(完整版)中药化学教案-第五章苯丙素类化合物

(完整版)中药化学教案—第五章苯丙素类化合物(完整版)中药化学教案—第五章苯丙素类化合物(完整版)中药化学教案—第五章苯丙素类化合物第五章 苯丙素类化合物课 次：13、14课 题：第五章 苯丙素类化合物一、教课目标：1．写出香豆素的母核构造。2．描绘香豆素的构造特点及其分类。3．简述香豆素的生物散布。4．详述香豆素和基天性质及惯例检识方法。5．简述木脂素的基本构造、性质、药用价值。6．说出秦皮、补骨脂、白芷中的香豆素成分及五味子中的木脂素成分。二、教课内容：1．香豆素、木脂素概括。2．香豆素、木脂素的构造、分类。3．香豆素、木脂素的性质、检识。4．香豆素类、木脂素类的提取、分别和检识。5．香豆素类、木脂素类实例：秦皮香豆素、补骨脂香豆素、袓师麻甲素；五味子。三、育人目标：经过对香豆素、木脂素类化合物构造和性质的系统学习，在学习古人间接经验的基础上，经过构造与效能的辩证关系，加强存在决定意识的唯心主义世界观。四、要点：香豆素构造分类。详述香豆素的基天性质和检识。香豆素的提取、分别。秦皮香豆素、补骨脂香豆素、袓师麻香豆素。五、难点：香豆素构造、分类与香豆生性质、检识。六、教课内容剖析及教法设计：（一）教课过程：1．组织教课：检查学生出勤，填写教课日记，见机而作，组织好讲堂纪律。2．课程引入：3．展现目标：4．进行新课：第一节 香豆素香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯，宽泛散布于高等植物中，特别以芸香科和伞形科为多，少量发现于动物和微生物中。 在植物体内，它们常常以游离状态或与糖联合成苷的形式存在。一、构造与分类香豆素的母核为苯骈α -吡喃酮。依据其构造特点可分为四大类，即简单香豆素类，喃喃香豆素类、吡喃香豆素类及其余香豆素类。（一）简单香豆素类这种是指仅在苯环有代替基的香豆素类。绝大多半香豆素在 C-7位都有含氧基团存在，仅少量例外。伞形花内酯，即7-羟基香豆素能够以为是香豆素类成分的母体。 其余C-5，C-6，C-8位都有含氧基团代替的可能，常有的基团有羟基、甲氧基、亚甲二氧基。（二）呋喃香豆素类呋喃香豆素构造中的呋喃环常常是由香豆素母核上所存在的异成烯基与其邻位的酚羟基环合而成，成环后有时陪伴着失掉 3个碳原子（丙酮）的变化。 6，7-呋喃香豆素型（线型）本型以补骨脂内酯为代表，又称补骨脂内酯型。比如香柑内酯，花椒毒内酯，欧前胡内酯，紫花前胡内酯等，此中紫花前胡内酯为未降解的二氢呋喃香豆素。（三）吡喃香豆素类香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合而成 2，2-二甲基吡喃环构造，形成吡喃香豆素。1．6，7一呋喃骈香豆素：此型以花椒内酯为代表，如美花椒内酯。2．7，8一呋喃骈香豆素此型以邪蒿内酯为代表，如沙米丁和维斯纳丁。（四）其余香豆素类1．异香豆素类异香豆素是香豆素的异物体，在植物体中存在的多半是二氢香豆素的衍生物。2．双香豆素类双香豆素类是香豆素的二聚体，如双七叶内酯。还有的是香豆素的三聚体。3．其余类指在香豆素的 α-吡喃酮环上拥有代替基的一类香豆素， 代替基接在 C3或C4地点上，常见有苯基、羟基、异戊烯基等基因。 [拟雌内酯][苜蓿内酯]二、理化性质（一）性状游离的香豆素多半有较好的结晶，且大多有香味。香豆素中分子量小的有挥发性，能随水蒸汽蒸馏，并能升华。香豆素苷多半无香味和挥发性，也不可以升华。（二）溶解性游离的香豆素能溶于开水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、叙情和乙醚；香豆素苷类能溶于水、甲醇和乙醇，而难溶于乙醇等极性小的有机溶剂。