHC 1 w a s f o u n dt o b e t h eb e s t . I t y i e l d e d c l e a re x t r a c t ss u i t a b l ef o r s p e c t r o p h o t o -m e t r y a n d f o rd y e t i t r a t i o n s .As l i t t l ea s 1 m l . A . R . c o n c .H C l / l .9 5 e t h a n o l 0 - 0 3 N )w a s f o u n d t o b e s u f f i c i e n tt os t a b i l i z em o s te x t r a c t s ,b u t t h i sp r o p o r t i o nw a si n c r e a s e dt o1 v / v )f o r t h e e x t r a c t i o n o f m e s o c a r pa n d m e s o p h y l lw h i c h c o n t a i n e ds u f f i c i e n t l yl a r g eq u a n t i t i e so f w a t e r t o

r e t a r d p e n e t r a t i o n b y t h e s o l v e n t .T h e u s e o f a q u e o u ss o l u t i o n so f a c i d sg a v e t u r b i d e x t r a c t s w h i c hw e r e s l o w t of i l t e r .E x t r a c t sp re p a re d w i t ha n u m b e ro f e x t r a c t a n t s ,whend i l u t e di n 0 - 0 3 Ne t h a n o l i cHC I a n d e x a m i n e ds p e c t r o -s c o p i c a l l yg a v e v e r ys i m i l a rc u r v e s F i g .1 ) ,a n d i t s e e m e dp r o b a b l et h a t n o c h a n g eh a d t a k e np l a c e d u r i n g e x t r a c t i o n .

W h e n s t o r e d i n t h e d a r k a t p H 5 o r l e s s ,a c i d e t h a n o l

e x t r a c t sw e r er e m a r k a b l yr e s i s t a n tt o a t m o s p h e r i co x i d a t i o n .T h i s w a s s h o w nb y a e r a t i n g a m e s o c a r pe x t r a c t f o r2 - 3 h r .a t t h e p u m p u n t i li t s v o l u m eh a d b e e n r e d uc e dt o h a l f .A l t h o u g ht h e c o l o u r c h a n g e df r o m p a l e y e l l o w - g r e e nt ob r i g h ty e l l o w ,s p e c t r o s c o p i ce x a m i n a t i o ns h o w e dt h a t t h e r ew a sn o l o s so f a c t i v i t y .H o w e v e r ,when a s e c o n dp o r t i o n o ft h e s a m ee x t r a c tw a s e x p o s e dt o d i f f u s e dd a y l i g h t ,a l o s so f5-6 o c c u r r e da f t e r1 d a y a n d1 9 a t t h e e n d o f a w e e k .I n c o n t r a s t ,t h e p e r c o l a t eo b t a i n e df r o m c h r o m a t o g r a p h i n gt h i ss a m ee x t r a c t s h o w e da l o s so f 4 0 o n a e r a t i o nf o r2 h r .

A l t e r a t i o n o f t h e p H c a u s e dc o n s i d e r a b l ec h a n g ei n t h ea b s o r p t i o nc u r v e F i g .3 )w i t h l o s so f a c t i v i t y .T h e s e c h a n ge sw e r en o t r e v e r s i b l ei f t h e p H e x c e e d e d8 f o rm o r et h a n a f e wm i n u t e s . H e n c et h e o r i g i n a le x t r a c t p r o b a b l yc o n t a i n e dan a t u r a l a n t i - o x i d a n tw h i c hp ro t e c t e d t h eg l y c o s i d e ,b u t w a si t s e l fd e s t r o y e db y a l k a l i .

C h r o m a t o g r a p h ya n d s t a b i l i t yo f t h ep e r c o l a t e

T h e l o wc o n c e n t r a t i o no f t h e g l y c o s i d e 0 - 2 - 0 - 6 i nm o s tw a l n u t t i s s u e s )a n d t h e p r e s e n c eo f o t h e r c o n s t i t u e n t s i nmuch l a r g e r p r o p o r t i o n s ,m a d ec h r o m a t o g r a p h yt h e o n l ys a t i s f a c t o r ym e t h o do f s e p a r a t i o n .T h e m e t h o du s e d t oi s o l a t et h e g l y c o s i d ei s s h o w nb y t h e f o l l o w i n ge x a m p l e .

M a l ec a t k i n b u d s 3 8 7g . )w e r ee x t r a c t e di n t o3 - 7 41 .0 - 2 7Ne t h a n o l i c H C I . By s p e c t r o p h o t o m e t r i ca s s a y ,t h i se x t r a c tc o n t a i n e d1 7 - 2g . g l y c o s i d e .3 - 6 5 1 .w e r e d i l u t e dw i t h 1 - 11 .

w a t e ra n d t h e n 3 2 8 - 5m l .N-NaOH a d d e d . A f t er1 5 m i n . t h es l u d g ew a s f i l t e r e d o f fa n d t h e g r e e n - b r o w nf i l t r a t ea d d e dt ot h r e e c o l u m n s 2 5x 5 c m . ) o f A 1 2 0, p r o t e c t e df r o m l i g h tb yp a p e r . N - H 2 S 0 4 2m l . )w a sa d d e dt o e a c hr e c e i v e rw h i c hw a sc o n n e c t e dt o a w a t e rp u m p . A f t e r a l lt h e e x t r a c t h a d b e e na d d e d ,t h e c o l u m n ss h o w e dt h r e e c o l o u r e dz o n e s ,a g r e e no n ee x t e n d i n ga t h i r d t h e l e n g t ho f t h e c o l u m n ,b e l o wi t an a r r o w y e l l o wo n e ,w h i l s tt h e r e s to f t h e c o l u m nwas ad i f f u s e dp i n k c o l o u r .W a s h i n gw i t h 6 0 e t h a n o lb r o u g h tdown t h i sp i n k z o n e a s a p a l ey e l l o wp e r c o l a t e ,w h i c ho n

