中药化学：第六章 黄酮类化合物

第六章黄酮类化合物Flavonoids蜂胶作为保健食品主要有免疫调节的功效。还有辅助抗氧化、调节血脂、血压、血糖、辅助保护胃粘膜等保健功能以前定义黄酮类化合物是泛指两个苯环（A与B环）通过三个碳原子相互联接而成的一系列化合物。第一节概述一、基本母核结构5`

一、黄酮苷元的结构和分类根据中央三碳链氧化程度、B环连接位置（2位或3位）、中央三碳链是否成环等将黄酮类化合物分为以下几大类。第二节黄酮的结构与分类1.黄酮和黄酮醇

（flavonesandflavonol）结构特点：C环为γ－吡喃酮结构，B环与C2位相连，黄酮醇C3位有羟基取代。3黄芩为清热解毒类中药，抗菌成分主要有黄芩苷（baicalin)、次黄芩素（wogonin）等。槲皮素quercetin用于治疗气管炎抗炎及止咳祛痰作用

芦丁Rutin用于治疗毛细血管脆弱引起的出血病，并用作高血压的辅助治疗剂。芸香苷32.二氢黄酮和二氢黄酮醇

flavanoesandflavanononls结构特点：C环C2、C3上的双键被氢化饱和。ACB非平面型橙皮苷治疗高血压和心肌梗塞的药物，是中成药脉通的主要组成之一。二氢槲皮素二氢桑色素3.异黄酮和二氢异黄酮

isoflavonesandisoflavanones32结构特点:B环连接在C3位上，为3-苯基色原酮。大豆素R1=R2=R3=H大豆苷R1=R3=HR2=glc葛根素R2=R3=HR1=glc

葛根主要含有下列几种异黄酮类成分：紫檀素抗癌广豆根4.查耳酮和二氢查耳酮类αβ结构特点：C环1、2位键断裂开环，碳原子编号也与其他黄酮类不同。二氢黄酮2`-羟基查耳酮在酸性条件下，2’-OH查耳酮转变为无色的二氢黄酮，碱化后，转为深黄色的2’-OH查耳酮，二者可相互转化。无色深黄色5.橙酮(噢哢)类（少）结构特点：可看作是黄酮的C环分出一个碳原子变成五元环，其余部位不变。是黄酮的同分异构体，属于苯骈呋喃的衍生物。1’6．花色素花色素又称花青素，是一类以离子形式存在的色原烯的衍生物。是形成植物蓝、红、紫色的色素。结构特点：母核C环无羰基，1位氧原子以烊盐形式存在色原烯花色素21常见植物矢车菊素R1=OHR2=H飞燕草素R1=R=OH天竺葵素R1=R2=H黄烷醇类

结构特点：黄烷醇类生源是由二氢黄酮醇类还原而来，可看成是脱去C4位羰基氧原子后的二氢黄酮醇类。（+）儿茶素抗脂肪肝、抗癌作用

黄烷-3-醇（-）表儿茶素13黄烷-3，4-二醇类又称为无色花色素类黄烷－3，4－二醇类7.其他黄酮类大多不符合C6-C3-C6的基本骨架，但因具有苯并γ-吡喃酮结构，我们也将其归为黄酮类化合物。

结构特点：二分子黄酮衍生物通过C－C键或C－O－C键聚合而成的二聚物。多分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮，如银杏素。双黄酮类双黄酮类：银杏素高异黄酮：麦冬高异黄酮A酮(苯骈色原酮)异芒果素

类别特点或组间区别组内区别黄酮和黄酮醇

2-苯基色原酮

3-OH

（C2-C3双键）二氢黄酮和2-苯基色原酮3-OH二氢黄酮醇（C2-C3单键）异黄酮和二氢异黄酮 3-苯基色原酮

C2-C3双键和单键查耳酮和二氢查耳酮C环开环3碳链为双键和单键橙酮

C环为五元环

花色素和黄烷醇 无4位羰基离子和分子其他类

均有色原酮结构

总结：各类黄酮类化合物的特点和区别常见的取代基有-OH、-OCH3及异戊烯基等．天然黄酮类化合物多以苷类形式存在，组成黄酮苷的糖类主要有：单糖、双糖、三糖、酰化糖三、组成黄酮苷的糖类主要有：单糖类：D—Glc，D—半乳糖(Gal)，

D—木糖(Xyl)，L—Rha，

L—阿拉伯糖(Ara)，D—GluA。（一）常用的糖双糖类：槐糖类（Glcβ1-2glc）龙胆二糖(Glcβ1-6glc)

芸香糖(Rhaα1-6glc)

新橙皮糖(Rhaα1-2glc)

刺槐二糖(Rhaα1-6gal)三糖类：龙胆三糖(glcβ1-6glcβ1-2fru)

槐三糖(Glcβ1-2glcβ1-2glc)酰化糖：2-乙酰葡萄糖咖啡酰基葡萄糖（二）连接位置黄酮苷中糖的连接位置与苷元的结构类型有关，黄酮醇类:

常形成3-、7-、3’-、4’-单糖苷，或3、7-，3’、4’-及7、4’-双糖苷等.花色苷类:

多在3-OH连糖或形成3、5-二糖苷R=H

葛根黄素R=Xylose葛根黄素木糖苷扩冠作用（三）除O苷外还有C苷第三节黄酮类化合物的理化性质一、性状1.形态黄酮苷元：完好的晶型黄酮苷类：无定形粉末

2、颜色1）呈色因素：结构中有无交叉共轭体系，助色团（-OH，-OCH3）种类、数目及取代位置有关。以黄酮为例：其色原酮部分原本无色，但2-位引入苯环后，即形成交叉共轭体系而显色。交叉共轭体系：两双键互不共轭，但均与第三键共轭。交叉共轭体系（1）一般情况下：黄酮醇及其苷类灰黄色到黄色查耳酮二氢黄酮（醇）无色异黄酮微显黄色黄色到橙黄色2）呈色规律（2）7、4’位引入助色团后颜色加深，其它位引入助色团影响较少。（推电子）（3）花色苷及苷元颜色因pH不同而改变：

pH＜7红色

pH=8.5紫色

pH＞8.5蓝色游离黄酮：除二氢黄酮（醇）、黄烷（醇）有旋光性，其余则无；苷类：因引入糖，分子故均有旋光性。且多为左旋。二、旋光性(OH)1、游离黄酮：有极性（含氧基团）；难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂以及稀碱液（具有酸性）不溶于石油醚。

三、溶解性黄酮、黄酮醇、查耳酮平面性强，排列紧密，分子间引力大，难溶于水。二氢黄酮、二氢黄酮醇-非平面性分子，排列不紧密，引力降低，溶解度稍大。花色苷元（又叫花青素）（平面型）因以离子形式存在，具盐通性，亲水性强。黄酮(醇),查耳酮二氢黄酮(醇)花色素水溶性平面型分子非平面型分子离子（平面型分子）苷元中引入羟基水溶性增强。羟基经甲基化后，水溶性减低。黄酮类苷元溶解度大小：

花色素苷元＞二氢黄酮（醇）＞异黄酮＞黄酮（醇）、查耳酮水溶性增加，易溶于热水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中,难溶或不溶苯、三氯甲烷等有机溶剂。水溶性规律：糖链越长，则水溶度越大糖连接位置不同，水溶性不同2、黄酮苷类

多糖苷＞单糖苷；

C3-羟基苷＞C7-羟基苷（C3-羟基苷与C4-羰基的立体障碍使分子平面性降低）

三、酸碱性1．酸性

酸性来源影响酚羟基（数目、位置）酸性规律：7，4‘-OH酸性强于其他位置羟基的酸性（处于羰基对位，羰基的共轭诱导）。5-OH酸性最弱（处于羰基邻位，形成分子内氢键）酚羟基数目越多，酸性越强。7，4`-二羟基>7-或4`-OH>一般酚羟基>5-OH5%NaHCO35%Na2CO30.2%NaOH4%NaOH提取、分离、鉴定pH梯度法分离（游离黄酮）应用pH梯度法分离（游离黄酮）样品的乙醚溶液5%NaHCO3溶液7，4`-二羟基黄铜5%Na2CO3溶液7-或4`-OH黄铜0.2%NaOH溶液一般酚羟基黄铜4%NaOH溶液5-OH黄铜规律：依次用碱性由弱到强的碱液萃取比较下列化合物的酸性大小：AB>ACBABC＞＞(二)碱性初步鉴别黄酮母核类型结构类型颜色荧光黄酮、黄酮醇黄色、橙色有荧光二氢黄酮橙色（冷）、紫红色（热）异黄酮、二氢异黄酮黄色查耳酮橙红色-洋红色橙酮红色-洋红色黄酮类化合物与浓硫酸显不同的颜色五、显色反应一〉还原反应1、盐酸镁粉反应1）方法：样品溶于1ml甲醇或乙醇，加镁粉少许，振摇，滴加几滴浓盐酸，1-2分钟内（必要时微热）即可显色。黄酮（醇），二氢黄酮（醇）多数：显橙色—紫红色反应少数：显紫---蓝色2）对象：B环引入-OH,-OCH3，颜色随之加深。异黄酮（大部分）、查耳酮、橙酮、儿茶素阴性反应。注意：花色素及部分橙酮、查耳酮的假阳性反应。（在浓盐酸下会发生色变，故预先需对照排除。）2.钠汞齐还原反应黄酮、二氢黄酮显红色异黄酮、二氢异黄酮显红色。黄酮醇显黄色至淡红色。二氢黄酮醇显棕黄色。3.四氢硼钠(钾)反应---二氢黄酮、二氢黄酮醇专属反应（红色-紫色）方法：样品的甲醇液，加等量2%NaBH4的甲醇液，加浓盐酸或硫酸，生成红色或紫色。二氢黄酮与磷钼酸试剂反应呈棕褐色，可作为二氢黄酮类化合物的特征鉴别反应。（二）金属盐类试剂的络合反应（铝、铅盐、锆、镁盐）431、铝盐(1%三氯化铝、硝酸铝)（定性定量）络合物多为黄色，UV下显鲜黄色的荧光

