天然药物化学教案首页

1、天然药物化学教案首页第 1 次课授课时间2006 年 8 月 30 日教案完成时间20006 年 6 月 25 日基本教材或主要参考书天然药物化学（第四版）, 作 者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编, 上海科学技术出版社1997 年 6 月第 1 版。一、 1. 概念：天然药化是运用现代科学的理论与方法研究天然药物中化学成分的一门科学。2. 研究内容 天然药化是运用现代科学的理论与方法研究天然物中有效成分的结构特点。理化性质，提取分离方法，结构鉴定及生物合成途径等内容的一门实践科学。有效成分：有生理活性

2、，能治病的成分叫有效成分。无效成分：无生理活性，不能治病的成分叫无效成分。有毒成分：能致病的成分叫有毒成分。二、研究目的：1 、探讨天然药物防病治病的原理，推动中西医结合，为创建祖国统一的新医药学做贡献，这方面的成就。2、改进药物剂型，提高制剂质量，提高疗效，降低毒付作用，同时也有利于天然药物制剂的质量（成分、含量、稳定性）药物越纯，质量越易控制，天然药物的提取、分离、纯化的过程就是取其精华去其糟粕的过程。3、开辟新的药源三、国外相应学科：植物化学四、简介天然药物中化学成分的类型主要有：糖苷类、苯丙素、醌类、黄酮类、鞣质，萜类和挥发油、甾体及其皂苷（三萜及其苷类）、强心苷（甾体及其苷）、生物碱

3、类等。五、历史、发展、未来复习思考题、作业题复习思考题1 、天然药物化学的定义、研究对象、任务及其在药学专业中的作用？2、何谓有效成分、有效部位和无效成分？他们与中药新药研究开发的关系如何？3、天然化合物生物合成的主要途径有哪些？与主要成分间相关性如何？下次课 预习要点一、药材中有效成分的提取 二、药材中有效成分的分离与精制 （一）根据物质溶解度差别进行分离 （二）根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 （三）根据物质的吸附性差别进行分离 （四）根据物质分子大小差别进行分离 （五）根据物质离解程度不同进行分离天然药物化学教案首页授课题目（章、节）第一章总论第三节提取分离方法基本教材或主要参考

4、书天然药物化学（ 第四版）, 作 者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ）。介绍天然药物化学成分的主要提取分离方法一、中药有效成分的提取（一）常用溶剂的特点：环己烷，石油醚，苯，氯仿，乙醚，乙酸乙酯，正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇极性：小大亲脂性：大 小亲水性：小 大1 比水重的有机溶剂：氯仿2 与水分层的有机溶剂：环己烷 正丁醇3 能与水分层的极性最大的有机溶剂：正丁醇4 与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：丙酮 甲醇5 极性最大的有机溶剂：甲醇6 极性最小的有机溶剂：环己烷7 介电常数最小的有机溶剂：石油醚8 常用来从水中萃取苷类、水

5、溶性生物碱类成分的有机溶剂：正丁醇9 溶解范围最广的有机溶剂：乙醇（二）各种提取方法：常见的提取方法有：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法。其中，溶剂提取法应用最广。1 溶剂提取法（ 1 ）溶剂提取法的原理：根据相似者相溶原理，选择与化合物极性相当的溶剂将化合物从植物组织中溶解出来，同时，由于某些化合物的增溶或助溶作用，其极性与溶剂极性相差较大的化合物也可溶解出来。（ 2）各种溶剂提取法溶剂提取法一般包括浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法等。二、药材中有效成分的分离与精制4、分离天然化合物的主要依据有哪些？ 5、不同的层析法分离天然化合物的要素是什么？吸附薄层层析最佳条件的选择与

6、哪些因素有关？如 何调整？何谓边缘效应？如何规避？ 6、天然化合物结构鉴定的一般程序如何？“四大”波谱分别提供化合物分子的何种结构信息？天然药物化学成分结构研究的主要方法第一章总论第四节结构研究法基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6 月第1 版。介绍天然药物化学成分结构研究的主要方法一、化合物的纯度测定二、结构研究的主要程序三、结构研究中采用的主要方法四、结构研究实例第四节 结构研究法一、化合物的纯度测定在结构研究前必须首

7、先确定化合物的纯度。纯度不合格，会给结构测定工作带来更大难度，甚至会导致结构测定工作的失败。纯度检查的方法很多，如检查有无均匀一致的晶形，有无明确、敏锐的熔点等。但是最常应用的还是各种色谱方法，如在 TLC 或 PPC 上选择适当的展开剂，分别将样品推至薄板（或滤纸）的不同位置,并在可见光、UV 光下观察，或者喷以一定的显色剂进行观察。一般，只有当样品在三种展开系统中均呈现单一斑点时方可确认其为单一化合物。个别情况下，甚至须采用正相和反相两种色谱方法加以确认。另外，气相色谱（GC）也是判断物质纯度的一种重要方法，但只适用于在高真空和一定加热条件下能够气化而不被分解的物质.HPLC 则不然，不受