T a b l e 1 . Va r i a t i o no f p e r c e n t a g er e c o v e r yo f g l y c o s i d ew i t h c o n d i t i o n so f a d s o r p t i o n

A 1 2 0 3 :s a m p l e1 i s f r o m P e t e r S p e n c ea n d S o n s L t d . , f o rc h r o m a t o g r a p h i cp u r p o s e s ' . S a m p l e2 i s f r o m S a v o r ya n d

M o o r eL t d . f o rc h r o m a t o g r a p h i ca n a l y s i s . ) R a t i o R a t i oA 1 2 0 3 m l . f i l t r a t e : m l . e x t r a c t : R e c o v e r y

s a m p l e T r e a t m e n t m l . e x tra c t g . a l u m i n a ( )1 D ri e d 2 4h r .a t 1 0 5 0 4 - 5 0 - 9 5 8 - 7

D r i e da t 2 4 h r .a t 1 0 5 0D r i e d 2 4 h r .a t 1 0 5 0A s r e c e i v e dD r i e d2 4 h r . a t 1 0 5 0D r i e d2 4 h r .a t 1 0 5 0W a s h e di n 6 0 e t h a n o l ,d r i e d2 4 h r .

D i l u t e dw i t h 5 0 k e i s e l g u h rAs r e c e i v e dA s r e c e i v e d

A s r e c e i v e dA s r e c e i v e dD r i e d2 4 h r .a t 1 0 5 0D ri e d 2 4h r .a t 1 0 5 °

1 - 58 - 14 - 04 - 04 - 02 - 7 59 - 02 - 3 52 - 68 - 3

2 - 67 - 32 - 1 56 - 1

0 - 50 - 50 - 50 - 50 - 52 - 02 - 02 - 02 - 02 - 0

4 - 04 - 04 - 04 - 0

4 0 - 07 3 - 47 2 - 06 8 - 07 0 - 43 0 - 04 0 - 05 1 - 01 8 - 62 8 - 7

5 0 - 06 0 - 04 6 - 05 5 . 4

111122

222

2222

Vo I .4 7 4 5 3

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C . DAGLISHm i x i n gw i t h t h e m i n e r a la c i d i n t h e r e c e i v e r ,t u r n e d t o ab r i g h t y e l l o w - g r e e n .T h e p e r c o l a t e( f r o mt h e e x t r a c t a sw e l la s t h e e t h a n o l i cw a s h i n g s )w a sc o l l e c t e d i n1 1 .f r a c t i o n sa n de 3 c ha s s a y e d .T h e f i r s t6 1 .c o n t a i n e d1 1 - 1 2g .g l y c o s i d e .T h ef r a c t i o n sf o l l o w i n gc o n t a i n e df u r t h e r q u a n t i t i e s ,b u t a s t h ec o n c e n t r a t i o nw a s o n l y 8 6 - 9 0m g . / l . ,t h e s e w e r e d i s c a r d e d .T h e r e c o v e r yf r o m t h e c o l u m n so f 64-6 o f t h e a c t i v i t y

a g r e e d f a v o u r a b l yw i t h t h e r e s u l t sf r o m s m a l l e r c o l u m n s( Ta b l e 1 ) .T h e 6 1 .o f p e r c o l a t ew e re e v a p o ra t e da t 3 5 - 4 0 0t o 7 0 0m l .

when a c o n s i d e r a b l ea m o u n to f t h e g l y c o s i d ew a s d e p o s i t e do n t h e s i d e so f t h e f l a s ka s a g r e e nr e s i n .T h i s w a st a k e nu p i ne t h y l a c e t a t e ,a n d t h e ye l l ow a q u e o usc o n c e n t r a t ee x t r a c t e ds e v e no r e i g h tt i m e s w i t h t h e s a m es o l v e n t a f t e r p a r t i a l l ys a t u r a t i n g w i t h N a 2 S O 4 .T h e c o m b i n e ds o l v e n tl a y e r sw e r ew a s h e dt h r i c ew i t h b r i n e ,d r i e d o v e r a n h y d r o u sN a 2 S O 4 ,e v a p o r a t e du n d e rr e d u c e dp re s s u re t o5 0 m l . a n dt h e n a d d e dw i t h s ha ki ngt o 2 5 0m l . l i g h tp e t r o l e u m b . p . 6 0 - 8 0 ) .G l y c o s i d e 9 - 5g . )w a s t h u s p r e c i p i t a t e da s a l i g h tg r e y - g r e e nm a s s( e s t i m a t e ds p e c t r o s c o p i c a l l yt o b e 9 7 p u r e ) .

0 8

0 - 6

C A

0

o

2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 0 3 6 0 3 8 0 4 0 0W a v e l e n g t h m y . )

F i g .4 . T h ee f f e c to f b u f f e rp H 8 o n t h e a b s o r p t i o nc u r v e o f a

m e s o c a r pp e r c o l a t e : , 0 - 2 7 Ne t h a n o l i c H C I ;p H 8 i m m e d i a t e l y ;- - - . - , p H 8 a f t e r2 h r .

U n l e s sp r o t e c t e df r o ml i g h t ,t h e p i n k z o n eo f t h e c o l u m n sr a p i d l yt u r n e d b l u e a n d c o u l d t h e n o n l y b e e l u t e d w i t he t h a n o lc o n t a i n i n ga c i d .S i m i l a r l y ,t h e p a l e y e l l o wp e r c o l a t e ,i f n o t a c i d i f i e di m m e d i a t e l y ,c h a n g e dt h r o u g h p a l e b l u e t od e e p i n d i g o a n d i f l e f tf o rs o m et i m e , f a d e d t h r o u g h p i n k -mauve t o b r o w n . W i t h t he s e c o l o urc h a n g e st h e r e w a s ac o r r e s p o n d i n gc h a n g e i n t h e u l t r a v i o l e ta b so rp t i o n c u r v e F i g .4 ) , s h o w i n gt ha t t he g l y c o s i d e h a d b e e n i r r e v e r s i b l yo x i d i z e d .W a s h i n gt h e A 1 2 0 3t o r e m o v ea l l t r a c e so f a l k a l ir e n d e r e d i t u s e l e s s .T a b l e 1 g i v e st h e r e s u l t so b t a i n e db yv a r y i n g t h e c o n d i t i o n s o fa d s o r p t i o nw i t h t w o c o m m e r c i a ls a m p l e so f a l u m i n a , a n d s h o w s t h a t 6 0 - 7 0 r e c o v e r y i sp o s s i b l e .

