天然药物化学课件

天然药物化学

总论第一章

一、概述三、提取分离的方法四、结构研究方法二、生物合成第一章总论

结构研究是天然药物化学的一项重要的研究内容.从天然物中分离到化合物单体后,需进行结构鉴定,如果结构不清楚,则无法进行下一步的药效学，毒理学，人工合成或结构修饰工作，更谈不上进行高质量的新药研究开发，其学术及应用价值将会大大降低。结构鉴定的方法有波谱法,化学法,文献调研等。第四节、结构研究法

与合成化合物相比,对天然化合物进行结构研究难度较大。因为合成化合物原料已知,反应条件一定时可能得到什么产物，事先可作出某种程度的预测。但天然化合物则不然，即使不是新化合物，未知因素仍然很多。另外，对于一些超微量生理活性物质来说，因为得量甚少，难以采用经典的化学方法(化学降解,制备衍生物等)进行结构研究，而不得不主要依靠谱学分析的方法解决问题。

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：

1）有无均匀一致的晶形

2）有无明确,敏锐的熔点

3）色谱方法,TLC，PC等。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。正相板和反相板。

4）气相色谱（GC）加热条件下能够气化的物质。

5）HPLC则不受这个限制。用量少、时间快、灵敏度高，需配昂贵的仪器设备。

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:1)纯化和干燥化合物的样品2)通过文献调研，理化常数和化学定性分析等初步判断结构类型3)由波谱法等确定分子式，分子量，不饱和度；进一步推出结构官能团－－推出结构片断或骨架－推出平面结构－确定其构型，构象。二、结构研究的主要程序

结构鉴定工作很难说有一个固定的程序。但有一点是共同的,即文献检索,调研工作贯穿结构研究的全过程。在植物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,往往含有结构骨架类似或甚至相同的化合物,故在进行提取分离之前,一般应当先利用中,外文主题索引按中药名称或拉丁学名查阅同种,同属乃至相近种的化学研究文献,以充分了解前人的工作。二、结构研究的主要程序

了解前人从该种或相近属种植物的哪个部位分到过什么成分,这些成分出现在哪个溶剂提取部位，用什么方法得到，具有什么性质，分子式，mp，[α]D，颜色反应，色谱行为及各种谱学数据等。根据该化合物在提取，分离过程中的行为，物理化学性质，对比上述文献调研结果，分析推测所得化合物的类型及基本骨架，利用分子式索引或主题索引查阅CA，进一步判断所得化合物是已知物还是未知物.

二、结构研究的主要程序

(一)确定分子式,计算不饱和度

分子式的测定主要有以下几种方法.

1.元素定量分析配合分子量测定

在进行元素定量分析前应先进行元素定性分析,如采用钠融法等。元素定量分析，如果化合物只含C、H、O时,通常只作C、H定量,O则由扣除法求得。

三、结构研究中采用的主要方法

C79.35%H10.21%

O=(100-79.35-10.21)%=10.44%

各元素百分含量除以该元素原子量，得三种元素在结构中所占比例，以其中最小一项除以各数，得三者原子比。取整数，得实验式：C10H16O1

分子式为（C10H16O1

）n,n=1,2,3。确切的分子式待分子量测定后才能确定。(一)确定分子式,计算不饱和度

分子量的测定目前最常用的方法为质谱法(MS)。如电子轰击质谱(EI-MS)法测定分子离子峰(M+,m/z)为456。即（C10H16O1

）n=456，n=456/152=3

分子式为C30H48O3(一)确定分子式,计算不饱和度

2.同位素丰度比法

已知组成有机化合物的主要元素均由相对丰度比一定的同位素所组成,且重元素一般比轻元素重1~2个质量单位。由重元素组成的分子将比由轻元素组成的分子重1~2个质量单位。在MS图上,除分子离子峰[M]+,还有[M+1]+及[M+2]+两个同位素峰。对一定的化合物来说,其[M]+,[M+1]+及[M+2]+峰的相对强度应为一定值。同位素丰度比法可以求算分子式即根据这一原理。(一)确定分子式,计算不饱和度

3.高分辨质谱法(HR-MS)

可将物质的质量精确测定到小数点后第3位。以12C=12.00000为基准,则1H并不正好是1个原子质量单位(amu),而是1.007825,14N=14.00307,16O=15.99491。(一)确定分子式,计算不饱和度

分子式确定后，计算不饱和度（Indexofunsaturation,u）

u=Ⅵ-Ⅰ/2+Ⅲ/2+1

Ⅰ为一价原子（H,D,X）的数目

Ⅲ

为三价原子（N，P）的数目

Ⅵ

为四价原子（C,S）的数目

C30H48O3

u=30-48/2+0/2+1=7(一)确定分子式,计算不饱和度

质谱可用于确定分子量及求算分子式和提供其他结构信息。此外,由于在一定条件下化合物的开裂还遵循一定规律,故比较试样与标准品在同一装置,同一条件下测得的EI-MS图,可以鉴定是否为同一化合物；如为未知化合物,还可由分子离子丢失的碎片离子大小或由碎片离子的m/z值以及裂解特征推定或者复核分子的部分结构。（二）质谱(Massspectrometry,MS)

化合物分子经电子流冲击或用其他手段打掉一个电子后，形成正电离子，在电场和磁场的作用下，按质量大小排列而成的图谱。

质谱是研究化学结构常用的重要手段之一。由于质谱法样品用量少，提供的信息多，能与色谱法连用（GC-MS）。故在有机化学，石油化工，药物化学及环境保护等方面均得到了广泛的应用。（二）质谱(Massspectrometry,MS)

电子轰击法（EI-MS）：

测定EI-MS时,需要先将试样加热气化,使之进入离子化室,而后才能电离。故容易发生热分解的化合物或难于气化的化合物,如醇,糖苷,部分羧酸等,往往测不到分子离子峰,看到的只是其碎片峰。而一些大分子物质,如糖的聚合物,肽类等,也因难于气化而无法测定。（二）质谱(Massspectrometry,MS)

一些对热不稳定的试样,如糖苷,醇类等,进行乙酰化或三甲基硅烷化(TMS化),制成对热稳定性好的挥发性衍生物后再进行测定。另外,还开发了使试样不必加热气化而直接电离的新方法,如

化学电离(chemicalionization,CI-MS),

场致电离(fieldionization,FI-MS),

场解析电离(fielddesorptionionization,FD-MS)

