Los compuestos fenólicos son sustancias químicas presentes en las plantas que incluyen polifenoles y tienen múltiples funciones, como defensa contra patógenos y atracción de polinizadores. Estos compuestos también poseen beneficios para la salud humana, actuando como antioxidantes y antiinflamatorios, entre otros. La diversidad estructural de los compuestos fenólicos permite su clasificación en varias subcategorías, incluyendo fenoles simples, polifenoles y ligninas, cada una con propiedades y funciones distintas.

1. Mayo-Junio 2021
Compuestos
fenólicos
Química de los Productos Naturales

2. ▪ Los compuestos fenólicos se caracterizan por poseer uno o
más grupos hidroxilo (-OH) unidos a un anillo aromático
▪ El grupo fenol solo nunca ha sido encontrado en las
plantas, pero su estructura forma parte de los compuestos
fenólicos vegetales
▪ Los llamados polifenoles son compuestos que presentan
más de un anillo bencénico con uno o más grupos
hidroxilo
▪ Los polímeros fenólicos, tienen unidades repetidas de
polifenoles incluyendo dentro de este grupo a las ligninas y
a los taninos.
Compuestos fenólicos

3. Cerca de 10.000 compuestos fenólicos diferentes han sido
identificados
Estos compuestos actúan como
❖Sustancias aromáticas
❖Pigmentos que atraen a los agentes polinizadores,
❖En la defensa de la planta contra mamíferos, insectos,
❖Agentes antifúngicos y antimicrobianos.
❖Inhibidores de la germinación,
❖Protectores contra la radiación ultravioleta (UV),
❖Moléculas de señalización
Compuestos fenólicos

4. Efectos benéficos de compuestos fenólicos en la salud humana
❖ Antioxidantes
❖ Anticarcinogénicos
❖ Antimutagénicos
❖ Anti-hipercolesterolémicos
❖ Antimicrobianos
❖ Antidiabéticos
Compuestos fenólicos
Nutracéuticos

5. Compuestos fenólicos
❖ La mayoría de los compuestos fenólicos son hidrosolubles, solubles
en solventes polares.
❖ La solubilidad en agua aumenta generalmente al aumentar el número
de grupos hidroxilo.
❖ Además, en muchos casos los compuestos fenólicos se encuentran
combinados con azúcares formando glicósidos, favoreciendo la
afinidad con el agua
❖ La subclase de los fenilpropenos se caracteriza por ser soluble en
solventes no polares (aceite esencial)
❖ La lignina, un polímero fenólico de estructura compleja, es una
sustancia prácticamente insoluble, que se desarrolla como una
impregnación de las paredes celulares vegetales.

6. Compuestos fenólicos relación estructural

7. Compuestos fenólicos
C6-C1
C6-C3
C6-C3
C6-C3
C6-C3-C6
C6-C2-C6
(C6-C3)2
C6 Fenoles simples
Polifenoles

9. Ácido shikímico
Fenilalanina Ácido p-hidroxicinámico
Flavonoides
Ácidos fenólicos
Taninos condensados
Cumarinas
Lignanos
Ligninas
Taninos hidrolizables
Compuestos fenólicos

10. Compuestos fenólicos

11. Los fenoles simples son compuestos que tienen dos (en las posiciones
1,2, 1,3 o 1,4) o tres (en las posiciones 1,3,5 o 1,2,3) grupos hidroxilo en
el anillo aromático.
Fenoles simples (C6)
Catecol Resorcinol Hidroquinona Floroglucinol

12. Ubiquinol
Fenoles simples: hidroquinonas

13. Los fenoles simples rara vez se encuentran libres
Hidrólisis
Salicósido Alcohol salicílico
Hidrólisis
Vainillina
Vainillósido
Fenoles simples

14. Ya en el siglo V a. C. el médico griego Hipócrates utilizaba polvo de la corteza del
sauce para aliviar el dolor y reducir la fiebre.
A partir de la corteza del sauce (Salix fragilis o Salix purpurea) se obtiene
el salicósido o salicina, un glicósido que por hidrólisis libera glucosa y saligenina
o alcohol salicílico
En 1897 Felix Hoffmann sintetizó el ácido acetilsalicílico (aspirina) a partir de del
ácido salicílico obtenido a partir del salicósido.
Fenoles simples

