天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件

黄酮类化合物Flavonoids黄酮类化合物

概述黄酮类化合物是自然界尤其是植物界分布广泛的（比如水果、蔬菜、茶、葡萄酒、种子或是植物根）一大类天然酚性化合物，数量列天然酚性成分之首。大多有颜色，是药用植物的主要活性成分之一。

黄酮类化合物是色原烷或色原酮的2-或3-苯基衍生物，泛指两个苯环（A和B环）通过三个碳原子连接形成的一系列化合物。概述黄酮类化合物是自然界尤其是植物界分布广泛的（

C6-C3-C6取代基：-OH、-OCH3、-CH3、Ar、异戊烯基等取代基：-OH、-OCH3、-CH3、Ar、异戊烯基等

黄酮类化合物Flavonoids第一节分布及结构类型第二节理化性质第三节提取与分离第四节黄酮类化合物波谱解析黄酮类化合物Flavonoids第一节分布及结一、分布及存在形式

1.

黄酮类化合物分布广泛，最集中分布于被子植物中。如黄酮类在唇形科、玄参科、菊科等存在较多；黄酮醇类广泛分布于双子叶植物；二氢黄酮类在蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花科、菊科、姜科中分布较多；二氢黄酮醇类普遍存在于豆科植物；异黄酮类以豆科蝶形花亚科和鸢尾科中存在较多。在裸子植物中也有，如双黄酮类多存在松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物。

2.黄酮类化合物在植物体内大部分以与糖结合成苷的形式存在，一部分以游离形式存在。一、分布及存在形式1.黄酮类化合物分布广泛二、结构类型（一）.结构分类依据1.中央3碳链氧化程度

2.B环连接位置3.三碳链是否成环

4.聚合度二、结构类型（一）.结构分类依据（二）.主要骨架类型1.黄酮类Flavones2.黄酮醇类Flavonol3.二氢黄酮类Flavanones4.二氢黄酮醇类Flavanonols（二）.主要骨架类型1.黄酮类Flavones2.黄酮醇类5.黄烷-3-醇类

Flavan-3-ols6.黄烷-3,4-二醇类

Flavan-3,4-diols7.异黄酮类

Isoflavones8.二氢异黄酮类

Isoflavonones5.黄烷-3-醇类6.黄烷-3,4-二醇类7.异黄酮类88.花色素类Anthocyanidins9.查儿酮类

Chalcones10.橙酮类

Aurones8.花色素类Anthocyanidins9.查儿酮11.双苯吡酮类

Xanthones12.高异黄酮类

Homoisoflavones11.双苯吡酮类12.高异黄酮类（三）存在形式黄酮类多与糖成结合成苷，可成O-苷，也有C-苷

组成黄酮苷的糖类主要有：1.单糖：D-Glc、D-Gal、D-Xyl、L-Rha、L-Ara、D-GluA2.双糖类：槐糖Glcβ1→2glc

龙胆二糖Glcβ1→6glc

芸香糖Rhaα1→6glc

新陈皮糖Rhaα1→2glc3.三糖类：龙胆三糖Glcβ1→6glcα1→2fru

槐三糖Glcβ1→2glcβ1→2glc返回（三）存在形式黄酮类多与糖成结合成苷，可成O-苷，也有C-苷第二节理化性质

一、性状二、溶解性三、酸性与碱性四、显色反应第二节理化性质一、性状（一）性状1.多为晶性固体，少数为无定形粉末。2.颜色：与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团的类型、数目及取代位置有关。

以黄酮为例，其色原酮部分本身无色，但在2—位引入苯环后形成交叉共轭体系，通过电子转移，重排，使共轭链延长而显颜色，如下图所示：（一）性状色原酮：无色黄酮（醇）：灰黄-黄色异黄酮：微黄色二氢黄酮（醇）：无色助色团的引入，颜色加深（7,4‘引入助色团，对颜色影响较大）eg黄酮、黄酮醇及其苷类——灰黄~黄色查耳酮——黄~橙黄色二氢黄酮及醇、异黄酮——不显色或微黄色色原酮：无色黄酮（醇）：灰黄-黄色异黄酮：微黄色二氢黄酮（醇3.光学活性：

苷元：黄酮（醇），无光学活性二氢黄酮（醇）、黄烷醇，具光学活性苷：有光学活性3.光学活性：二、溶解性1.与分子存在状态有关H2OMeOHEtOHEt2OCHCl3游离黄酮-++++黄酮苷+（热）++--二、溶解性1.与分子存在状态有关2.与分子平面性有关：平面性越强，水溶性越差黄酮（醇）、查尔酮二氢黄酮、二氢黄酮醇花色素<<2.与分子平面性有关：平面性越强，水溶性越差黄酮（醇）、查3.与母核取代基类型有关

—OH取代，水溶性增大羟基甲基化后，水溶性降低4.