快速原子轰击电离(fastatombombardment,FAB-MS

电喷雾电离(electrosprayionization,ESI-MS)（二）质谱(Massspectrometry,MS)

按电离方式的不同，最常使用的质谱为：

EI-MS

电子轰击质谱

FD-MS场解析电离质谱

FAB-MS快速原子轰击电离质谱

ESI-MS电喷雾电离质谱（二）质谱(Massspectrometry,MS)

1.FD-MS（场解析电离质谱）特别适合对热不稳定,极性大,难挥发的化合物的测定。捡出灵敏度高(可达g),谱图也比较单纯。大量事实表明:糖苷、氨基酸、肽类、核酸、抗生素等化合物在FD-MS谱中均显示明显的:[M+H]+(M+1)，[M+Na]+(M+23),甚至[M+K]+(M+39)峰,并且随着发射丝电流强度的降低,碎片离子峰越来越少,而[M+H]+峰则越发突出。（二）质谱(Massspectrometry,MS)

2.FAB-MS快速原子轰击电离质谱

比较FD-MS与FAB-MS的测定结果,可见FD-MS在高质量区提供的信息比较详尽,但苷元部分的结构碎片信息则相对较少。可是FAB-MS则不然,除了给出分子量及糖的碎片信息外,在低质量区还给出了苷元的结构碎片,从而弥补了FD-MS的不足。（二）质谱(Massspectrometry,MS)

分子中价键伸缩及弯曲振动将在光的红外区域,即4000-625cm-1处引起吸收。测得的吸收图谱叫红外光谱。

分两个区，4000-1500cm-1的区域为特征频率区(functiongroupregion),许多特征官能团,如羟基、氨基以及重键、芳环等吸收均出现在这个区域,并可据此进行鉴别。1500-600cm-1的区域为指纹区(fingerprintregion),其中许多吸收因原子或原子团间的键角变化所引起,形状比较复杂,犹如人的指纹,可进行化合物的真伪鉴别。

（三）红外光谱(Infraredspectra,IR)3300~3000

弱吸收烯氢、芳氢、C=N

强吸收O-H、N-H3000~2700

饱和C-H2400~2100

不饱和三键1900~1650C=O及其衍生物1680~1500C=C及芳香核骨架震动、C=N等1500~1300

饱和C-H面内弯曲振动1000~650

不饱和C-H面外弯曲振动（三）红外光谱(Infraredspectra,IR)

分子中的电子可因光线照射从基态

(groundstate)跃迁至激发态

(excitedstate)。其中,π→π*跃迁以及n→π*跃迁可因吸收紫外光及可见光所引起,吸收光谱将出现在光的紫外及可见区域(200-700nm),所测得的光谱叫紫外-可见光谱(ultraviolet-visiblespectra,UV-vis)(图1-28)。（四）紫外-可见吸收光谱(Ultravioletspectra,UV)

含有共轭双键、发色团及具有共轭体系的助色团分子在紫外及可见光区域产生的吸收即由相应的π→π*及n→π*跃迁所引起。饱和碳氢化合物,因σ→σ*跃迁需要的能量较大,超出了通常的紫外及可见光范围,故在上述区域没有吸收。图1-29为β-藏茴香酮的UV吸收光谱图,横轴为波长,以nm表示,纵轴为吸收度(abeorbance，A)。（四）紫外-可见吸收光谱(Ultravioletspectra,UV)

UV光谱对于分子中含有共轭双键、α，β-不饱和羰基(醛、酮、酸、酯)结构的化合物以及芳香化合物的结构鉴定来说是一种重要的手段。通常主要用于推断化合物的骨架类型;某些场合下,如香豆素类、黄酮类等化合物,它们的UV光谱在加入某种诊断试剂后可因分子结构中取代基的类型、数目及排列方式不同而发生不同的改变,故还可用于化合物的精细结构。（四）紫外-可见吸收光谱(Ultravioletspectra,UV)

是有磁矩的原子核（如1H,13C）在磁场作用下，以射频进行照射，产生能级跃迁而获得的共振信号，称为核磁共振。在测定天然产物成分结构时，是一重要手段。包括氢谱（1H-NMR）,碳谱（13C-NMR）。

1.氢核磁共振

(1H-NMR)

氢同位素中,

1H的丰度比最大,信号灵敏度也高,故1H-NMR测定比较容易,应用也最广泛。1H-NMR测定中通过化学位移(δ)、谱线的积分面积以及裂分情况(重峰数及偶合常数J)可以提供分子中1H的类型、数目及相邻原子或原子团的信息,对有机化合物的结构测定具有十分重要的意义。（五）核磁共振谱(Nuclearmagneticresonance,NMR)

（1）化学位移(chemicalshift,δ)

1H核因周围化学环境不同,其外围电子云密度以及绕核旋转时产生的磁的屏蔽效应也不同。不同类型的1H核共振信号将出现在不同的区域(表1-23)。据此可以进行识别。氢谱化学位移范围δ1-10ppm

sp3δ1~2sp2δ6~8

一般来说δ烯氢>δ炔氢

>δ

烷氢1.氢核磁共振(1H-NMR)

(2)峰面积

因为1H-NMR谱上积分面积与分子中的总质子数相当,故如分子式已知,可据此算处每个信号所相当的1H数。

(3)信号的裂分及偶合常数(J)

已知磁不等同的两个或两组1H核在一定距离内会因互相自旋偶合干扰而使信号发生分裂,表现出不同裂分,如s(single,单峰)、d(doublet,双峰)、t(triplet,三重峰)、q(quartet,四重峰)、m(multiplet,多重峰)等。1.氢核磁共振(1H-NMR)

质子裂分后的谱线数(＃)=n+1,其中n为干扰核的数目。裂分间的距离为偶合常数(Couplingconstant,J,Hz),用以表示互相干扰的强度,其大小取决于间隔键的距离。间隔的键数越少,则J的绝对值越大;反之,则越小。通常,超过三根单键以上的偶合可以忽略不计。但在π系统中,如烯丙基及芳环,因电子流动性较大,即使间隔超过了三根键,仍可发生偶合,但作用较弱,1.氢核磁共振(1H-NMR)