P u r i f i c a t i o na n d c h a r a c t e r i z a t i o no f t h eg l y c o 8 i d e

A l l a t t e m p t st o o b t a i n a c r y s t a l l i n ep r o d u c th a v i n gs of a rf a i l e d ,t h e m a t e ri a lp r e c i p i t a t e da sa b o v e ,a f t e rw a s h i n gw i t hl i g h tp e t r o l e u ma n d r e m o v i n gt h e s ol v e n t i nv a c u o ,w a s

p u r i f i e da s f o l l o w s .I t w a s d i s s o l v e da t 7 0 ° i n 0 - 2 5 S n C l 2s o l u t i o nc o n t a i n i n ga f e w d r o p s H C I ,s t i r r e dw i t h c h a r c o a l ,f i l t e r e da n d c h i l l e d ,when i t came down a s a l i g h tb u f f t og r e y c o l o u r e d p o w d e r . T h i s t r e a t m e n tw a s r e p e a t e d u n t i lt h e r e w a s n o f u r t h e r r i s ei n t h e m e l t i ng p o i n to r i n t h ei n t e n s i t yo f a b s o r p t i o na t 3 4 1m i x .T h e f i n a ly i e l dw a s8 g .

When l e a v e sw e r e u s e d a s a s o u r c e o f t h e g l y c o s i d e ,e s p e c i a l l yd ur i n g t he p e r i o d f r o m J u n e t o S e p t e m b e r ,as e c o n d s u b s t a n c e w a s a l s op r e c i p i t a t e df r o m t h e e t h y la c e t a t e .T h i s c ou l d b e s ep ara t e db y e x t r a c t i n gw i t h C H C 1 3 ,i nw h i c ht h e g l y c o s i d ei s i n s o l u b l e ,t o g i v e a c r e a m- c o l o ur e dp o wd e r, m . p .7 9 - 8 0 ° .

T h e g l y c o s i d et h u s p u r i f i e d ,w a s a p a l eb u f f - c o l o u r e dp o w d e r ,m . p . 1 6 5 °( d e c o m p . ) ,e x t r e m e l ys o l u b l ei n e t h a n o l ,m e t h a n o l ,e t h y la c e t a t e a n d a c e t o n e ; l e s ss o l u b l ei n w a t e r( t h o ug h t h es o l u b i l i t yi s i n c r e a s e db y l o w e r i n gt h e p H ) , a n di n s o l u b l ei n e t h e r ,CHC1, b e n z e n ea n d l i g h tp e t r o l e u m .T h ec o l o u ro f i t ss o l u t i o n sv a r i e d w i t h t h e s o l v e n t ,b e i n gy e l l o w -b r o w ni n w a t e r a n d e t h a n o l ,g r e e ni n w e t e t h y la c e t a t e b u ty e l l o wi n t h e d r y s o l v e n t ,a n d b r i g h ty e l l o w - g r e e ni n d i l u t ea c i d s .T h e i m p u r e c o m p o u n dw a s e x t r e m e l yh y g r o s c o p i c ,b u t t h e m a t e r i a lp u r i f i e da s a b o v ew a s f a i r l ys t a b l e .

N, S , P a n d t h e h a l o g e n sw e r e s h o w n( N a f u s i o n )t o b ea b s e n t .T h e m o l e c u l a rw e i g h tb y t h e R a s t c a m p h o rm e t h o dw a s3 3 4 ,w h i l s tv a l u e so f 3 2 9 ,3 4 1 a n d 3 4 3w e r e o b t a i n e db yc o m p a r i n gt h e i n t e n s i t yo f a b s o r p t i o n a t 3 0 8 ,3 2 6 a n d3 4 1 m y . w i t h t h a t a t 3 0 5 ,3 2 2 a n d 3 3 8m , u .f o r5 - a c e t o x y -1 : 4 - d i h y d r o x y n a p h t h a l e n e .( F o u n d : C , 5 7 - 5 ;H , 5 - 8 .C 1 , H 1 8 0 8r e q u i r e s : C , 5 6 - 8 ;H , 5 - 3 . M o l .w t . ,3 3 8 . )

A q u e o u ss o l u t i o n so f t h i s c o m p o u n ds h o w e d s t r o n gr e d u c i n gp r o p e r t i e s ,r e d u c i n gp e r m a n g a n a t ea n da m m n o n i a c a ls i l v e rn i t r a t e i nt h e c o l da n d F e h l i n g s o l u t i o nw i t h s l i g h tw a r m i n g .F e C l 3s o l u t i o ng a v ea n i n t e n s ey e l l o wc o l o u rt o t h e

s o l u t i o n .T i t r a t i o nw i t h I 2i n t h e p r e s e n c eo f NaHCO3 g a v ea n e q u i v a l e n tw e i g h t o f 1 6 9 ,w h i l s ta c i d i f i c a t i o na n d e t h e re x t r a c t i o no f t h e o x i d i z e ds o l u t i o ng a v ea n e t h e r e a ls o l u t i o no f j u g l o n ew h i c hw a s i d e n t i f i e da s s u c h b o t hc h e m i c a l l ya n ds p e c t r o s c o p i c a l l y .