与母核取代基位置有关

3-O-苷>7-O-苷3.与母核取代基类型有关三、酸碱性1.酸性的来源：2.影响酸性强弱的因素：羟基的数目、位置综合起作用

7,4′-二OH7-OH或4-OH

一般Ar-OH

5-OH

>>>三、酸碱性1.酸性的来源：>>三、酸碱性1.碱性的来源：-吡喃酮环1-O孤对电子黄酮类浓H2SO4/浓HCl盐H2O分解黄酮类三、酸碱性1.碱性的来源：-吡喃酮环1-O孤对电子黄四、显色反应（一）还原反应（二）金属盐类试剂络合反应（三）硼酸显色反应（四）碱性试剂显色反应四、显色反应（一）还原反应（一）还原反应

1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应：

黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇——多橙红～紫红色

少紫色～蓝色查耳酮、橙酮、儿茶素类及异黄酮类—2.四氢硼钠反应：

二氢黄酮类——红色～紫色（一）还原反应1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应：（二）金属盐类试剂络合反应

反应官能团：3-OH，4-C=O5-OH，4-C=O

邻二酚羟基（二）金属盐类试剂络合反应反应官能团：3-OH，4-C二氢黄酮、二氢黄酮醇———

天蓝色荧光其他黄酮类———

黄色～橙黄～褐色

1.铝盐反应——

三氯化铝反应

与1%AlCl3反应显黄色或黄色加深，UV下荧光增强（二）金属盐类试剂络合反应2.镁盐反应——

醋酸镁反应

二氢黄酮、二氢黄酮醇———天蓝色荧光1.铝盐反应——3.锆盐反应——锆盐-枸橼酸反应

3-OH,4-C=O

5-OH,4-C=O+2%ZrOCl2黄色H+

稳定，不退色

不稳定分解，显著褪色3.锆盐反应——锆盐-枸橼酸反应3-OH,4-C4.氯化锶反应5.三氯化铁反应

邻二酚羟基SrCl2绿色～棕色～黑色沉淀OH-酚羟基FeCl3在黄酮类化合物中含有氢键缔合的酚羟基时颜色才明显绿色～墨绿～黑色沉淀4.氯化锶反应5.三氯化铁反应邻二酚羟基SrCl2绿色硼酸络合反应（三）硼酸显色反应H+H3BO4亮黄色5-OH-黄酮2-OH-查儿酮硼酸络合反应（三）硼酸显色反应H+H3BO4亮黄色5-OH-（四）碱性试剂显色反应黄酮类日光下显黄色或黄色加深UV下显荧光或荧光增强黄酮醇类二氢黄酮类OH-显橙～黄色OH-NaOH引起的色变不退NH4OH引起的色变退去空气OH-呈黄色空气棕色（四）碱性试剂显色反应黄酮类日光下显黄色或黄色加深黄酮醇类二用化学方法鉴别A-G返回用化学方法鉴别A-G返回第三节提取与分离

一、粗提二、提取物的精制三、分离第三节提取与分离一、粗提一、粗提1.苷类和极性大的苷元一般用下列物质提取：乙酸乙酯，丙酮，乙醇，甲醇，水或极性大的混合溶剂（甲醇—水1：1）2.多糖苷类可以用沸水提取，可以破坏水解酶的活性，避免对苷的水解作用，比如从槐花米中提取芦丁。3.多数黄酮苷元选择极性小的有机溶剂，如乙醚，氯仿，乙酸乙酯等。

粗提浸膏精提

一、粗提1.苷类和极性大的苷元一般用下列物质提取：二、粗提物的精制1.溶剂萃取法：

——

醇提物中的脂溶性杂质：石油醚萃取

——

水提液中的水溶性杂质：水醇法2.碱提酸沉法：注意碱度、酸度应适宜3.炭粉吸附法：——用于黄酮苷的精制黄酮甲醇液活性碳吸苷炭沸水沸甲醇7%酚/水15%酚/醇洗脱二、粗提物的精制1.溶剂萃取法：黄酮甲醇液活性碳吸苷炭沸水三、分离（一）柱色谱法（二）pH梯度萃取法（三）利用特殊官能团的性质分离三、分离（一）柱色谱法（一）柱色谱法1.硅胶柱色谱：吸附：异黄酮、二氢黄酮（醇）、高度甲基化分配：多羟基黄酮醇及其苷（一）柱色谱法1.硅胶柱色谱：2.聚酰胺柱色谱：

原理：

影响吸附力的因素：

溶质的结构：形成氢键基团的数目、位置分子的芳香化程度

溶剂的性质：水、含水醇、醇

常用洗脱剂：水、含水醇、醇2.聚酰胺柱色谱：黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律苷元相同时，三糖苷→二糖苷→单糖苷→苷元

Ar-OH数目↑，洗脱速度↓

Ar-OH数目相同时，其位置影响洗脱顺序：易形成分子内氢键者，难洗脱黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律3.葡聚糖凝胶柱色谱：

常用凝胶型号：SephadexGSephadexLH-20

双重分离原理：吸附原理——

游离黄酮（游离Ar-OH）分子筛原理——

黄酮苷

常用洗脱剂：MeOH、MeOH-H2OMe2CO、Me2CO-H2OCHCl3、CHCl3-MeOH

碱水、盐水

3.葡聚糖凝胶柱色谱：（二）pH梯度萃取法7,4′-二OH7-OH或4-OH

一般Ar-OH

5-OH5%NaHCO3

5%Na2CO3

0.2%NaOH

4%NaOH>>>

用于分离酸度不同的黄酮苷元（二）pH梯度萃取法7,4′-二OH7-OH或4-OH（三）利用特殊官能团的性质铅盐沉淀法中性Pb(Ac)2:

