2-1生物碱习题与答案

1、生物碱习题鉴别下列各组生物碱1. A.U若碱B.东U若碱C樟柳碱2. A.麻黄碱B伪麻黄碱甲基麻黄碱3. A.吗啡B.可待因（化学法）4. A.吗啡B.可待因（光谱法）5. A.阿托品B.K若碱（物理法）6. A.小集碱B.山K若碱7. A.苦参碱B.麻黄碱8. A. 士的宁B.马钱子碱比较下列各组化合物 Rf值大小，并简要说明理由。（1） PC：甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和乙酸乙脂为展开剂。（2） TLC在石蜡溶液中浸过的硅胶板，展开剂为石蜡饱和丙酮。（3）缓冲PC:展开剂为氯仿-甲醇（1: 1）。（4）硅胶GTLC展开剂为氯仿-甲醇-氨水（7: 1:）,比较 苦参碱（A）与氧化苦参碱（B）;

2、汉防己甲素（A以汉防己乙素（B）;< 若碱（A）W东U若碱（B）问答题1. 写出下列生物碱或母核的结构式： 东莨菪碱； 小檗碱； 麻黄碱； 苦参碱； 汉防己甲素； 吲哚里西啶类； 喹喏里西啶类； 吡咯里西啶类。2. 大多数生物碱为何有碱性其碱性强弱和哪些因素有关3. 比较四氢异喹啉与异喹啉的碱性强弱，说明N 的杂化方式对生物碱碱性的影响。4. 比较麻黄碱、去甲麻黄碱及苯异丙胺三者的碱性强弱，说明诱导效应对生物碱碱性的影响。5. 为什么空间效应和共轭效应可使生物碱碱性减弱，而分子内氢键作用却使生物碱碱性增强6. 试从分子结构分析莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱、去甲莨菪碱和樟柳碱的碱性强弱。7.

3、 生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有何作用若用生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，能否说明一定含有生物碱8. 简述提取生物碱用的酸水提取-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法。9. 简述生物碱醇提取-酸化-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法.10. 用亲脂性溶剂提取生物碱时，为什么要先用碱水润湿药材11. 在用氯仿等溶剂从碱水中萃取生物碱时，先加氯仿再碱化好，还是先碱化再加氯仿萃取好为什么12. 利用溶剂法从中药中提取水溶性生物碱选用哪些溶剂为什么13. 雷氏铵盐沉淀法的主要操作步骤有哪些用方程式表示。14. 试述生物碱pH 梯度萃取法的原理，怎样运用pH 梯度萃取法分离不同碱性的生物碱15. 除化合物、展开

4、剂本身因素外，用硅胶 TLC佥识生物碱时，为什么生物碱斑点易拖尾，且Rf 值较小，如何解决这个问题若以氯仿为展开剂，但化合物斑点的Rf值太小或太大，应如何调整到适宜的范围16. 以麻黄草中麻黄生物碱为例，讨论离子交换树脂法分离生物碱的原理与步骤。17. 如何分离下列各组化合物： 苦参碱和氧化苦参碱； 汉防己甲素和汉防己乙素； 阿托品和东莨菪碱 吗啡和可待因； 麻黄碱和伪麻黄碱。18. 写出下列常用中药中主要有效成分的类型及性质： 麻黄； 黄连，黄连与其他中药配伍时，应注意什么问题 洋金花； 苦参； 汉防己； 紫杉； 乌头，乌头为何要炮制提取与分离从三颗针中提取小檗碱的工艺流程如下，请说明主要步

