天然药物化学期末复习

1、天然药物化学:是运用现代科学理论、方法和技术研究天然药物中化学成分、寻找药效成分的一门学科。其研究内容包括各类天然药物的化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定、生源途径、药效与生理活性、全合成、结构修饰改造和构效关系等。有效成分：是指天然药物中那些对于某种疾病具有明确治疗作用的单一成分（单体化合物），他们通常具有确定的分子组成和结构并具有一定的理化常数。有效部位：是指天然药物中具有治疗作用的一类或数类化学成分的总称。无效成分：指与有效成分共存的其他成分，这些成分通常不具有药效作用和其他毒副作用。生物活性成分：指支队某种生物活

2、性评价方法具有活性的单一成分。高通量筛选技术：HTS 高效液相色谱：HPLC 离心分配色谱：CPC 超临界流体色谱：SFC 高速逆流色谱;HSCCC高分辨质谱：HRMC 二维核磁共振谱：2D-NMR生物合成：是在天然产物化学研究的基础上发展起来的一门边缘学科，研究内容包含代谢产物前体、中间体和终产物在生物体中的形成过程、机制和规律以及代谢产物生物合成相关的生物大分子(酶和基因等）地结构、功能和作用，并利用生物方法进行有机化合物合成等。.一次代谢过程：对维持植物生命活动来说是不可缺少，且几乎存在于所有的绿色植物中的代谢过程。一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等这些对植物机体生命活动来说不可缺少

3、的物质则称一次代谢产物二次代谢过程：在特定条件下，一些重要的一次代谢产物，作为原料或前体所经历的不同的进一步的代谢过程。这种代谢并非在所有的植物中均能发生，且对维持植物生命活动来说又不起重要作用的代谢过程。二次代谢产物：生物碱、萜类、黄酮等化合物常见基本单元类型：根据二次代谢产物的碳骨架可以大致分为：1.C2单位(醋酸单位)：如脂肪酸、酚类、苯醌等聚酮类化合物。2.C5单位(异戊烯单位)：如萜类、甾类等。3.C6单位：如香豆素、木脂体等苯丙素类化合物。4.氨基酸单位：如生物碱类化合物。5.复合单位：由上述单位复合构成。主要的生物合成途径：（一）醋酸丙二酸途径(acetate-malonate

4、pathway，AA-MA途径)。主要产物：脂肪酸类、酚类、蒽酮类。 起始物质：乙酰辅酶A 起碳链延伸作用的是：丙二酸单酰辅酶A碳链的延伸由缩合及还原两个步骤交替而成，得到的饱和脂肪酸均为偶数。碳链为奇数的脂肪酸起始物质不是乙酰辅酶A，而是丙酰辅酶A。酚类与脂肪酸不同之处是在由乙酰辅酶A出发延伸碳链过程中只有缩合过程。（二）甲戊二羟酸途径-萜和甾体类（Mevalonic acid pathway, MVP途径）：主要产物：萜类、甾体类化合物。 起始物质：乙酰辅酶A 起碳链延伸作用的是：焦磷酸烯丙酯（IPP）、焦磷酸二甲烯丙酯（DMAPP）单萜-得到焦磷酸香叶酯（10个碳） 倍半萜类-得到焦磷酸

5、金合欢酯（15个碳）三萜-得到焦磷酸香叶基香叶酯（20个碳）（三）桂皮酸及莽草酸途径（cinnamic acid & shikimic acid pathway）：主要产物：苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类、黄酮类（四）氨基酸途径-生物碱类作为生物碱生物合成前体的氨基酸：主要产物：生物碱类并非所有的氨基酸都能转变为生物碱，在脂肪族氨基酸中主要有鸟氨酸、赖氨酸，芳香族中则有苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸（五）复合途径：1.醋酸-丙二酸-莽草酸途径;2.醋酸-丙二酸-甲羟戊酸途径;3.氨基酸-甲羟戊酸途径;4.氨基酸-醋酸-丙二酸途径;5.氨基酸-莽草酸途径。甲戊二羟酸途径具有3个特点：1.该途径

6、生物合成基源是乙酰辅酶A，甲戊二羟酸是其中间体，与AA-MA途径相似；2.构成萜类化合物异戊二烯基单位的是焦磷酸二甲烯丙酯（DMAPP）或焦磷酸异戊烯酯（IPP），而非甲戊二羟酸；3.DMAPP和IPP以不同比例，不同连接方式，如头-尾相接，尾-尾相接构成千变万化的单贴、倍半萜、二萜、三萜及甾体化合物。溶剂提取法的原理：溶剂提取法是根据“相似相容”原理进行的，通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来的一种方法。常用溶剂极性有弱到强排列：石油醚环己烷苯 乙醚氯仿醋酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水（丙酮，乙醇，甲醇能够和水任意比例混合。）一般情况下，分子较小，结构中极性基团较多的物质亲水性较强