-COOH

(树胶、果胶、粘液质、蛋白质、氨基酸)

邻二Ar-OH碱式Pb(Ac)2:Ar-OH（三）利用特殊官能团的性质铅盐沉淀法

提取液或浓缩液加入一定量的Pb(Ac)2

沉淀滤液再加入Pb(Ac)2

沉淀滤液

悬于EtOH通H2S碱式Pb(Ac)2PbS沉淀滤液沉淀浓缩H2S处理

黄酮黄酮

（有邻二酚OH）（无邻二酚OH）提取液或浓缩液加实例——从柠檬果皮中分离降血压有效成分实例——从柠檬果皮中分离降血压有效成分返回返回第四节检识与结构鉴定黄酮类化合物的结构研究大多是利用各种波普学手段，并以化学方法和层析方法为辅。第四节检识与结构鉴定黄酮类化合物的结构研究第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用一、色谱法二、UV

三、1H-NMR

四、13C-NMR

五、MS第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

测定黄酮类1H-NMR的常用溶剂：CDCl3CD3COCD3C5D5N(Py-d5)DMSO-d6三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用测定黄酮类1H-室外机超低温平台探头支架氦气压缩机氦气钢瓶AVANCE机柜监视器室温前放计算机测定黄酮类1H-NMR的仪器室外机超低温平台探头支架氦气压缩机氦气钢瓶AVANCE机柜黄酮类1H-NMR谱图

化学位移:(ppm)积分值：(氢数)自旋偶合裂分：s,d,t,q(dd),m偶合常数：J(Hz)黄酮类1H-NMR谱图化学位移:(ppm)（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖（一）A环质子——

确定A环取代图式（一）A环质子——确定A环取代图式5，7-二氧代5.70~6.90(1H,d,J=2~3Hz)H-6H-87-OH成苷，H-6H-82.7-氧代8.0(1H,d,J=9.0Hz)6.3~7.1(1H,dd,J=2.5,9.0Hz)6.3~7.1(1H,d,J=2.5Hz)<H-6,H-8:H-5:

H-6:

H-8:处于羰基负屏蔽区5，7-二氧代2.7-氧代<H-6,H-8:H-5:处H-6,6.20,d,J=2.0HzH-8,6.49,d,J=2.0HzH-6,6.20,d,J=2.0Hz天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖（二）B环质子——确定B环取代图式（二）B环质子——确定B环取代图式4

-氧代

H-2,6:

H-3,5:3,4-二氧取代H-5:

H-2:

H-6:7.10~8.10(2H,d,J=8.5Hz)6.50~7.10(2H,d,J=8.5Hz)

6.7~7.1(1H,d,J=8.5Hz)

7.2~7.9(1H,d,J=2.5Hz)7.2~7.9(1H,dd,J=2.5,8.5Hz)4-氧代3,4-二氧取代7.10~8.13.3,4,5-三氧代(1)3-或5-取代相同时H-2,H-6:(2)3-或5-取代不同时H-2,H-6:6.5~7.5(2H,s)6.5~7.5(1H,d,J=2.0Hz)3.3,4,5-三氧代(1)3-或天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖（三）C环质子——确定黄酮类骨架类型（三）C环质子——确定黄酮类骨架类型异黄酮类

H-2:7.60~7.80(1H,s)

8.50~8.70(1H,s)(inDMSO-d6)黄酮类

H-3:

6.30(1H,s)异黄酮类黄酮类H-3,sH-3,sH-3,sH-3,s3.二氢黄酮类

H-2：5.2(1H,dd,J=11.0Hz,J=5Hz)

H-3：2.8

H-3：(1H,dd,J=17,11Hz)

H-3：(1H,dd,J=17,5Hz)4.二氢黄酮醇类（天然：3--OH）

H-2：

4.9(1H,d,J=11.0Hz)

H-3：4.3(1H,d,J=11.0Hz)3.二氢黄酮类4.二氢黄酮醇类（天然：3--OH）××××5.查耳酮类

H-：6.7~7.4(1H,d,J=17.0Hz)

H-：7.3~7.7(1H,d,J=17.0Hz)6.橙酮类

H：6.5~6.7(1H,s)5.查耳酮类6.橙酮类天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上（四）糖上质子端基质子5.0(1H,d,J=)糖的数目

端基质子的数目糖的种类

H-1’’

黄酮醇-3-O-葡萄糖苷

H-1’’

5.7~6.0ppm

黄酮醇-3-O-鼠李糖苷

H-1’’

5.0~5.1ppm

成苷位置

H-1’’

黄酮醇3-O-葡萄糖苷

H-1’’

5.7~6.0ppm

其他位置成葡萄糖苷

H-1’’

