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Die Chalkone sind eine Untergruppe sekundärer Pflanzenstoffe innerhalb der Stoffgruppe der Flavonoide. Sie leiten sich strukturell durch Derivatisierung von der ihnen zugrunde liegenden Verbindung Chalkon ab.

• Struktur

• Nicht-glycosylierte Chalkone

• Normale Chalkone

• Retrochalkone

• Glycosylierte Chalkone

• Biosynthese

• Einzelnachweise

In den Chalkonen sind zwei Phenylgruppen über eine C3-Brücke in Form einer α,β-ungesättigten Carbonyl-Gruppierung miteinander verknüpft. Die CC-Doppelbindung der C3-Brücke besitzt normalerweise E-Konfiguration.

Der an die Carbonylgruppe gebundene Phenylring wird als A-Ring und der an das β-Kohlenstoffatom der CC-Doppelbindung gebundene Phenylring wird als B-Ring bezeichnet. Diese Bezeichnung ist analog zu den sich von den Chalkonen ableitenden Flavonoiden mit Flavan-Grundstruktur. Die Nummerierung der Phenylkohlenstoffatome ist aber leider nicht entsprechend. Die substituierbaren Positionen am A-Ring werden durch die Ziffern 2'-6' statt 5–8 und die substituierbaren Positionen am B-Ring durch die Ziffern 2–6 statt 2'–6' gekennzeichnet.cite-ref-harborne-1-0[1]

Das Substitutionsmuster des A- und B-Rings der einzelnen Ckalkone ergibt sich aus der Substitution der biosynthetischen Chalkon-Vorläufermoleküle und Derivatisierungen, die sich der Bildung des Chalkongerüsts anschließen. Bei den normalen Chalkonen wird der A-Ring unter Decarboxylierung aus drei Molekülen Malonsäure aufgebaut, woraus sich die Hydroxygruppen an den Positionen 2', 4' und 6' des A-Rings ergeben. Der B-Ring wird aus Hydroxyzimtsäuren, häufig aus p-Cumarsäure gebildet, so dass die Position 4 am B-Ring meist eine Hydroxygruppe trägt. Gängig ist auch, dass am B-Ring neben der Position 4 auch die Positionen 3 hydroxyliert ist.

Ist das Substitutionsmuster der Ringe A und B vertauscht, so spricht man von Retrochalkonen, die eine Untergruppe der Chalkone bilden. Typisch für Retrochalkone ist das Fehlen von Hydroxy- bzw. Methoxygruppen an den Positionen 2' und 6' und dass dafür die Position 2 oder die Positionen 2 und 6 einen entsprechenden Substituenten tragen.

Die C-Alkylierung kommt bei Chalkonen relativ häufig vor. Meist handelt es sich um die Anbindung von Prenylgruppen, die auch mehrfach erfolgen kann.

| Name | α | β | Konfig. | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 2' | 3' | 4' | 5' | 6' | CAS |

|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|

| Butein | H | H | E | H | OH | OH | H | H | OH | H | OH | H | H | 487-52-5 |

| Bavachalkon | H | H | E | H | H | OH | H | H | OH | H | OH | Prenyl | H | 28448-85-3 |

| Cardamomin | H | H | E | H | H | H | H | H | OH | H | OH | H | OMe | 19309-14-9 |

| Isobavachalkon | H | H | E | H | H | OH | H | H | OH | Prenyl | OH | H | H | 20784-50-3 |

| Isoliquiritigenin | H | H | E | H | H | OH | H | H | OH | H | OH | H | H | 961-29-5 |

| Isoliquiritigenin-2'-methylether | H | H | E | H | H | OH | H | H | OMe | H | OH | H | H | 51828-10-5 |

| Methylhydroxychalkon | H | H | E | H | OH | H | H | H | H | Me | H | H | H | 153976-41-1 |

| Metochalkon | H | H | E | H | H | OMe | H | H | OMe | H | OMe | H | H | 18493-30-6 |

| Naringeninchalkon | H | H | E | H | H | OH | H | H | OH | H | OH | H | OH | 25515-46-2 |

| Okanin | H | H | E | H | OH | OH | H | H | OH | OH | OH | H | H | 484-76-4 |

| Robtein | H | H | E | H | OH | OH | OH | H | OH | H | OH | H | H | 2679-65-4 |

| Sophoradin | H | H | E | H | Prenyl | OH | Prenyl | H | OH | Prenyl | OH | H | H | 23057-54-7 |

| Xanthohumol | H | H | E | H | H | OH | H | H | OH | Prenyl | OH | H | OMe | 6754-58-1 |

| Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe , Me = Methylgruppe . |

Das erste aus einer natürlichen Quelle isoliert Retrochalkon ist die Verbindung Echinatin (2-Methoxy-4,4'-Dihydroxychalkon), welche ein Isomer zu der Verbindung 4,4′-Dihydroxy-2′-methoxychalkon (Isoliquiritigenin-2'-methylether) ist. Die Verbindung wurde aus einer Zellkultur der Art Glycyrrhiza echinata aus der Gattung der Süßhölzer isoliert.cite-ref-furuya-2-0[2]

| Name | α | β | Konfig. | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 2' | 3' | 4' | 5' | 6' | CAS |

|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|

| Echinatin | H | H | E | OMe | H | OH | H | H | H | H | OH | H | H | 34221-41-5 |