4`-羟基黄酮醇

7,4`-二羟基黄酮醇显天蓝色荧光。2、锆盐-枸椽酸显色反应5-OH3-OH+ZrOCl2黄色络合物+枸椽酸黄色褪去黄色不褪鉴定黄酮类化合物分子中是否存在游离的3-OHor5-OH方法：具邻二酚羟基生成绿-棕色、黑色沉淀3、氯化锶(SrCl2)4、三氯化铁反应鉴别酚羟基反应一般仅在含有氢键缔合的酚羟基时，才呈现明显反应。(三)硼酸显色反应---亮黄色

绿色荧光（草酸液）无荧光（枸橼酸）硼酸H3BO3｝2′-羟基查耳酮5-羟基，4-羰基黄酮黄色1、日光及UV下，通过纸斑反应，样品用碱性试剂处理后颜色变化来鉴定黄酮类化合物。常用碱性试剂：氢氧化钠溶液，氨蒸汽，

Na2CO3水溶液(四)碱性试剂显色反应氨蒸汽处理后的色变，置空气中随即褪去，Na2CO3水溶液则不褪色黄酮—

黄-橙色查耳酮、橙酮—

红-紫红二氢黄酮—

黄-橙色（冷）深红－紫红（较长时间或加热）黄酮醇—

黄色棕色[O]母核类型鉴别氢氧化钠溶液2、利用碱性试剂反应鉴别分子中某些结构特征1）二氢黄酮在碱性中开环转为异构体-查耳酮，显橙～黄色橙皮素橙皮查耳酮2）黄酮醇类在碱液中呈黄色，通入空气变为棕色,可与其他黄酮类区别3）黄酮类有或3，4’－二OH，碱液黄色-深红色-绿棕色↓问题：

1.预测芦丁的显色反应结果HCl-Mg反应HCl-Zn反应NaBH4反应锆-枸橼酸反应SrCl2反应硼酸+草酸反应Molish反应（+）（+）（-）黄色，加枸橼酸,褪色（+）（+）黄色（+）2.鉴别：

一、提取与粗分

存在形式:花、叶、果：黄酮苷木部坚硬组织：游离黄酮溶剂提取法：第四节黄酮类化合物的提取与分离溶剂的选择黄酮类成分的存在状态及溶解性溶剂的溶解性能提取方法（煎煮法、渗漉法、回流法等）的选择选择依据关键1、黄酮苷类、极性稍大的苷元：丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、水提取。

2、多糖苷类：沸水提取。

3、花青素类：加入少量酸（0.1%盐酸)但是提取一般黄酮苷类应当慎用，避免发生水解。选择溶剂：4、大多数黄酮苷元：宜用极性较小的溶剂，如：氯仿、乙醚、乙酸乙酯5、多甲氧基黄酮类游离苷元：可用苯等低极性溶剂进行提取。1.溶剂萃取法（系统分离法）2.碱提取酸沉淀法精制的方法:对得到的粗提物可进行下列精制处理1.系统溶剂萃取法利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的。例如：

1、植物叶子的醇浸液---石油醚处理，除去叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素。

2、药材水溶液---加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。依次以石油醚、乙醚、

乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取乙醚液乙酸乙酯水饱和正丁醇母液石油醚液脂溶性杂质回收回收减压回收水溶性杂质苷元单糖苷多糖苷药材乙醇提取乙醇提取液回收溶剂、加水水溶液2.碱提取酸沉淀法原理：酚羟基与碱成盐，溶于水；加酸后析出。碱：Ca(OH)2，即石灰乳或石灰水。-适合酸性成分-具有Ar-OH的黄酮药材碱水液H+OH-

沉淀（黄酮苷，苷元）

水（水杂，M+）7-12优点：①含酚羟基化合物成盐溶解②含-COOH杂质（如果胶、粘液质、蛋白质等）形成不溶的沉淀。注意：碱性不宜过强，以免破坏黄酮母核；酸化时，酸性不宜过强，pH3~4即可，以免形成盐而溶解。二、分离分离依据1、酸性不同，pH梯度萃取法2、含特殊官能团，COOH,邻二酚羟基,可用Pb(OAC)23、分子大小不同，葡聚糖凝胶4、极性不同溶剂层析（吸附、分配）5、氢键缔合：聚酰胺

（一）柱色谱法1.硅胶色谱：按极性大小分离，主要分离异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度甲基化的黄酮（醇）的化合物。少数情况下，硅胶在加水去活化后也可分离极性大的化合物。吸附规律：极性大吸附牢。如：A苷元B单糖苷C二糖苷洗脱顺序：A-B-C（1）分离苷元时：用氯仿-甲醇混合溶剂洗脱。（2）分离苷时：用氯仿-甲醇-水或乙酸乙酯-丙酮-水洗脱注：硅胶中可能混有微量金属离子，应预先用浓盐酸除去，以免干扰分离效果。习题：硅胶柱色谱法分离下列黄酮类化合物，最先流出色谱柱的是