4.8~5.2ppm苷键的构型

JH1—H2

-D-葡萄糖苷JH1—H2=3~4Hz

-D-葡萄糖苷JH1—H2=6~8Hz（四）糖上质子端基质子糖的数目端基质子的数目糖环质子、糖环羟基质子

3.0~5.0(m)鼠李糖上甲基质子0.80~1.20(3H,d,J=6.5Hz)糖环质子、糖环羟基质子鼠李糖上甲基质子天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上（五）取代基质子Ar-OH：>8.0

(DMSO-d6中明显，加D2O消失)5-OH较其它位置羟基明显处于低场

Ar-OCH3：3.5~4.1ppmAr-CH3：2.0~2.5ppm

（6位比8位处于高场，化学位移小0.2ppm）

Ar-OCOCH3:2.3~2.5ppm糖环上的-OCOCH3：1.65~2.1ppm（五）取代基质子Ar-OH：>8.0(DMS

小结：

1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

A环质子：5.7-7.1（H-6，H-8）8.0（H-5）

应用：推断A环取代式样：5,7-二-O7-O

B环质子：

6.5-7.1-8.1H-3,5H-2,6

应用：推断B环取代式样：4-O-3,4-二-O3,4,5-O小结：1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用A环质子小结：

1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

C环质子：6.3,s7.6-7.8,s8.5-8.7,s(DMSO-d6)5.2，dd,J=11,52.8，dd,J=17,52.8，dd,J=17,114.9，d,J=114.3，d,J=116.7-7.4，d,J=177.3-7.7，d,J=17应用：推断骨架类型6.5-6.7，s6.37-6.94，s(DMSO-d6)小结：1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用C环质子：6

小结：

1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

糖上质子：H-1：5.0，d糖的种类

黄酮醇-3-O-葡萄糖苷

H-1

5.7~6.0ppm

黄酮醇-3-O-鼠李糖苷

H-1

5.0~5.1ppm成苷位置黄酮醇3-O-葡萄糖苷

H-1

5.7~6.0ppm

其他位置成葡萄糖苷

H-1

4.8~5.2ppm苷键的构型

-D-葡萄糖苷JH1—H2=3~4Hz

-D-葡萄糖苷JH1—H2=6~8Hz小结：1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用糖上质子第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用一、色谱法二、UV

三、1H-NMR

四、13C-NMR

五、MS第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——C环碳

（三）取代图式的确定——

芳香碳及取代位移

（四）O-糖苷中糖的连接位置的确定——苷化位移四、13C-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——（一）各种碳信号的化学位移羰基碳170~210ppm芳香碳氧代：130~165ppm

无氧代：102~130ppm脂肪碳糖碳：端基碳：90~108

其它糖碳：60~85

rham-CH3：17

二氢黄酮（醇）的C-2,C-3：40~80ppmAr-OCH3：55~60ppmAr-CH3，-OCOCH3:20ppm（一）各种碳信号的化学位移羰基碳170~210pp天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（二）骨架类型的判断——C环碳的化学位移C=OC-2(或C-)C-3(或C-)归属174.5~184.0160.5~163.2104.7~111.8黄酮类149.8~155.4122.3~125.9异黄酮类147.9136.0黄酮醇类182.5~182.7146.1~147.7111.6~111.9橙酮类188.0~197.0136.9~145.4116.6~128.1查耳酮类75.0~80.342.8~44.6二氢黄酮类82.771.2二氢黄酮醇类（二）骨架类型的判断——C环碳的化学位移C=OC-2(或（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——C环碳

（三）取代图式的确定——

芳香碳及取代位移

（四）O-糖苷中糖的连接位置的确定——苷化位移四、13C-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——（三）取代图式的确定——

芳碳及其取代位移B环引入取代基时位移效应取代基ZiZoZmZpOH26.6-12.81.6-7.1OCH331.4-14.41.0-7.8

芳碳的取代位移规律（三）取代图式的确定——芳碳及其取代位移B环引入取代基时（三）取代图式的确定——

芳碳的取代位移5,7-二OH-黄酮类C-6或C-8的13C-NMR特征

C-6,C-8:90～100ppmC-6>C-8二氢黄酮中相差0.9ppm黄酮（醇）中相差4.8ppm（三）取代图式的确定——芳碳的取代位移5,7-二OH-C-6C-8C-6C-8（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——C环碳

（三）取代图式的确定——

芳香碳及取代位移

（四）O-苷中糖的连接位置的确定——苷化位移四、13C-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——（四）O-苷中糖的连接位置的确定——苷化位移糖端基碳的苷化位移

C-1

：+4.0~6.0ppm7，2，3，4-O苷，C-1100.0~102.5ppm苷元的苷化位移——

推断苷化位置

连糖碳移向高场，↓邻、对位碳移向低场，↑,其中对位碳，变化大而稳定（四）O-苷中糖的连接位置的确定——苷化位移糖端基碳的苷化位C-2+9~10ppmC-3-1~2ppmC-4+1.6~2.0ppmC-6+0.75ppmC-7-1.35~2.35ppmC-8+1ppmC-10+1.7ppm（四）O-苷中糖的连接位置的确定——苷化位移C-2+9~10ppm（四）O-苷中糖的连接位置的确