7、。而分子较大，结构上极性基团少的物质则亲脂性较强。分离纯化常用的预实验：疏水性和亲水性、酸碱性质、带电性质、热稳定性、分子大小。正相色谱（NPC）：以强极性、亲水性物质或溶液为固定相，非极性、弱极性或亲脂性溶剂为流动相，固定相的极性大于流动相的极性。应用：适用于水溶性或极性较大的化合物，如生物碱、苷、糖类、有机酸等。反相色谱（RPC）：以非极性亲脂性物质为固定相，极性、亲水性溶剂或水溶液为流动相，固定相的极性小于流动相的极性。应用：适合于脂溶性成分，如高级脂肪酸、油脂、游离甾体等吸附柱色谱法用于分离：(硅胶、氧化铝）：1）样品量与吸附剂用量：一般：1 30 60，细分离：1 100 200。2

8、）柱径与柱长：115 20；3）装柱和上样：A. 湿法上样 B. 干法上样 4）吸附剂和洗脱条件的选择5）洗脱：梯度洗脱吸附性柱层析：Al2O3 or Silica gel 1装柱：Al2O3：吸附剂 : 样品 (2050 : 1) 、(20100 :1) Silica：吸附剂 : 样品 (30100 : 1)、 (300400 :1) 1)干法：与TLC吻合度较好，溶剂消耗少2) 湿法：紧密，前沿整齐 2.上样：1) 湿法：溶剂溶解上样（少量），低极性 2)干法：低极性溶剂溶解性差 3洗脱：常压、低压、梯度洗脱4收集与检查：等份、TLC、 UV原生产物：是指在自然条件下实际存在于生物细胞及组

9、织中的各类成分。相对于原生成分，那些在收集、加工、储存、炮制和提取分离等过程中由于各种人为因素的作用而产生的化合物称为次生产物。分子的不饱和度：u=IV-I/2+III/2+1苷类定义：苷类亦称苷或配糖体，是由糖或糖的衍生物，如氨基酸、糖醛酸等与另一非糖物质（称为苷元或配基）通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物苷的种类:根据在生物体内存在的形式分为原生苷和次生苷。根据糖基的个数分为单糖苷，双糖苷，三糖苷等。根据糖链的数目分为单糖链苷，双糖链苷等。根据苷元分为黄酮苷，香豆素苷，蒽醌苷等。根据生理活性分为强心苷等。根据具有的特殊性质分为皂苷等。根据苷键原子分为氧苷，硫苷，氮苷，碳苷

10、等（最常见）。糖的化学性质：1氧化反应：-CHO 的氧化反应-银镜反应(Tollen reaction)Ag+ -Ag、Fehling reagent（铜离子）Cu2+- Cu2O、邻二羟基的氧化反应-过碘酸反应（用于糖的鉴定） 其易氧化程度为：醛（酮）基伯醇基仲醇基 . 反应速度：顺式反式（因顺式易形成环式中间体）.对固定在环的异边并无扭曲余地的邻二醇羟基不反应。.反应在水溶液中进行（或含水溶液）。反应定量进行。2还原反应 3成脎反应（糖类化合物特征反应）4糠醛形成反应（单糖化合物）：也叫Molish反应）-是糖的检识反应，也是苷类的检识反应。现象：（界面处）紫色环。碳苷和糖醛酸与Molis

11、h试剂往往不反应。5羟基的反应-醚化, 酰化, 缩醛(酮)化 ：活性: 端羟基伯羟基仲羟基6差向异构化 7糖苷化反应苷键的裂解：苷键为缩醛结构，对酸、碱、酶比较敏感。按水解程度可分为全水解和部分水解；按所用方法可分为均相水解和双相水解(可保护苷元)；按所用催化剂可分为酸解，甲醇解，醋解，碱解，酶解，过碘酸裂解。探索苷元与糖、糖与糖的连接方式以及苷键的构型。酸催化水解：水解的难易程度规律：（1）苷键原子： N-苷 O-苷 S-苷 C-苷、N原子为酰胺或在嘧啶环上时，则很难水解、酚苷（烯醇苷） 醇苷 （2）糖：2,6-二去氧糖2-去氧糖6-去氧糖糖苷2-氨基糖 、2,6二去氧糖用0.02 0.05

12、 N HCl就可水解、呋喃糖苷 吡喃糖苷、酮糖苷 醛糖苷、吡喃糖苷中C5- R越大越难水解、五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 糖醛酸 （3）苷元：苷元为小基团: 苷键 e (易于质子化) a; 苷元为大基团: a (体积大) e过碘酸裂解反应（Smith降解法）（1）特点：反应条件温和、易得到原苷元；可通过产物推测糖的种类、糖与糖的连接方式以及氧环大小。（2）适用范围：苷元不稳定的苷和碳苷（得到连有一个醛基的苷元），不适合苷元上有邻二醇羟基或易被氧化的基团的苷。所用试剂为：NaIO4、NaBH4（3）产物：多元醇、羟基乙醛、苷元 （4）碳苷是很难用酸催化水解的，而用Smith裂解获得连有一个

13、醛基的苷元。糖的1H-NMR性质： 端基质子 糖环质子 五碳糖甲基质子 化学位移：d 4.3 6.0 d 3.2 4.2 d 1.0 ppm 用1H-NMR判断糖苷键构型: 可通过H-1与H-2的偶合常数来判断苷键的构型。甘露糖，鼠李糖，呋喃型糖无法用J1, 2值判断苷键构型。.糖的13C-NMR性质：（一）化学位移：端基碳：d 95-105 ppm；b-D、a-L: 103106; a-D、b-L: 97101 可用于判断苷键构型，但规律性不强；酰苷, 叔醇苷, 个别酚苷 98；端基碳的个数可判断连有几个糖； CH2OH 62， C6 唯一仲碳，最高场；DEPT (CH2)；CHOH 68-