5、骤的原理及目的。三颗针粗粉，用 H2SQ溶液渗漉，渗漉液用石灰乳调pH值1012,静置，过滤，滤液加浓HCl调pH12,加NaCl使其含量达6%,静置，沉淀，过滤, 得粗制盐酸小集碱。生物碱习题答案鉴别下列各组生物碱1. A.U若碱B.东U若碱C樟柳碱答：第一步，DDL反应：樟柳碱显黄色，K若碱、东K若碱阴性；或Vitali反应：先后在样品中加入发烟硝酸、苛性碱/乙醇。在若碱和东直若碱会呈紫色，樟柳碱阴性；第二步，氯化汞反应：东K若碱白色沉淀，K若碱阴性。2. A.麻黄碱B伪麻黄碱甲基麻黄碱3. 答：在H-NMR中，麻黄碱Ji,2=4Hz,位麻黄碱Ji,2=8Hz, N-甲基麻黄碱少一个NH活

6、泼质子，多一组甲基信号。4. A.吗啡B.可待因（化学法）答：Macquis试剂（含少量甲醛的浓硫酸）：使吗啡显紫红色，可待因显蓝色。5. A.吗啡B.可待因（光谱法）答：在H-NMR中，在10Ppm左右有一个质子峰，在左右没有3个H的甲氧基单 峰为吗啡，反之则为可待因。6. A.阿托品B.史若碱（物理法）答：通过测定旋光性，阿托品无旋光性，K若碱为左旋光性。7. A.小集碱B.山立若碱答：雷氏俊盐沉淀法：加入雷氏俊盐，小集碱产生沉淀，山K若碱阴性。或小集碱山度岩碱Vitali反应无现象暗红色，紫色Labat反应翠绿色无反应8. A.苦参碱B.麻黄碱9. 答：（1）.二硫化碳-硫酸铜反应 属于

7、仲胺的麻黄碱产生棕色沉淀。苦参碱反应阴性。（ 2） .铜络盐反应麻黄碱的水溶液加硫酸铜、氢氧化钠，溶液呈蓝紫色。苦参碱反应阴性。（ 3） . 普通生物碱沉淀试剂，苦参碱呈阳性反应，产生沉淀。麻黄碱为阴性。8. A. 士的宁B.马钱子碱答：化学法：（1） Mandelin试剂（铀酸钱-浓硫酸）使A 士的宁变蓝紫色，B马 钱子碱呈阴性（ 2）与硝酸作用：士的宁与硝酸作用显淡黄色，再与100 加热蒸干，残渣遇氨气转变为紫红色；马钱子碱与浓硝酸接触即显深红色，再加氯化亚锡溶液，则由红色转变为紫色。比较下列各组化合物 Rf值大小，并简要说明理由。（1） PC：甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和乙酸乙脂为展开剂。

8、（2） TLC在石蜡溶液中浸过的硅胶板，展开剂为石蜡饱和丙酮。（3）缓冲PC:展开剂为氯仿-甲醇（1: 1）。（4）硅胶GTLC展开剂为氯仿-甲醇-氨水（7: 1:）,比较 苦参碱（A）与氧化苦参碱（B）;汉防己甲素（A以汉防己乙素（B）;< 若碱（A）W东U若碱（B）答：苦参碱（A）与氧化苦参碱（B）:氧化苦参碱的极性大于苦参碱，综合考虑亲脂性 和碱性等，故在（1）、（3）和（4）是Rf （苦参碱）>Rf （氧化苦参碱），（2） 中相反。 汉防己甲素（A）与汉防己乙素（B）极性：汉防己甲素（A）小于汉防己乙素（B）,故 在（1）、（3）和（4）Rf（汉防甲己素）>Rf（汉防

9、己乙素），（2）中相反。蕉若碱（A）与东蕉若碱（B）:蕉若碱（A）的碱性大于东蕉若碱（B）,极性是落 若碱（A）大于东蕉若碱（B）,故在（1）、（3）和（4） Rf （东蕉若碱） >Rf （蕉若 碱），（2）中相反。问答题1.写出下列生物碱或母核的结构式：东蕉若碱；小壁碱；麻黄碱；苦参碱；汉防己甲素；呷咪里西噬类；唾喏里西噬类；叱咯里西噬东葭若O麻黄碱H3cH3CO口引喋里西咤类唯诺里西咤类口比咯里西咤类2. 大多数生物碱为何有碱性其碱性强弱和哪些因素有关答： 生物碱结构中都有氮原子，通常都具有碱性。生物碱的碱性强弱的影响因素：氮原子的杂化方式和碱性的关系：sp3>sp2>s