由于氢谱中各类氢出现的范围仅0-10ppm,使环境相近的氢往往分不开，大部分氢堆集成山形峰，不易检出。近年来碳谱得到迅速发展，碳谱的主要特点是化学位移范围宽达200ppm以上，可直接提供有关分子骨架结构的信息。氢谱和碳谱互相补充，成为研究天然产物成分结构不可缺少的工具。在鉴定结构时,与1H-NMR相比,

13C-NMR无疑起着更为重要的作用。但是由于NMR的测定灵敏度与磁旋比(r)的三次方成正比,而13C的磁旋比因为仅为1H的1/4,加之自然界中的碳元素中,

13C的丰度比又只有1%,故13C-NMR测定的灵敏度只有1H的1/6000,致使13C-NMR长期以来不能投入实际应用。2.碳核磁共振(13C-NMR)

由于脉冲傅立叶变换核磁共振装置(PulseFT-NMR)的出现及计算机的引入,才使这个问题得以真正解决。

(1)FT-NMR的简单原理:在脉冲FT-NMR装置中,采用强的脉冲照射使分子中所有的13C核同时发生共振,生成在磁豫期内表现为指数形式衰减的正弦波信号(自由诱导衰减,FID),再经傅立叶变换(Fouriertranslation)即成为正常的NMR信号(图1-31)。随着脉冲扫描次数的增加及计算机的累加计算,

13C信号将不断得到增加,噪音则越来越弱。

经过若干次的扫描及累加计算,最后即可得到一张好的13C-NMR谱。2.碳核磁共振(13C-NMR)

(2)13C的信号分裂:

由于13C与1H均为磁性核,故在间隔一定键数范围内也可通过自旋偶合干扰使对方信号产生裂分。1H-NMR谱中,因为13C的自然丰度比较小,故这种偶合干扰小,可以忽略不计。但13C-NMR谱则不同,13C-13C之间的同核偶合影响一般可以不予考虑。而1H的偶合影响(异核偶合)却表现得十分突出。因1H核自旋偶合干扰产生得裂分数目仍然遵守n+1规律。以直接相连得1H得偶合影响为例,

13C信号将分别表现为q(CH3)、t(CH2)、d(CH)及s(C)。2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常见13C-NMR谱类型及其特征①噪音去偶谱:

方法是采用宽频的电磁辐射照射所以1H核使之饱和后测定13C-NMR谱。此时,

1H对13C的偶合影响全部消除,所有的13C信号在图谱(图1-33)上均作为单峰出现,对判断13C信号的化学位移十分方便。另外,因照射1H后产生的NOE效应,连有1H的13C信号强度将会增加,季碳信号因不连有1H,将表现为较弱的吸收峰。2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常见13C-NMR谱类型及其特征

②选择氢核去偶谱(selectiveprotondecouplingspectrum,SPD)及远程选择氢核去偶谱(longrangselectiveprotondecouplingspectrum,LSPD):方法是对某个(或某几个)氢核进行选择照射,以消除其偶合影响。

此时峰形发生改变的信号只是与之有偶合关连的13C信号。

2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常见13C-NMR谱类型及其特征

③DEPT:系通过改变1H核的脉冲宽度（θ）或设定不同的弛豫时间，使不同类型的13C

信号在图谱上呈单峰形式分别朝上或向下伸出。

θ=135˚

时季C信号消失

CH3,CH↑CH2↓

θ=90˚

时季C信号消失

CH3,CH2信号消失CH↑

θ=45˚

时季C信号消失

CH3,CH2,CH↑

2.碳核磁共振(13C-NMR)

(3)常见13C-NMR谱类型及其特征

(4)13C信号的化学位移:

13C-NMR谱与1H-NMR谱不同,化学位移的幅度较宽,约为200各化学位移单位,故信号之间很少重叠,识别起来比较容易。与1H-NMR一样,

13C的信号化学位移也取决于周围的化学环境及磁环境,并可据此判断13C的类型。显然,改变某个13C核周围的化学环境或磁环境,如引入某个取代基,则该13C信号即可能发生位移。位移的方向(高场或低场)及幅度已经积累了一定经验规律。常见的有苯的取代基位移、羟基的苷化位移、酰化位移等,在结构研究中均具有重要的作用2.碳核磁共振(13C-NMR)

在一维核磁共振谱(1D-NMR)中,如果信号过于复杂或者堆积一起难于分辩时,则识别信号之间的偶合关系将十分困难。若采用二维核磁共振技术则会收到良好的效果。

11H-1HCOSY

1H1H相关谱

2HMQC谱（13C-1HCOSY）

13C1H近程相关（示1JCH）

3HMBC谱（13C-1HCOSY）

13C1H远程相关谱(示2JCH,3JCH以上的13C1H相关)

4NOESY谱（1H核之间的NOE相关）

3.二维核磁共振(2D-NMR)11H-1HCOSY即1H1H相关谱2HMQC谱（1H13C近程相关）3HMBC谱（1H13C远程相关谱）4NOESY谱（1H核之间的NOE相关）

为了在二维图谱上观察NOE效应而开发出来的新技术。在其谱中，不仅空间相近的质子间NOE效应可以观测到，而且还能作为相关峰出现在图谱上。

1.旋光光谱的种类

用不同波长的偏振光照射光学活性化合物,并用波长对比旋[α]×10-2或分子比旋[Φ]×10-2作图,得到的曲线即为旋光光谱(Opticalroratorydispersion,ORD)。常见有下列几种类型:

(1)平坦谱线

(2)单纯Cotton效应谱线

(3)复合Cotton效应谱线

(六)旋光光谱

2.旋光光谱的测定意义旋光光谱及其Cotton效应谱线特征与分子的立体化学结构(构型、构像)有着重要的关联。以前述4、5两个化合物为例,仅A/B环上C-5构型不同,ORD谱即示有很大差别。化合物4的ORD谱表现为3-keto-5α-steroid的特征,5则表现3-keto-5β-steroid的特征。(六)旋光光谱

第一节单糖

一、单糖的分类2.根据分子中含碳原子数不同分为丙糖、丁糖、己糖等丁醛糖戊醛糖己酮糖二、单糖的结构（二）.葡萄糖的环状结构与构象三.单糖的化学性质（二）、酸碱溶液中单糖的化学反应2.酮糖与醛糖的互变重排