14、85， 糖环碳C2、C3和C4；CH3 18, 甲基五碳糖, 有几个信号表示有几个甲基五碳糖； 呋喃糖 d 吡喃糖 d； b-D呋喃果糖C4 75.4；b-D吡喃果糖C4 70.5；（二）偶合常数 JC1-H1：吡喃型糖: 优势构象为C1式； b-D、a-L: C1-H 为 a 键, JC1-H1= 160-165 Hz；-D、b-L: C1-H 为 e 键, JC1-H1= 170-175 Hz；在确定苷键构型时, 鼠李糖优势构象为1C式，故与此相反 。苷化位移(g1ycosylation shift):GS 糖的端基羟基当有烷基或酰基取代以后，端基碳(C1)和苷元的a-C的化学位移均向低场

15、(d值增大)移动，而相邻的碳(b-C)稍向高场(d值减小)移动，偶而也有稍向低场移动，对其余碳的影响不大。苯丙素类含义：天然成分中一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分构成的化合物。香豆素(coumarin) ：邻羟基桂皮酸脱水形成的内酯，具有芳香气味。苯骈-吡喃酮环（母核）1 香豆素的结构类型：（一）简单香豆素类 （七叶内酯、当归内酯）：指仅在苯环上有取代基的香豆素类，其中7-OR，C6，C8位-异戊烯基较多。7-羟香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。（二）呋喃香豆素 (线型和角型)（补骨酯内酯、白芷内酯）：香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环。线形（linear）C6-异戊烯基

16、与C7-羟基成环，三个环在一直线上。角型（angular）由C8-异戊烯基与C7- 羟基成环，三个环处在一折角线上。（三）吡喃香豆素类(线型和角型)（花椒内酯、邪蒿内酯）：香豆素C6或C8异戊烯基与邻Ar-OH环合而成2，2-二甲基-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。（四）其他香豆素类：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。二、香豆素的理化性质：（一）性状：游离状态结晶形固体，有一定熔点；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。成苷大多无香味、无挥发性、不能升华。（二）溶解性：游离香豆素：溶于沸 H2O，不溶或难溶冷 H2O，可溶MeOH、

17、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂。因含Ar-OH故可溶于碱水中。香豆素苷：溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。难溶极性小的有机溶剂。（三）内酯性质和碱水解反应。（四）酸的反应：1环合反应 (吡喃香豆素、呋喃香豆素形成）异戊烯基双键开裂与相邻酚羟基环合成氧环。形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性。2双键加水反应（酸性下可使双键加水）（三）、香豆素的化学性质：1、酯性质和碱水解反应：香豆素内酯环发生碱水解的速度主要与C7位取代基的性质有关。其水解由易到难为：7-OCH3供电子共轭效应使羰基C难以接受OH-的亲核反应； 7-OH在碱液中成盐。2酸的反应 环合反应：异戊烯基易与邻酚羟

18、基环合。用途：该反应可用来决定酚羟基和异戊烯基间的相互位置。.醚键的开裂：烯醇醚，遇酸易水解（东莨菪内酯） 双键加水反应黄曲霉素B1 （高毒） - 黄曲霉素B2a（低毒）3显色反应 异羟肟酸铁反应-所有内酯结构的显色反应（鉴定内酯环的存在）：碱性条件下，香豆素内酯开环，并与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。 酚羟基反应：判断游离酚羟基的有无。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。【注意】若香豆素酚羟基的对位未被取代，或6-位上没有取代，其内酯环碱化开环后，可与Gibbs试剂、Emerson试剂反应。机制如下： Gibbs反应：符

19、合以上条件的香豆素乙醇溶液在弱碱条件下，2,6-二氯(溴）苯醌氯亚胺试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。有游离酚-OH，且-OH对位无取代者（+）显蓝色；对位有取代者（-）。Emerson反应：符合以上条件的香豆素的碱性溶液中，加入2%的4-氨基安替匹林和8%的铁氰化钾试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。【注意】Gibbs反应和Emerson反应的要求是：必须有游离的酚羟基，且酚羟基的对位无取代。判断香豆素C6位是否有取代基的存在，可使其内酯环碱化开环生成一个新的酚羟基，然后再用Gibbs试剂或Emerson试剂反应加以鉴别。同样，8-羟基香豆素也可用此反应判断C5位是否被取代。香豆素

20、的C6位有无取代基，可借水解内酯开环后，生成一个新的酚羟基，再利用Gibb或Emerson反应来加以区别。醌类化合物（quinones）：不饱和环己二烯酮（醌式结构）结构：蒽醌类 (anthraquinones)：为苯环分布在醌核两侧的一类化合物。一蒽醌类分类：1. 蒽醌衍生物：根据-OH在母核上分布的位置不同分两类：（1）大黄素型（-OH在羰基的两侧）（2）茜草素型（-OH在一侧苯环上）2. 蒽酚（或蒽酮）衍生物：依其还原程度的不同而分为蒽酚和蒽酮。蒽酮、蒽酚性质不稳定，故只存在于新鲜植物中，蒽酮碳苷类芦荟苷。3. 二蒽酮类衍生物如：番泻叶中致泻的主要有效成分番泻苷A、B、C、D（酚苷）属此