10、p电效应和碱性的关系：氮原子的电子云密度越大，则接受质子的能力越强，碱性也就越强（ 1） 诱导效应供电子基团使氮原子的电子云密度增强，碱性增强；吸电子基团 （如苯环、酰基、 酯酰基、 醚基、 羟基、 双键等） 使氮原子的电子云密度减少，碱性降低。（ 2）诱导-场效应诱导效应是通过碳链传递，它的吸电子作用使另一个氮上孤电子对的电子云密度降低，其作用随碳链增长逐渐降低；静电场效应通过空间直接传递，当吸电子基团在空间位置上与第二个氮原子相似时，它的强正电性使质子难以靠近另一个氮上的孤电子对。（3）共腕效应 如氮原子的孤电子对与具有九电子的基团形成p-九共腕时，该体系中氮原子的碱性要比未形成 p-冗共

11、腕的氮原子的碱性弱空间效应和碱性的关系：氮原子受到的空间位阻更大，碱性更弱分子内氢键和碱性的关系：当生物碱氮原子孤电子对接受质子生成共腕酸时，如在其附近存在羟基、羰基等取代集团，并处在有利于和生物碱共轭酸分子中质子形成氢键时，可增加共轭酸的稳定性，碱性增强。3. 比较四氢异喹啉与异喹啉的碱性强弱，说明N 的杂化方式对生物碱碱性的影响。4. 答：四氢异喹啉的碱性大于异喹啉N 的杂化方式与碱性的强弱关系为sp3>sp2>sp5.6. 比较麻黄碱、去甲麻黄碱及苯异丙胺三者的碱性强弱，说明诱导效应对生物碱碱性的影响。7. 答：碱性：苯异丙胺>麻黄碱>去甲麻黄碱诱导效应对生物碱的

12、影响，使氮原子的电子元密度增强，碱性增强；吸电子基团，使氮原子的密度减少，碱性降低。去甲麻黄碱小于麻黄碱是因为N 原子上缺少供电子的甲基，麻黄碱小于苯异丙胺是因为氨基碳的临位碳上存在吸电子的羟基，供电子基团使N 原子的电子云密度增强，碱性增强，吸电子基团使N 原子电子云密度降低，碱性减弱。8. 为什么空间效应和共轭效应可使生物碱碱性减弱，而分子内氢键作用却使生物碱碱性增强9. 答：（1）空间效应使生物碱的碱性减弱原因：空间位阻越大，阻止N 原子接受质子，因此碱性变弱（ 2）共轭效应影响生物碱碱性原因：在形成共轭体系时，氮原子的电子云密度分布在整个共腕体系，具氮上电子云密度降低，因而碱性降低。常

13、见的p-冗共腕 体系有苯胺型、酰胺型和烯胺型（ 3）分子内氢键增强生物碱的碱性原因：当生物碱氮原子孤电子对接受质子生成共轭酸时，如在其附近存在羟基。羰基等取代基团，并处在有利于和生物碱分子中的质子形成氢键是，可增加共轭酸的稳定性，故碱性加强。10. 试从分子结构分析莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱、去甲莨菪碱和樟柳碱的碱性强弱。答：碱性强弱：去甲莨菪碱莨菪碱山莨菪碱东莨菪碱、樟柳碱分析：首先，东莨菪碱、樟柳碱由于氮原子周围（环氧键）的空间位阻比较大，在诱导效应，共轭效应，空间位阻共存时，空间位阻的作用占主导，故东莨菪碱、樟柳碱的碱性最小；同理，去甲莨菪碱的空间位阻减小，碱性最大；比较莨菪碱与山K若碱