单糖在弱碱如Ba(OH)2溶液中很不稳定，可以发生互变异构。如葡萄糖(I)在弱碱如Ba(OH)2溶液中，通过烯醇式结构，部分转化成甘露糖(II)、果糖(III)，成为三者的平衡混合物。（三）成苷反应（四）成酯反应

糖和酸反应可生成酯

如：

酸羧酸无机含氧酸α-D-吡喃葡萄糖

-1-磷酸酯

-D-呋喃果糖-1，6-二磷酸酯四、重要的单糖（一）、D-

（-）-核糖和D-

（-）-2-脱氧核糖1.D-核糖2.D-2-脱氧核糖2.D-(+)-葡萄糖

人体所需能量的重要来源

体内葡萄糖以磷酸酯形式存在

葡萄糖-1-磷酸酯G-1-P

葡萄糖-6-磷酸酯G-6-P磷酸变位酶G-1-G-6-PP3.D-果糖

游离态（单分子）：

以六元环的半缩酮结构存在结合态（与其他分子结合）：以六元环的半缩酮结构存在

β-D-呋喃果糖-6-磷酸酯β-D-呋喃果糖-1，6-磷酸酯第十二章糖类（二）【教学目标】1．掌握麦芽糖和蔗糖的结构和性质，淀粉的性质

2．熟悉糖元的结构及性质

3．了解维生素的性质【教学重点】

麦芽糖、蔗糖和淀粉的性质【教学难点】

多糖的结构【教学方法】

讲解，多媒体演示第二节二糖一个单糖分子的半缩醛羟基与另一个单糖分子的羟基（醇羟基或半缩醛羟基）之间缩去一分子水的产物二糖蔗糖麦芽糖乳糖纤维二糖半缩醛（酮）羟基+醇羟基二糖分子含半缩醛羟基半缩醛（酮）羟基+半缩醛（酮）羟基二糖分子无半缩醛羟基糖的构型αβα-1，4苷键β-1，4苷键苷键类型1.麦芽糖

（1）水解：麦芽糖两分子葡萄糖（2）结构：麦芽糖酶α-1，4苷键半缩醛羟基3.还原性：麦芽糖分子有半缩醛羟基，为还原性糖麦芽糖+班氏试剂砖红色α-D-葡萄糖残基α-D-葡萄糖残基2.蔗糖

麦芽糖酶或苦杏仁酶或酸

（3）还原性：蔗糖无半缩醛（酮）羟基，为非还原性糖

蔗糖+班氏试剂

（1）水解：蔗糖葡萄糖+果糖

（2）结构：

1.定义：由数百上千个单糖分子以苷键连结聚合而成的高分子化合物

2.水解：多糖单糖（最终产物）

3.分类：

均多糖杂多糖一种单糖两种以上单糖或单糖衍生物水解水解第三节多糖

直链淀粉支链淀粉α-1，4苷键α-1，4或α-1，6苷键几百到一万个α-D-葡萄糖残基三万个α-D-葡萄糖残基20%80%I2进入螺旋圈生成蓝色物质I2进入螺旋圈生成紫红色物质

2.结构：初级螺旋状结构高级立体结构一、淀粉

1.分类：3.水解过程：

淀粉+I2显色蓝色糊精蓝紫色红糊精红色无色糊精无色麦芽糖无色葡萄糖无色淀粉麦芽糖葡萄糖淀粉酶麦芽糖酶（1）酸存在条件下水解：

（2）酶水解：二、糖原动物淀粉

人体含量：400g，颗粒形式存在于肝细胞和肌肉组织,由食物消化的葡萄糖转化而成。1.结构：单元α-D-葡萄糖Mw1×108

苷键α-1，4和α-1，6苷键每12-18个α-1，4苷键相连的葡萄糖，有一个α-1，6苷键

2.鉴别：I2

+糖原紫红色

三、纤维素

构成所有活的植物的细胞壁纤维组织

1.结构：以β-1，4苷键连结β-D-葡萄糖成线状结构β-1，4苷键8000-10000一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素类概念：苯丙素是天然存在的一类含有一个或几个C6-C3基团的酚性物质。常见的有苯丙烯、苯丙酸、香豆素、木脂素等，广义的讲，黄酮类也是苯丙素的衍生物。大多数的天然芳香化合物生源由此而来。取代方式：在苯核上常有羟基和烷氧基取代，有时会有烷基取代。生源：是由莽草酸（shikimicacid)通过芳香氨基酸（苯丙氨酸或酪氨酸）合成而来。一、概述一、概述一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素类

植物中存在的苯丙酸类成分主要是桂皮酸的衍生物。有四种羟基桂皮酸在植物中是广泛存在的：

1对羟基桂皮酸R1=HR2=H

（p-hydroxycinnamicacid)2咖啡酸（caffeicacid)OHH3阿魏酸(ferulicacid)OCH3H4芥子酸（sinapicacid)OCH3OCH3至少还有六种桂皮酸衍生物，但较少见，如异阿魏酸(isoferulicacid)、邻羟基桂皮酸(o-hydroxycinnamicacid)、对甲氧基桂皮酸(p-methoxycinnamicacid)等。二、苯丙酸衍生物苯丙酸类化合物常与不同的醇、氨基酸、糖或有机酸等结合成酯存在，其中一些化合物还有较强的生理活性。绿原酸（chlorogenicacid）绿原酸是3-咖啡酰奎宁酸，存在于很多中药如茵陈、金银花中，是其抗菌、利胆的有效成分。中华人民共和国药典一部（2000版）中收录的金银花，其含量测定方法是以绿原酸为对照品进行HPLC测定。同样，药典收录的复方制剂“双黄连口服液”是由金银花、黄芩和连翘组成的复方，其鉴别项中即以是否含的绿原酸作为鉴别金银花的依据。除此以外，常见含有苯丙酸成分的中药还有升麻(含阿魏酸等)、茵陈（含绿原酸）及川芎（含阿魏酸）等。二、苯丙酸衍生物一、概述二、苯丙酸衍生物三、香豆素Coumarin第三章苯丙素类

香豆素是具有苯骈α-吡喃酮母核的一类化合物的总称，在结构上可看作顺式邻羟基桂皮酸失水而成的内酯。香豆素类化合物也广泛分布于植物界，只有少数来自动物和微生物，在伞形科、豆科、芸香科、茄科和菊科等植物中分布更广泛。其中被药典收载的有秦皮、白芷、独活、前胡、菌陈、补骨脂等。在植物体内，香豆素类化合物常常以游离状态或与糖结合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、叶、茎和果中，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。三、香豆素Coumarin三、香豆素