21、类成分。二、理化性质：（一）物理性质：1.性状：颜色 无Ar-OH近乎于无色，助色团越多，颜色越深，如：黄、红、橙、紫红等，多为有色晶体。存在状态：苯醌、萘醌多以游离状态存在；蒽醌类则往往结合成苷而存在于植物中。 挥发性：小分子的苯醌、萘醌水汽蒸馏分离、精制2. 溶解性： H2O MeOH EtOH/正丁醇 Et2O CHCl3 1 游离醌 苷元(亲脂性) + + + + 2成 苷 苷(亲水性) +(热) + + 4. 升华性：游离的醌类多具有升华性，醌衍生物在常压下加热即能升华。5. 不同pH条件下显不同的颜色： OH- 中性 H+ 紫草 兰 紫 红 大黄 红 黄 （2） 化学性质：1. 酸

22、性：Ar-OH的存在显酸性用于碱提酸沉，分子中Ar-OH的数目、位置不同则酸性强弱有差异。以游离蒽醌类衍生物为例，酸性强弱将按下列顺序排列：含-COOH 2个以上B-OH 1个B-OH 2个B-OH 1个B-OH 故依次用 5%NaHCO3、5%Na2CO3、1%NaOH、5%NaOH pH梯度萃取法分离醌类化合物.2颜色反应：（1）Feigl反应：醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速被醛类还原，再与邻二硝基苯反应，生成紫色化合物，属于氧化还原反应。（2） 无色亚甲蓝显色试验：苯醌、萘醌区别于蒽醌。（3） （3）碱性条件下的显色反应：羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、红、紫

23、红色及蓝色。Borntragers反应：羟基蒽醌类在碱性溶液中发生颜色改变，呈现红-紫红色的反应。原理：酚羟基在碱性溶液中形成酚氧负离子，酚氧负离子的电子在羰基影响下，通过共轭效应转移到羰基氧原子，形成新的共轭体系，因而发生颜色变化。羰基蒽醌以及具有游离酚羟基的蒽醌苷均可呈色，但蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物则需氧化形成羟基蒽醌类化合物后才能呈色。（4） 与活性亚甲基试剂反应 （Kesting-Craven法）：苯醌、萘醌（含有醌环）区别于蒽醌：呈现蓝绿色或蓝紫色。（5）与金属离子反应：在蒽醌类化合物中，如果有a-酚羟基或邻位二酚羟基结构时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合物。游离醌类的

24、提取方法：1. 有机溶剂提取法（针对苷元）2. 碱提取酸沉淀法（碱溶酸沉）：用于提取含酸性基团（Ar-OH、-COOH)的化合物。 3. 水蒸气蒸馏法：适用于小分子的苯醌及萘醌类化合物。游离羟基蒽醌的分离：1. pH梯度萃取法（碱性由弱到强）2. 层析法：反复层析，彻底分离 。吸附剂硅胶、聚酰胺*一般不用氧化铝，尤其不用碱性氧化铝，洗脱液亲脂性溶剂醌类化合物的紫外光谱（UV）：1. 苯醌类的紫外吸收特征：苯醌主要吸收峰有三个：强峰240nm、中强峰285nm、弱峰400nm 2. 萘醌类的紫外吸收特征：四个主要吸收峰：245、251、335、257nm引入助色团（如-OH，-OMe）使相应吸收

25、峰红移；醌环上引入助色团影响257nm红移（不影响苯环引起的吸收）；苯环上引入a-OH影响335nm红移到427nm3. 蒽醌类的紫外吸收特征：四个主要吸收峰：252、325、272、405nm。羟基蒽醌类有五个主要吸收带：第峰 230 nm左右（母核的强吸收峰）、第 峰 240 260 nm （苯样结构引起）、第峰 262 295 nm （醌样结构引起）、 第峰 305 389 nm （苯样结构引起）、第峰 400 nm（醌样结构中 C=O引起）-OH取代将影响相应的吸收带红移。醌类化合物的红外光谱（IR）：羟基蒽醌类化合物的红外区域有：VC=O 1675 1653 cm-1 （强，羰基的伸

26、缩振动）、V-OH 3600 3130 cm-1 （强，羟基的伸缩振动） 、V芳环 1600 1480 cm-1（中强，苯核的骨架振动）。母核上无取代： 两两个C=O只给出一个吸收峰1675 ，芳环上引入一个a-OH时，给出两个C=O吸收峰：1675 1647 （游离C=O，高波数）、1637 1608 （缔合C=O，低波数）醌类化合物的质谱（MS）：主要特征如下：（1）分子离子峰通常为基峰；（2）失去12分子CO；（3）特征碎片峰（无取代）：(m/z) p-苯醌82、80、54、52 1,4-萘醌104、76、50 9,10-蒽醌180、152、90、76醌类化合物衍生物的制备：1. 甲基化