T h ef o r m a t i o no fj u g l o n e( 5 - h y d r o x y - 1 : 4 - n a p h t h o q u i n o n e )a s a n o x i d a t i o np r o d u c tt e n t a t i v e l ys u g g e s t e dt h a t t h e c o m -p o u n dw a s a d e r i v a t i v eo f t h e r e d u c e df o r m o f t h i s ,o r ,C j o H 5 O H ) 2 0 - C 6 H 1 j O 5 .F u r t h e r e v i d e n c el e n d i n gw e i g h tt ot h i ss u g g e s t i o nw a s o b t a i n e db y a s t u d y o f t h e o p t i c a lp r o -p e r t i e so f t h e c o m p o u n da n d b y i t sh y d r o l y s i s .

I n 0 - 2 7N e t h a n o l i cHC I t h e c o m p o u n dg i v e sa w e l ld e f i n e da b s o r p t i o nc u rv e w i t h :

m a M . m g . )E l I c m2 2 5

1 , 2 4 64 2 , 1 0 0

3 0 82 3 1

7 , 8 2 0

3 2 62 0 6 - 5

6 , 9 8 0

3 4 11 7 4 - 2

5 , 8 8 6

I n a q u e o u sa c i d s o l u t i o nt h e r ei s a s l i g h ts h i f tt o s h o r t e rw a v e l e n g t h s :

A m a 1 . m [ L . )E l

1 c

2 2 41 , 4 7 4

4 9 , 7 8 0

3 0 62 2 7

7 , 6 7 0

3 2 31 9 5

6 , 5 9 0

3 3 81 6 1

5 , 4 3 0

F i g .5 g i v e st h e c u r v e i n a c i d e t h a n o l t o g e t h e r w i t h t h o s ef o r a - a n d , - h y d r o j u g l o n e s a n d 5 - a c e t o x y - 1 : 4 - d i h y d r o x y -n a p h t h a l e n e .T h i s s h o w st h a t i t i s n o t a s f i r s ts u s p e c t e da

m i x t u r eo f s u g a r a n d o c - h y d r o j u g l o n eb u t a s e p a r a t ee n t i t yw i t h a d i s t i n c tr e s e m b l a n c et o t h e 5 - s u b s t i t u t e d h y d r o -q u i n o n e . N o ri s i t t h e q u i n h y d r o n eo f j u g l o n e ,f o rwhen t h i s

4 5 4 I 9 5 0

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HYDROJUGLONEGLYCOSIUE FROM WALNUT

w a s p re pa re di t w a s a g r e e n c o m p o u n dw h i c hi n t h e a c i de t h a n o lg a v e :

A m , . . m j . . ) 2 6 1 2 8 5 3 3 5 3 5 1 3 6 8E l 6 0 3 3 6 0 1 9 3 2 4 9 2 6 6

I n a r e c e n t p a p e r D a g l i s h ,1 9 5 0 )i t w a s s h o w nt h a t w i t hs u b s t i t u t e d 1 : 4 - d i h y d r o x y n a p h t h a l e n e s ,when t h e s u b s t i -

t u e n t w a s i n t h e s a m e r i n ga s t h e t w o h y d r o x y l s , a na b s o r p t i o nc u r v ew a so b t a i n e dw h i c hw a sd i s t i n c tf r o mt h a to b t a i n e dwhen t h e s u b s t i t u e n te n te re d t h e o t h e rr i n g .S i n c et h e i s o l a t e dc o m p o u n dg i v e sa c u r v e s h o w i n gs i m i l a r i t yw i t ha 5 - a n d n o t a 2 - s u b s t i t u t e d1 : 4 - n a p h t h o h y d r o q u i n o n e ,i tw o u l d a p p e a r t h a t t h e s u b s t i t u e n t g r o u p i s i n t h e 5 - o rp o s s i b l yt h e 6 - p o s i t i o no f t h e n a p h t h a l e n en u c l e u s .

4 5

4 2 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 0

/

4 0

F i g .5 . A b s o r p t i o nc u r v e s i n 0 . 0 3 Ne t h a n o l c H C 1o f :g l y c o s i d e ;- - - , a - h y d r o j u g l o n e ;

h y d r o j u g l o n e ;. . . . . . . . 1: 4 - d i h y d r o x y - 5 - a c e t o x r y n a p h -t h a l e n e .

T h eg l y c o s i d e 5 0 0m g . )w a s h y d r o l y s e db y r e f l u x i n gw i t h1 0 m l .2N - H , S O ,f o r1 6 h r . A f t e r3 h r .a f i n eb l a c kp r e c i p i t a t es e t t l e do u t . T h i s ;w a s p r o b a b l ya c o n d e n s a t i o np r o d u c to f 5 - h y d r o x y m e t h y l f u r f u r a lw i t h t h e l i b e r a t e dh y d r o x y -n a p h t h a l e n e .I n o r d e r t o m i n i m t h e amount o f t h i sf o r m e d ,t h e a c i d s o l u t i o nw a s s h a k e no u t a f t e r7 h r. ,w i t ha n e q u a lv o l u m eo f e t h e r .T h i s w a s r e p e a t e du n t i lt h ee t h e r e a ll a y e rw a s c o l o u r l e s s .T h ec o m b i n e de t h e r e a le x t r a c t swer e w a s h e dw i t h 2 - 3 m l . w a t e r ,a n d t h i sw a s a d d e dt o t h eo r i g i n a ls o l u t i o nw h i c hw a s r e t u r n e d t o t h e s t e a m b a t h .A f t e rc o m p l e t i o no f h y d r o l y s i s ,t h e f i l t e r e da c i d s o l u t i o nw a s a g a i ne x t r a c t e dw i t he t h e r ,t h e e x r c e s sH 2 S O 4p r e e i p i t a t e dw i t h t h e c a l c u l a t e damount o f B a O H ) , ,a n d t h e f i l t r a t ee v a p o r a t e du n d e rr e d u c e dp r e s s u r e t o a p a l ey e l l o ws y r u p .