A．山奈素B.槲皮素C．芦丁

D．杨梅素E．芹菜素E山奈素槲皮素杨梅素芹菜素常用材料：锦纶6(聚已内酰胺)、锦纶66(聚已二酰已二胺)等。2.聚酰胺柱色谱（1）原理：通过聚酰胺分子上的酰胺基与黄酮分子上的Ar-OH形成氢键缔合而产生吸附。聚酰胺吸附层析原理吸附力大小Ar-OH数目Ar-OH位置溶剂情况形成氢键能力（分子平面性情况）适用于分离酚类、醌类化合物，各种类型的黄酮类化合物（苷及苷元、查耳酮与二氢黄酮），蒽醌类化合物。影响吸附力因素:(1)形成氢键的基团数目(多,强)﹥桑色素已柰酚聚酰胺色谱：(2)位置(形成分子内氢键,吸附力减小)大豆素卡来可新聚酰胺色谱：﹥(3)分子内芳香化程度越高,共轭双键越多,吸附力越强.﹥聚酰胺色谱：查耳酮二氢黄酮(4)苷元相同，糖链越长吸附作用越弱.聚酰胺色谱：苷元>单糖苷>双糖苷>三糖苷习题：下列黄酮化合物，用聚酰胺柱色谱，含水甲醇梯度洗脱，洗脱的先后顺序是？洗脱顺序：聚酰胺：E>D>C>B>A大分子小分子3.葡聚糖凝胶柱色谱常用型号：Sephadex-G，Sephadex-LH20分离黄酮苷，分子筛的性质起主导作用。在洗脱时，黄酮苷类按分子量由大到小的顺序流出柱体。（糖数量多，分子量大，先洗脱下来）机理：分离游离黄酮，主要靠吸附作用。吸附程度取决于游离酚羟基数目。（Ar--OH多的化合物极性强，吸附力强，难洗脱）总的洗脱顺序：糖多的苷

糖少的苷

游离苷元（极性小

大）葡聚糖凝胶洗脱剂：（1）碱性水溶液（如0.1mol/LNH4OH），盐水溶液(0.5mol/LNaCl)。（带有离子交换基团葡聚糖凝胶）（2）醇或含水醇，如甲醇，甲醇-水，乙醇等。（3）其它溶剂：丙酮-水，氯仿-甲醇等。例：黄酮类化合物在Sephadex-LH20(甲醇)上的Ve/Vo黄酮类化合物取代图式Ve/Vo芹菜素木犀草素槲皮素杨梅素山奈酚-3-半乳糖鼠李糖-7-鼠李糖苷槲皮素-3-芸香糖苷槲皮素-3-鼠李糖苷5,7,4‘-三OH5,7,3’,4’-四OH3,5,7,3’,4’-五OH3,5,7,3’,4’,5’-六OH三糖苷双糖苷单糖苷5.36.38.39.23.34.04.9注：Ve为洗脱样品时需要的溶剂总量或洗脱体积；Vo为柱子的空体积。Ve/Vo数值越小，说明化合物越容易被洗脱下来。从表中可以看出，首先洗脱下来的是苷类成分，按照分子筛原理分离，然后是游离黄酮类成分，按照吸附原理分离。结论:苷元的羟基数越多,越难洗脱;苷的分子量越大,连接糖的数目越多,越容易洗脱.洗脱顺序：D>E>C>A>B（二）pH梯度萃取法

5%5%0.2%4%NaHCO3Na2CO3NaOHNaOH7,4`-二羟基黄酮溶7或4`-羟基黄酮不溶溶酚-OH不溶不溶溶5-OH黄酮不溶不溶不溶溶分离酸性强弱不同的黄酮苷元习题：pH梯度萃取法分离黄酮苷元类，加碱液萃取的顺序应是

A．NaHCO3→NaOH→Na2CO3

B．NaHCO3→Na2CO3→NaOH

C．NaOH→NaHCO3→Na2CO3

D．NaOH→Na2CO3→NaHCO3

E．Na2CO3→NaHCO3→NaOHB某总黄酮含有下列化合物,依次用5%NaHCO3,5%Na2CO3,1%NaOH水溶液萃取，先后萃取出的化合物的顺序为：ABCA

C

B

第五节黄酮类化合物的检识(一)纸层析（PC）法

适用于分离各种天然黄酮类化合物及其苷类的混合物。纸层析在本质上是液液分配层析，利用不同的物质在固定相与流动相之间的分配系数不同而进行分离。固定相：水。流动相：与水不相混溶的有机溶剂。载体：滤纸（1）“醇性”展开剂n-BuOH-HOAc-H2O（4：1：5上层）(BAW)t-BuOH-HOAc-H2O（3:1:1

）(TBA)（2）“水性展开”剂

2-6%HOAc，3%NaClHOAC-浓HCl-H2O（30：3：10）

苷元苷1、常用的溶剂系统（双向纸色谱法）类似于反相色谱类似于正相色谱一次二次Rf:苷元>单糖苷>双糖苷，一般苷元>0.7，苷<0.7Rf:苷元原点，苷>0.5，糖链越长Rf值越大2、检测：1）UV灯检查：有色斑点，氨蒸汽处理后产生明显颜色变化。2）喷显色剂：