14、的碱性从诱导效应着手，山K若碱连接的是一OH,是具有吸电子的基团，会导致氮原子的电子云密度降低，从而碱性减弱；故莨菪碱碱性最强，山 莨菪碱次之。7 . 生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有何作用若用生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，能否说明一定含有生物碱答： 生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有很多作用：判断植物中是否含有生物碱，以及过程作为追踪物碱提取分离完全与否， 一般均采用生物碱沉淀或显色 反应。大多数生物碱能和某些试剂生成难溶于水的复盐或分子络合物等，这些试剂则称为生物碱沉淀试剂。沉淀反应也可用于分离纯化生物碱， 某些沉淀试剂长 生的沉淀具有完好的结晶和一定的熔点，可用于生物碱的鉴别

15、。若用一种生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，不能说明一定含有生物 碱；植物酸水浸出液常含有蛋白质、多肽、糅质等，也能与生物碱沉淀试剂产生 沉淀,进行沉淀反应，需要3种以上试剂才能确证是否是生物碱。8 .简述提取生物碱用的酸水提取-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法。答：（1）用酸水提取，生物碱都以盐的形式被提出：一般常用%勺乙酸、硫酸、盐酸或洒石酸等稀盐酸水溶液，采用浸渍法、渗漉法等提取，尽量少用煎煮 法，因为生物碱甘在酸性条件下加热容易水解断开昔键。（2）提出液用碱（如氨水、石灰乳）碱化游离出生物碱。（3）亲脂性溶剂萃取分离出水溶性生物碱 与脂溶性生物碱：用有机溶剂如乙酸乙酯、三氯甲烷等进行萃取，

16、最后浓缩萃取 液采用冷浸法、回流提取法等提取亲脂性总生物碱。 亲脂性有机溶剂提取的总生 物碱一般只含有亲脂性生物碱。亲水性生物碱在萃取中留着水层。9 .简述生物碱醇提取-酸化-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法.10 .答: 游离生物碱及其盐类一般溶于甲醇和乙醇，碱醇提取生物碱及脂溶性杂质用稀酸水溶解，过滤除去不溶解的非碱性脂溶性杂质酸水液碱化后，是使生物碱游离出来用亲脂性有机溶剂萃取，使生物碱盐转变成游离二溶于亲脂性有机溶剂与水 溶性杂质分离。11 .用亲脂性溶剂提取生物碱时，为什么要先用碱水润湿药材12 .答：由于生物碱一般以盐的形式存在于植物细胞中，故采用亲脂性有机溶剂 提取时，必须先使生物碱盐

17、转变成游离碱，故先用碱水润湿药材后再用溶剂提取。13 .在用氯仿等溶剂从碱水中萃取生物碱时，先加氯仿再碱化好，还是先碱化再 加氯仿萃取好为什么答：先碱化再加氯仿好，因为生物碱在酸水提取液中是以盐的形式存在，若先加氯仿，生物碱不会进入有机层，只有先加碱使之游离出来，再加氯仿，则生物碱 转移到有机层中。12 .利用溶剂法从中药中提取水溶性生物碱选用哪些溶剂为什么答：水溶性生物碱主要指季俊碱及一些具有竣基的生物碱，可溶于水和醇，不溶于亲脂性的有机溶剂。溶剂法提取水溶性生物碱：碱性水溶液用与水不任意混溶的极性有机溶剂，如正丁醇、异戊醇等萃取，回收溶剂得水溶性生物碱。这些有机溶剂极性大，可以提 取出水溶