(一)香豆素的结构类型

前已述及，香豆素在植物体内是由桂皮酸经氧化、环合而成，教材P111给出了香豆素在体内的衍生过程，从图中可以看出，几乎所有的香豆素都含有7-氧取代基。同时7-氧代使得6-和8-位电子云密度增大，易于被亲电的异戊烯基进攻，从而在6-或8-位形成异戊烯基取代，并进一步环合成新的含氧环。据此，我们常把香豆素类化合物进一步分成下列几个类型：

1简单香豆素：只在苯环上有取代基，常为羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯基等，其中7-位总为含氧取代，6-位和8-位接异戊烯基较多。

ex.广泛分布于被子植物各科如芸香科、菊科、茄科、豆科等多种植物的七叶内酯(亦称秦皮乙素，esculetin)及其葡萄糖苷七叶苷(亦称秦皮甲素，esculin)，药理实验证实二者均具有抗炎、镇痛和抗菌活性。三、香豆素

(一)香豆素的结构类型

ex.伞形科植物欧前胡(尹波前胡,Peucedanumosthruthium)根状茎中的王草质(ostruthin)，6位含有两个异戊烯基的十碳链，该化合物具抗细菌和抗真菌作用

简单香豆素一般在7位接含氧取代基，而异戊烯单元则存在于6位或8位。三、香豆素

(一)香豆素的结构类型2呋喃香豆素：苯环上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环。成环后常伴随着失去3个碳原子。分为线型(linear)和角型(angular)两种。

存在于豆科植物粉绿小冠花(Cornillaglauca)种子，补骨脂(Psoraleacorylilolia)果实中的补骨脂内酯，是线型呋喃香豆素，可作为皮肤科用药，有光敏作用，注射或内服，再以长波紫外线或日光照射，可使受照射处皮肤红肿，色素增加。适用于白癜风、牛皮癣及斑秃。在紫外线存在时，可引起DNA合成损伤。另外还具有止血、抗菌等作用。三、香豆素

(一)香豆素的结构类型

存在于伞形科植物如牛防风的根和白芷属一些植物果实中的茴芹内酯(pimpinellin)是角型呋喃香豆素，为结核菌抑制剂，可抑制结核分支杆菌的生长。3吡喃香豆素：苯环上的异戊烯基与邻位酚羟基环合而成2,2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。也分为线型(linear)和角型(angular)两种。三、香豆素

(一)香豆素的结构类型

存在于芸香科植物美洲花椒树皮、芸香根、柠檬根等中的花椒内酯(xanthyletin)具解痉作用，还有抗癌和抗菌活性，体外对培养的人的宫颈癌Hela细胞的抑制作用。该化合物为线型吡喃香豆素。存在于伞形科植物岩风和黄盔芹的根中的化合物黄盔芹素(xanthogalin)是一个角型吡喃香豆素，在吡喃环上还接有一个异戊烯取代基，该化合物能使胆固醇引起动脉粥样硬化的家兔的动脉压一时性下降和心率减慢，并有舒张血管及解除外周血管和小肠痉挛的作用。三、香豆素

(一)香豆素的结构类型其它香豆素：在α-吡喃酮环上有取代基。C3、C4上常有苯基、羟基、异戊烯基等取代。教材P113

亮菌甲素：得自于白蘑科真菌假蜜环菌菌丝体，对胆道系统的压力起到很好的调节作用，使胆汁能顺利地排出。对一些胆道运动障碍的疾患、胆道内小的结石、胆管及胆囊的炎症，能起良好的作用，临床效果良好。

海棠果内酯：得自藤黄科植物海棠果，具有抗炎活性，还有抗关节炎作用。逆没食子酸，又称鞣花酸，得自大戟科、胡桃科、蔷薇科等多种植物，也常以游离态或结合态存在于许多植物的虫瘿或叶子中，为止血剂，有兴奋子宫的作用，对妊娠8,12,16天的小鼠，静脉注射1.2mg/kg时，可增加流产的发生率。三、香豆素

(一)香豆素的结构类型其中4,7-二羟基香豆素易发生互变异构形成2,7-二羟基色原酮。三、香豆素

(一)香豆素的结构类型1

性状天然的香豆素多有完好的结晶，大多具香味。小分子的香豆素有挥发性，能随水蒸气蒸出，并能升华。但香豆素的苷则多无香味和挥发性，亦不能升华。2溶解度游离香豆素一般不溶或难溶于水，可溶于沸水，易溶于苯、乙醚、氯仿和乙醇等有机溶剂。香豆素苷能溶于水、醇，难溶于乙醚、苯等低极性有机溶剂。3荧光香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶，在紫外光下可见蓝色荧光。7-位导入羟基后，荧光增强，甚至在可见光下也能看到荧光。一般香豆素遇碱后荧光加强。7-羟基香豆素在8-位引入羟基，荧光则消失。香豆素荧光与结构之间的关系尚不清楚。三、香豆素

(二)香豆素的理化性质4内酯性质和碱水解反应三、香豆素

(二)香豆素的理化性质顺式邻羟基桂皮酸不稳定，但一些特殊结构的香豆素却能形成稳定的顺式邻羟基桂皮酸衍生物。三、香豆素

(二)香豆素的理化性质5显色反应（1）异羟肟酸铁反应--------内酯的显色反应碱性条件下，香豆素内酯开环，并与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。（2）与酚类试剂的反应具有酚羟基，可与FeCl3试剂产生颜色反应；

若酚羟基的对位未被取代，或6-位上没有取代，其内酯环碱化开环后，可与Gibb’s试剂、Emerson试剂反应。机制如下：三、香豆素

(二)香豆素的理化性质Gibb’s反应：符合以上条件的香豆素乙醇溶液在弱碱条件下，2,6-二氯(溴）苯醌氯亚胺试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。Emerson反应：符合以上条件的香豆素的碱性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的铁氰化钾试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。三、香豆素

(二)香豆素的理化性质

一般利用香豆素的溶解性、挥发性及具有内酯结构的性质进行提取分离。1系统溶剂法：

常用苯,乙醚,EtOAc,丙酮和甲醇依次萃取。2水蒸气蒸馏法：适用于具有挥发性的小分子香豆素。3碱溶酸沉法：香豆素类化合物多呈中性或弱酸性，所以常与中性、弱酸性杂质混在一起。可利用内酯遇碱能开环溶解，加酸又环合沉淀的特性加以分离。4色谱分离法：三、香豆素

