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第三章 苯丙素类,PHENYLPROPANOIDS,目录,目 录,概述 苯丙酸类 香豆素 木脂素,概述,概述,定义：,是天然存在的一类苯环与三个直链碳连在一起组成C6-C3单元的化合物。苯核上常有羟基或烷氧基取代。,这类成分包括： 苯丙酸类、香豆素和木脂素。,概述,第一节 苯丙酸类,一、苯丙酸类化合物,基本结构由酚羟基取代的芳香环与丙烯酸构成。 常见的苯丙酸类：,概述,第一节 苯丙酸类,一、苯丙酸类化合物,绿原酸是咖啡酸与奎宁酸形成的酯 ，存在于茵陈、苎麻、金银花等常用中药中，具有抗菌利胆作用：,概述,第一节 苯丙酸类,二、苯丙酸类的化学性质,12%FeCl3/MeOH溶液； Pauly 试 剂： 重氮化的磺胺酸 Gepfner试剂：1%亚硝酸钠溶液与相同体积10%的醋酸混 合，喷雾后，在空气中干燥，再用 0.5mol/L 的荷性碱甲醇溶液处理。 Millon 试剂： 在紫外线下，这些化合物为无色或具有蓝色 荧光，用氨水处理后呈蓝色或绿色荧光。,鉴别反应：,概述,第一节 苯丙酸类,三、苯丙素的提取分离,大孔树脂、聚酰胺 、硅胶、葡聚糖凝胶及反相色谱,方法：,苯丙酸类大多具有一定的水溶性，常与酚酸、鞣质、黄酮苷混在一起。,概述,第一节 苯丙酸类,1、1H-NMR 在 6.07.5之间，J=68H2 有两个二重峰和J=14Hz一个二 重峰。说明有两个相邻的质子和一个间位质子。 在 6.27.8之间，J=16H2 ，示存在与苯环相连的反式烯键。 2.04.0 示双键被还原为烃基。 2、13C-NMR 例如：,四、苯丙素的波谱特征,概述,第一节 苯丙酸类,四、苯丙素的波谱特征,Dihudroferuloyl:,麦蓝菜苷,概述,第一节 苯丙酸类,四、苯丙素的波谱特征,glucosyl:,概述,第一节 苯丙酸类,四、苯丙素的波谱特征,fructosyl:,概述,第二节 香豆素 coumarins,定义：,邻羟桂皮酸内酯类成分的总称，具有苯骈-吡喃酮结构,苯骈 -吡喃酮,伞形花内酯 umbelliferon,绝大多数香豆素在C7位都有含氧官能团存在，因此，7-羟香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。,简 单 香豆素类,呋 喃 香豆素类,吡 喃 香豆素类,其 他 香豆素类,简 单 香豆素类,呋 喃 香豆素类,吡 喃 香豆素类,其 他 香豆素类,概述,第二节 香豆素 coumarins,一、香豆素的结构类型,如： 属此类型的香豆素化合物：,简 单 香豆素类,呋 喃 香豆素类,吡 喃 香豆素类,其 他 香豆素类,呋 喃 香豆素类,吡 喃 香豆素类,其 他 香豆素类,概述,第二节 香豆素 coumarins,一、香豆素的结构类型,呋喃香豆素类(furocoumarins)，分线型和角型。香豆素母核7位羟基与6位或8位取代异戊烯基缩合形成呋喃环的一系列化合物,线形: C6-异戊烯基与C7-羟形成呋喃环，三环在一直线上,角型: C8-异戊烯基与C7-羟形成呋喃三环处一折角线上,角形(7、8呋喃骈香豆素型) 白芷内酯(Augelicin)(异补骨内酯),线型(6 、7呋喃骈香豆素型） 补骨脂内酯(Psoralen）,简 单 香豆素类,呋 喃 香豆素类,吡 喃 香豆素类,其 他 香豆素类,吡 喃 香豆素类,其 他 香豆素类,概述,第二节 香豆素 coumarins,一、香豆素的结构类型,吡喃香豆素类(pyranocoumarins)分线型和角型。母核7位羟基与C6或C8的异戊烯基缩合形成吡喃环的系列化合物及双吡喃香豆素,线形：C6-异戊烯基与C7-羟形成吡喃环，三环在一直线上,角形：C8-异戊烯基与C7-羟形成吡喃环，三环在一折角线上,线型(6，7吡喃骈香豆素) 花椒内酯(Xanthyletin),角型(7，8吡喃骈香豆素) 邪蒿内酯(黄曲霉素， Seselin),简 单 香豆素类,呋 喃 香豆素类,吡 喃 香豆素类,其 他 香豆素类,其 他 香豆素类,概述,第二节 香豆素 coumarins,一、香豆素的结构类型,指-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体C3、C4上常有取代基：苯基、羟基、异戊烯基等。,性 状,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,概述,第二节 香豆素 coumarins,二、香豆素的化学性质,游离状态 有完好的结晶； 大多具有香气； 具有升华性质； 分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出）； UV下显蓝色荧光；,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,性 状,性 状,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,概述,第二节 香豆素 coumarins,二、香豆素的化学性质,游离 能溶于沸 H2O，不溶或难溶冷 H2O 可溶苯、丙酮、氯仿、乙醚、乙醇、甲醇溶剂。 