8、GC 那样的条件限制。与GC 一样， HPLC 也有用量少、时间快、 灵敏度高及准确的特点，但两者均须配置价格昂贵的仪器设备。二、结构研究的主要程序对未知天然化合物来说，结构研究的程序及采用的方法大体如下图所示。其中，每个环节的应用方法均各有侧重，且因每个人的经验、习惯及对各种方法熟练掌握、运用的程度而异。对已知化合物的结构鉴定更可大大简化，很难说有一个固定的、一成不变的程序。但是有一点是共同的，即文献检索、调研工作几乎贯穿结构研究工作的全过程。大量事实证明，分类学上亲缘关系相近的植物，如同属、同种或相近属种的植物，往往含有类型及结构骨架类似，或甚至结构相同的化合物，故在进行提取分离工作之前，

9、一般应当先利用中、外文献主题索引按中药名称或拉丁学名查阅同种、同属乃至相近属种的化学研究文献，以利充分了解、利用前人的工作。不仅要了解前人从该种或相近属种植物的那个药用部位中分到过什么成分；还要了解该种或该类成分出现在那个溶剂提取部位? 用什么方法得到?具有什么性质? 分子式、mp、 D、 颜色反应、色谱行为及各种谱学数据和它们的生物合成途径等，并最好整理概括成一张一览表以利检索、比较 .通常在确认所得化合物的纯度后，即应根据该化合物在提取、分离过程中的行为、物理化学性质及有关测试数据，对比上述文献调研结果，分析推断所得化合物的类型及基本骨架，并可利用如分子式索引或主题索引（如推测为已知化合物

10、）查阅各种专著、手册、综述,或者通过系统查阅美国化学文摘，全面比较数据，判断所得化合物为已知或未知化合物。（教案末页）天然化合物结构研究方法1、化学结构研究的目的与意义2、结构研究步骤与方法：查阅文献、纯度测定、物理常数测定、分子量测定（经典法、MS法）、分子式测定（EA法、HR-MS法、NMR法）3、不饱度计算4、分子结构骨架测定：专属反应、植物亲缘相关性、光谱特征、部分合成、化学降解5、功能团推断：化学法、光谱法6、光谱分析:UV、 IR、 NMR、 MS1 天然药物有效成分的提取方法有哪些？其各自的使用范围及其优缺点是什么？2. 分离天然药物成分常用的色谱方法有哪些？他们分别适用于哪些类

11、别化合物的分离？各自最常用 的洗脱剂及洗脱顺序是什么？3. 化合物在进行结构鉴定前应注意什么问题？进行结构鉴定常用哪些方法？这些方法可以解决结构 式中的什么问题？基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编 , 上海科学技术出版社1997 年 6月第1 版。介绍单糖的立体化学和糖苷的概念及分类主要方法；掌握概念：苷、苷键、苷元、糖的绝对构型、相对构型、原生苷、次生苷等掌握苷类化合物的结构、分类、性质第一节单糖的立体化学一、糖的绝对构型Haworth D、 L二、糖

12、的相对构型端基碳的异构 、 第二节糖与苷的分类1、 单糖类2、 低聚糖类三、多糖类四、苷类1 定义2 分类第二章糖和苷一、苷类化合物的结构特征、分类及苷和苷键的定义（一）苷和苷键的定义苷类，又称配糖体，是糖或糖的衍生物（如氨基糖、糖醛酸等）与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。其中非糖部分称为苷元或配基，其连接的键则称为苷键。（二）苷类化合物中常见糖的种类、结构1 单糖构型：其绝对构型分为D 型或 L 型；其端基碳有两种构型：构型和构型2苷键的构型：苷键本质上都是缩醛键，其构型也有、 之分，与成苷键的糖端基碳原子的构型一致。但须注意-D-糖苷与-L-糖苷的端基碳原子的绝对构型是相同

13、的。3常见的单糖和二糖（ 1 ）单糖：五碳醛糖D-木糖，L-阿拉伯糖，D-核糖。 甲基五碳醛糖 L-鼠李糖，D-呋糖， D-鸡纳糖，D-果糖。六碳醛糖D-葡萄糖，D-甘露糖，D-半乳糖。糖醛酸D-葡萄糖醛酸，D-鼠李糖醛酸（ 2）二糖：芸香糖，龙胆二糖，槐糖，新橙皮糖，麦芽糖。（三）苷类化合物的结构特征和分类苷有不同的分类方式，如以苷元的化学结构、苷类在植物体内的存在状况、苷键原子等为依据对苷类化合物进行分类。其中按苷键原子分类是最常见的苷类分类方式。1 根据苷键原子的不同，可分为O-苷、S-苷、N-苷和C-苷，分类情况见表。其中最常见的是O-苷。2其它分类方法以连接的单糖基的个数分为单糖苷、

14、二糖苷等；以苷元上连接糖链的数目可分为单糖苷链、二糖苷链等；以糖的种类可分为核糖苷、葡萄糖苷等；以生理作用分类，如强心苷等；以其特殊性质分类，如皂苷。1、掌握糖和苷的结构特征、分类及苷类化合物的含义；2、掌握苷的溶解度与分子结构的内在联系，检识糖、苷类化合物反应机理与应用；第三节糖的化学性质第四节苷键的裂解1、 酸催化水解2、 乙酰解反应3、 碱催化水解和 -消除反应4、 酶催化水解反应过碘酸裂解反应糖醛酸苷的选择性水解反应天然药物化学教案首页第二章糖与苷第三节糖的化学性质第四节苷键的裂解基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产