小结：

13C-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用C环碳的特点及应用

——

骨架类型芳碳的特点、取代位移规律及应用

——

芳环取代图式糖端基碳、芳碳的苷化位移规律及应用

——

糖在苷元上的连接位置小结：13C-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用C环碳（一）苷元的EI-MS

（二）苷的FD-MS、FAB-MS、ESI-MS

五、MS在黄酮类结构鉴定中的应用（一）苷元的EI-MS

（二）苷的FD-MS、FAB-MS、（一）苷元的EI-MS（一）苷元的EI-MS（一）苷元的EI-MSM+较强，常为基峰Ⅰ、Ⅱ两条主要裂解途径黄酮类以Ⅰ为主、黄酮醇类以Ⅱ为主

A1+·

、B1+·

、B2+保留了A、B环的结构

A1、B1

互补即二者质荷比之和等于M+的质荷比

特点：A1、B1、B2的m/z——推断A环、B环的取代式样（一）苷元的EI-MSM+较强，常为基峰特点：A1、B1化合物A1+·B1+·黄酮1201025，7-二羟基黄酮1521025，7，4’-三羟基黄酮1521185，7-二羟基，4’-甲氧基黄酮152132（一）黄酮类苷元的EI-MS

黄酮类:

以裂解途径Ⅰ为主

M+常为基峰、主要碎片为A1+·

、B1+·

，中等强度

[M-CO]+、[A1-CO]+也较突出化合物A1+·B1+·黄酮1201025，7-（一）黄酮类苷元的EI-MS

黄酮醇类：以裂解途径Ⅱ为主

M+常为基峰、主要碎片为B2+

、[B2-CO]+

尚有[A1+H]+（一）黄酮类苷元的EI-MS黄酮醇类：以裂解途径Ⅱ为主（一）苷元的EI-MS

（二）苷的FD-MS、FAB-MS、ESI-MS

五、MS在黄酮类结构鉴定中的应用（一）苷元的EI-MS

（二）苷的FD-MS、FAB-MS、

六碳醛糖

甲基五碳糖

五碳糖（二）黄酮苷的FD-MS、FAB-MS

可得到分子离子相关峰[M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+

可得到分子离相关峰从末端依次失去糖基的碎片峰六碳醛糖甲基五碳糖五碳糖（二）黄酮苷的FD-MS天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件黄酮类化合物Flavonoids黄酮类化合物

概述黄酮类化合物是自然界尤其是植物界分布广泛的（比如水果、蔬菜、茶、葡萄酒、种子或是植物根）一大类天然酚性化合物，数量列天然酚性成分之首。大多有颜色，是药用植物的主要活性成分之一。

黄酮类化合物是色原烷或色原酮的2-或3-苯基衍生物，泛指两个苯环（A和B环）通过三个碳原子连接形成的一系列化合物。概述黄酮类化合物是自然界尤其是植物界分布广泛的（

C6-C3-C6取代基：-OH、-OCH3、-CH3、Ar、异戊烯基等取代基：-OH、-OCH3、-CH3、Ar、异戊烯基等

黄酮类化合物Flavonoids第一节分布及结构类型第二节理化性质第三节提取与分离第四节黄酮类化合物波谱解析黄酮类化合物Flavonoids第一节分布及结一、分布及存在形式

1.

黄酮类化合物分布广泛，最集中分布于被子植物中。如黄酮类在唇形科、玄参科、菊科等存在较多；黄酮醇类广泛分布于双子叶植物；二氢黄酮类在蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花科、菊科、姜科中分布较多；二氢黄酮醇类普遍存在于豆科植物；异黄酮类以豆科蝶形花亚科和鸢尾科中存在较多。在裸子植物中也有，如双黄酮类多存在松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物。

2.黄酮类化合物在植物体内大部分以与糖结合成苷的形式存在，一部分以游离形式存在。一、分布及存在形式1.黄酮类化合物分布广泛二、结构类型（一）.结构分类依据1.中央3碳链氧化程度

2.B环连接位置3.三碳链是否成环

4.聚合度二、结构类型（一）.结构分类依据（二）.主要骨架类型1.黄酮类Flavones2.黄酮醇类Flavonol3.二氢黄酮类Flavanones4.二氢黄酮醇类Flavanonols（二）.主要骨架类型1.黄酮类Flavones2.黄酮醇类5.黄烷-3-醇类

Flavan-3-ols6.黄烷-3,4-二醇类

Flavan-3,4-diols7.异黄酮类

Isoflavones8.二氢异黄酮类

Isoflavonones5.黄烷-3-醇类6.黄烷-3,4-二醇类7.异黄酮类88.花色素类Anthocyanidins9.查儿酮类

Chalcones10.橙酮类

Aurones8.花色素类Anthocyanidins9.查儿酮11.双苯吡酮类

Xanthones12.高异黄酮类

Homoisoflavones11.双苯吡酮类12.高异黄酮类（三）存在形式黄酮类多与糖成结合成苷，可成O-苷，也有C-苷

组成黄酮苷的糖类主要有：1.单糖：D-Glc、D-Gal、D-Xyl、L-Rha、L-Ara、D-GluA2.双糖类：槐糖Glcβ1→2glc

龙胆二糖Glcβ1→6glc

芸香糖Rhaα1→6glc

新陈皮糖Rhaα1→2glc3.三糖类：龙胆三糖Glcβ1→6glcα1→2fru

槐三糖Glcβ1→2glcβ1→2glc返回（三）存在形式黄酮类多与糖成结合成苷，可成O-苷，也有C-苷第二节理化性质

一、性状二、溶解性三、酸性与碱性四、显色反应第二节理化性质一、性状（一）性状1.多为晶性固体，少数为无定形粉末。2.颜色：与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团的类型、数目及取代位置有关。