(三)香豆素的提取分离1紫外光谱香豆素274nm311nm(苯环引起)(α,β-不饱和内酯引起)黄酮250~285nm304~350nm(苯甲酰系统引起)(桂皮酰系统引起)2红外吸收光谱香豆素的红外吸收和α-吡喃酮相似。与芳环共轭的α-吡喃酮的羰基多位于ν1695~1725cm-1，与羰基共轭的双键峰多位于1625~1640cm-1

，C1位氧原子所形成的C-O键的吸收多位于1260~1280cm-1。另外，由于具有芳环结构，故在1500~1600和700~900cm-1之间有苯环的特征吸收峰。如果有羟基取代，则在3200~3600cm-1有羟基的特征吸收峰。三、香豆素

(四)香豆素的波谱学特征3质谱有较强的分子离子峰，基峰通常是失去CO的苯并呋喃离子。香豆素类化合物的质谱图中都有连续脱CO的碎片离子峰。含氧取代基越多，脱CO的峰越多。

7-甲氧基香豆素的分子离子峰是基峰，由于具有甲氧基，因此形成了[M-CO-CH3]+峰。三、香豆素

(四)香豆素的波谱学特征4核磁共振谱受内酯羰基吸电子共轭效应影响，3-,6-,8-H信号位于较高场，4-,5-,7-H信号位于较低场。7-位有氧取代时，由于其供电子共轭效应，使得C-3的电子云密度增大，3-H的化学位移向高场位移。7-氧代，8-烷基取代的香豆素与7-氧代，6-烷基取代的香豆素，利用两个芳香质子的信号是可以区别的，如下表示：三、香豆素

(四)香豆素的波谱学特征第四章醌类化合物一、概述二、

结构类型三、醌类化合物的理化性质四、蒽醌类化合物的提取与分离五、醌类化合物的光谱特征一、概述

醌类化合物是一类在自然界分布广泛的化合物，它包括醌类及容易转变为具有醌类性质的化合物。醌类化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科属以及低等植物地衣类和菌类的代谢产物中。是许多天然药物如大黄、何首乌、虎杖、决明子、芦荟、丹参等药材的有效成分。醌类化合物具有多方面的生理活性，如致泻、抗菌、利尿和止血等，还有一些醌类化合物具有抗癌、抗病毒、解痉平喘等作用，是一类很有前途的天然药物。从结构上讲，醌类化合物可分为苯醌、萘醌和蒽醌等。其中蒽醌及其衍生物种类较多，生理活性也较广泛。第四章醌类化合物一、概述二、结构类型三、醌类化合物的理化性质四、蒽醌类化合物的提取与分离五、醌类化合物的光谱特征一苯醌类（benzoquinones)

有邻苯醌和对苯醌两种天然的多为对苯醌常见的取代基为OH，OMeMe和烷基等对苯醌邻苯醌较简单的对苯醌多为黄色或橙黄色结晶，能随水蒸气蒸馏，常有令人不适的臭味，对皮肤和粘膜有刺激性，易被还原成相应的对苯二酚。中草药中含有对醌衍生物的种类不多。二、结构类型对苯醌是黄色晶体，熔点115.7℃，能随水蒸气蒸出，具有刺激性臭味，有毒，能腐蚀皮肤，能溶于醇和醚中。对苯醌很容易被还原成对苯二酚。如将对苯醌的乙醇溶液和无色的对苯二酚的乙醇溶液混合，溶液颜色变为棕色，并有深绿色的晶体析出。这是一分子对苯醌和一分子对苯二酚结合而成的分子配合物，叫做醌氢醌，它的构造式表示如下：在醌氢醌溶液中插入一铂片，即组成醌氢醌电极，这个电极的电位与溶液中的氢离子浓度有关，可用于测定溶液的氢离子浓度。二、结构类型一些带有较高级直链烃基侧链的对醌衍生物有驱除肠内寄生虫的作用，如白花酸藤果和木桂花果实的驱绦虫有效成分证明是信筒子醌(embellin)。泛醌类(ubiquinones)是一类广泛存在于自然界包括微生物、高等植物和动物体中，能参与细胞的基本生化反应，主要作用在于氧化磷酰化反应中的电子传导，是生物氧化反应中的一种辅酶，又称辅酶Q类（coenzymesQ）。自然界存在的是辅酶Q6---Q10，其同系物已全部合成制得，治疗某些血液疾病和肌肉疾病。一些霉菌的代谢产物中，亦曾发现的对苯醌的存在，例如具有强烈抗菌作用的夫霉醌(fumigatin)，是得自霉菌Aspergilusfumigatus培养液中的一种抗菌素。二、结构类型--苯醌二萘醌（naphthoquinones)

有三种可能结构，但天然的萘醌仅有α-萘醌

中药中的萘醌多带有羟基，多呈橙色至黄色。一些化合物具有较强的生理活性。胡桃醌(juglone)存在于核桃未成熟的果皮（青皮）中，有抗出血的活性，共存的其几种还原衍生物，都有抗菌的生物活性，如α-氢化胡桃醌及其4-葡萄糖苷等。二、结构类型--萘醌

指甲花醌(lawsone)得自指甲花的叶，其甲醚存在于凤仙花的花中，具有强烈的杀霉菌作用。柿树的新鲜根中含有多种萘醌的衍生物包括蓝雪醌(plumbagin)，7-甲基胡桃醌和一些萘醌的二聚物和四聚物。其中蓝雪醌有刺激性臭气，并能刺激皮肤发泡，为一种植物抗菌素，曾供临床静脉给药以治疗葡萄球菌感染所引起的疖和痤疮。

二、结构类型--萘醌

也有不含羟基的萘醌衍生物，维生素K类即是一例。例如维生素K1和K2。维生素K1和K2的差别只在于侧链有所不同(K1n=3,K2n=2)，维生素K1为黄色油状液体，维生素K2为黄色晶体。维生素K1和K2广泛存在于自然界中，绿色植物（如苜蓿、菠菜等）、蛋黄、肝脏等含量丰富。维生素K1和K2的主要作用是能促进血液的凝固，所以可用作止血剂。在研究维生素K1和K2及其衍生物的化学构造与凝血作用的关系时，发现2-甲基-1，4-萘醌具有更强的凝血能力，称之为维生素K3，可由合成方法制得。二、结构类型--萘醌