15、物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6 月第1 版。介绍糖的化学性质和苷键的裂解；掌握糖的化学性质及糖的鉴别方法和化学反应掌握苷键的各类裂解法和苷键裂解规律第三节糖的化学性质第四节苷键的裂解5、 酸催化水解6、 乙酰解反应7、 碱催化水解和- 消除反应8、 酶催化水解反应9、 过碘酸裂解反应糖醛酸苷的选择性水解反应辅助手段和时间分配基本内容二、苷类化合物的一般性状、溶解度、旋光性及显色反应（一）一般性状：1形态2味：一般无味。但有的具苦味。有很少的苷具甜味。（二）溶解度：苷类的溶解度与糖基的数目有密切的关系，其亲水性常随糖基数目

16、的增多而增大。糖基少的可溶于低级性有机溶剂，若糖基增多，则在水中的溶解度也增加，因此，用不同极性的溶剂顺次提取时，各提取部位都有发现苷的可能。（三）旋光性：多数苷类呈左旋，但水解生成的糖常是右旋的，因而使混合物呈右旋。（四）显色反应：Mulish 反应：糖在浓硫酸、-萘酚的作用下生成糠醛衍生物而显色，可用于糖和苷类化合物。三、苷键的裂解（一）酸催化水解1 原理：苷键具有缩醛结构，易为稀酸催化水解。反应一般在水或稀醇溶液中进行。2水解难易：（ 1 ）按苷键原子不同，酸水解的难易顺序为：N 苷O苷S苷C 苷。 N 易接受质子，最易水解，而 C 上无未共享电子对，不能质子化，很难水解。（ 2）按糖的

17、不同呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解；酮糖较醛糖易水解；吡喃糖苷中吡喃环的C 5 上取代基越大越难水解，因此五碳糖最易水解，其顺序为五碳糖六碳糖七碳糖，如果接有COOH,则最难水解；氨基糖较羟基糖难水解，羟基糖又较去氧糖难水解，尤其是C 2 上取代氨基的糖更难。（ 3）按苷元不同芳香属苷水解比脂肪属苷（如萜苷、甾苷）容易得多。苷元为小基团者。苷键横键的比苷键竖键的易于水解。3二相水解法在酸水解反应液中加入与水不相混容的有机溶剂，使苷元生成后立即溶于水不相混溶的有机溶剂中，以避免苷元与酸长时间接触而脱水生成次生苷元。（二）酸催化甲醇解：在酸的甲醇溶液中进行甲醇解，多糖或苷可生成一对保持环形的甲基糖苷的异

18、构体。应用：甲基糖苷在呋喃糖环和吡喃糖环的区别判断；糖链中单糖之间的连接位置确定；苷键构型的判定。（三）碱催化水解一般的苷键对稀碱是稳定的，不易被碱催化水解，故苷类多数是用稀酸水解的，很少用碱水解，仅酯苷、酚苷、稀醇苷和 吸电子基取代的苷等才易为碱所水解。（四）酶催化水解：酶催化反应具有专属性高，条件温和的特点。应用：可以获知苷键的构型；可以保持苷元结构不变；还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式。（五）氧化开裂法（Smith 裂解）1、苷类化合物的含义及其结构特征是什么？常见的分类方法及主要类型有哪些？2、单糖的D、 L 系和 、 型的含义是什么？如何判

19、断？3、何谓原生苷、次生苷、苷元？提取时应注意什么？4、苷键裂解的常用方法有哪些？各有何优缺点？酸水解的反应机理如何？5、如何识别天然药物中可能存在糖和苷类成分？Mulish 反应阳性说明一定是苷类成分存在吗？6、简述糖链测定的一般程序，如何应用NMR确定苷键的构型？介绍糖的糖的核磁共振性质；掌握糖的氢核磁共振特征及大致范围；掌握利用氢核磁共振鉴定糖的端基碳构型；了解糖的碳核磁共振特征及大致范围。介绍糖链的结构测定。掌握糖链结构测定的一般方法及测定程序。天然药物化学教案首页第二章糖与苷，第五节糖的核磁共振性质第六节糖链的结构测定基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军,

20、 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6月第1 版。教学目的与要求：介绍糖的糖的核磁共振性质；掌握糖的氢核磁共振特征及大致范围；掌握利用氢核磁共振鉴定糖的端基碳构型；了解糖的碳核磁共振特征及大致范围。介绍糖链的结构测定。掌握糖链结构测定的一般方法及测定程序。大体内容与时间安排，教学方法：第五节糖的核磁共振性质1、 糖的 1H-NMR 性质2、 糖的13C-NMR 性质第六节 糖链的结构测定一、糖链结构的测定二、糖链结构研究实例五、苷类化合物的结构测定（一）糖的鉴定糖的鉴定可采用纸色谱法、薄层