以黄酮为例，其色原酮部分本身无色，但在2—位引入苯环后形成交叉共轭体系，通过电子转移，重排，使共轭链延长而显颜色，如下图所示：（一）性状色原酮：无色黄酮（醇）：灰黄-黄色异黄酮：微黄色二氢黄酮（醇）：无色助色团的引入，颜色加深（7,4‘引入助色团，对颜色影响较大）eg黄酮、黄酮醇及其苷类——灰黄~黄色查耳酮——黄~橙黄色二氢黄酮及醇、异黄酮——不显色或微黄色色原酮：无色黄酮（醇）：灰黄-黄色异黄酮：微黄色二氢黄酮（醇3.光学活性：

苷元：黄酮（醇），无光学活性二氢黄酮（醇）、黄烷醇，具光学活性苷：有光学活性3.光学活性：二、溶解性1.与分子存在状态有关H2OMeOHEtOHEt2OCHCl3游离黄酮-++++黄酮苷+（热）++--二、溶解性1.与分子存在状态有关2.与分子平面性有关：平面性越强，水溶性越差黄酮（醇）、查尔酮二氢黄酮、二氢黄酮醇花色素<<2.与分子平面性有关：平面性越强，水溶性越差黄酮（醇）、查3.与母核取代基类型有关

—OH取代，水溶性增大羟基甲基化后，水溶性降低4.

与母核取代基位置有关

3-O-苷>7-O-苷3.与母核取代基类型有关三、酸碱性1.酸性的来源：2.影响酸性强弱的因素：羟基的数目、位置综合起作用

7,4′-二OH7-OH或4-OH

一般Ar-OH

5-OH

>>>三、酸碱性1.酸性的来源：>>三、酸碱性1.碱性的来源：-吡喃酮环1-O孤对电子黄酮类浓H2SO4/浓HCl盐H2O分解黄酮类三、酸碱性1.碱性的来源：-吡喃酮环1-O孤对电子黄四、显色反应（一）还原反应（二）金属盐类试剂络合反应（三）硼酸显色反应（四）碱性试剂显色反应四、显色反应（一）还原反应（一）还原反应

1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应：

黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇——多橙红～紫红色

少紫色～蓝色查耳酮、橙酮、儿茶素类及异黄酮类—2.四氢硼钠反应：

二氢黄酮类——红色～紫色（一）还原反应1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应：（二）金属盐类试剂络合反应

反应官能团：3-OH，4-C=O5-OH，4-C=O

邻二酚羟基（二）金属盐类试剂络合反应反应官能团：3-OH，4-C二氢黄酮、二氢黄酮醇———

天蓝色荧光其他黄酮类———

黄色～橙黄～褐色

1.铝盐反应——

三氯化铝反应

与1%AlCl3反应显黄色或黄色加深，UV下荧光增强（二）金属盐类试剂络合反应2.镁盐反应——

醋酸镁反应

二氢黄酮、二氢黄酮醇———天蓝色荧光1.铝盐反应——3.锆盐反应——锆盐-枸橼酸反应

3-OH,4-C=O

5-OH,4-C=O+2%ZrOCl2黄色H+

稳定，不退色

不稳定分解，显著褪色3.锆盐反应——锆盐-枸橼酸反应3-OH,4-C4.氯化锶反应5.三氯化铁反应

邻二酚羟基SrCl2绿色～棕色～黑色沉淀OH-酚羟基FeCl3在黄酮类化合物中含有氢键缔合的酚羟基时颜色才明显绿色～墨绿～黑色沉淀4.氯化锶反应5.三氯化铁反应邻二酚羟基SrCl2绿色硼酸络合反应（三）硼酸显色反应H+H3BO4亮黄色5-OH-黄酮2-OH-查儿酮硼酸络合反应（三）硼酸显色反应H+H3BO4亮黄色5-OH-（四）碱性试剂显色反应黄酮类日光下显黄色或黄色加深UV下显荧光或荧光增强黄酮醇类二氢黄酮类OH-显橙～黄色OH-NaOH引起的色变不退NH4OH引起的色变退去空气OH-呈黄色空气棕色（四）碱性试剂显色反应黄酮类日光下显黄色或黄色加深黄酮醇类二用化学方法鉴别A-G返回用化学方法鉴别A-G返回第三节提取与分离

一、粗提二、提取物的精制三、分离第三节提取与分离一、粗提一、粗提1.苷类和极性大的苷元一般用下列物质提取：乙酸乙酯，丙酮，乙醇，甲醇，水或极性大的混合溶剂（甲醇—水1：1）2.多糖苷类可以用沸水提取，可以破坏水解酶的活性，避免对苷的水解作用，比如从槐花米中提取芦丁。3.多数黄酮苷元选择极性小的有机溶剂，如乙醚，氯仿，乙酸乙酯等。