. T h ee t h e r e a le x t r a c t s g a v e Ba n a b s o r p t i o nc u r v e w h i c hw a si n d i s t i n g u i s h a b l ef r o m t h a t o f a - h y d r o j u g l o n e .R e m o v a lo ft h e e t h e r y i e l d e da t a n - c o l o u r e dr e s i d u ew h i c hc r y s t a l l i z e df r o m l i g h tp e t r o l e u m b . p .4 0 6 0 ° ) ,a s c o l o u r l e s sn e e d l e s 8 0m g . ) m . p .1 4 7 ° ;m i x e d m . p . w i t h 1 : 4 : 5 - t r i h y d r o 2 r y -n a p h t h a l e n e ,1 4 7 ° ) .On o x i d a t i o n w i t h F e C 3t h e s e g a v e

j u g l o n e a s y e l l Q wn e e d l e sw h i c hw a s a g a i n i d e n t i f i e db y i t sc h a r a c t e r i s t i ca b s o r p t i o nc u r v e , a n d b yt h e f a c tt b a t t h em . p . 1 5 1 0 ,w i t h b a t h p r e h e a t e dt o 1 4 0 0 ) ,w a sn o t d e p r e s s e db y a d m i x t u r ew i t h a n a u t h e n t i cs a m p l e .

W h e r e a st h e o r i g i n a lg l y c o s i d e h a d s h o w n[ m ] °- 5 2 . 5 °i n 0 - 2 7 Re t h a n o l i c H C 1 ,a n a q u e o u ss o l u t i o no f t h e s y r u ps h o w e da p o s i t i v er o t a t i o n .I t a l sog a v e p o s i t i v er e a c t i o n sw i t h t h e M o l i s c ha n d B a r f o e d r e a g e n t s .P e n t o s e s w e r ea b s e n t , a ss h o w nb y t h e a b s e n c eo f a r e d c o l o u rw i t h a n i l i n ea n dH C Io n b o i l i n g .W h e n t e s t e dw i t hammoniumm o l y b d a t ea n da c e t i ca c i dt h e b l u e c o l o u rp r o d u c e dw a sn o g r e a t e r t h a nt h a t p r o d u c e db y p u r e g l u c o s e .I t w o u l dt h u s a p p e a r a st h o u g ht h e s y r u p w e r e t ha t o fa n a l d o s es u g a r .

T h e r e m a i n d e ro f t he a q u e o u ss o l u t i o nw a s t r e a t e d w i t hp h e n y l h y d r a z i n eh y d r o c h l o r i d ea n d s o d i u ma c e t a t e .Ano s a z o n ec r y s t a l l i z e di n 1 5 m i n . A f t e r r e c r y s t a l l i z i n gf r o me t h a n o l t h i sm e l t e d a t 2 0 4 0 .W h e n e x a m i n e du n d e r t h em i c r o s c o p e ,t h e c r y s t a l sw e r e i n d i s t i n g u i s h a b l ef r o m t h o s eo f g l u c o s a z o n e( m . p . 2 0 4 0 )p r e p a r e d a t t h e s a m e t i m e .( F o u n d :0 , 6 0 - 3 ;H , 6 - 0 . C a l c .f o rC 1 8 H , , 0 4 N , :C , 6 0 - 3 ;H , 6 - 1 . )

T h e s y r u p f r o m a s e c o n ds u c h h y d r o l y s i sw h e nh e a t e dw i t h 3 m l . e t h a n o l a n d 2 5 0m g . p - n i t r o p h e n y l h y d r a z i n ef o r1 0 m i n . y i e l d e da p -n i t ro p he n yl h yd ra z o n e , m . p .1 7 7 0 .T h i sa f t e rr e c r y s t a l l i z a t i o nf r o m e t h a n o l h a d m . p . 1 8 8 0 ;m i x e dm . p . w i t h g l u c o s ep - n i t r o p h e n y l h y d r a z o n e ,1 8 8 0 .

T h e o r i g i n a lc o m p o u n d( 5 0 0m g . ) b o i l e dw i t h a n e q u a lw e i g h to f a n h y d r o us s o d i u ma c e t a t e a n d 2 m l . a c e t i ca n h y -d r i d e f o r5 m i n . a n d t h e n p o u r e di n t ow a t e ry i e l d e da p a l e -y e l l o wgummy m a s s ,w h i c h o ns t a n d i n gi na n i c eb a t h t u r n e dt o a p a l e - c r e a ms o l i d .T h i s w a sr e a d i l ys o l u b l ei nh o t e t h a n o l ,b u t c a m edown a s a w h i t ea m o r p h o u sm a s so n c o o l i n g .R e -p e t i t i o no f t h i st r e a t m e n tg a v e 3 7 5m g . o f t h e h e x a a c e S eo f t h eg l y c o s i d e ,m . p .7 5 - 7 6 ° .( F o u n d : C , 5 7 - 1 ;H , 5 - 3 ;a c e t y l ,6 0 - 3 .

C , 2 , H 3 0 0 1 4r e q u i r e s :C , 5 7 - 1 ;H , 5 - 1 ;a c e t y l ,

6 0 0 . ) T h i s c o m p o u n dn o l o n g e rs h o w e da r e d u c i n ga c t i o n .A t t e m p t st o i s o l a t et h e o x i d i z e do r q u i n o n ef o r m o f t h e

g l u c o s i d eo b t a i n e db y t h e u s e o f o x i d i z i n ga g e n t s w e r e u n -s u c c e s s f u l .A f t e rl e a v i n ga n e t h a n o l i cs o l u t i o no f t h e r e d u c e df o r mi n t h e r e f r i g e r a t o rf o rs e v e r a lw e e k si n o r d e r t o i n d u c ec r y s t a l l i z a t i o n ,a f e wb r i g h ty e l l o wc r y s t a l s ,m . p . 2 5 8 0 ,w e r eo b t a i n e d .T h e s ew e r es h o w nt o b e t h e q u i n o n o i df o r mo f t h eg l u c o s i d e ,b u t w e r e e x t r e m e l yu n s t a b l et o l i g h t ,s o much s o