21、色谱法、气相色谱法、离子交换色谱法、液相色谱法等。其中纸色谱最简单、适用。在纸色谱法中，展开系统：水饱和的有机溶剂，如BAW ， BEW， BBPW，水饱和的酚。如要增加Fro 值，需在其中加入乙酸、吡啶、或乙醇等以增加它的含水量。展开方法：上行法，下行法。Fro 值规律：单糖中，碳原子数目少的糖碳原子数目多的糖；碳原子数目相同时，去氧糖酮糖醛糖；分子组成相同的糖，构象式中竖键羟基多的糖横键羟基多的糖。显色剂：苯胺-邻苯二甲酸盐试剂等。（显色剂适当，可区别糖的类型，如五碳糖和六碳糖、醛糖和酮糖等；薄层扫描进行定量。）（二）糖链的结构测定1分子量的测定：大多采用质谱法，通过FD、 FAB 、 E

22、SI 获得 M+H +、Mona +等准分子离子峰。2 单糖的鉴定：一般将苷键全部酸水解，然后用纸色谱检出单糖的种类，显色后用薄层扫描法求得各种糖的分子比。3单糖之间连接位置的确定：将苷全甲基化，然后水解苷键，鉴定所有获得的甲基化甲苷，其中游离羟基的部位即为连接位置；可用糖或苷元13C-NMR 苷化位移来确定；利用2D-NMR 如 HMBC 谱中的远程相关关系确定糖与糖或糖与苷元的连接位置。4糖链连接顺序的确定早期主要是缓和酸水解法；近年质谱分析用的较多（FD、FAB 、 ESI）；利用2D-NMR 如 HMBC 谱中的远程相关关系。（三）苷键构型的确定1 酶催化水解法：麦芽糖酶能水解的为-苷

23、键，而苦杏仁能酶解的为-苷键。2克分子旋光差法（Kline 法）：先测定未知苷键构型的苷及其水解所得苷元的旋光度，计算其比旋值之差，再与一对甲苷的分子比旋相比较，数值近似者其苷键构型一致。3利用NMR 进行测定：根据C1-H 和 C2-H 的偶合常数（J 值）来判断苷键构型，如葡萄糖等；根据端基碳和端基质子间的偶合常数1JC1-H1 值来判断，端基为横键质子（-苷键），1JC1-H1 为 170Hz；端基为竖键质子（-苷键），1JC1-H1 为 160Hz，如鼠李糖、甘露糖等；利用端基碳的化学位移值判断苷键构型，通常-构型的C1 比-构型的C1 信号在较高场，如葡萄糖；单葡萄糖苷可根据IR 振

24、动峰（-构型的C1在770、 780cm-1 处有较强的吸收峰）区别；葡萄糖苷乙酰化物的质谱中，m/z331 这一碎片峰-苷要比-苷强的多。六、糖链结构研究实例研究糖链结构的顺序：纯度鉴定、分子量测定、单糖种类鉴定、单糖间及糖与苷元间连接位置确定、 糖链连接顺序确定、苷键构型的确定1 苷键裂解常用哪些方法？其各具有哪些优缺点？各适用于哪些类别的化合物？2进行酸水解催化时，各类化合物水解的难易程度如何？3简述苷类化合物中糖链的鉴定方法。1 苯丙素类化合物的结构特点。苯丙酸类的结构特点及特性。2香豆素的结构特点和分类情况，香豆素类化合物的提取分离方法。授课题目（章、节）第三章苯丙素类第一节苯丙素类

25、第二节香豆素类基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6月第1 版。教学目的与要求：1熟悉苯丙素类化合物的结构特点。了解苯丙酸类的结构特点及特性。2掌握香豆素的结构特点和分类情况，熟悉香豆素类化合物的提取分离方法。大体内容与时间安排，教学方法：一、概述1、概念：天然成分中有一类苯环和3 个直链碳连在一起为单位(C6-C3)构成的化合物，统称苯丙素类(phenylpropanoids)。2、类别：包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩脂

26、、香豆素、木脂素、木质素。3、生源途径：莽草酸途径二、苯丙酸类1.基本结构2.重要化合物：丹参素甲三、香豆素类：1、简单香豆素类化合物的基本母核、常见的取代基及取代图式，以及因异戊烯基的活泼双键与酚羟基环和形式不同构成的四种基本骨架的结构特点。2、 与结构特征相关的香豆素类化合物的化学性质，如内酯性质、吡喃酮环的碱裂解、C3-C4双键性质和加成、氧化及热解等反应。第三章 苯丙素类一、概述3、概念：天然成分中有一类苯环和3 个直链碳连在一起为单位（C6-C3）构成的化合物，统称苯丙素类（ phenylpropanoids ）。4、类别：包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩脂、香豆素、木脂素、木质素。

27、5、生源途径：莽草酸途径（莽草酸为桂皮酸的前体，但同时也是酪氨酸、色氨酸的前体，后两者与生物碱的合成密切相关，命名为莽草酸途径将无法限定为仅由桂皮酸而来的苯丙素类化合物，故现多称为桂皮酸途径）。二、苯丙酸类1 . 具 有 C6-C3 结构的芳香羧酸。结构特点是苯环有羟基取代，数目、 排列方式、甲基化程度有所不同，常与不同的醇、氨基酸、糖、有机酸结合成酯存在。如绿原酸（咖啡酸与奎宁酸结合成的酯），具有抗菌、保肝活性。2 .分 离：苯丙酸类及其衍生物大多具有一定水溶性，常与其它一些酚酸、鞣质、黄酮苷等混在一起，一般要经纤维素、硅胶、大孔树脂、聚酰胺等反复层析才能纯化。3 .鉴 别：利用酚羟基的性质