2％AlCl3甲醇液（UV灯下检查）；

1％FeCl3-1%K3Fe(CN)6水溶液3、黄酮类化合物在纸色谱层析时，

Rf值与结构关系大致如下①不同类型游离的黄酮类化合物展开剂：3%-5%HoAc（含水溶剂）平面型黄酮、黄酮醇、查耳酮几乎原点不动（Rf<0.02）;非平面型二氢黄酮、二氢黄酮醇、二氢查耳酮（亲水性强）Rf（0.1-0.3）较大。②同一类型游离的黄酮类化合物展开剂：n-BuOH-HOAc-H2O(BAW)

（4：1：5，上层）分子中羟基数目越多，极性越大，Rf越小；分子中羟基数目越少，极性越小，Rf越大。③黄酮苷类化合物展开剂：n-BuOH-HOAc-H2O(BAW)

（4：1：5，上层）黄酮苷类化合物极性增大，Rf较小Rf值：苷元>单糖苷>双糖苷（同一类型苷元）。展开剂：2%-8%HoAc或水Rf值：苷元<单糖苷<双糖苷（同一类型苷元）。Rf值：苷0.5以上，糖链越长，Rf值越大。苷元Rf小，几乎原点不动。下列化合物进行纸色谱，以BAW系统的上层为展开剂，Rf值最大的是A．山奈素B．山奈素-3-O-鼠李糖C．山奈素-3-O-葡萄糖苷D．山奈素-3-O-芸香糖苷A山奈素下列化合物的纸色谱，以2％～5％醋酸水为展开剂，Rf值大小顺序为A．①>②>③B．③>②>①C．①>③>②D．③>①>②E．②>①>③D（二）薄层层析（TLC）法一般采用吸附薄层层析。常用吸附剂：硅胶、聚酰胺硅胶：游离黄酮展开剂：甲苯－甲酸甲酯－甲酸（5：4：1）

CHCl3-MeOHRf值：硅胶吸附TLC，以苯-甲酸甲酯-甲酸（5︰4︰1）为展开剂，下列化合物Rf值最大的是A．山奈素B．山奈素-3-O-葡萄糖苷C．山奈素-3-O-芸香糖苷D．山奈素-3-O-鼠李糖苷A山奈素聚酰胺：适用范围较广。展开剂：EtOH-H2O，MeOH-H2O,

乙腈－H2O，丙酮－H2ORf值：聚酰胺薄层TLC，以甲醇-水（1︰1）为展开剂，下列化合物Rf值最大的是A．山奈素B．山奈素-3-O-葡萄糖苷C．山奈素-3-O-芸香糖苷D．山奈素-3-O-鼠李糖苷c第六节

黄酮类化合物的结构研究

一、UV光谱（一）应用目的

判断黄酮类化合物的物质结构（二）一般鉴定程序1、测定单纯样品在甲醇溶液中的UV光谱---骨架2、加入一些诊断试剂后测UV光谱常用的诊断试剂：甲醇钠NaOMe

醋酸钠NaOAc

醋酸钠/硼酸NaOAc/H3BO3

三氯化铝AlCl3

三氯化铝/盐酸AlCl3/HCl3、若样品为苷，可进行水解，水解后测苷元UV（三）应用原理黄酮类存在桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭系统，在200~400nm间，有两个主要的紫外吸收带峰带II，220~280nmA环苯甲酰基系统峰带I，300~400nmB环桂皮酰基系统不同母核的黄酮类化合物由于共轭系统（交叉共轭系统）的不同，由交叉共轭系统产生的带I或带II的峰位、峰形、吸收峰的强度也不相同，因此，据此可用于黄酮母核类型的判断。1.黄酮&黄酮醇类峰带I和II强度相似III带I：黄酮类304~350nm

黄酮醇（3-OH被取代）328~357

黄酮醇（3-OH游离）352~385带II：240~285nm紫移约22nm区分黄酮和黄酮醇类：带I位置不同带I：黄酮类304~350nm黄酮醇328~357nm（3-OH被取代）黄酮醇352~385（3-OH游离）带II：240~285nm带I2.查尔酮&橙酮类---带II弱为次峰；带I强为主峰III查尔酮&橙酮类3.异黄酮&二氢黄酮（醇）类

---带II强为主峰；带I弱为次峰III异黄酮&二氢黄酮（醇）类区别：异黄酮：带Ⅱ245-270nm。二氢黄酮：带Ⅱ270-295nm。

二氢黄酮（醇）异黄酮（二氢）由B环产生的桂皮酰系统不存在，带I弱，带II强III带Ⅱ(nm)带Ⅰ(nm)黄酮类型250~280304~350黄酮250~280328~357黄酮醇(3OH取代)250~280352~385黄酮醇(3OH游离)245~275310~330(sh)异黄酮275~295300~330(sh)二氢黄酮、二氢黄酮醇220~270(低强度)340~390查耳酮220~270(低强度)380~430橙酮270~280465~560花青素及其苷（四）诊断试剂的应用1.诊断试剂:向黄酮类化合物的甲醇溶液中分别加入一些试剂能使黄酮的酚羟基解离或形成络合物等,导致光谱发生变化。据此变化可推断各类化合物的结构,这些试剂对结构具有诊断意义。