（三）与碱的作用香豆素类及其苷因分子中拥有内酯环， 在强碱溶液中内酯环能够开环生成顺邻羟基桂皮酸盐，但加酸又可从头闭环成为本来的内酯。 但如与碱长时间加热， 则可转变为稳固的反邻羟基桂皮酸盐。所以用碱液提取香豆素时，一定注意碱液的浓度，并应防止长时间加热，以防损坏内酯环。（四）化学反响1．环合反响香豆素分子中若酚羟基的邻位有不饱和侧链 （如异戊烯基）时，常能互相作用环合成含氧的杂环构造，生成呋喃或吡喃香豆素类。 [反响式略]2．加成反响香豆素分子中的双键可分为 C3-C4间双键、呋喃或吡喃环中双键及侧链双键等不一样状况。在控制条件下，一般以侧链上的双键先行氢化，而后是呋喃或吡喃环上的双键，最后才是C3-C4双键加氢。[反响式略]3．氧化反响用于香豆素的氧化剂常有的有高锰酸钾、铬酸、臭氧、过氧化氢、硝酸、过碘酸等，因为氧化能力不一样，香豆素被不一样氧化剂所氧化的产物也不一样。（1）高锰酸钾苯环上无羟基代替的香豆素比较稳固，不易氧化。如用高锰酸钾进行氧化，可使C3-C4双键断裂生成水杨酸的衍生物；若高锰酸钾作用于被饱和的二氢香豆素，则因C3-C4间无双键而不易氧化断裂，结果氧化反响发生在香豆素的苯环上，生成丁二酸。[反响式略]高于拥有烃基侧链的香豆素，能够先行氢化再用高锰酸钾氧化，产物除丁二酸外，还可获取拥有侧链构造的羧酸。[反响式略]2）铬酸铬酸作为氧化剂较为平和，一般只氧化侧链或氧化苯环转变为醌的衍生物，它其实不影响α-吡喃酮环。如上例蛇床子素用铬酸氧化时，只作用于侧链双键而氧化成羧酸。[反响式略]花椒毒内酯被铬酸氧化成对醌化合物。 [反响式略]（3）臭氧 臭氧先作用于香豆素的侧链双键，而后是呋喃或吡喃环上的双键，最后在激烈条件下才能作用在 α-吡喃酮环上的双键。 呋喃或吡喃香豆素在控制条件下被臭氧氧化的产物都是甲酰香豆素，此中线型构造的甲酰基在 C6位上，角型构造的甲酰基在 C8位上。若进一步氧化时，α -吡喃酮环也破碎而生成二元醛衍生物。 [反响式略]（4）过氧化氢 呋喃香豆素类呋喃环上 C2'和C3'未被代替时，用碱性过氧化氢氧化， 可生成2，3-呋喃二羧酸。 [反响式略]三、提取与分别游离香豆素大多是低极性和亲脂性的，一部分与糖联合的极性较大，故开始提取时先用系统溶剂法较好。香豆素分子过去以为较稳固， 所以利用它的内酯性质以酸碱办理， 或 利用它的挥发性以真空升华或水蒸汽蒸馏的方法来分别纯化。此刻逐渐理解香豆素其实不稳定，遇酸、碱、热、层析时的吸附剂；甚至重结晶的溶剂都有使之发生变化的可能，由此所获取的物质，过去被以为是新发现的香豆素，以后证明不过次生物质。香豆素的提取分别方法大概能够概括为以下几种：（一）水蒸汽蒸馏法小分子的香豆素类因拥有挥发性；可采纳水蒸汽蒸馏法进行提取。（二）碱溶酸沉法因为香豆素类可溶于热碱液中，加酸又析出，故可用％氢氧化钠水溶液（或醇溶液）加热提取，提取液冷却后再用乙醚除掉杂质，而后加酸调理PH至中性，适合浓缩，再酸化，则香豆素类及其苷即可析出。但一定注意，不行长时间加热，免得损坏内酯环。（三）系统溶剂法从中药中提取香豆素类化合物时；可采纳系统溶剂提取法。常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇按序萃取。石油醚对香豆素的溶解度不大，其萃取液浓缩后即可得结晶。乙醚是多半香豆素的优秀溶剂，但亦能溶出其余能溶性成分，如叶绿素、腊质等。其余极性较大的香豆素和香豆素苷，则存在于甲醇或水中。（四）色谱方法构造相像的香豆素混淆物最后一定经色谱方法才能有效分别， 柱色谱吸附剂可用中性和酸性氧化铝以及硅胶， 碱性氧化铝应慎用。 