15. El vainillósido o glucovanillina se obtiene a partir de la vainilla (Vanilla
planifolia). En tiempos de los aztecas se utilizaba para aromatizar el chocolate.
Por hidrólisis genera glucosa y vainillina, que es el compuesto fenólico que
produce su olor característico. Hoy en día se puede obtener la vainillina por
síntesis química.
Fenoles simples

16. ▪ La L-fenilalanina y la L-tirosina son bloques de construcción para una
amplia gama de metabolitos secundarios: los fenilpropanoides (C6C3).
▪ En plantas, el primer paso es la eliminación del nitrógeno de la fenilalanina
en forma de amoniaco para generar el ácido trans-cinámico (la tirosina
forma ácido p-coumárico)
Ácidos, aldehídos hidroxicinámicos
Lignanos y ligninas
Fenilpropenos
Cumarinas
Ácidos benzoicos (algunos)
Benzaldehídos
Biosíntesis de fenilpropanoides

17. ▪ Los ácidos fenólicos consisten en dos grupos: los ácidos
hidroxibenzoicos e hidroxicinámicos.
▪ Es importante recalcar que la presencia de más de un grupo
hidroxilo y una mayor separación del grupo carbonilo al
anillo aromático aumentan la capacidad antioxidante de estos
compuestos.
▪ Los ácidos hidroxicinámicos son más efectivos en términos
de la actividad antioxidante que los ácidos hidroxibenzoicos.
Compuestos fenólicos ácidos
Ácido benzoico

18. Ácidos hidroxibenzoicos
Los ácidos hidroxibenzoicos proceden del ácido shiquímico el
cual sufre diferentes oxidaciones e hidrataciones

19. Los compuestos fenólicos tipo C6-C1 pueden provenir directamente de
ácido shíquimico (como el ácido gálico) y del ácido corísmico (como el
ácido salícilico) por acortamiento de la cadena lateral y reacciones de
oxidación e hidroxilación
Ácidos hidroxibenzoicos

20. Ácidos hidroxibenzoicos
Los compuestos fenólicos tipo C6-C1 pueden provenir directamente de
ácido shíquimico (como el ácido gálico) o del ácido corísmico (como el
ácido salícilico) pero por acortamiento de la cadena lateral y reacciones
de oxidación e hidroxilación

21. Ácidos hidroxibenzoicos
▪ Los ácidos hidroxibenzoicos están hidroxilados en posición para (R3)
▪ En algunos casos tienen grupos metoxi (OCH3) o hidroxi en posición meta
▪ El ácido salicílico esta hidroxilado en posición orto (R1)
Ácidos hidroxibenzoicos R1 R2 R3 R4
Gálico OH OH OH
p-hidroxibenzoico OH
Protocatéquico OH OH
Siríngico OCH3 OH OCH3
Vaníllico OCH3 OH
Salicílico OH

22. ▪ Los compuestos fenólicos derivados del ácido benzoico
presentan una estructura C6-C1
▪ El nombre del ácido salicílico deriva de Salix dado que fue
aislado por primera vez a partir de este género botánico.
▪ El ácido salicílico funciona como una molécula señal que activa
la expresión de enzimas que participan en varios mecanismos
de defensa
Ácidos hidroxibenzoicos

23. ▪ Como integrantes de este grupo también se menciona a los ácidos
gálico y al dímero, el ácido elágico.
▪ Estos últimos compuestos (también designados como ácidos
fenólicos e hidroxibenzoatos) son componentes de una clase de
taninos, los llamados taninos hidrolizables.
▪ La denominación dada al ácido gálico deriva del término francés
galle, que significa “agalla”.
Ácidos hidroxibenzoicos
Ácido gálico
Ácido elágico

24. Los ácidos hidroxibenzoicos son compuestos que presentan un
grupo carboxílico (grupo ácido) y grupos hidroxilo (uno o más)
en un anillo aromático, los cuales pueden estar metilados
Ácidos hidroxibenzoicos
Vainillina
Ácido gálico Ácido protocatéquico Ácido vaníllico
Ácido siríngico