28、（1） 1-2%的 FeCl3甲醇溶液或铁氰化钾-三氯化铁试剂。（2）紫外光下呈兰色荧光，氨水处理后呈兰色或绿色荧光。（酚羟基解离）4 .紫 外光谱的测定有利于苯丙酸类的鉴定。中性溶液中，游离的苯丙酸的UV 与其酯或苷相似，碱性溶剂中，酚酸的谱带与它的酯光谱有明显差别。5 .结 构鉴定：三、香豆素（coumarone）1、概念：邻羟基桂皮酸的内酯，具有芳香气味。2、生理活性（ 1 ）植物生长调节剂。（ 2）光敏作用：治疗白斑病。（ 3）抗菌、抗病毒作用（ 4）平滑肌松弛作用：冠状动脉扩张和解痉利胆。（ 5）抗凝血作用：防止血栓形成。（ 6）肝毒性：黄曲霉素致肝癌。3、香豆素的结构类型（ 3）吡

29、喃香豆素4、香豆素的化学性质环合反应烯醇醚键开裂（ 1 ）简单香豆素类（2）呋喃香豆素4）其它香豆素类（ 1 ）内酯性质和碱水解反应（2）酸的反应双键加水反应（ 3）显色反应异羟戊酸铁反应（鉴别内酯结构） Gibbs 反应和 Emerson 反应（酚羟基对位即6 位无取代者）5、香豆素的分离方法（ 1 ）酸碱分离法（2）层析方法硅胶、氧化铝（酸性、中性）层析最为常用。洗脱剂己烷-乙醚，乙醚-乙酸乙酯。1、掌握苯丙酸类的结构类型；香豆素的理化性质。2、熟悉香豆素结构类型。1、苯丙素的母核结构特征是什么？常见的香豆素结构类型有哪些？2、香豆素的内酯性质、Labatt 反应、 Gibb s 反应、

30、Emerson 反应、异羟肟酸铁反应在香豆素类化合物的检识与结构信息中的意义如何？1、香豆素类化合物的荧光性质，NMR 特征及 MS 裂解规律，以及在结构研究工作中的应用。2、香豆素类化合物的提取分离方法，以及主要的生理活性（抗菌、抗凝、光敏等）。第三章第二节香豆素类基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作 者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6 月第1 版。教学目的与要求：1 掌握香豆素类化合物的理化性质及其核磁共振氢谱信号特征。2熟悉木脂素的结构类型、理化性质

31、, 了解结构鉴定方法。大体内容与时间安排，教学方法：1、香豆素类化合物的荧光性质，NMR 特征及MS 裂解规律，以及在结构研究工作中的应用。2、香豆素类化合物的提取分离方法，以及主要的生理活性（抗菌、抗凝、光敏等）。6、香豆素的波谱学特性（ 1 ）紫外光谱紫外光下出现兰色荧光，7 位引入羟基，荧光增强，羟基醚化荧光减弱。紫外图谱在274nm（苯环）和311 nm（ -吡喃酮环）呈现两个吸收峰， 引入烷基最大吸收值改变甚微，当母核引入含氧取代基时，最大吸收向红位移。（ 2）红外光谱（ 3）核磁共振谱特点：1HNMR 中，香豆素母核上的质子由于受内酯羰基吸电子共扼效应影响，3，6， 8 位质子信号

32、位于较高场；4， 5， 7 位质子信号位于较低场。C3、 C4未取代的香豆素在芳香质子区可见一对双峰，分别位于芳香质子区的两端，C3-H 6.1-6.4， C4-H 7.5-8.3， J3， 4为 9.5Hz。迫位效应：若分子中两个迫位质子之一被取代（如香豆素母核的4， 5 位质子） ， 将对另一迫位质子产生较大的去屏蔽，使其向低场位移，即迫位效应。如 5 位被取代，4 位 H 向低场位移约0.3。8.5Hz7.387.646.236.872.5Hz简单香豆素9.5Hz呋喃香豆素 吡喃香豆素碳谱：母核的9 个碳原子，多数在100 160 区域内，取代基效应明显。1、香豆素的紫外特征是什么？2、

33、常用于鉴别香豆素类化合物的试剂有哪些？3、香豆素类化合物的核磁共振氢谱信号有哪些特点？木脂素类：1 、木脂素的结构类型。其主要的构成单位：桂皮酸（偶为桂皮醛）、桂皮醇、丙烯苯及下次 课 烯丙苯等四种。由前两单位构成 -碳原子氧化型的新木脂素类，有后两单位构成 -碳原预习要点子氧化型的木脂素类。2、木脂素的理化性质，光学异构现象，构型与生理活性的关系，遇酸构型转变与生理活性的 变第三章第三节 木脂素类天然药物化学（ 第四版 ）, 作 者 : 吴立军 , 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学， 徐任生 主编， 科学出版社（1997基本教材或主要参考书年 ）。中药化学肖崇厚主编 上海科学技术