诊断试剂种类：甲醇钠、乙酸钠、乙酸钠-硼酸、三氯化铝、三氯化铝-盐酸2.利用诊断试剂对黄酮类化合物UV光谱的影响检出羟基位置。（1）甲醇钠①带I红移40-65nm，强度不变或增强，示有4`-OH。②带I红移50-60nm，强度↓，有3-OH，无4`-OH。③吸收光谱随时间的延长而衰退，示有对碱敏感的基团存在：如3，4`-；3,3`,4`-;5,6,7-;5,7,8-;3`,4`,5`-羟基取代。NaOMe主要是判断是否有4`-OH，3,4`-二OH或3,3`,4`-三OH①7-OH，带Ⅱ红移5-20nm。②4`-OH，带I红移40-65nm，强度↓③吸收光谱随时间的延长而衰退，示有对碱敏感的基团存在：如3，4`-；3,3`,4`-;5,6,7-;5,7,8-;3`,4`,5`-羟基取代。⑵乙酸钠判断是否有7-OH

带Ⅰ带Ⅱ⑶醋酸钠/硼酸：带I红移12-30nm，B环有邻二酚羟基。带Ⅱ红移5-10nm，A环有邻二酚羟基。（5，6-位邻二酚羟基除外）判断A环或B环是否有邻二酚羟基⑷AlCl3、AlCl3/HCl判断有无邻二酚羟基，3-OH、5-OH

铝络合物相对稳定性：黄酮醇3-OH＞黄酮5-OH＞二氢黄酮5-OH＞邻二酚OH＞二氢黄酮醇3-OH。AlCl3/HCl=AlCl3图谱：结构无邻二酚-OHAlCl3/HCl=AlCl3图谱：结构可能有邻二酚-OH带1：紫移30-40nm，B环有邻二酚-OH

紫移50-65nm，A、B环均有可能邻二酚-OHAlCl3/HCl=CH3OH图谱：结构无3及5-OHAlCl3/HCl=CH3OH图谱：可能有3，5-OH带1：红移35-55nm，只有5-OH

红移60nm，只有3-OH

红移50-60nm，可能同时有3-OH和5-OH三、HNMR在黄酮类结构分析中的应用溶剂：氘代氯仿、氘代二甲基亚砜（DMSO-d6）、氘代吡啶。内标物：四甲基硅烷（TMS）例：3，5，7-三羟基黄酮1H-NMR谱上-OH质子信号：12.40(5-OH)10.93(7-OH)9.7(3-OH)这些信号在向样品中加重水(D2O）后即可消失。357357357二、HNMR在黄酮类结构分析中的应用（一）Ａ环质子（１）５,７－二羟基黄酮类化合物

A环上的芳氢：6－H：δ5.7-6.9(d,J=2.5)8－H：δ5.7-6.9(d,J=2.5)H6较H8高场一些当7-OH成苷后，H6及H8均向低场位移（２）７－羟基黄酮类化合物A环上的芳氢：5-H：δ7.9－8.2（d,J=9.0），（受4位C=O强烈的负屏蔽效应）6-H：δ6.7－7.1（dd,J=9.0,2.5）8-H：δ6.7－7.0（d,J=2.5）[A（二）Ｂ环质子（较A环稍低场

）（１）４`－氧取代黄酮类化合物；B环上的芳氢有两组信号：H-3’,5’,H-2’,6’构成AA'BB'系统，可简单看成AB系统。（H-3’,5’较为高场）：H-3’,5’：δ6.5－7.1（d,J≈8.5）H-2’,6’：δ7.1－8.1（d,J≈8.5）（２）３`,４`－二氧取代及黄酮醇

B环上的芳氢：H-5’：δ6.7－7.1（d,J≈8.5）H-2’：δ7.2－7.9（d,J≈2.5）H-6’：δ7.2－7.9（dd,J≈8.5,2.5）（３）３`,４`－二氧取代异黄酮、二氢黄酮（醇）

H2’,H5’,H6’

常常组成两组峰出现在6.7～7.1区域OH（４）３`,４`５`－三氧取代黄酮类化合物（三）Ｃ环质子—可区别不同类型黄酮类化合物的骨架１．黄酮类H-3尖锐单峰,δ6.30～6.832.异黄酮类羰基β位,S,低场δ7.60-7.8023.二氢黄酮及二氢黄酮醇(1)二氢黄酮H-2δ5.2左右(1H,dd.Jtrans=11.0Hz,Jcis=5.0Hz)H-3δ2.8左右（dd，J=17.0Hz，J=11.0Hz)-α

（dd，J=17.0Hz,J=5.0Hz)-βH(2)二氢黄酮醇H-2,H-3为反式直立键系统3-OH成苷时H-2及H-3均向低场移动可用以判断糖的位置4.查耳酮及橙酮类Ｈα,δ6.70-7.40,d,J=17HzH-β,δ7.30-7.70，d,J=17Hz查耳酮sS,δ6.50-6.70橙酮(四)糖上的质子成苷时，其Ｈ-1``质子处于较低的磁场区，（