因含Ar-OH故可溶于碱水中。 成苷 溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。 难溶极性小的有机溶剂。,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,性 状,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,概述,第二节 香豆素 coumarins,二、香豆素的化学性质,1 -吡喃酮环具有,不饱和内酯性质， 在稀碱液中水解生成顺邻羟桂皮酸的盐，该产物不易游离存在，一经酸化即闭环 恢复为内酯。 2 顺邻羟桂皮酸长时间碱液中放置或UV光照射，可转变为安定的反邻羟桂皮酸，酸化后不再内酯化。,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,性 状,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,概述,第二节 香豆素 coumarins,二、香豆素的化学性质,1 -吡喃酮环具有,不饱和内酯性质， 在稀碱液中水解生成顺邻羟桂皮酸的盐，该产物不易游离存在，一经酸化即闭环 恢复为内酯。 2 顺邻羟桂皮酸长时间碱液中放置或UV光照射，可转变为安定的反邻羟桂皮酸，酸化后不再内酯化。,呈色反应,3 在碱性条件下，香豆素类化合物的内酯环打开，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3+ 络合呈现红色。（异羟肟酸铁反应）,性 状,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,概述,第二节 香豆素 coumarins,二、香豆素的化学性质,呈色反应,3 在碱性条件下，香豆素类化合物的内酯环打开，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3+ 络合呈现红色。（异羟肟酸铁反应）,性 状,溶解性,内酯性质 (碱水解反应),呈色反应,概述,第二节 香豆素 coumarins,二、香豆素的化学性质,呈色反应,异羟肟酸铁反应（识别内酯) 具酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与三氯化铁试剂络合而产生不同的颜色。 判断游离酚羟基的有无。 Gibbs反应和Emerson反应 Gibbs试剂2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 Emerson试剂 氨基安替匹林和铁氰化钾,概述,第二节 香豆素 coumarins,三、香豆素的提取分离,吸附 色谱,凝胶渗透 色 谱,高效液相 色 谱,吸附 色谱,凝胶渗透 色 谱,高效液相 色 谱,概述,第二节 香豆素 coumarins,三、香豆素的提取分离,分离：,层析方法,吸附剂硅胶、中性氧化铝 洗脱剂石油醚-乙酸乙酯、石油醚-丙酮、 氯仿-丙酮、氯仿-甲醇 显 色可观察荧光,吸附 色谱,凝胶渗透 色 谱,高效液相 色 谱,凝胶渗透 色 谱,高效液相 色 谱,概述,第二节 香豆素 coumarins,三、香豆素的提取分离,分离：,层析方法,载 体葡聚糖凝胶SephadexLH-20 洗脱剂氯仿-甲醇、甲醇-水 显 色可观察荧光,吸附 色谱,凝胶渗透 色 谱,高效液相 色 谱,高效液相 色 谱,概述,第二节 香豆素 coumarins,三、香豆素的提取分离,分离：,层析方法,正相色谱： 固定相 用硅胶 流动相 石油醚-乙酸乙酯、石油醚-丙 酮、氯仿-丙酮、氯仿-甲醇 反相色谱： 固定相 Rp18或Rp8 流动相 甲醇-水 显 色 可观察荧光,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,紫外光谱,红外光谱,质 谱,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,UV下显蓝色荧光。 C7位导入-OH荧光增强 -OH醚化后荧光减弱 母核上无含氧官能团取代时： 274 nm苯环 311 nm吡喃酮环 有含氧取代时： 最大吸收向红位移。,1H-NMR,13C-NMR,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,红外光谱,质 谱,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,3025 3175 cm-1 C-H 伸缩振动 1700 1750 cm-1 羰基伸缩振动 1500 1600 cm-1 芳环吸收 1600 1650 cm-1 出现13个较强峰,1H-NMR,13C-NMR,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,质 谱,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,香豆素类化合物有如下特点： 1. 