| Licochalcon A | H | H | E | OMe | H | OH | Dimethylallyl | H | H | H | OH | H | H | 58749-22-7 |

| Licochalcon B | H | H | E | OMe | OH | OH | H | H | H | H | OH | H | H | 58749-23-8 |

| Licochalcon C | H | H | E | OMe | Prenyl | OH | H | H | H | H | OH | H | H | 144506-14-9 |

| Licochalcon D | H | H | E | OMe | OH | OH | H | H | H | Prenyl | OH | H | H | 144506-15-0 |

| Licochalcon E | H | H | E | OMe | H | OH | (2S)-3-Methylbut-3-en-2-yl | H | H | H | OH | H | H | 864232-34-8 |

| Tepanon | H | H | E | OH | OMe | OMe | H | OMe | H | H | H | H | H | |

| Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , OMe = Methoxygruppe . |

| Name | Aglycon | α | β | Konfig. | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 2' | 3' | 4' | 5' | 6' | CAS |

|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|

| Coreopsin | Butein | H | H | E | H | OH | OH | H | H | OH | H | Glucosyloxy | H | H | 499-29-6 |

| Marein | Okanin | H | H | E | H | OH | OH | H | H | OH | OH | Glucosyloxy | H | H | 535-96-6 |

| Neoisoliquiritin | Isoliquiritigenin | H | H | E | H | H | OH | H | H | OH | H | Glucosyloxy | H | H | 59122-93-9 |

| Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. | Legende zur Tabelle In den Spalten α–β und 2–6' sind die Substituenten der jeweiligen Positionen des Chalkon-Grundgerüsts der glycosylierten Chalkone angegeben: OH = Hydroxygruppe , Glucosyloxy = β-D-Glucopyranosyloxy. |

Die Chalkone sind in der Biosynthese der Flavonoide die erste Verbindungsgruppe, die die für die Flavonoide typische C6-C3-C6-Grundstruktur besitzt. Dabei stammen bei den normalen Chalkonen die Kohlenstoffatome des A-Rings aus dem Polyketidstoffwechsel und die Kohlenstoffatome der C3-Brücke und des B-Rings von einer Zimtsäure.cite-ref-nuhn-3-0[3]cite-ref-ayabe-4-0[4] Das Chalkon Naringeninchalkon wird aus p-Cumaroyl-Coenzym A, welches die Zimtsäure p-Cumarsäure enthält und drei Molekülen Malonyl-Coenzym A gebildet. Die Reaktion wird durch Chalkon-Synthasen katalysiert.cite-ref-kreuzaler-5-0[5]

Die Retrochalkone werden ausgehend von den entsprechenden Chalkonen gebildet. So entsteht das Retrochalkon Echinatin (2-Methoxy-4,4'-Dihydroxychalkon) durch O-Methylierung und mehrstufige Isomerisierung der C3-Brücke von Isoliquiritigenin. Bei den Retrochalkonen stammen somit die Kohlenstoffatome des B-Rings aus dem Polyketidstoffwechsel und die Kohlenstoffatome der C3-Brücke und des A-Rings von einer Zimtsäure.cite-ref-ayabe-4-1[4]

Ausgehend von den Chalkonen werden sowohl die Flavonoide mit Flavan-Grundstruktur als auch die Aurone gebildet. Die ersten Flavonoide mit Flavan-Grundstruktur, welche ausgehend von den Chalkonen unter Bildung des sechsgliedrigen C-Rings entstehen, sind die Flavanone. Die Reaktion wird durch Chalkon-Isomerasen katalysiert.cite-ref-nuhn-3-1[3]cite-ref-khan-6-0[6]

cite-note-harborne-11. ↑ Harborne J. B.: The Flavonoids - Advances in Research since 1980, 1988, Chapman and Hall, London, New York S. 329–340, ISBN 0-412-28770-6

cite-note-furuya-22. ↑ Furuya, T. et al.: Echinatin, a new chalcone from tissue culture of Glycyrrhiza echinata, Tetrahedron Letters, 1971, 12(27), S. 2567–2569, doi:10.1016/S0040-4039(01)96921-7.

cite-note-nuhn-33. ↑ Peter Nuhn: Naturstoffchemie. 3. Auflage. S. Hirzel, Stuttgart/Leipzig 1997, ISBN 3-7776-0613-8, S. 602–605.

cite-note-ayabe-44. ↑ Ayabe, S. I. et al.: Studies on plant tissue cultures. Part 36. Biosynthesis of a retrochalcone, echinatin, and other flavonoids in the cultured cells of Glycyrrhiza echinata. A new route to a chalcone with transposed A-and B-rings, Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1, 1982, S. 2725–2734, doi:10.1039/P19820002725.

cite-note-kreuzaler-55. ↑ Kreuzaler, F. et al.: Enzymatic synthesis of aromatic compounds in higher plants: formation of naringenin (5, 7, 4′-trihydroxyflavanone) from p-coumaroyl coenzyme A and malonyl coenzyme A, FEBS letters, 1972, 28(1), S. 69–72, doi:10.1016/0014-5793(72)80679-3

cite-note-khan-66. ↑ Khan, M. K. et al.: A comprehensive review on flavanones, the major citrus polyphenols, Journal of Food Composition and Analysis, 2014, 33(1), S. 85–104, doi:10.1016/j.jfca.2013.11.004