维生素K3为黄色晶体，熔点105-107℃，难溶于水，可溶于植物油或其它有机溶剂。由于维生素K3是油溶性维生素，故医药上用的是它的可溶于水的亚硫酸氢钠加成物。

三菲醌如中药丹参根中所含多种化合物都是菲醌的衍生物，包括邻菲醌和对菲醌两种。二、结构类型--萘醌

丹参中的醌类化合物多为橙色、红色至棕红色的结晶，少数为黄色。具有抗菌及扩张冠状动脉的作用，是中药丹参的主要有效成分，总丹参酮可用于治疗金黄色葡萄球菌等引起的疖，痈，蜂窝组织炎、痤疮等疾病。由凡丹参酮IIA制得的丹参酮IIA磺酸钠注射液可增加冠脉流量，临床上治疗冠心病、心肌梗塞有效。

二、结构类型--菲醌四蒽醌(anthraquinones)

蒽醌是广泛存在于植物界的一种色素，是许多中药如大黄、何首乌、虎杖等的有效成分。目前已经发现的蒽醌类化合物近200种，主要分布于高等植物中，其他则主要存在于真菌及地衣类中，在动物及细菌中也偶有发现，而且在真菌、地衣和动物中存在的蒽醌类化合物的结构也往往比较特殊，这类化合物具有多方面的生理活性，是醌类化合物中最重要的一类物质。在植物中的蒽醌衍生物主要分布于根、皮、叶及心材，也可在茎、种子、果实中。多和糖结合成苷，或以游离态存在。

二、结构类型--蒽醌植物中蒽醌衍生物种类较复杂，包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物：蒽醌，氧化蒽酚，蒽酚，蒽酮及蒽酮的二聚体。其中大黄素型是分布最广泛的一种蒽醌化合物。

二、结构类型--蒽醌一单蒽核类蒽醌及其苷类天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见。

1,4,5,8位为α位

2,3,6,7位为β位

9,10位为meso位，又叫中位植物中存在的蒽醌类成分多在蒽醌母核上有不同数目的羟基取代，其中以二元羟基蒽醌为多，在β位多有一个甲基、羟甲基、甲氧基、醛基或羧基取代，个别蒽醌化合物还有两个碳原子以上的侧链取代。可呈游离形式或与糖结合成苷的形式存在于植物体内。蒽醌的结构类型有一定的规律性，根据羟基在蒽醌母核上的分布状况不同，将羟基蒽醌分为两类：大黄素型和茜素型。

二、结构类型--蒽醌大黄素型：羟基分布于两侧苯环上，多呈黄色。许多重要的中药如大黄、决明中有致泻作用的1,8-二羟基蒽醌衍生物均属于这一类型。以下五种大黄素型羟基蒽醌在中药中分布比较广泛。羟基蒽醌衍生物多与葡萄糖、鼠李糖结合成苷，有单糖苷，也有双糖苷，如

二、结构类型--蒽醌(2)茜素型：羟基分布于一侧苯环上，颜色较深，多呈橙黄色至橙红色。种类较少，最重要的中药是茜草。茜草的根能止血、活血，主治咳嗽、痰中带痰以及风湿性关节炎。从茜草根分离得到茜草素及其冬绿糖苷－－茜草苷、羟基茜草素、伪羟基茜草素等多种蒽衍生物，其中茜草素是重要的天然染料之一。在低年生茜草根中多以苷的形式存在，而在多年生的茜草根中主要以游离苷元的形式存在。

二、结构类型

--蒽醌2氧化蒽酚衍生物蒽醌在碱性溶液中可被锌粉还原生成氧化蒽酚及其互变异构体蒽二酚。氧化蒽酚及蒽二酚不稳定，氧化蒽酚易氧化为蒽酮（或蒽酚），蒽二酚易氧化为蒽醌，故较少存在于植物体中。

二、结构类型--蒽醌3蒽酚和蒽酮衍生物蒽醌在酸性条件被还原，生成蒽酚及其互变异构体－－蒽酮。蒽酚或蒽酮的一些羟基衍生物可以游离态或结合成苷类存在于一些植物性泻药中，往往是和相应的羟基蒽醌衍生物共存。一般含量比较少，因为这类成分可以缓缓被氧化成蒽醌类成分，故该类衍生物一般存在于新鲜植物中。

二、结构类型--蒽醌

对药用大黄根中各种蒽衍生物追踪一年的研究证明，蒽衍生物的总含量约为3.1％。蒽醌化合物和蒽酮之间的含量比随季节而变化，所有蒽衍生物在夏天多以蒽醌（氧化型）存在，而冬季则以蒽酮（还原型）存在，其间转化时间约三周。在蒽酮、蒽酮单糖苷、双糖苷之间的相对含量也有一循环变化，其间转换的条件是外界的温度。另外，大黄药材中含有的五种主要的羟基蒽醌类成分，其相应的蒽酚衍生物都可能存在于新鲜的大黄根茎中。但贮存三年以上的大黄，就不再检出这些蒽酚类成分了。再如新鲜的虎杖根中存在少量大黄酚蒽酚，是以苷的形式存在的，但在生长三年以后的根中，此种蒽酚特别是苷的形式显著减少。但是，如果蒽酚衍生物的meso位羟基与糖缩合成苷，则性质比较稳定，只有经过水解，除去糖才容易被氧化为蒽醌衍生物。大黄和鼠李皮等中都含有此种蒽酚苷类，只是不易提纯，研究起来较难

二、结构类型--蒽醌

柯桠素(chrysarobin)是大黄酚的还原产物，是剧烈的泻药，但少实用，一般作外用药，对治疗各种皮肤病有较好效果，但对皮肤刺激性太大，应用时要小心。

4C-糖基衍生物:是蒽醌的碳苷，即糖作为侧链通过C-C

键直接与蒽环相连。例如芦荟致泻的主要有效成分芦荟苷(barbaloin)即属此类化合物。

二、结构类型--蒽醌小知识：芦荟简介芦荟的起源与发展

芦荟（Aloe）,原产于非洲或地中海干燥地区，性寒味苦，入心、肝、脾径，是一种集医药医疗、美容化妆、保健护肤、食用和观赏功能为一体的经济作物,百合科芦荟属多年生常绿多肉质草本植物。

芦荟的药理作用及应用

目前，芦荟的应用主要集中在三个方面：化妆品、保健食品和药品。在芦荟产业发展过程中，发展最快、最易被消费者接受的是芦荟化妆品。一、杀菌作用二、润湿美容作用三、抗衰老作用四、防晒作用五、健胃下泄作用六、免疫与再生作用七、防虫、防腐作用八、防臭作用二双蒽核类1二蒽酮衍生物可看作是两分子的蒽酮脱去一分子氢后相互结合而成。又分为中位连接(C10-C10’)和α位(C1-C1’或C4-C4’)相连。这类物质多为黄色结晶，多以苷的形式存在，若催化加氢还原则生成二分子蒽酮，用三氯化铁氧化则生成二分子蒽醌。最重要的二蒽酮类化合物是从番泻叶中得到的番泻苷A,B,C,D.