27、反应：目的保护-OH、测定-OH数目及成苷的位置。 条件: (1) 反应物甲基化难易：-COOH b-OH Ar-OH a-OH R-OH ( 酸性越强，质子易解离，甲基化易 ) (2) 试剂的活性：CH3I (CH3)2SO4 CH2N2 (3) 溶剂：溶剂的极性强，甲基化能力增强 2. 乙酰化反应：(1) 反应物的活性：（氢键的影响R-OH -OH -OH（亲核性越强，越容易被酰化） (2) 酰化试剂的活性：乙酰氯 醋酐酯冰醋酸 （CH3COCl (CH3CO)2OCH3COORCH3COOH )(3) 催化剂的催化能力：吡啶 浓硫酸黄酮类化合物：是泛指两个具有酚羟基的苯环（A、B环）通过

28、三碳（如环合称为C环）相互连接而成的一系列化合物。根据B环连接位置（2位或3位）、中央三碳链氧化程度以及三碳链是否成环等将黄酮类化合物主要分为以下几大类：1. 黄酮和黄酮醇（B环连到2位，后者3位连有羟基）2. 二氢黄酮和二氢黄酮醇（B环连到2位，2、3位的双键消失，后者3位连有羟基） 3. 异黄酮和二氢异黄酮（ B环连到3位，前者2、3位有双键）4. 查耳酮和二氢查耳酮类（C环开环，前者2、3位有双键5. 花色素和黄烷醇类（无四位羰基，前者3、4位有双键且为离子6. 橙酮类（C环为五元环） 7.其他黄酮类（均有色原酮结构）基本结构：黄酮类化合物的理化性质及显色反应：一、性状：1. 颜色：黄酮

29、类化合物多为结晶，少数为粉末。呈色原因：其颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团(OH, OCH3)的种类，数目及取代的位置有关。各类黄酮化合物颜色：一般：(1) 黄酮（醇）及其苷显灰黄黄色 (2) 查耳酮 呈黄橙黄色 (3) 二氢黄酮（醇）为无色。因C2-C3单键，不能发生上述电子转移，进而形成长共轭的缘故。(4) 异黄酮由于B环不与其共轭，所以也无色或显微黄色。(5) 花色素及其苷：颜色随pH改变而变化 pH 2 pH 8.5 pH 14 红 紫 兰 2.旋光性：苷元中：二H黄酮（醇），黄烷（醇）其分子中有手性C，故具旋光性。黄酮苷：由于结构中引入糖分子，故有旋光性，且多为左旋。二、溶解

30、性：1. 苷，苷元分子中有Ar-OH，溶于稀碱水溶液2. 苷元：1) 一般难溶或不溶于水，但不同结构类型，彼此之间对水溶解性又有一定差异。2) 苷元取代基:OH取代多：分子极性增加、亲水性增加；OCH3取代多：分子极性减少、亲脂性增加 3. 苷溶于水，且热水 冷水 ，一般：双糖苷 单糖苷、3-O-糖苷7-O-糖苷三、酸性与碱性：（一）酸性强弱：与Ar-OH数目、位置有关：7,4-二OH 7或4-OH 一般Ar-OH5-OH。 溶于Na2CO3、Na2CO3或Ca(OH)2水液、NaOH水液 (二) 碱性：因有未共用电子对。应用: 1. 黄酮类化合物溶于浓硫酸，可表现特殊的颜色，用于鉴别黄酮结构

31、类型。2. 鉴别某些甲氧基黄酮四、显色反应：黄酮类化合物与各种试剂的呈色，多与结构中Ar-OH及g-吡喃酮有关。一还原反应：1、HCl-Mg(Zn)反应： 一般：黄酮（醇）、二H黄酮（醇）为正反应，显橙红紫红色少数显紫兰色 HCl-Mg的呈色反应：（1）同类化合物，当B环上有OH，OCH3取代时，颜色亦随之加深。（2）儿茶素不显色，异黄酮除个别外，一般不显色。（3）个别黄酮化合物不呈色。（4）橙酮, 查耳酮, 花色素对HCl-Mg反应为负反应.但在浓HCl中花色素及部分橙酮，查耳酮会发生颜色变化。所以必要时，应做对照实验。如果将样品乙醇中只加入浓HCl便产生红色，则表明含有花色素及某些橙酮，查

32、耳酮。2. Na(K)BH4反应：Na(K)BH4是二H黄酮的专属试剂，反应颜色: 红紫色。反应机理:Na+BH4-BH4-（2） 金属盐类试剂的络合反应：C3-OH、C4=O黄酮醇, 二H黄酮醇；C5-OH、C4=O黄酮, 二H黄酮, 查耳酮；异黄酮结构中有邻二酚OH，以上任一结构都可以与一些金属盐生成有色络合物常用金属盐试剂有:1. 铝盐 常用1% AlCl3或Al(NO3)3乙醇(甲醇)液：(1) 定性：鉴别是否为黄酮化合物(2) 定量：将黄酮化合物与AlCl3反应后有最大吸收峰，用于定量。 2、锆盐：常用2%ZrOCl2甲醇液 应用：区分游离的3-OH或5-OH 5-OH和3-OH黄酮