粗提浸膏精提

一、粗提1.苷类和极性大的苷元一般用下列物质提取：二、粗提物的精制1.溶剂萃取法：

——

醇提物中的脂溶性杂质：石油醚萃取

——

水提液中的水溶性杂质：水醇法2.碱提酸沉法：注意碱度、酸度应适宜3.炭粉吸附法：——用于黄酮苷的精制黄酮甲醇液活性碳吸苷炭沸水沸甲醇7%酚/水15%酚/醇洗脱二、粗提物的精制1.溶剂萃取法：黄酮甲醇液活性碳吸苷炭沸水三、分离（一）柱色谱法（二）pH梯度萃取法（三）利用特殊官能团的性质分离三、分离（一）柱色谱法（一）柱色谱法1.硅胶柱色谱：吸附：异黄酮、二氢黄酮（醇）、高度甲基化分配：多羟基黄酮醇及其苷（一）柱色谱法1.硅胶柱色谱：2.聚酰胺柱色谱：

原理：

影响吸附力的因素：

溶质的结构：形成氢键基团的数目、位置分子的芳香化程度

溶剂的性质：水、含水醇、醇

常用洗脱剂：水、含水醇、醇2.聚酰胺柱色谱：黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律苷元相同时，三糖苷→二糖苷→单糖苷→苷元

Ar-OH数目↑，洗脱速度↓

Ar-OH数目相同时，其位置影响洗脱顺序：易形成分子内氢键者，难洗脱黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律3.葡聚糖凝胶柱色谱：

常用凝胶型号：SephadexGSephadexLH-20

双重分离原理：吸附原理——

游离黄酮（游离Ar-OH）分子筛原理——

黄酮苷

常用洗脱剂：MeOH、MeOH-H2OMe2CO、Me2CO-H2OCHCl3、CHCl3-MeOH

碱水、盐水

3.葡聚糖凝胶柱色谱：（二）pH梯度萃取法7,4′-二OH7-OH或4-OH

一般Ar-OH

5-OH5%NaHCO3

5%Na2CO3

0.2%NaOH

4%NaOH>>>

用于分离酸度不同的黄酮苷元（二）pH梯度萃取法7,4′-二OH7-OH或4-OH（三）利用特殊官能团的性质铅盐沉淀法中性Pb(Ac)2:

-COOH

(树胶、果胶、粘液质、蛋白质、氨基酸)

邻二Ar-OH碱式Pb(Ac)2:Ar-OH（三）利用特殊官能团的性质铅盐沉淀法

提取液或浓缩液加入一定量的Pb(Ac)2

沉淀滤液再加入Pb(Ac)2

沉淀滤液

悬于EtOH通H2S碱式Pb(Ac)2PbS沉淀滤液沉淀浓缩H2S处理

黄酮黄酮

（有邻二酚OH）（无邻二酚OH）提取液或浓缩液加实例——从柠檬果皮中分离降血压有效成分实例——从柠檬果皮中分离降血压有效成分返回返回第四节检识与结构鉴定黄酮类化合物的结构研究大多是利用各种波普学手段，并以化学方法和层析方法为辅。第四节检识与结构鉴定黄酮类化合物的结构研究第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用一、色谱法二、UV

三、1H-NMR

四、13C-NMR

五、MS第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

测定黄酮类1H-NMR的常用溶剂：CDCl3CD3COCD3C5D5N(Py-d5)DMSO-d6三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用测定黄酮类1H-室外机超低温平台探头支架氦气压缩机氦气钢瓶AVANCE机柜监视器室温前放计算机测定黄酮类1H-NMR的仪器室外机超低温平台探头支架氦气压缩机氦气钢瓶AVANCE机柜黄酮类1H-NMR谱图

化学位移:(ppm)积分值：(氢数)自旋偶合裂分：s,d,t,q(dd),m偶合常数：J(Hz)黄酮类1H-NMR谱图化学位移:(ppm)（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖（一）A环质子——

确定A环取代图式（一）A环质子——确定A环取代图式5，7-二氧代5.70~6.90(1H,d,J=2~3Hz)H-6H-87-OH成苷，H-6H-82.7-氧代8.0(1H,d,J=9.0Hz)6.3~7.1(1H,dd,J=2.5,9.0Hz)6.3~7.1(1H,d,J=2.5Hz)<H-6,H-8:H-5:

H-6:

H-8:处于羰基负屏蔽区5，7-二氧代2.7-氧代<H-6,H-8:H-5:处H-6,6.20,d,J=2.0HzH-8,6.49,d,J=2.0HzH-6,6.20,d,J=2.0Hz天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖（二）B环质子——确定B环取代图式（二）B环质子——确定B环取代图式4

-氧代

H-2,6:

H-3,5:3,4-二氧取代H-5:

H-2:

H-6:7.10~8.10(2H,d,J=8.5Hz)6.50~7.10(2H,d,J=8.5Hz)

6.7~7.1(1H,d,J=8.5Hz)