18、性的生物碱，并借以和糖，蛋白质等亲水性成分分离。13 .雷氏俊盐沉淀法的主要操作步骤有哪些用方程式表示。答:具体操作为将烟酸水提取液滴加饱和的雷氏俊盐水溶液，使生物碱沉淀完全。过滤后将沉淀溶于丙酮，再在此溶液中加入饱和的硫酸银水溶液，使生物碱雷氏钱盐沉淀转变为溶于水的硫酸生物碱盐， 而雷氏盐转变为银盐(硫氟化铭银)沉 淀，过滤后除去。在滤液中加入计算两的氯化钢溶液， 使过量的硫酸银转变成硫 酸钢及氯化银沉淀，同时生物碱的硫酸盐也转变成盐酸盐， 过滤去除沉淀，滤液 中含有生物碱的盐酸盐，蒸干即可得到。整个反应过程以反应式表示如下：4-4B + NH4Cr(SCN)(NH) *BCr(SCN)(N

19、H；+ NH2BCr(SCN)(NH f + Ag"SO 2AgCr(SCN)(NH ) J+BsOBSO + BaCl K2BCl + BaSO JB =季俊生物碱阳离子14 .试述生物碱pH梯度萃取法的原理，怎样运用pH梯度萃取法分离不同碱性的生物碱答： PH 梯度法： （ 1）生物碱混合物溶于稀酸水，逐渐调碱性，pH 由低到高，分别用CHC3l 萃取，萃取的生物碱碱性由弱到强；（ 2）生物碱混合物溶于CHC3l 中，用pH 由高到低的酸性缓冲液依次萃取，萃取的生物碱由强到弱。混合生物碱J溶于酸水中I逐步加碱（如NH2H2O）I碱性弱一强I PH 低一高 （每调一次 pH,用CH

20、C3、苯等萃取一次）弱一强生物碱依次分出混合生物碱溶于CHC3中I逐步加酸性缓冲液I酸性弱一强I pH 高一低强碱盐弱碱盐;碱化有机溶剂萃取 生物碱（强一弱）15 .除化合物、展开剂本身因素外，用硅胶 TLC佥识生物碱时，为什么生物碱斑 点易拖尾，且Rf值较小，如何解决这个问题若以氯仿为展开剂，但化合物斑点 的Rf值太小或太大，应如何调整到适宜的范围答：A硅胶显弱酸性，生物碱在硅胶色谱板上形成离子和游离的动态平衡，Rf值很小，或出现拖尾，或形成复斑，影响检识效果。为了避免出现这种情况，在 涂铺硅胶薄层板时用稀碱溶液（的氢氧化钠溶液）或缓冲液制成碱性硅胶薄板； 或者使色谱过程在碱性条件下进行，即

21、在展开剂中加入少量碱性试剂，如二乙胺、 稀氨溶液等；或在展开槽中放一盛有稀氨溶液的小杯， 用中性展开剂在氨蒸气中 进行展开。B若Rf值太小，可加入甲醇、丙酮等极性大的溶剂，若太大可加入石油醴、环己 烷等极性小的溶剂。16 .以麻黄草中麻黄生物碱为例，讨论离子交换树脂法分离生物碱的原理与步 骤。答：原理：麻黄碱和伪麻黄碱为仲胺生物碱，碱性较强。由于伪麻黄碱的共钝酸与C2-OH形成分子内氢键稳定性大于麻黄碱，所以伪麻黄碱的碱性强于麻黄碱。利用生物碱盐能够交换到强酸型阳离子交换树脂柱上，而麻黄碱的碱性较伪麻黄碱弱，先从树脂柱上洗脱下来，从而使两者达到分离。麻黄草加草酸提取I草渣草酸水液CHC3提取C

22、HC3提取液酸液通过阳离子机脂用水冲泞树脂部分水冲洗加碱碱化CHC3提取碱水液浓缩 伪麻黄碱CHC3提取液浓缩 麻黄碱17 .如何分离下列各组化合物：苦参碱和氧化苦参碱；汉防己甲素和汉防 己乙素；阿托品和东直着碱吗啡和可待因；麻黄碱和伪麻黄碱。答：1、苦参碱与氧化苦参碱：(1)、乙醴鉴定：溶于乙醴为苦参碱；不溶为氧化苦参碱；(2)、柱层析分离；Rf:苦参碱氧化苦参碱；前者先洗脱2、汉防己甲素与汉防己乙素：(1)、冷苯分离：甲素在冷苯中溶解度 乙素；(2)、柱层析分离；Rf:汉防己甲素,汉防己乙素；前者先洗脱3、阿托品与东U若碱：乙醴或氯仿分离：不溶解为阿托品、溶解为东直若碱；4、吗啡与可待因：