33、-锆络合物的稳定性不同 现象 区别 3-OH黄酮 黄色络合物 加枸橼酸溶液，仍呈鲜黄色 + ZrOCl2 5-OH黄酮 黄绿色荧光 加枸橼酸溶液，黄色溶液显著褪色3、 镁盐：常用1%Mg(OAc)2甲醇溶液 应用：区分二H黄酮(醇)-天蓝色荧光：黄酮(醇), 异黄酮-黄橙黄褐色4、 三氯化铁反应 为酚OH颜色反应, 无专属性5、 铅盐 常用1%Pb(OAc)4或Pb(OH)2(OAc)4水溶液:黄酮与铅盐可生成水不溶性沉淀(黄红色)，沉淀颜色与酚OH数目、位置有关。Pb(OAc)4只能与分子中具有邻二酚OH的黄酮反应、Pb(OH)2(OAc)4与一般酚OH。可用于提取分离、鉴定6、氯化锶（Sr

34、Cl2）沉淀反应： Sr2+在氨性甲醇溶液中与分子中具有邻二酚OH黄酮类化合物生成绿色棕色或黑色沉淀。应用：鉴别邻二酚OH（三）硼酸显色反应：含下列结构的黄酮为正反应。包括：5-OH黄酮（醇）、 2-OH查耳酮。在有机酸或无机酸中与硼酸生成不同颜色。 （四）碱性试剂显色反应：应用：1. 黄酮类的鉴别、2. 鉴定二氢黄酮与查耳酮： 二氢黄酮 查耳酮 无色 橙黄色3. 黄酮醇与其它类型黄酮相区别4. 黄酮类化合物如分子中有邻二酚OH或C3,C4-二OH取代时，在碱液中不稳定，易氧化，颜色变深。酮类化合物的提取：1溶剂萃取法：(1) 系统溶剂提取(2) 除去亲脂性杂质：(3) 除去水溶性杂质：2.

35、碱提取酸沉淀法：此法适用于含量高的已知黄酮成分3. 炭粉吸附法: 黄酮苷的精制分离（单体黄酮的分离）：(一) 柱色谱法：硅胶柱色谱法、聚酰胺柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱硅胶柱色谱：适于分离异黄酮，二氢黄酮（醇）及高度甲基化的黄酮（醇）类。少数情况下，硅胶加水去活性后，也可用来分离某些极性较大的黄酮聚酰胺柱色谱：黄酮、酚类、醌类。吸附原理：氢键吸附影响聚酰胺吸附化合物能力的因素：1. 与所采用溶剂的类型有关。溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力: 水甲醇或乙醇丙酮稀NaOH水溶液或氨水甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液2. 与被分离物质的结构酚OH数目及位置有关。酚OH数目：苷元相同时，洗脱顺序：三糖苷双糖苷单糖苷

36、苷元 聚酰胺对不同黄酮的吸附能力：黄酮醇黄酮二氢黄酮醇异黄酮，洗脱能力则相反 酚OH位置：酚OH不能形成分子内H键吸附能形成分子内H键 黄酮类型：异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇 芳香程度：芳香程度高，共轭双键多吸附力芳香程度高，共轭双键少 二氢黄酮查耳酮 溶剂影响：洗脱能力由强到弱：尿素水溶液、二甲基甲酰胺（DMF）、甲酰胺、稀氢氧化钠水溶液或氨水、 丙酮、甲醇或乙醇、水聚酰胺的双重色谱性：以含水移动相（如甲醇一水）作洗脱剂，苷比苷元先洗下来。以有机溶剂作洗脱剂（如氯仿一甲醇）苷元比苷先洗脱下来。葡聚糖凝胶(Sephadex)柱色谱：原理：(1) 分离苷元：吸附强弱 (2) 分离苷：分子筛作用（2

37、） 梯度pH萃取法：原理：酸性强弱不同。方法：有机溶剂溶解，碱水梯度萃取。 碱性：弱强 苷元萃出顺序：酸性强弱规律：酸性强弱：7,4-二羟基黄酮7-或4-羟基黄酮一般酚羟基的黄酮5-羟基黄酮。分别溶于：NaHCO3、NaCO3、不同浓度的NaOH（一）黄酮类化合物在甲醇溶液中的UV光谱特征：在多数黄酮类化合物在UV光谱中有两个主要吸收带，即在200400nm区域内有两个吸收带1. 黄酮及黄酮醇类 带 带 黄酮 220280nm 304350nm I350nm 3-OR 328385（1）. B环氧取代程度高 , 则带红移. （2）. A环氧取代程度高 , 则带红移.（3）. 若OH甲基化或苷化

38、,引起相应吸收带, 尤其带紫移.（4）. 若OH乙酰化,原来酚OH对光谱的影响消失.2. 查耳酮及橙酮类 共同特点:带很强为主峰, 带为弱峰. 带 带 查耳酮 220270(弱) 340390(强) 橙 酮 220276(较强) 370430(强)3. 异黄酮, 二氢黄酮及二氢黄酮醇 共同特点:带强吸收为主峰,带为弱峰. 带 带 异 黄 酮 2 45270(弱) 300-340 二氢黄酮(醇) 270290(较强) （2） 加入诊断后引起的位移及其在结构测定中的意义：以黄酮醇为例：一般程序:1. 测定样品在MeOH中UV吸收光谱-原始谱 2. 加入诊断试剂后测定UV及可见光谱 1甲醇钠: a.