有强的分子离子峰； 2. 基峰是失去CO的苯骈呋喃离子； 3. 主要裂解途径是：首先失去CO。,1H-NMR,13C-NMR,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,环上质子由于受内酯羰基吸电子共轭效应 因此：,1H-NMR,13C-NMR,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,当C3、C4位未取代时： 当C3或C4取代时：,13C-NMR,当C7-OR时：,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,13C-NMR,当C5,C7二氧代：,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,13C-NMR,当C7-OR、C8或C6烷基取代时：,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,13C-NMR,紫外光谱,红外光谱,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,概述,第二节 香豆素 coumarins,四、香豆素的波谱学特性,13C-NMR,香豆素母核上9个碳原子的化学位移值如下： 当-OR取代时： 连接的碳 +30 ppm 邻位碳 -13 ppm 对位碳 -8 ppm,抑制癌细胞增殖，增强肌体免疫力抗癌,毒性,抗病毒作用,抗肿瘤作用,抗菌作用,抗骨质疏松作用,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,概述,第二节 香豆素 coumarins,五、香豆素的生物活性,毒性,抗病毒作用,抗肿瘤作用,抗菌作用,抗骨质疏松作用,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,肝毒性 。 必要结构：呋喃环上双键和不饱和内酯环,马来西亚的藤黄科胡桐属植物Calophylum lanigerum 中分离的化合物calanolide A对HIV-1病毒具有强烈抑制作用。蛇 床子素可抑制乙型肝炎表面抗原,毒性,抗病毒作用,抗肿瘤作用,抗菌作用,抗骨质疏松作用,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,概述,第二节 香豆素 coumarins,五、香豆素的生物活性,毒性,抗病毒作用,抗肿瘤作用,抗菌作用,抗骨质疏松作用,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,秦皮中的七叶内酯和七叶内酯苷具抑制痢疾杆菌的作用。补骨脂内酯具抗真菌及抗结核活性。,毒性,抗病毒作用,抗肿瘤作用,抗菌作用,抗骨质疏松作用,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,概述,第二节 香豆素 coumarins,五、香豆素的生物活性,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,蛇床子总香豆素和蛇床子素对于新生大鼠 成骨细胞的增殖、细胞内碱性磷酸酶活性和骨胶原合成有显著促进作用,毒性,抗病毒作用,抗肿瘤作用,抗菌作用,抗骨质疏松作用,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,概述,第二节 香豆素 coumarins,五、香豆素的生物活性,对心血管作用,光敏作用,双香豆素-防血栓及消血块 泽兰内酯-止血,毒性,抗病毒作用,抗肿瘤作用,抗菌作用,抗骨质疏松作用,抗凝血和止血,对心血管作用,光敏作用,概述,第二节 香豆素 coumarins,五、香豆素的生物活性,豆素类衍生物-抗高血压、抗心律失常抗心肌缺血再灌注,补骨脂内酯治疗白癜风。呋喃香豆素多有该作用。很多香豆素可以吸收紫外光，放出在可见区（近470nm）的荧光，故可用做增白剂，如7-OH香豆素。由于吸光性，七叶内酯和七叶苷可用于保护皮肤防止辐射的药物。如杭白芷总香豆素类可以提高皮肤对于紫外线的敏感性，产生较多黑色素，用于治疗牛皮癣等皮肤病。,概述,第三节 木脂素,木脂素（lignans）： 具有苯丙骨架的两结构通过其中、或8、8-碳相连而形成的一类天然产物。常指其二聚物，少数为三聚物和四聚物。,一、概况,概述,第三节 木脂素,早期木脂素的定义： 两分子苯丙素以侧链中碳原子（8-8）连结而成化合物木脂素 非碳原子相连（如3-3、8-3）新木脂素。,一、概况,概述,第三节 木脂素,木脂素的一些新类型： 苯丙素低聚体 三聚体、四聚体等； 三聚体称为倍半木脂素（sesquilignan） 四聚体称为二木脂素（dilignan） 杂木脂素 由一分子苯丙素与黄酮、香豆素等结合而成 黄酮木脂素（flavonolignan） 去甲木脂素(norlignan) 母核只有1617个碳原子。