34、出版社1997 年 6 月第 1 版。大体内容与时间安排，教学方法：四、木脂素类：1、木脂素的结构类型。其主要的构成单位：桂皮酸（偶为桂皮醛）、桂皮醇、丙烯苯及烯丙苯等四种。由前两单位构成 -碳原子氧化型的新木脂素类，有后两单位构成 -碳原子氧化型的木脂素类。2、木脂素的理化性质，光学异构现象，构型与生理活性的关系，遇酸构型转变与生理活性的变化。四、木脂素（lingams）1、木脂素的结构类型木脂素是一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物，通常所指是其二聚物，少数为三聚物和四聚物。定义：两分子苯丙素以侧链中 （ 8-8 ）碳原子相连而成的化合物称为木脂素。许多木脂素并非以 碳原子相连，称为新木脂素

35、。木脂素还有一些新的类型（1 ）苯丙素低聚体，包括三聚体和四聚体，三聚体常称为倍半木脂素，四聚体称为二木脂素；（2）杂木脂素，系由一分子苯丙素与黄酮、香豆素或萜类等结合而成的天然化合物，根据结合分子的不同称为黄酮木脂素、香豆素木脂素。（3）去甲木脂素，基本母核只有16 17 个碳原子，比一般木脂素少1 2个。木脂素的组成单体主要有四种：肉桂醇肉桂酸丙烯基酚烯丙基酚常见下列类型：二芳基丁烷类二芳基丁内酯类芳基萘类芳基萘芳基二氢萘芳基四氢萘芳基萘类木脂素常以氧化的 碳原子缩合形成内酯，以内酯环合方向分上向和下向1-苯代萘内酯4-苯代萘内酯四氢呋喃类双四氢呋喃类联苯环辛烯类苯骈呋喃类双环辛烷类苯骈二

36、氧六环类螺二烯酮类联苯类倍半木脂素2、木脂素的理化性质多为无色结晶，新木脂素难结晶。多呈游离型，脂溶性，能溶于苯、氯仿、乙酸乙酯、乙醚、乙醇等。有多个不对称因素，显光学活性，遇酸异构化。无共同特征反应，一些非特征性试剂可用于薄层层析显色，如5%磷钼酸乙醇液，30%硫酸乙醇液，有亚甲二氧基可用变色酸-浓硫酸显色。3、木脂素的提取分离（ 1 ）提取木脂素多呈游离型，在植物体内常与大量树脂状物共存，本身在处理过程中也易树脂化。游离木脂素易溶于氯仿、乙醚，在石油醚、苯中溶解度较小。（ 2）分离吸附层析：硅胶吸附，石油醚-乙酸乙酯，石油醚-乙醚，苯-乙酸乙酯，氯仿-甲醇梯度洗脱。分配层析：纸层析4、木脂

37、素的结构鉴定（ 1 ）化学反应（ 2）紫外光谱芳环为发色团，两个取代芳环是两个孤立的发色团，两者紫外吸收位置相近，吸收强度是两者之和，立体构型对紫外光谱没有影响。紫外光谱可用于区别芳基四氢萘、芳基二氢萘和芳基萘型木脂素，还可确定芳基二氢萘B环上的双键位置，通过鉴定失水物双键位置，还可确定B 环上取代羟基的位置。（ 3）核磁共振谱氢谱 对于芳基萘类和联苯环辛烯类木脂素的氢谱信号与结构间的关系，已获知一些规律。小结1 、木脂素的结构类型。2、木脂素的理化性质，光学异构现象，构型与生理活性的关系，遇酸构型转变与生理活性的变化。3、木脂素的结构鉴定（ 1 ）化学反应（ 2）紫外光谱（ 3）核磁共振谱1

38、、苯丙素类化合物包括哪些类别？2、芳基萘类木脂素的氢谱信号与结构间的关系有什么规律？1 醌类化合物的基本结构及分类。2蒽醌类化合物酸性大小的规律以及重要的呈色反应第四章醌类化合物第一节醌类化合物的结构类型第二节醌类化合物的理化性质基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6月第1 版。1掌握醌类化合物的基本结构及分类。2掌握蒽醌类化合物酸性大小的规律以及重要的呈色反应大体内容与时间安排，教学方法：第一节醌类化合物的结构类型1、 苯

39、醌类2、 萘醌类3、 菲醌类4、 蒽醌类第二节醌类化合物的理化性质一、物理性质化学性质第四章醌类化合物一、醌类化合物的结构类型（一）苯醌类对苯醌邻苯醌（二）萘醌类（三）菲醌类（四）蒽醌类包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物，如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚体。1、蒽醌衍生物蒽醌母核上有羟基、羟甲基、甲氧基和羧基取代。根据羟基在蒽醌母核上的分布情况，可将羟基蒽醌衍生物分为两类。（ 1 ）大黄素型羟基分布在两侧的苯环上，多数化合物呈黄色。（ 2）茜草素型羟基分布在一侧的苯环上，颜色较深，多为橙黄至橙红。2、蒽酚或蒽酮衍生物存在于新鲜植物中，该类成分可慢慢氧化成蒽醌类成分。3、二蒽酮类衍生物二、醌