25. ▪ Esta clase de ácidos fenólicos se caracteriza por la presencia del grupo
CH=CH-COOH unido al benceno y grupos OH en posición para, en las
posiciones meta puede haber grupos OH o metoxi.
▪ El doble enlace carbono de la cadena aumenta la resonancia química,
estabilizando los radicales libres y por lo tanto incrementa la capacidad
antioxidante de la molécula.
▪ Los ácidos fenólicos se encuentran formando ésteres de alcoholes,
tartratos, flavonoides y glucósidos
Ácidos hidroxicinámicos (cumárico)

26. Ácidos hidroxicinámicos: biosíntesis

27. Ácidos hidroxicinámicos: biosíntesis

28. Los ácidos fenólicos fenilpropenoicos (ácido cinámico) se pueden
encontrar:
❑ Libres
❑ Formando ésteres con el ácido quínico o con otro ácido fenólico (dépsido)
❑ Unidos a azúcares (heterósidos)
Ácidos hidroxicinámicos
Ácidos hidroxicinámicos R1 R2 R3
Cafeico OH H
Caftárico OH Ác. Tartárico
p-Cumárico H
p-Cutárico Ác. Tartárico
Ferúlico OCH3 H
Fertárico OCH3 Ác. Tartárico
Sinápico OCH3 OCH3 H
Ácido clorogénico Ésteres con ácido tartárico

29. Ácidos hidroxicinámicos: biosíntesis

30. ▪ Son compuestos fenólicos que dan ciertos sabores y aromas característicos
de determinadas plantas.
▪ Son aislados liposolubles y forman parte de la fracción correspondiente a
los “aceites esenciales”, junto con ciertos terpenoides volátiles.
▪ Dentro de este grupo se encuentran: eugenol, cinamaldehído,vainillina, etc.
▪ El aceite esencial de canela está compuesto principalmente de trans-
cinamaldehído O aldehído cinámico, y en menor grado de eugenol
Eugenol Cimaldehído
Fenilpropenos

31. Biosíntesis de fenilpropenos
Se sintetizan a partir de ácidos hidroxicinámicos que sufren eliminación del
grupo carboxilo y oxidaciones

32. Lignanos
▪ De acuerdo a otras numeraciones de los átomos de los lignanos se consideran
dímeros oxigenados del fenilpropano, en donde las moléculas están unidas entre sí
cuando menos por los carbono β u 8
▪ Las unidades de fenilpropano provienen principalmente del el alcohol coniferílico y
sinapílico.
▪ Se les ha encontrado en semillas de lino, calabaza, ajonjolí, centeno, soja, brócoli,
frijoles, y en algunas bayas.

33. Biosíntesis de alcoholes fenilpropanoides
La síntesis de alcoholes implican hidroxilaciones y metilaciones del ácido p-
cumárico además de la reducción del carboxilo a aldehído y luego a alcohol

34. Lignanos
Los lignanos químicamente son dímeros oxigenados del fenilpropano, en
donde las moléculas están unidas entre sí cuando menos por los átomos de
carbono número 2 y que dependiendo de como se acomode la molécula frente
a la otra se van a generar tres tipos de estructuras clásicas de los lignanos:
Unión paralela Unión antiparalela Unión pseudoparalela

35. Los lignanos pueden ser clasificados en 5 grupos:
I. Dibencilbutirolactonas
II. Dibencilbutanodioles
III. Dibenciltetrahidrofuranos
IV. Dibencil-THF-THF
V. Ciclolignanos
Lignanos

36. Matairesinol
Lariciresinol Pinoresinol
Secoisolariciresinol
Lignanos dietarios
Isolariciresinol

37. Lignanos

38. ❖ A los lignanos se les atribuyen efectos protectores contra diversos tipos de
cánceres, particularmente el intestinal y de mama
Lignanos dietarios

39. ❖ Los precursores de los enterolignanos se encuentran principalmente en
forma de glucósidos que debido a su polaridad se absorben poco en el
intestino delgado.
❖ El matairesinósido, el diglucósido del secoisolariciresinol principal
lignano de la semilla de lino y el secoisolariciresinol 4-O-β-D-
glucopiranósido son hidrolizados fácilmente a sus correspondientes
agliconas por β-glucosidasas de los microorganismos
Lignanos dietarios