,一、概况,概述,第三节 木脂素,一、概况,组成木脂素的单位有四种：,桂皮酸（cinnamic acid） 偶为桂皮醛（cinnamaldehyde）,肉桂醇（cinnamyl alcohol）,丙烯苯（propenyl benzene）,烯丙苯（allyl benzene）,概述,第三节 木脂素,一、概况,木脂素的命名： 1.大多采用俗名 2.系统命名,命名注意： C8构型 含氧官能团位置 双分子连接碳编号 名称,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(一) 木脂素类,1. 二苄基丁烷类（dibenzylbutanes）,去甲二氢愈创木脂酸,抗艾滋病毒HIV-1的体外活性,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(一) 木脂素类,2.二苄基丁内酯类（dibenzyltyrolactones）,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(一) 木脂素类,3.芳基萘类,1-苯代萘内酯,4-苯代萘内酯,鬼臼毒素,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(一) 木脂素类,4. 四氢呋喃类（tetrahydrofurans）,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(一) 木脂素类,5. 双四氢呋喃类,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(一) 木脂素类,6. 联苯环辛烯类,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,2. 伯彻林苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(二) 新木脂素类,2. 伯彻林苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,尤普麦特苯骈呋喃型(eupomatenoid benzofurans)（C-8 C-3/C-7 O-4型）,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,2. 伯彻林苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(二) 新木脂素类,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,伯彻林(burchellin benzofurans)（C-8 C-1/C-7 O-2型）,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,2. 伯彻林苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(二) 新木脂素类,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,双环辛烷型(bicyclooctane)（C-8 C-3/C-7 C-1型）,2. 伯彻林苯骈呋喃型,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,2. 伯彻林苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(二) 新木脂素类,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,5. 联苯型,风藤酮(furoenone)（C-8 C-1/C-7 C-9型）,2. 伯彻林苯骈呋喃型,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,2. 伯彻林苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,5. 联苯型,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(二) 新木脂素类,1. 尤普麦特苯骈呋喃型,3. 双环辛烷型,4. 风藤酮型,magnolol 厚朴酚,2. 伯彻林苯骈呋喃型,联苯型(biphenyl derivatives),honokiol 和厚朴酚,概述,第三节 木脂素,二、结构类型,(三) 降木脂素,蒙蒿素,概述,第三节 木脂素,三、理化性质,1. 形 态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶 2. 溶解性： 游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大 3. 