40、类化合物的理化性质（一）物理性质1、性状醌类化合物母核无酚羟基取代时，无色，引入酚羟基等助色团，表现一定的颜色，取代越多，颜色越深。2、升华性游离的醌类化合物具升华性。3、溶解度游离醌类极性较小，一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。成苷后极性增大，易溶于乙醇、甲醇。（二）化学性质1、酸性含 COOH 含 2 个以上 -OH含 1 个 -OH含 2 个 -OH含 1 个 -OH2、颜色反应（ 1 ） Feign 反应：醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应生成紫色化合物。（ 2）无色亚甲蓝显色实验：用于PPC和 TLC喷雾剂，是检出苯醌和萘醌的专用显色剂。（ 3）碱性条件下的呈色反应

41、：羟基蒽醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深，多呈橙、红、紫红及兰色。（ 4） 与活性次甲基试剂的反应：苯醌及萘醌类化合物当其醌环上有未被取代的位置时，可在氨碱性条件下与一些含有活性次甲基试剂的醇溶液反应，生成蓝绿色或蓝紫色。（ 5）与金属离子的反应：在醌类化合物中，如果有 - 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。1、醌类化合物的母核结构特征及其分类有哪些？写出丹参酮A 的结构；常见蒽醌的结构类型有哪些？写出大黄酚、大黄酸结构。2、蒽醌类化合物颜色反应的类型有哪些？它们在蒽醌的检识与结构信息中有何意义？第三节 醌类化合物的提取分离五、游离醌类的提取

42、方法六、游离羟基蒽醌的分离七、蒽醌苷类与蒽醌衍生物苷元的分离八、蒽醌苷类的分离）第四章醌类化合物第三节醌类化合物的提取分离基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003年）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6 月第1 版。1 掌握PH梯度萃取的原理和方法2了解蒽醌类化合物衍生物的制备：第三节醌类化合物的提取分离九、游离醌类的提取方法十、游离羟基蒽醌的分离十一、蒽醌苷类与蒽醌衍生物苷元的分离十二、蒽醌苷类的分离醌类化合物的提取分离（一）游离醌类的提取1、 有机溶剂提取法2、 碱

43、提取 -酸沉淀法：带游离酚前基的醌类3、 水蒸气蒸馏法（二）游离羟基蒽醌的分离1、 PH 梯度萃取法OHOHO OHOHOHCOOHOHOHAC 可溶于5%碳酸氢钠溶液，OH OOHO OHOCH 3OCH 3OOHCH 3CH3OHOCH 3（三）蒽醌苷类与蒽醌衍生物苷元的分离 极性不同，在有机溶剂中的溶解度不同。 （四）蒽醌苷类的分离 主要应用层析法，一般用溶剂法或铅盐法处理粗提物，除去大部分杂质。铅盐法：醋酸铅与蒽醌苷成沉淀 溶剂法：正丁醇萃取 层析法：硅胶、葡聚糖凝胶LH-20、反相硅胶2、吸附硅胶层析3、 以大黄中蒽醌系列化合物为例，排列PH梯度萃取酚酸性成分时碱的强弱顺序与化合物酸

44、性强弱顺序。4、蒽醌类化合物的UV、 IR 特征是什么？IR、 NMR 谱及 MS 在结构鉴定中的应用第四章醌类化合物授课题目（章、节）第四节 第五节醌类化合物的结构鉴定 醌类化合物的生物活性基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6月第1 版。熟悉IR、 NMR 谱及MS 在结构鉴定中的应用大体内容与时间安排，教学方法：第四节醌类化合物的结构鉴定2、 醌类化合物的UV3、 醌类化合物的IR4、 醌类化合物的HNMR5、 醌类化

45、合物的CNMR6、 醌类化合物的2DNMR7、 醌类化合物的MS8、 醌类化合物衍生物的制备9、 结构研究实例第五节醌类化合物的生物活性思考题：四、醌类化合物的结构鉴定（一）醌类化合物的紫外光谱1、苯醌和萘醌的紫外光谱2、蒽醌的紫外光谱羟基蒽醌有五个主要吸收带： 230 左右；：240-260 （苯样结构引起）；：262-295 （醌样结构引起）, 受 酚羟基影响；： 305-389 （苯样结构引起）；：400（ 羰基引起） 受 酚羟基影响（二）红外光谱主要为羰基吸收峰（1675-1653 ），羟基吸收峰（3000），芳环（1500-1600 ）羰基的峰位与羟基的数目及位置有关。（三）醌类化合

46、物的1HNMR1、醌环上的质子H 6.95(s)OOO6.72(s)O醌环引入供电取代基，使其它质子移向高场。OOO8.07H2、芳环质子8.06H 6.67H 7.73 H（四）醌类化合物的13C-NMR（五）醌类化合物衍生物的制备1、甲基化反应甲基化试剂的组成反应官能团CH2N2/Et2O-COOH, 酚 OH,-CHOCH2N2/Et2O+MeOH-COOH, 酚 OH, 两个 -OH之一,-CHO(CH3)2SO4+K2CO3丙酮+ 酚 -OH, -酚 OHCH3I+Ag2O+CHCl3-COOH所有的酚,OH,醇 OH,-CHO2、乙酰化反应试剂组成反应条件作用位置冰醋酸（加少量乙酰