7.2~7.9(1H,d,J=2.5Hz)7.2~7.9(1H,dd,J=2.5,8.5Hz)4-氧代3,4-二氧取代7.10~8.13.3,4,5-三氧代(1)3-或5-取代相同时H-2,H-6:(2)3-或5-取代不同时H-2,H-6:6.5~7.5(2H,s)6.5~7.5(1H,d,J=2.0Hz)3.3,4,5-三氧代(1)3-或天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖（三）C环质子——确定黄酮类骨架类型（三）C环质子——确定黄酮类骨架类型异黄酮类

H-2:7.60~7.80(1H,s)

8.50~8.70(1H,s)(inDMSO-d6)黄酮类

H-3:

6.30(1H,s)异黄酮类黄酮类H-3,sH-3,sH-3,sH-3,s3.二氢黄酮类

H-2：5.2(1H,dd,J=11.0Hz,J=5Hz)

H-3：2.8

H-3：(1H,dd,J=17,11Hz)

H-3：(1H,dd,J=17,5Hz)4.二氢黄酮醇类（天然：3--OH）

H-2：

4.9(1H,d,J=11.0Hz)

H-3：4.3(1H,d,J=11.0Hz)3.二氢黄酮类4.二氢黄酮醇类（天然：3--OH）××××5.查耳酮类

H-：6.7~7.4(1H,d,J=17.0Hz)

H-：7.3~7.7(1H,d,J=17.0Hz)6.橙酮类

H：6.5~6.7(1H,s)5.查耳酮类6.橙酮类天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上（四）糖上质子端基质子5.0(1H,d,J=)糖的数目

端基质子的数目糖的种类

H-1’’

黄酮醇-3-O-葡萄糖苷

H-1’’

5.7~6.0ppm

黄酮醇-3-O-鼠李糖苷

H-1’’

5.0~5.1ppm

成苷位置

H-1’’

黄酮醇3-O-葡萄糖苷

H-1’’

5.7~6.0ppm

其他位置成葡萄糖苷

H-1’’

4.8~5.2ppm苷键的构型

JH1—H2

-D-葡萄糖苷JH1—H2=3~4Hz

-D-葡萄糖苷JH1—H2=6~8Hz（四）糖上质子端基质子糖的数目端基质子的数目糖环质子、糖环羟基质子

3.0~5.0(m)鼠李糖上甲基质子0.80~1.20(3H,d,J=6.5Hz)糖环质子、糖环羟基质子鼠李糖上甲基质子天然药物化学第五章黄酮类化合物1课件（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上质子

（五）取代基质子三、1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

黄酮类的1H-NMR特点及应用：（一）A环质子

（二）B环质子

（三）C环质子

（四）糖上（五）取代基质子Ar-OH：>8.0

(DMSO-d6中明显，加D2O消失)5-OH较其它位置羟基明显处于低场

Ar-OCH3：3.5~4.1ppmAr-CH3：2.0~2.5ppm

（6位比8位处于高场，化学位移小0.2ppm）

Ar-OCOCH3:2.3~2.5ppm糖环上的-OCOCH3：1.65~2.1ppm（五）取代基质子Ar-OH：>8.0(DMS

小结：

1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

A环质子：5.7-7.1（H-6，H-8）8.0（H-5）

应用：推断A环取代式样：5,7-二-O7-O

B环质子：

6.5-7.1-8.1H-3,5H-2,6

应用：推断B环取代式样：4-O-3,4-二-O3,4,5-O小结：1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用A环质子小结：

1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

C环质子：6.3,s7.6-7.8,s8.5-8.7,s(DMSO-d6)5.2，dd,J=11,52.8，dd,J=17,52.8，dd,J=17,114.9，d,J=114.3，d,J=116.7-7.4，d,J=177.3-7.7，d,J=17应用：推断骨架类型6.5-6.7，s6.37-6.94，s(DMSO-d6)小结：1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用C环质子：6

小结：

1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用

糖上质子：H-1：5.0，d糖的种类

黄酮醇-3-O-葡萄糖苷

H-1

5.7~6.0ppm

黄酮醇-3-O-鼠李糖苷

H-1

5.0~5.1ppm成苷位置黄酮醇3-O-葡萄糖苷

H-1

5.7~6.0ppm

其他位置成葡萄糖苷

H-1

4.8~5.2ppm苷键的构型

-D-葡萄糖苷JH1—H2=3~4Hz

-D-葡萄糖苷JH1—H2=6~8Hz小结：1H-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用糖上质子第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用一、色谱法二、UV

三、1H-NMR

四、13C-NMR

五、MS第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——C环碳

（三）取代图式的确定——

芳香碳及取代位移

（四）O-糖苷中糖的连接位置的确定——苷化位移四、13C-NMR在黄酮类结构鉴定中的应用（一）黄酮类各种碳信号的化学位移

（二）骨架类型的判断——（一）各种碳信号的化学位移羰基碳170~210ppm芳香碳氧代：130~165ppm

无氧代：102~130ppm脂肪碳糖碳：端基碳：90~108

其它糖碳：60~85

rham-CH3：17

二氢黄酮（醇）的C-2,C-3：40~80ppm