挥发性： 多数不挥发，少数有升华性质 4. 旋光性： 大多有光学活性，遇酸易异构化。,概述,第三节 木脂素,三、理化性质,1. 形 态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶 2. 溶解性： 游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大 3. 挥发性： 多数不挥发，少数有升华性质 4. 旋光性： 大多有光学活性，遇酸易异构化。,概述,第三节 木脂素,三、理化性质,1. 形 态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶 2. 溶解性： 游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大 3. 挥发性： 多数不挥发，少数有升华性质 4. 旋光性： 大多有光学活性，遇酸易异构化。,概述,第三节 木脂素,三、理化性质,5. 一般木脂素类化合物没有荧光，在紫外光下呈暗斑。 6. 矿酸不仅能使木脂素构型发生变化，改变旋光性质，影响其生物活性，而且还能引起某些木脂素发生碳架重排。 7. 光照也能使木脂素起氧化环合等反应而 发生碳架变化。,1. 形 态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶 2. 溶解性： 游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大 3. 挥发性： 多数不挥发，少数有升华性质 4. 旋光性： 大多有光学活性，遇酸易异构化。,概述,第三节 木脂素,三、理化性质,5. 一般木脂素类化合物没有荧光，在紫外光下呈暗斑。 6. 矿酸不仅能使木脂素构型发生变化，改变旋光性质，影响其生物活性，而且还能引起某些木脂素发生碳架重排。 7. 光照也能使木脂素起氧化环合等反应而 发生碳架变化。,1. 形 态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶 2. 溶解性： 游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大 3. 挥发性： 多数不挥发，少数有升华性质 4. 旋光性： 大多有光学活性，遇酸易异构化。,概述,第三节 木脂素,三、理化性质,1. 形 态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶 2. 溶解性： 游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大 3. 挥发性： 多数不挥发，少数有升华性质 4. 旋光性： 大多有光学活性，遇酸易异构化。,8、显色反应 通用显色剂: 5%磷钼酸乙醇液、30%硫酸乙醇液等. 结构中具有亚甲二氧基的木脂素均可与变色酸-浓硫酸试剂（Ecgrine）反应呈紫色。 利用溴酚蓝试剂可鉴别-COOH的存在； 利用异羟肟酸铁试剂检测内酯环的存在。,概述,第三节 木脂素,四、提取分离,1. 提取木脂素的困难性： 木脂素与树脂状物质共存； 在提取过程中木脂素本身也容易树脂化。 2. 木脂素的溶解性特征： 游离木脂素是亲脂性的，易溶解于氯仿、乙醚、环己烷、乙酸乙酯中 3. 常用提取过程 先用乙醇或丙酮等亲水性溶剂提取，再用极性较小的溶剂如乙醚、氯仿等进行萃取，可得到粗的游离总木脂素。 4. 常用分离方法-吸附色谱 吸附剂：硅胶、中性氧化铝 洗脱剂：石油醚-乙酸乙酯、石油醚-乙醚、苯-乙酸乙酯、氯仿-甲醇 等 (极性递增),概述,第三节 木脂素,五、波谱特征,紫外光谱,红外光谱,紫外光谱,红外光谱,1. 多数木脂素因侧链-C不成环，或成环后不饱和程度较低，因此两苯环在UV中显示为两孤立发色基团，紫外吸收峰位置相近，而吸收强度是两者之和，立体构型对UV无影响。,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,亚甲二氧基苯 =283nm （=3300）,三甲氧基苯 =270nm（=650）,例如：失水苦鬼臼脂素 =290nm,=4400,概述,第三节 木脂素,五、波谱特征,紫外光谱,红外光谱,红外光谱,2. 紫外光谱可用于区别芳基二氢萘B环上的双键位置,- 失水苦鬼臼脂素 max=311nm(lg=3.88) B环双键与A苯环共轭，发生红移,- 失水苦鬼臼脂素 max=290nm(lg=3.66) B环双键与两个苯环均不共轭,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,质 谱,1H-NMR,13C-NMR,概述,第三节 木脂素,五、波谱特征,紫外光谱,红外光谱,紫外光谱,红外光谱,1. 显示苯环的特征吸收： 1600cm-1(伸缩),15851500cm-1（变形）； 2. 含有亚甲氧基结构者: 在936cm-1有特征性吸收； 3. 具有饱和五元环内酯的木脂素: 其内酯羰基在1