39、 检查黄酮(醇)中游离3-OH或4-OH：4-OH存在： 带+4060nm,峰强度不下降；3-OH存在：带+5060nm,峰强度减弱。、b. 检查黄酮(醇)中游离 3,4-OH体系或3,3,4-三OH等对碱敏感的OH产生吸收峰,其强度随时间延长而递减. 2醋酸钠(未熔融)：NaOAc比NaOMe的碱性弱,只能使强酸性OH离子化,检查7-OH,3-OH,4-OHa. 7-OH存在,带+520nm b. 4-OH存在,无3-OH或7-OH取代时,在NaOMe, NaOAc光谱中带位移的比较,二者相同或前者有更大的位移.3醋酸钠(熔融)：碱性提高,表现与NaOMe 类似效果.NaOAc/H3BO3

40、NaOAc与H3BO3的混合物用于检识黄酮母核上的所有邻二酚OHa. B环有邻二酚OH存在,则带 +1230nm b. A环有邻二酚OH存在,则带 +510nm4AlCl3及AlCl3/HCl： (1) AlCl3与含3-OH或5-OH的黄酮(醇)以及邻二酚OH螯合,使吸收峰红移 (2)由于AlCl3形成络合物的稳定性为:3-OH 5-OH 邻二酚OH 酸水存在下：稳定、破坏螯合、不螯合 但MeOH中加数滴酸水仍稳定1.AlCl3/HCl谱图= AlCl3谱图：则结构中无邻二酚OH 2.AlCl3/HCl谱图= AlCl3谱图：则结构中可能有邻二酚OHa. 若B环有邻二酚OH存在 则带 -30

41、40nm b.若A.B环可能有邻二酚OH,则带 -5065nm3. AlCl3/HCl谱图=MeOH谱图：示无3-及/或5-OH 4. AlCl3/HCl谱图=MeOH谱图： 若只有5-OH存在, 带+3555nm；只有3-OH存在, 带+60nm；可能同时有3及5-OH, 带+5060nm ；若除5-OH外,尚有6-O取代,则带 +1720nm氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用：（1） A环质子：1) 5,7-二OH取代，A环上只有H-6, H-8，为间位偶合, &H 5.706.90,&峰, H-6 较高场 2) 7-OH取代，H-5：C=O负屏蔽&H 8.0 H-5 H-6 H-8 d

42、dd d J5,6=Jo=9.0Hz 、J6,5=Jo=9.0Hz、J8,6=Jm=2.5Hz、J6,8=Jm=2.5Hz （二）B环质子：1) 4-OR取代，为AABB系统，四重峰&H 6.57.9 例. 黄酮 H-2,6 H-3,5 dH 7.77.9ppm 6.57.1ppm d d J 8.5 Hz 8.5 Hz 2) 3,4-二OR， H-6 H-2 H-5 dH 7.27.9 7.27.9 6.77.1 dd d d Jo=8.5Hz Jm=2.5Hz Jo=8.5Hz3) 3,4,5-三OR， H-2,6 &H 6.57.5, s(3) C环质子：1. 黄酮醇, 黄酮: H-3,

43、 &H 6.3, s (尖单峰)；2. 异黄酮H-2 C=O 位低场&H 7.67.8, s 3. 二氢黄酮(醇) 4. 查耳酮及橙酮类糖上的质子：1. 单糖苷：糖上端基质子：一般游离糖的H-1 dH 4.0；成苷后：糖的H-1 dH 5.0原因: 1)由苷键O原子上电子与苷元P-共轭；2)糖上C1与O相连吸电子,使C1缺电子,致使H-1上电子云密度降低多,H-1共振峰在较低磁场区出现.A. 苷元上糖位置不同,糖端基质子的化学位移不同 例.黄酮类 3-O-糖苷 4,5,7-O-糖苷 &H低场一些 5.06.0ppm 4.85.2ppm B. 与糖的种类有关 例. 黄酮醇 3-O-glc苷 黄酮

44、醇-3-O-rha苷 H-1 &H 5.7-6.0ppm 5.05.1ppm 2. 双糖苷：苷元-O-糖-O-糖：直接与苷元相连的端基质子共振峰在稍低磁场(化学位移稍大) ；末端糖的端基质子化学位移稍小(共振峰在较高磁场)萜类化合物：凡是由（异戊二烯聚合）甲戊二羟酸（mevalonic acid MVA)衍生、且分子式符合（C5H8）n通式的衍生物。分类：根据分子结构中异戊二烯单位的数目进行分类，如单萜、倍半萜、二萜等。同时再根据各萜类分子结构中碳环的有无和数目的多少，进一步分为链萜（无环萜）、单环萜、双环萜、三环萜、四环萜等卓酚酮类（ troponoids)：是一类变形的单萜，它们的碳架不符