23、吗啡有酚羟基，只溶解于乙醇，不溶于亲脂性有机溶剂；可待因溶于亲脂性 有机溶剂。用溶剂分离。5、麻黄碱与伪麻黄碱：草酸反应：草酸麻黄碱难溶于水、草酸伪麻黄碱易溶于水。用沉淀法分离。18 .写出下列常用中药中主要有效成分的类型及性质：麻黄；黄连，黄连与其他中药配伍时，应注意什么问题 洋金花； 苦参； 汉防己； 紫杉； 乌头，乌头为何要炮制 麻黄主要有效成分：麻黄碱和伪麻黄碱，属于有机胺类生物碱。性质：（ 1）溶解性：麻黄碱与伪麻黄碱在游离时，既可溶于有机溶剂，也可溶于水。（ 2）挥发性：麻黄碱和伪麻黄碱的分子量较小，具有挥发性。（ 3）碱性：麻黄碱和伪麻黄碱为仲胺生物碱，碱性较强。（ 4） 成盐：

24、 麻黄碱和伪麻黄碱均可以与草酸形成盐，但是成盐后的溶解性不同，草酸麻黄碱难溶于水，草酸伪麻黄碱易溶于水。（ 5）旋光性：麻黄碱具有旋光性，但在不同溶液中呈现的旋光性不同，在氯仿中为左旋光性，在水中为右旋光性。黄连主要有效成分：小檗碱，小檗碱属于异喹啉类生物碱中的苄基异喹啉类生物碱，并且是季铵型生物碱。性质：（ 1）溶解性：小檗碱是水溶性生物碱，易溶于水、酸水、碱水，在极性大的溶剂中也可溶解，极性小的溶剂中几乎不溶。（ 2）颜色：小檗碱本身显黄色，若被还原成四氢小檗碱，则会因共轭而变为无色。碱性：小檗碱属于季铵型生物碱，可离子化而呈强碱性。（ 3）成盐：小檗碱的卤代酸盐在水中的溶解度很小，难溶。

25、配伍注意问题：游离的小檗碱和酸结合时易生成盐,其盐酸盐在冷水中溶解度小其硫酸盐、磷酸盐在水中溶解度大。小檗碱和大分子有机酸生成的盐在水中的溶解度很小。因此,当黄连和其他中药配伍时,小檗碱某些有机酸易形成难溶于水的盐或分子复合物，并且成为沉淀析出。因此要特别注意黄连与其他中药的配伍。洋金花主要有效成分：东莨菪碱，属于托品烷类生物碱。性质：（ 1）溶解性：东莨蓉碱有较强的亲水性，可溶于水，易溶于乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等溶剂，难溶于苯、四氯化碳等强亲脂性溶剂。（ 2）碱性：东莨菪碱由于立体效应的影响，碱性较弱。苦参主要有效成分：苦参碱和氧化苦参碱，属于哌啶类生物碱中的喹诺里西啶类生物碱。性质：溶解性：苦参碱的溶解性比较特殊，不同于一般的叔胺碱，它既可溶于水，又能溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂。氧化苦参碱是苦参碱的氮氧化物，具半极性配位键，其亲水性比苦参碱更强，易溶于水，难溶于乙醚，但可溶于氯仿。碱性： 苦参碱和氧化苦参碱的碱性比较强。因为两种生物碱均有两个氮原子。一个为叔胺氮（N-1） ，呈碱性；另一个为酰胺氮（N-16） ，几乎不显碱性，所以它们只相当于一元碱。极性：氧化苦参碱苦参碱。汉防己主要有效成分：汉防己甲素和汉防己乙素，属