40. ❖ Los enteroliganos tienen los grupos OH en posición meta en los anillos
aromáticos
❖ Sus precursores metabólicos los lignanos vegetales pueden llevar además
sustituyentes en posiciones para de sus anillos aromáticos, tales como
hidroxilos, metoxilos o grupos metilendioxi
Enteroligananos

41. Enteroligananos como fitoestrógenos
▪ Debido a que
inhiben la acción
de estrógenos
pueden evitar el
desarrollo de
cáncer de mama
y de colon
▪ Es decir se
comportan como
fitoesteroles

42. La lignina (del latín lignum: leña) es un polímero fenólico que actúa como
pegamento de unión que da a las plantas su integridad estructural y posibilita la
transferencia de agua a través de la planta, actuando como barrera contra la
evaporación.
Lignina

43. Lignina

44. ❖ La lignina se define como un material polifenólico amorfo, generado por la
copolimerización de tres monómeros fenil-propánicos denominados alcohol
coniferílico, alcohol sinapílico, 4 y alcohol p-cumarílico
❖ Los anillos aromáticos en la lignina forman grupos: guayacil, siringil y p-
hidroxifenil.
Lignina

45. ❖ La estructura compleja de la lignina esta compuesta
por unidades de fenilpropano conectadas vía enlaces
C—C o C—O—C
❖ Dependiendo de la unidad que posea las ligninas
pueden ser tipo G, S y H o una combinación
Lignina

46. Lignina

47. ▪ Las cumarinas son fenilpropanoides donde su cadena lateral
se cicliza formando un anillo de lactona o éster cíclico
▪ Pertenen a la familia de las benzopironas, cuyo nombre
según la IUPAC es 2H-cromen-2-ona.
Cumarinas
Cromen-2-ona
Benzopirona

48. Biosíntesis de cumarinas

49. Es característico que todas las cumarinas presenten en el C7 un grupo OH. De
esta forma la umbeliferona (7-hidroxicumarina) puede ser considerada como el
precursor de las cumarinas hidroxiladas en las posiciones 6,7 o 6,7,8
Los grupos hidroxilo pueden estar metilados o unidos a azúcares formando
heterósidos
Cumarinas

50. ▪ Las cumarinas sencillas son derivadas del
biciclo benzopiran-2-ona y casi todas
están sustituidas en la posición 7
▪ Las furanocumarinas tienen un furano
fusionado con el benceno en la posición
6,7 o 7,8
▪ Las cumarinas c-predniladas tienen
unidades de isopreno en el C5 o C10.
▪ Dicumarinas: son dímeros como el
dicumarol (anticoagulante en Melilotus
officialis).
Tipos de cumarinas

51. ❖ Melilotus oficinalis (trébol de olor) es
una hierba para alimentar el ganado
❖ El melilotósido, tiene olor a hierba y es
un glicósido muy abundante en el trébol
de olor.
❖ Cuando ocurren lesiones del tejido, la
glicosidasas de la planta rompen el
enlace glicosídico del melilotósido para
formar glucosa y cumarina (por
lactonizacion del ácido cumarínico).
❖ Ciertos hongos transforman la cumarina
en dicumarol, un anticoagulante que
causa hemorragias en las reses.
Cumarinas

52. Cumarinas

53. Biosíntesis de furanocumarinas

54. La formación de un anillo de furano fusionado por prenilación y
escisión oxidativa es muy común en estos sistemas, como el psoraleno.
Furanocumarina

55. ▪ Psoraleno se produce de forma natural
en el apio y el perejil
▪ Es ampliamente utilizado en PUVA
(psoraleno + UVA) en el tratamiento
para la psoriasis, eccemas, vitíligo, y
linfoma de células T cutáneo.
▪ Muchas furocumarinas son
extremadamente tóxicas para los
peces, y algunas se depositan en los
arroyos en Indonesia para capturar
peces.
Furanocumarina

56. ▪ Las cumarinas son fluorescentes con luz UV
▪ Las hidroxicumarinas son solubles en disolventes orgánicos (éter,
cloroformo, alcoholes), los glucósidos son solubles en agua y
alcoholes y las furanocumárinas y piranocumarinas son solubles
en disolventes apolares (éter etílico, cloroformo).
▪ Presentan fluorescencia azul, amarilla, verde o púrpura con luz
UV
▪ Se extraen con mezclas hidroalcohólicas
Cumarinas