t h a t i t w a si m p o s s i b l et o o b t a i na c o m p l e t ea b s o r p t i o nc u r v e .F i g .6 g i v e st h e c u r v ef o rt h e p r o d u c t so fh y d r o l y s i sa n da l s os h o w st ha t t he o r i g i n a lm a t e r i a lh a d a p e a ka t 2 7 5m j . Thef i n a ls o l u t i o ng a v e t h e c h a r a c t e r i s t i cc u r v e o f j u g l o n e .T h o m s o n 1 9 4 9 )s h o w e dt h a t d i l u t es o l u t i o n so f j u g l o n ea c e t a t e u n d e r w e n th y d r o l y s i si n a s i m i l a rm a n n e r . A s t h i sl a t t e rh y d r o l y s i sw a ss u f f i c i e n t l ys l o wt o b e f o l l o w e ds p e c t r o -s c o p i c a l l yi nc o n t r a s tw i t h t h a t o f t he g l u c o s i d e ,t h e - p r o c e s sw a s i n v e s t i g a t e da n d a s t h e r e s u l t s i nF i g .7 s h o w t h eh y d r o l y s i si s a c c o m p a n i e db y r e d u c t i o n .

A t t e m p t e d8 y n t h e s i so ft h eg l u c o s i d eJ u g l o n e 1 - 7 4g . ,s y n t h e s i z e db y t h e m e t h o do fB e r n t h s e n

S e m p e r ,1 8 8 7w a sd i s s o l v e di n 1 5 0m l . r e d i s t i l l e da c e t o n e ,a n d w i t h a s t r e a mo f N 2 a g i t a t i n gt h e s o l u t i o n1 0 m l . Ne t h a n o l i cKOH wa s a d d e dd r o p w i s e .To t h e p u r p l e - c o l o u r e ds u s p e n s i o n ,a s o l u t i o no f 4 - 1 1 g . t e t r a a c e t y l b r o m o g l u c o si n 2 5 m l .C H C l ,w a s a d d e do v e r 4 5 m i n . T h e m i x t u r ew a sl e f t i n t h e d a r k f o r 1 6 h r . b y w h i c ht i m e t h e c o l o u rh a dc h a n g e dt o l i g h tb r o w n . I t w a s f i l t e r e da n d t h e s o l v e n tr e m o v e df r o m t h e f i l t r a t eu n d e r r e d u c e dp r e s s u r e t o g i v e

4 B 5 5

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C . DAGLISH2 - 8g . o f t a r r y r e s i d u e .T h i s was e x t r a c t e dw i t h 1 0 0m l . warm

e t h a n o l .Th e e t h a n o ls o l u t i o n ,w h i c hp r e s u m a b l yc o n t a i n e dt h e 5 - t e t r a a c e t y l g l u c o s i d e )o f 1 : 4 : 5 - t r i h y d r o x y n a p h t h a l e n e ,when e x a m i n e ds p e c t r o s c o p i c a l l ys h o w e da c u r v e a l m o s ti d e n t i c a lw i t h t ha t o ft h e n a t u r a l g l u c o s i d e .T h e i n t e n s i t yo f- b s o r p t i o nwas e q u a l t o t h a t g i v e nb y 3 1 8mg. o f t h i scom-

p o u n d ,b u t so f a r ,a t t e m p t st o o b t a i n t h es y n t h e t i cg l u c o s i d ep u r e o r t o a c e t y l a t e i t t o t h e h e x a a c e t a t eh a v ef a i l e d .

T h e s p e c t r o s c o p i ca n d c h e m i c a le v i d e n c ep o i n t st o t h eo r i g i n a lc o m p o u n d a s b e i n g t h e 5 - g l u c o s i d eo f 1 : 4 : 5 - t r i -h y d r o x y n a p h t h a l e n e .

,_

c

5 -l .

0 vi

o L -2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0

W a v e l e n g t h( m . '

F i g .6 . A b s o r p t i o nc u r v e s o f o x i d i z e df o r i, i m m e d i a t e l y ;--- a f t e r 5 m:

d i l u t i o n .DISCUSSION

The o c c u r r e n c e o f j u g l o n e i n t h e v

r e p o r t e d i n 1 8 5 6b y Vo g e l R e i s c lt h e name n u c i n t o t h e y e l l o w c r y s t ai s o l a t e d f r o m t h e p e r i c a r p . B e r n t( 1 8 8 7 ) d e t e r m i n e di t s s t r u c t u r e a s

n a p h t h o q u i n o n ewhich was c o n f i r i n

t h e s i s .M y l i u s 1 8 8 5 ) ,i n t h e m e a n t i nt h a t j ug l o n e d i dno t e x i s t a s s u c h i na s t h e r e d u c e df o r m , a - h y d r o j u g l o n

a s m a l l p r o p o r t i o no f t h e , B - m o d i f i c a t i o n .He sug -g e s t e dt h a t t h e s e o c c u r r e di n a l lg r e e n g r o w i n gp a r t so f t h e p l a n t ,b u t a s r i p e n i n g p r o c e e d e dt h e y were

c o n v e r t e di n t o c o m p l i c a t e dc o m p o u n d s .Bemthsen S e m p e r 1 8 8 5 ) ,w h i l s t a g r e e i n g t h a t j u g l o n ee x i s t e di n t h e r e d u c e df o r m , d o u b t e dt h e p r e s e n c e o f com-

p l i c a t e dc o m p o u n d s .They s u g g e s t e dt h a t a s w a l n u tl e a v e swere r i c h i n i n o s i t o li t was o n l y n e c e s s a r y t op o s t u l a t e t h e o c c u r r e n c e o f r e a d i l y h y d r o l y s a b l ei n o s i t o lg l y c o s i d e s ,f o rm e r e l ye x t r a c t i n gw i t h e t h e rgave f r e ej u g l o n e . A l t h o u g hno c h e m i c a le v i d e n c ewas p u t f o r w a r dt o s u b s t a n t i a t et h i sp r o p o s i t i o ni twas r e v i v e db y Tu n m a n o s e n t h a l e r( 1 9 3 1 )i n t h ew o r d s i t i s n o t i m p r o b a b l et h a t t h e a o -a n d P - h y d r o -j u g l o n e se x i s ta s g l y c o s i d e s .

cL

q)

-o

(U

0L

0

W a v e l e n g t h m , u . )

F i g .7 . H y d r o l y s i so f j u g l o n ea c e t a t ei ne t h a n o l : f r e s h l yp r e p a r e d s o l u t i o n ;-- -, a f t e r8 d a y s ; - -, a f t e r3 0 d a y s .L e f t - h a n dc u r v e i s 2 - 1 5 d i l u t i o no f t h a t o n r i g h t .