4.0-6.0）

。可以通过糖上端基质子（H-1〃）的化学位移值判断糖连接位置及糖的种类，见课本表5-14。1)单糖苷H5.0（3）二氢黄酮醇3-O-Glc与3-O-Rha不易区分但可借助Rha上的CH30.8-1.2,J=6.5Hz(d)糖上端基质子（H-1〃）的化学位移

（1）黄酮C3-OH的Glc苷：

5.80

4’，5，7-OH糖苷：

5.00很易区别（2）黄酮醇3-O-Glc5.80

3-O-Rha5.00

很易区别2)双糖苷

黄酮类化合物双糖苷中，末端糖上的C-1’’’-H因离黄酮母核较远，受到其负屏蔽影响相对较小，故其吸收峰将移至比H-1’’较高场区(五)其它质子

取代基 δ

甲基（－CH3）2.04-2.45(3H,s)

乙酰氧基（CH3COO－）1.65-2.1(3H,s)（糖上）

2.30-2.50(3H,s)（苯环上）

甲氧基（－OCH3）3.50-4.10(3H,s)

酚羟基质子一般10左右,5-OH为12,加D2O消失甲基质子母核上的甲基为2.3乙酰基质子S,糖上1.65-2.10S,母核上为2.30-2.50甲氧基质子S,3.5-4.1习题：结构鉴定有一黄色单体，分子式为C15H10O5，盐酸镁粉显红色，Molish反应阴性，FeCl3反应阳性,ZrOCl2反应黄色，加枸橼酸后黄色褪去，SrCl2反应阴性。UVλ(nm)

MeOH267296(sh)336NaOMe275324

392（强度不降）AlCl3276301348384AlCl3/HCl276299340381NaOAc274301376NaOAc/H3BO3268302(sh）3361H-NMR:6.18(1H,d,J=2Hz),6.50(1H,d,J=2Hz),6.90(2H,d,J=8Hz,),7.70(2H,d,J=8Hz),6.38(1H,s)。该化合物乙酰化后1HNMR测定乙酰基质子数为9H。试回答下列问题：1.该化合物为类化合物，根据2.是否含有3-OH

,根据3.是否含有7-OH

，根据4.是否有邻二酚羟基

根据5.是否含有4‘-OH

根据6.写出结构式，并在结构上注明氢谱质子信号归属。习题：结构鉴定有一黄色单体，分子式为C15H10O5，盐酸镁粉显红色，Molish反应阴性，FeCl3反应阳性,ZrOCl2反应黄色，加枸橼酸后黄色褪去，SrCl2反应阴性。黄酮或二氢黄酮黄酮苷元游离酚羟基游离5-OH无3-OH无邻二酚羟基UVλ(nm)

MeOH267296(sh)336NaOMe275324392（强度不降）AlCl3276301348384AlCl3/HCl276299340381NaOAc274301376NaOAc/H3BO3268302(sh）336NaOMe带1392-336=564’-OHAlCl3=AlCl3/HCl图谱无邻二酚羟基NaOAc带11

274-267=77-OHNaOAc/H3BO3=MeOH图谱无邻二酚羟基带11带11H-NMR:6.18(1H,d,J=2Hz),6.50(1H,d,J=2Hz),6.90(2H,d,J=8Hz,),7.70(2H,d,J=8Hz),6.38(1H,s)。该化合物乙酰化后1HNMR测定乙酰基质子数为9H。黄酮H-33个-OHH-6H-82‘，6’-H3‘，5’-HCH3CO-试回答下列问题：1.该化合物为类化合物，根据2.是否含有3-OH

,根据3.是否含有7-OH

，根据4.是否有邻二酚羟基

根据5.是否含有4‘-OH

根据6.写出结构式，并在结构上注明氢谱质子信号归属。主要用在以下三个方面:1、黄酮类化合物骨架类型的判断2、黄酮类化合物取代基位置的判断3、黄酮类化合物苷的确定

a、了解苷中糖的连接位置

b、了解苷键构型

c、了解糖的连接顺序三、碳核磁共振在黄酮类化合物结构鉴定中的应用1、判断黄酮类化合物骨架类型（15个C）

可以根据C环三个碳信号因母核结构不同而各具特征，它们的化学位移和裂分情况，能有助于推断黄酮类化合物的骨架类型。判断依据：1）C=O的位移：170-2002）C2(β)C3(α)δ100-165αβ(一)黄酮类化合物骨架类型的判断类型C=OC-2(C-β)C-3(C-α)黄酮176.3-184.0160-165103-111.8黄酮醇175-177145-150136-139异黄酮174.5-181149.8-155.4122.3-125.9查耳酮188.6-194.6136.9-145.4116.6-128.1橙酮182.5-182.7146.1-147.7111.6-111.9二氢黄酮189.5-195.575-80.342.8-44.6二氢黄酮醇188-19782.771.2(二)确定黄酮类化合物的取代模式flavoneＡ、Ｂ环上引入取代基引起的位移效应ＸZi(同碳)Zo(邻位)Zm(间位)Zp(对位)ＯＨ+26.6-12.8+1.6-7.1ＯＣＨ３+31.4-14.4+1.0-7.8A或B环上引入取代基时，引起的位移大致可以用简单苯衍生物的位移效应计算：规律：（1）-OH，-OCH3的引入使：

ipso-C原子向低场大幅度位移邻位C原子向高场位移对位C原子向高场位移间位C原子向低场位移幅度小（2）A环上引入取代基，位移效应只影响A环，

B环只影响B环，如果一个环上引入多个取代基，位移效应具有加和性。（3）A环上引入5-OH时,不仅影响A环，由于5-OH与4-C=O形成氢键，使C4、C2δ上升（+4.5，+0.87），C3δ下降（-1.99）。C5-OH甲基化影响消失。