45、合异戊二烯定则。特性：1.酸性：COOH卓酚酮酚类 2. 金属络合：Cu2+绿色 Fe3+赤红色 3.分子中的酚羟基易于甲基化，但不易酰化。倍半萜：奥类化合物（azulenoids)：由五元环与七元环非苯倍半萜芳环骨架。薁类成分的检测 ：Sabety反应：挥发油1 滴1ml氯仿5%溴的氯仿溶液产生蓝紫色或绿色 与Ehrlich试剂(对-二甲胺基苯甲醛浓硫酸)反应产生紫色或红色分类碳原子数存在半萜5植物叶单萜10挥发油倍半萜15挥发油二萜20树脂二倍半萜25海绵三萜30皂苷、树脂四萜40植物胡萝卜素萜类化合物的理化性质加成反应 （含有双键或羰基的萜类化合物）1. Diels- Alder加成反应

46、 带有共轭双键的萜类化合物能与顺丁烯二酸酐产生Diels- Alder加成反应，生成结晶形加成产物，可借以证明共轭双键的存在2.与吉拉德试剂加成 分离含有羰基的萜类化合物常采用吉拉德试剂提出酸、碱成分的中性挥发油，加吉拉德试剂的乙醇溶液，再加入10%醋酸促进反应。加热回流，反应完毕后加水稀释，分离水层，加酸酸化，再用乙醚萃取，蒸去乙醚后复得原羰基化合物氧化反应、脱氧反应、分开重排反应萜类的提取：环烯醚萜多以单糖苷的形式存在，苷元的分子较小，且多具有羟基，所以亲水较强，多用甲醇或乙醇为溶剂进行提取。非苷形式：一般用有机溶剂提取，或甲醇或乙醇提取后，再用亲脂性有机溶剂萃取。倍半萜内酯类化合物容易发

47、生结构的重排，二萜类易聚合而树脂化，引起结构的变化，尽可能避免酸、碱的处理。含苷类成分防水解，酶解。（一) 溶剂提取法：1. 苷类化合物的提取： 甲醇或乙醇提取物(二) 碱提取酸沉淀法 加碱液开环成盐溶于水酸化后又闭环原内酯化合物注意可能引起构型的改变, 应加以注意。 (三) 吸附法 1. 活性碳吸附法： 苷类的水提取液用活性碳吸附，水洗、不同浓度的稀醇依次洗脱（桃叶珊瑚苷）。2.大孔树脂吸附法： 如甜叶菊苷的提取与分离萜类的分离 (一) 结晶法分离 (二) 柱层析分离常用的吸附剂有硅胶、氧化铝（中性氧化铝）。可采用硝酸银柱层析进行分离。挥发油Volatile Oils：1定义：挥发油又称为精

48、油（essential oils)，具芳香气味的油状液体的总称。常温下能挥发，可随水蒸气蒸馏。2.分类：构成挥发油成分类型可分为如下四类，其中以萜类化合物为多见。（1）萜类化合物 （2）芳香族化合物 （3）脂肪族化合物3.性质：（1挥发性 挥发油在常温下可自行挥发而不留任何痕迹，这是挥发油和脂肪油的本质区别（2）挥发油多数比水轻4分离方法：（1）利用酸、碱性不同进行分离（2）利用官能团特性进行分离化学常数测定：（1）酸值：酸值是代表挥发油中游离羧酸和酚类成分的含量。以中和1g挥发油中含有游离的羧酸和酚类所需要氢氧化钾毫克数来表示。（2）酯值：代表挥发油中酯类成分含量，以水解1g挥发油所需要氢氧

49、化钾毫克数来表示。（3）皂化值：以皂化1g挥发油所需要氢氧化钾毫克数来表示。事实上皂化值等于酸值和酯值之和。三萜的定义：多数三萜是由30个碳原子组成的萜类化合物，根据“异戊二烯定则”，多数三萜被认为是由6个异戊二烯缩合而成的。三萜与糖结合成苷的形式存在，该苷类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生似肥皂水溶液样泡沫，故被称为三萜皂苷。三萜皂苷多具有羧基，故又称其为酸性皂苷。三萜皂苷的组成：三萜皂苷由三萜皂苷元和糖组成，常见的苷元：四环三萜和五环三萜。 成苷位置：多为与3位羟基成苷或与28位羧基成酯皂苷，另外也有与16、21、23、29位羟基成苷的。 糖链：单糖链、双糖链、三糖链皂苷。次皂苷（pr

50、osapogenins)：当原生苷由于水解或酶解，部分糖被降解时，所生成苷叫次生苷。三萜类化合物的生物合成：三萜是由鲨烯(squalene)经过不同的途径环合而成，而鲨烯是由倍半萜金合欢醇(farnesol)的焦磷酸酯尾尾缩合而成。这样就沟通了三萜和其它萜类之间的生源关系。四环三萜：存在于自然界较多的四环三萜或其皂苷苷元主要有达玛烷、羊毛脂烷、甘遂烷、环阿屯烷（环阿尔廷烷）、葫芦烷、楝烷型三萜类。一、达玛烷型：从环氧鲨烯由全椅式构象形成，其结构特点是A/B、B/C、C/D环均为反式, C8位位有B型-CH3,C13位有bB-H, C17有B侧链,C20构型为R或S。20(S)-原人参二醇和20(S)-原人参三醇在HCl溶液中,20(S)原人参二醇或20(S)原人参三醇20位羟基发生异构,转变成20(R)原人参二醇或20(R)原人参三醇,再环合生成人参二醇或人参三醇。由达玛烷衍