47、氯）冷置醇 OH醋酐加热短时间醇 OH， -酚 OH长时间醇 OH， -酚 OH，两个 酚 OH之一醋酐 +硼酸冷置醇 OH， -酚 OH醋酐 +浓硫酸室温放置过夜醇 OH， -酚 OH， -酚 OH醋酐 +吡啶室温放置过夜醇 OH， -酚 OH，烯醇式OH1、醌类化合物有哪些结构类型？各类型母核是什么？2、醌类化合物的鉴别反应有哪些，反应试剂及现象是什么？3、 PH梯度萃取法分离蒽醌类化合物的原理是什么？4、蒽醌类化合物的核磁共振氢谱特征是什么？5、蒽醌类化合物常用的甲基化试剂有哪些？黄酮类化合物的理化性质及显色反应1.性状2. 溶解性3. 酸性与碱性4. 显色反应第五章黄酮类化合物，第一节

48、概述第二节黄酮类化合物的理化性质及显色反应基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作 者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003年）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6 月第1版。教学目的与要求：1、 了解黄酮类的结构特征、生物合成途径、生理活性及其分布2、 掌握14种黄酮类化合物的结构特点3、 掌握黄酮类化合物的理化性质及显色反应大体内容与时间安排，教学方法：第一节概述黄酮类化合物生物合成的基本途径结构分类及结构类别间的生物合成关系黄酮类化合物生物活性第二节黄酮类化合物的理化性质及显色反应性状溶解性酸性与碱性显

49、色反应第五章 黄酮类化合物一、概述（一）定义泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。生源：三个丙二酰辅酶A 和一个桂皮酰辅酶A 生合成而产生。（二）结构分类及结构类别间的生物合成关系1 .分类依据：中央三碳链的氧化程度、B 环连接位置及三碳链是否成环。（ 1 ）黄酮类（ 2）黄酮醇（ 3）二氢黄酮类（ 4）二氢黄酮醇类（ 5）花色素类（6）黄烷 3， 4 二醇类 （ 7）黄烷-3-醇类（8）双苯吡酮类（ 9）异黄酮（ 10）二氢异黄酮类（ 11）查耳酮类（12）二氢查耳酮类（ 13 ）橙酮类（ 14）高异黄酮类等。2 .各主要类别间的生物合成关系（三 ）存在形式天然

50、黄酮类化合物多以苷类形式存在，包括氧苷与碳苷。（四 ） 黄酮类化合物的生理活性二、黄酮类化合物的性质与呈色反应（一）性质（二）酸碱性1. 酸性 黄酮类化合物母核上有酚羟基取代时化合物具有酸性，酸性与酚羟基取代的数目和位置有关，此性质可用于鉴别和分离。2. 碱性： 1 位氧原子有未共用电子对，表现微弱碱性，可与浓盐酸、硫酸成佯盐，极不稳定，遇水分解，佯盐黄色，可用于鉴别。（三）显色反应1. 还原试验（ 1 ）盐酸- 镁粉反应（ 2）盐酸- 锌粉反应：同盐酸- 镁粉（ 3）四氢硼钠反应：二氢黄酮类阳性，专属性较高。2. 金属盐类络合反应结构中具有3- 羟基， 4- 酮基； 5- 羟基， 4- 酮基

51、；邻二酚羟基时可与金属离子络合产生颜色反应。（ 1 ）铝盐：主要用1%三氯化铝乙醇溶液，络合物显黄色并有荧光。（ 2）铅盐：中性醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基结构的黄酮，碱式醋酸铅可沉淀具有酚羟基结构的黄酮，据此可用于分离。（ 3）锆盐：具有3-羟基和5-羟基的黄酮均可与2%二氯氧锆溶液反应生成黄色络合物，但3-羟基黄酮产生的络合物稳定性大于5- 羟基黄酮，加酸后3- 羟基黄酮产生的络合物黄色不褪，而 5- 羟基黄酮产生的络合物黄色褪去，据此可用于区别两类黄酮。（ 4）镁盐（ 5）锶盐：具有邻二酚羟基的黄酮可与氯化锶甲醇溶液反应生成绿棕黑色沉淀，用于鉴别。（ 6）铁盐：具有酚羟基的黄酮即可显色。3

52、. 硼酸显色反应4. 碱性试剂显色反应NH3,Na2CO3等碱性试剂处理点有样品的滤纸，可用于鉴别。第三节 黄酮类化合物的提取与分离1. 提取2.分离第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定色谱法在黄酮类化合物鉴定中的应用紫外及可见光谱在黄酮类化合物中的应用第五章黄酮类化合物，第三节黄酮类化合物的提取与分离第四节黄酮类化合物的检识与结构鉴定基本教材或主要参考书天然药物化学（ 第四版）, 作者 : 吴立军, 人民卫生出版社（2003 年 ）天然产物化学，徐任生主编，科学出版社（1997 年 ） 。中药化学肖崇厚主编上海科学技术出版社1997 年 6月第1 版。教学目的与要求：1、 掌握黄酮类化合物的提取与分离方法；2、 掌握利用波谱