黄酮类等酚性化合物在形成O-糖苷后，苷元以及糖均产生相应的苷化位移，但因苷元上成苷位置不同以及糖的种类不同，苷化位移幅度也不同，因此可以判定糖在苷元上的连接位置。(三)黄酮类化合物O-糖苷中糖的连接位置苷化位移：糖与苷元成苷后，苷元的α-C、β-C和糖的端基碳的化学位移值均发生了改变，这种改变成为苷化位移。苷化位移值与苷元的结构有关，与糖的种类关系不大。通过苷化位移可以推测糖与苷元、糖与糖的连接位置。

1）糖的苷化位移和端基碳信号酚性苷中糖的端基碳的苷化位移为:+4.0-6.0。

7,2’,3'或4’-O-糖苷，糖C-1:δ100.0-102.5

5-O-葡萄糖苷，C-1：δ104.37-O-鼠李糖苷，C-1：δ99.0因此，可以通过糖端基碳的化学位移确定糖的连接位置。特殊2）苷元的苷化位移规律：苷化后苷元的ispo-C向高场位移，δ↓

邻位、对位向低场位移，δ↑

对位位移幅度大且稳定四、质谱在黄酮类结构测定中的应用EI-MS-苷元:分子离子峰强,基峰EI-MS-黄酮苷:基本上看不到分子离子峰

(甲基化、三甲基硅烷化)场解析质谱（FD-MS）、快原子轰击质谱（FAB-MS）、电喷雾质谱（ESI-MS）软电离技术,可获得分子离子峰,准分子离子峰.(一)黄酮类化合物苷元的EI-MS途径-Ⅰ(RDA裂解)途径-ⅡB2+分子离子黄酮类化合物的基本裂解A、B环的取代可通过测定A、B环的碎片离子m/z来确定

黄酮

120

102

5,7-二羟基黄酮1521025,7,4`-三羟基黄酮(芹菜素)1521185,7-二羟基-4`-甲氧基黄酮152132(二)黄酮苷类化合物苷元的FD-MSEI-MS－失去糖。全甲基化可得到分子离子峰。FD-MS可直接测定黄酮苷的分子量。七、结构研究实例例一：从黄芩根中分离一成分：淡黄色针晶，mp300-302℃（未校正），Fecl3反应呈阳性，Mg-HCl反应呈阳性，Gibbs反应阴性，SrCl2反应阴性．元素分析：计算值（％）Ｃ,64.0；Ｈ,4.03．实测值：Ｃ,63.82,H4.21．ＭＳm/z:300(M+,55.6),285(100),118(19.4)黄酮或二氢黄酮游离5-OH对位被取代无邻二酚羟基游离酚羟基UVMeOH277328NaOAc284390AlCl3264(sh)284312353400NaOMe284300370NaOAc7-OHNaOMe4’-OHIR:cm-1:3430、3200、1660、1610、15801H-NMR:3.82(3H,s),6.20(1H,s),6.68(1H,s),6.87(2H,d,J=9Hz,)7.81(2H,d,J=9Hz),12.35(1H,s)

13C-NMR:163.8,102.9,182.4,149.7,99.1,157.2,127.9,156.5,103,121.5,128.5,116.3,161.5,116.3,128.5,61.1CH3O2’,6’-H3’,5’-H5-OHOH-ph羰基显色反应可初步判断为黄酮类化合物。元素分析、MS、1H-NMR、13C-NMR可确定分子式为C16H12O6。NaOMe示有4`-OH。NaOAc示有7-OH。Gibbs反应阴性：5-OH对位氢被取代。SrCl2反应阴性：表明无邻二酚羟基。RH362’5’3’6’IR:OH(3400,3200),C=O(1660),Ar(1610,1580).MSm/z300(M+).m/z285(M-CH3)+.m/z118(B1+).23456789163.8102.9182.4149.799.1157.2127.9156.5101`2`3`4`5`6`OCH3103121.5128.5116.3161.5116.3128.561.1

例2：某化合物为黄色结晶，盐酸-镁粉反应呈阳性，Molish反应呈阳性；锆盐-枸橼酸反应黄色褪去，FeCl3反应呈阳性。IR：3520，3470，1660，1600，1510，1270。UVMeOH252267sh346NaOMe261399

NaOAc254400AlCl3272426AlCl3/HCl260274357385NaOAc/H3BO32563741H-NMR:

6.70(1H,d,J=8Hz),7.41(1H,dd,J=8Hz,3Hz)6.92(1H,d,J=3Hz),