C o o m b e s ( 1 9 0 7 ) ,on t h e o t h e r h a n d , d i f f e r e d f r o mt h e German w o r k e r s a n d s u g g e s t e d t h a t j u g l o n ee x i s t e d p r e f o r m e di n a l l g r e e n p a r t s o f t h e p l a n t ,

I J f r o m which i t c o u l d b e e x t r a c t e d a s s u c h i f t h e3 0 0 3 2 0 m a t e r i a l were f r e s h .I f , h o w e v e r ,t h e p l a n t p a r t s

were f i r s td r i e d t h e n h y d r o j u g l o n ewas p r o d u c e db yi n t e r a c t i o n o f j u g l o n e w i t h r e d u c i n g s u b s t a n c e sof the glycoside: formed on drying.

m n . ;- * - e --, f resh The apparent contradictions can be explained by

t h e p r e s e n tf i n d i n g s .The a b s o r p t i o nc u r v e s o f F i g . 5s h o w t h a t t h e r e a r e d i s t i n c t d i f f e r e n c e s i n t h e

r a l n u t was f i r s t l o c a t i o n o f t h e p e a k s o f t h e g l u c o s i d ea n d o f t h e a-

i auer, w h o gave a n d , B - h y d r o j u g l o n e s ,so t h a t i ft h e s e s u b s t a n c e swere

f f l i n ecompound p r e s e n t i n w a l n u t e x t r a c t s i t w o u l d b e p o s s i b l e t oh s e n S e m p e r d i s t i n g u i s h t h e m . The f l - i s o m e ri s p r e p a r e din v i t r o

5 - h y d r o x y - 1 : 4 - b y vacuum d i s t i l l i n gt h e a - i s o m e r , a n d i s a y e l l o w,n e d b y i t s s y n - c h l o r o f o r m - s o l u b l e ,n o n - r e d u c i n gc r y s t a l l i n e c o m -

n e , ha d r e p o r t e d p o u n d ,f a i r l ys t a b l e i n e t h a n o l i cs o l u t i o n s ,b u t whicht h e w a l n u t , b u t i n a c i d e t h a n o l s l o w l y r e v e r t s t o t h e a - i s o m e ra s. e t o g e t h e r w i t h s h o w n i n F i g . 8.

4 5 6 I 9 5 0

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Vo l .4 7 HYDROJUGLONEGLYCOSIDE FROM WALNUT 4 5 7

W i l l s t a t t e r W h e e l e r( 1 9 1 4 ) c o n c l u d e dt h a t t h ei s o m e r i s mo f t h e h y d r o j u g l o n e swa s o n e o f t h e k e t o -e n o l t y p e , a nd t h a t t h e c o m pound s had s t r u c t u r e sr e p r e s e n t e db y t h e f o l l o w i n gf o r m u l a e :

OH 0 0

0 ( g ) ( or 2

H /OHOH OHOH O H H

E x a m i n a t i o na t i n t e r v a l s e x t e n d i n go v e r s e v e r a ld a y s , o f e x t r a c t s f r o mv a r i o u sp a r t s o f t h ep l a n t , h a sf a i l e dt o show t h e p r e s e n c eo f t h e f r e ex - i s o m e r ,o r

0 - 8

C L

o

020-2 - ~ ~ ~ ' -

02 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 03 6 0 3 8 0 4 0 0

W a v e l e n g t h m j t . )

F i g .8 . T h ee f f e c to f t i m e o n t h e a b s o r p t i o nc u r v e o f a 0 - 2 7Ne t h a n o l i cH C I s o l u t i o no f , B - h y d r o j u g l o n e : i m -m e d i a t e l y ;- - . - , 3 h r . ;- - - , 7 h r . ;. . . . . . . . 2 3h r . L e f t -h a n dc u r v e i s 3 - 1 0d i l u t i o no f t h a t o n r i g h t .

t h e c h a n g e i n t h e a b s o r p t i o nc u r v e w h i c hw o u l daccompany t h e r e v e rs i o no f t h e , - t o t h e a - f o r m .Hence i t w o u l da p p e a rt h a t t h e s es u b s t a n c e sa r e n o t

p r e s e n ti n

t h e f r e es t a t e .Thef i n d i n g s o f t h e

e a r l i e rw o r k e r sa r e t h us e x p l a i n e db y t h e e x t r e m el a b i l i t yo f t h e g l u c o s i d ea n d b y t h e m e t h o d so f e x t r a c t i o n

u s e d . I n a l l c a s e s t h e p e r i c a r p wa s a l l o w e dt o s o a ki n t h e e x t r a c t a n tw h i c hwa s r e p l a c e db y f r e s h s o l v e n ta f t e rs a t u r a t i o n . No d e t a i l sa r e g i v e n o fp r e c a u t i o n st a k e n a g a i n s t o x i d a t i o n ,s o t ha t t h e e x t r a c t e d s ub -s t a n c e w o u l db e f r e ej u g l o n e o b t a i n e db y t h e o x i d a -t i o n a n d h yd ro l ys i s o ft h e g l u c o s i d e .The s t a n n o u s

c h l o r i d e - hy d ro c h l o r i c a c i dt r e a t m e n t o f M y l i u s( 1 8 8 5 ) w o u l dr e d u c e t h i st o t h e a - i s o m e r , w h i c hi sr e a d i l y s o l u b l e i n t h e e t h e r u s e d i n t h e n e x t s t e p o ft h e e x t r a c t i o n . The f r e ej u g l o n e , i n t h e method o fC o o m b e s 1 9 0 7 ) ,wa s s e p a r a t e d a s t h e c o p p e r s a l ta n d t h i sd e c o m p o s e dw i t h n i t r i ca c i d ,w h i c hr e a g e n tw o u l do x i d i z ea n y h y d r o j u g l o n ep r e s e n t .