常用己烷和乙醚， 已烷和乙酸乙酯等混淆溶剂洗脱。其余吸附剂实用混以甲酰胺或乙二醇的纤维向来分别呋喃香豆素或酯类香豆素，用活性炭一硅藻土混淆物分别香豆素苷类的。四、荧光性质及显色反响反响（一）荧光性质香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶。 香豆素母体自己无荧光， 而羟基香豆类在紫外光下多显出蓝色荧光， 在碱溶液中荧光更加明显。 香豆素类荧光与分子中代替基的种类和地点有必定关系： 一般在C-7位引入羟基即有激烈的蓝色荧光， 加碱后可变为绿色荧光； 但C-8位再引入一羟基，则荧光减至极弱，甚至不显荧光。呋喃香豆素多显蓝色或褐色荧光，但较弱。荧光性质常用于色谱法检识香豆素。（二）显色反响1．异羟肟酸铁反响 因为香豆素类拥有内酯环，在碱性条件下可开环，与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，而后再于酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。2．三氯化铁反响 拥有酚羟基的香豆素类可与三氯化铁试剂产生颜色反响。3．GibbS反响GibbS试剂是2，6一二氯（溴）苯醌氯亚胺，它在弱碱性条件下可与酚羟基对位的开朗氢缩合成蓝色化合物。4．Emerson反响Emerson试剂是氨基安替比林和铁氰化钾，它可与酚羟基对位的开朗氢生成红色缩会物。Gibbs反响和Emerson反响都要求一定有游离的酚羟基，且酚羟基的对位要无代替才显阳性，如 6、7-羟基香豆素就呈阴性反响。判断香豆素的 C-6位能否有代替基的存在，可先水解，使其内酯环翻开生成一个新的酚羟基，而后再用 Gibbs或Emerson反响加以鉴识，如为阳性反响表示 C-6位无代替。以上荧光及各样显色反响用于检识香豆素的存在和辨别某位有代替的香豆素。四、色谱检识（一）纸色谱因为香豆素分子中多含有酚羟基显弱酸性， 故其在进行纸色谱时， 在碱性溶剂系统中的Rf值相对较大，在中性溶剂系统中则易产生拖尾现象。常用的溶剂系统为含水有机溶剂系统， 色谱后的滤纸可先在紫外灯下察看香豆素独有的荧光，再喷以 10％氢氧化钾醇溶液或 20％SbCl3氯仿溶液显色。（二）薄层色谱香豆素化合物多拥有酚羟基构造，在薄层色谱中多项选择硅胶作吸附剂，并用必定 pH的缓冲溶液办理，能够获取较好的分别成效。 酸性氧化铝也可选作吸附剂用。 睁开后的斑点除在紫外灯下察看荧光外，还可喷三氯化锑等显色剂。五、构造测定（一）紫外光谱（ UV）未代替的香豆素可在 λmax274nm(logε4.03)和 311nm（logε3.72）有两个汲取峰，分别为苯环和 α-吡喃酮构造所惹起。代替基的导入常惹起汲取峰地点的变化。一般烷基代替影响很小，而羟基导入常使汲取峰红移。其峰位常随测试溶液的酸碱性而变化。（二）红外光谱（IR）香豆素类成分属于苯骈α-吡喃酮，所以在红外光谱中应有α-吡喃酮的汲取峰1745～1715cm-1及芳环共轭双键的汲取峰1645～1625cm-1特点，假如有羟基代替，还可有3600～-1的羟基特点汲取峰，此外还可见到C=C的骨架振动。3200cm五、含香豆素中药实例—秦皮秦皮为常用中药，拥有清热燥湿、清肝明目、止痢等功能，用于痢疾、泄泻、赤白带下、目赤肿痛等症。其有效成分为香豆素类，此中七叶内酯和七叶苷是抗痢疾杆菌的有效成分。因为主含香豆素， 对药用秦皮的鉴识， 除形态鉴识外，其水浸出液在紫外灯下独有的蓝色荧光也是重要的鉴识依照。 [七叶内酯和七叶苷的提取分别方法见课本 ]第二节 木脂素木脂素是一类由两分子苯丙素衍生物（即C6-C3单体）聚合而成的天然化合物，多半呈游离状态，少量与糖联合成苷而存在于植物的木部和树脂中，故而得名。