The f r e e, - i s o m e ri n M y l i u s ' s( 1 8 85 ) e x t r a c t i o nwa sp r o b a b l yf o r m e db y t h e h y d r o l y s i s o f t h e g l u c o s i d e ,f o rh e s h o w e dt h a t i t c o u l db e o b t a i n e db y h y d r o l y s i so f a c y l d e r i v a t i v e s o f t h e a c - i s o m e r .A l t e r n a t i v e l y ,i t m a y come f r o msome c o m p l e xi n t h e same w a y a st h e a c - h y d r o j u g l o n e .S o f a rn o c o m p o u n d h a s b e e nshown t o e x i s ti n w a l n u te x t r a c t s w i t ha n a b s o r p t i o nc u r v e r e s e m b l i n gt h a t o f P - h y d r o j u g l o n ea c e t a t ew i t hp e a k sa t 2 2 4 , 2 5 0a n d 3 0 6 5 m , t .T h i s c o m p o u n d ,c o l o u r l e s sn e e d l e s , m . p . 1 4 4 0 ,w a s p r e p a r e d b yThomson ( 1 9 5 0 ) d u r i n g a n i n v e s t i g a t i o n o n t h es t r u c t u r e o f , B - h y d r o j u g l o n ea n d r e l a t e d c o m p o u n d s .

SUMMARY

1 . An a m o r p h o u scom pound C 1 6 H 1 5 8 0h a s b e e ni s o l a t e d f r o m e t h a n o l i c h y d r o c h l o r i ca c i d e x t r a c t so f t h e w a l n u tb y c h r o m a t o g r a p h yo n a l u m i n a .

2 . S p e c t r o s c o p i ce x a m i n a t i o ns u g g e s t s t h a t t h i se x i s t e da s s u c h i n t h e o r i g i n a lp l a n t .

3 . On h y d r o l y s i si t y i e l d e dg l u c o s ea n d a c - h y d r o -j u g l o n e .

4 . F u r t h e r c h e m i c a la n d s p e c t r o s c o p i ce v i d e n c es u g g e s t s t h a t t h i scompound i s t h e 5 - g l u c o s i d eo f1 : 4 : 5 - t r i h y d r o x y n a p h t h a l e n e .

I w i s ht o t h a n kDr F . W o k e s ,t h e D i r e c t o ro f t h e L a b o r a -t o r i e s ,f o ra f f o r d i n gt h e o p p o r t u n i t yt o p u b l i s h t h i sw o r k w h i c h ,t o g e t h e r w i t h t h a t d e s c r i b e di n t h e t w o s u c c e e d i n gp a p e r s , w i l lf o r mp a r t o ft h e t h e s i sf o ra P h . D .d e g r e eo f t h eU n i v e r s i t yo fL o n d o n ) ,M i s sN o r aB a x t e rf o rt e c h n i c a lh e l pi nt h e p r e p a r a t i o no f t he many e x t r a c t s u s e da n d D r s We i l e ra n d S t r a u s s o f O x f o r df o rt h e d e t e r m i n a t i o n so f c a r b o na n dh y d r o g e n .

REFERENCES

B e r n t h s e n ,A . S e m p e r ,A . 1 8 8 5 ) .B e r. d t s c h .c h e m .G m e .1 8 ,2 0 3 .

B e r n t h s e n ,A . S e m p e r ,A . 1 8 8 7 ) .B e r .d t 8 c h .c h e m .G e 8 .2 0 , 9 3 4 .

C o o m b e s ,R . 1 9 0 7 ) .B u U .S o c .c h i m .F r . [ 4] , 1 ,8 0 0 .D a g l i s h ,C . 1 9 5 0 ) .J . A m e r .c h e m .S o c . i nt h e P r e s s ) .D a g l i s h ,C . W o k e s ,F . 1 9 4 8 ) .N a tu re , L o n d. ,1 6 2 , 1 7 9 .

M y l i u s ,F . 1 8 8 5 ) .B e r .d t e c h .c h e m .G e s .1 8 ,4 6 3 ,2 5 6 7 .T h o m s o n ,R . H . 1 9 4 9 ) .J . c h e m .S o c .p . 1 2 7 7 .

T h o m s o n ,R . H . 1 9 5 0 ) .J . c h e m .S o c .p . 1 7 3 7 .T u n m a n ,0 . R o s e n t h a l e r ,L . 1 9 3 1 ) .P f l a n z e nM i k r o c h e m i e ,

2 n d e d . ,p . 3 2 9 .B e r l i n :B o r n t r a e g e r .Vo g e l ,A . R e i s c h a u e r ,C . 1 8 5 6 ) .B i c h n e rN e u e 8R e p .f i u r

P h a r m .5 , 1 0 6 .W i l l s t a t t e r ,R . W h e e l e r ,A . S . 1 9 1 4 ) .B e r .d t 8 c h .c h e m .

G e s .4 7 ,2 7 9 6 .

W o k e s ,F . , O r g a n , J . , D u n c a n ,J . J a c o b y , F . 1 9 4 3 ) .N a t u r e ,L o n d . ,1 5 2 , 1 4 .

Documents

Daglish, 1950a.pdf