构成木脂素的单体有桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯等。它们可脱氢，形成不一样的游离基，各游离基互相缩合，即形成各样不一样种类的木脂素，联合地点多在β位联合，也有在其余地点联合的。一、构造与分类木脂素是一类由苯丙素双分子聚合而成的天然成分，构成木脂素的单体有四种：①桂皮酸，偶有桂皮醛。②桂皮醇。③丙烯苯。④烯丙苯。分类依照：按木脂素的基本碳架和缩合状况进行分类。（一）简单木脂素 [基本碳架]（二）单环氧木脂素两分子C6-C3单元，除8-8′相连外，还有7-0-7′，9-0-9′，7-0-9′等形成的环氧构造（形成呋喃或四氢呋喃环）。[举例说明]其代表物有毕澄茄脂素。（三）木脂内酯木脂内酯是由单环氧木脂素中的四氢呋喃环氧化成内酯环，它常与其去氢化合物共存于同一植物中。[构造式略]比如牛蒡子中的牛蒡子苷和牛蒡子苷元即属于木脂内酯。（四）环木脂素由简单木脂素环合而成的环木脂素[构造式略]。其代表物为异紫杉脂素。（五）环木脂内酯′[鬼臼毒脂素]由环木脂素C9-C9间环合成内酯环即是环木脂内酯。（六）双环氧木脂素这是由两分子苯丙素侧链互相连结形成两个环氧构造的一类木脂素，天然存在的双环氧木脂素构造中都拥有顺式连结的双骈四氢呋喃环。[常有的4种光学异构体介绍]连翘中的连翘脂素及连翘苷都是双环氧木脂素。（七）联苯环辛烯型木脂素这种木脂素的构造中既有联苯的构造，又拥有联苯与侧链环合成的八元环构造，五味子中的木脂素即属于此类。[联苯环辛烯型]（八）新木脂素这种木脂素中两个苯丙素连结的地点经常是由苯环与侧链相连结，或许经过氧键连结，其侧链γ-碳原子多为未氧化型。[厚朴酚][和厚朴酚]二、理化性质（一）性状及溶解度性状多半为无色结晶，一般无挥发性，不可以随水蒸气蒸馏，只有少量木脂素在常压下能因加热而升华。溶解度游离的木脂素是亲脂性的，一般难溶于水，易溶于亲脂性有机溶剂和乙醇中。拥有酚羟基的木脂素还可溶于碱性水溶液中。 木脂素与糖联合成苷时则亲水性增添，对水的溶解性也增大。3．光学活性木脂素分子中常拥有多个手性碳原子或手性中心构造， 所以大多半都有光学活性。 木脂素的生理活性常与手性碳的构型相关， 所以在提取过程中应注意操作条件， 以防止提取的成散发生构造改变。4．酸碱异构化作用很多木脂素类成分，因为饱和的环状构造部分可能有立体异构存在， 在遇到酸碱作用后，很简单发生异构化转变建立体异构体。 别的双环氧木脂素类常拥有对称构造， 在酸的作用下，呋喃环上的氧原子与苄基碳原子之间的键易于开裂， 在从头闭环时构型即发生了变化。 某些木脂素类碰到矿酸后还可以惹起构造的重排。 [详细实例 1][详细实例 2]5．功能团反响木脂素分子中常有醇羟基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基及内酯等基团，因此也拥有这些功能团的性质和反响。三氯化铁或重氮化试剂可用于酚羟基的检查，Labat试剂（没食子酸浓硫酸试剂）或Ecgrine试剂（变色酸浓硫酸试剂）可用于亚甲二氧基的检查。三、提取分别（一）提取游离的木脂素是亲脂性的，能溶于乙醚等低极性溶剂，可用低极性有机溶剂直接提取，或用乙醇（或丙酮）提取，提取液浓缩后，用石油醚或乙醚溶解，经过多次溶出，即可获取纯品。[注意事项：其在植物体内常常与树脂共存，溶剂办理是简单树脂化，不宜分别。 ]木脂素苷亲水性强， 能够按苷类的提取方法进行提取， 因为苷元分子相对较大， 应采纳中低极性的溶剂。具内酯构造的木脂素也可利用其溶于碱液的性质，而与