二、结构类型--蒽醌番泻叶中含蒽衍生物约1.5％，主要成分为番泻苷A～D，以及大黄酸葡萄糖苷和大黄酚等。其中番泻苷A和B互为异构体，水解后均生物二分子葡萄糖和一分子苷元，其苷元是由二分子大黄酸蒽酮通过C10－C10’相互结合而成，苷元A为反式排列，苷元B为顺式排列。从其结构可知其苷均有旋光性，而苷元则无旋光性。其苷经铂的催化加氢反应，可生成二分子大黄酸蒽酮葡萄糖苷，苷元被铬酸氧化可生成两分子大黄酸。

二、结构类型--蒽醌

二、结构类型--蒽醌

番泻苷C和番泻苷D也是一对同分异构体，均由一分子大黄酸和一分子芦荟大黄素的蒽酮衍生物通过C10-C10键结合而成，其中苷C为反式，苷D为顺式。二者的苷和苷元均有旋光性。国产大黄中含番泻苷类约0.87％，主要是苷A和B，是大黄泻下作用最有效的有效成分，泻效最强。大黄中的大黄酸葡萄糖苷的泻下作用只有番泻苷类的三分之一，而其他的蒽醌苷类泻效很微弱，苷元的作用更弱。

二、结构类型--蒽醌

现在已知道，大黄泻下作用的有效成分不下20余种，在体内真正起泻下作用的物质是大黄中的番泻苷A受大肠内细菌作用的还原产物，但不是番泻苷元，而是大黄酸蒽酮或其8-葡萄糖苷。但这仍不能完全代表大黄的泻下效力。实验证明，番泻苷A泻下作用的ED50比大黄粉或浸膏泻下作用的ED50要大得多，即使以番泻苷A加上蒽醌苷的泻下作用的ED50也比大黄粉要大，可见大黄中还有起协同作用的物质或其它泻下作用较强的物质存在。近来，大黄对肾功能的药理和临床作用受到重视，研究表明，大黄提取物能有效地延缓慢性肾衰的进展，同时发现大黄酸治疗糖尿病肾病，大黄素治疗尿毒症均有良好的疗效。

二、结构类型--蒽醌2萘骈二蒽酮衍生物：

金丝桃属某些植物如贯叶连翘、小连翘中含有的金丝桃素(hypericin)、假金丝桃素(pseudohypericin)均为萘骈二蒽酮衍生物，

二、结构类型--蒽醌

金丝桃属(HypericumLinn)归于金丝桃科(Guttiferae)，约有400余种，是温带分布植物。我国有55种，8亚种，全国均有分布，但主要分布于西南地区，国外的该属植物分布于世界各地。

金丝桃素和假金丝桃素是金丝桃属植物中最具代表性的活性物质，金丝桃素首次由Dietrich于1891年分离得到，由S.Czerny于1911年命名为hypericin。大约在1950~1951年间最终确定其结构为4,4`,5,5`,7,7`-六羟基-2,2`-二甲基-萘骈二蒽酮。该化合物为蓝黑色针状结晶，不溶于多数有机溶剂，易溶于吡啶或其他有机胺类呈橙红色并带红色荧光。可溶于碱性水溶液，在低于pH11.5时呈红色溶液，高于此值时则为绿色溶液而带红色荧光。金丝桃素和假金丝桃素存在于多种金丝桃属植物中，以贯叶连翘中含量居多。

抑郁症是三大精神疾病之一，贯叶连翘很早在欧洲被用于镇静、抗抑郁及其他中枢神经系统疾病。研究表明，在金丝桃科中普遍存在的一些xanthone类化合物能抑制A型和B型单胺氧化酶，增加中枢神经系统的神经递质浓度。德国于1991年6月上市了一个以金丝桃素为标准的新的抗抑郁药。

二、结构类型--蒽醌

目前国际上对金丝桃属植物的兴趣，很大程度上是由于金丝桃素和假金丝桃素的抗病毒作用。研究表明，两种化合物在体外强烈地抑制各种逆转录病毒，包括人免疫缺陷病毒(HIV)，有报道认为金丝桃素在细胞内的HIV-1抑制作用是由于与其感染细胞中残留和毒粒成分相结合所致，是一种有杀病毒作用的药物。

二、结构类型--蒽醌第四章醌类化合物一、概述二、

结构类型三、醌类化合物的理化性质四、蒽醌类化合物的提取与分离五、醌类化合物的光谱特征一物理性质1性状：p153

颜色:与助色基的多少有关形态：2升华性：游离醌类化合物具有升华性，常压下加热可升华而不分解。小分子的苯醌类及萘醌类还具有挥发性，能随水蒸气蒸馏。如：大黄酚与大黄酚甲醚的升华温度在124C

芦荟大黄素185C

大黄素206C

大黄酸210C

一般升华温度随酸度的增强而升高三、醌类化合物的理化性质3溶解度：苷元：通常可（易）溶于苯、乙醚、氯仿，在碱性有机溶剂如吡啶、N-二甲基甲酰胺中溶解度也较大，可溶于甲醇及乙醇，不溶或难溶于水。蒽苷：极性较大，易溶于甲醇及乙醇，也能溶解于水，在热水中更易溶解，但在冷水中溶解度较小，几乎不溶于乙醚、苯、氯仿等溶剂。蒽醌的碳苷：在水中的溶解度很小，难溶于亲脂性有机溶剂而易溶于吡啶中。二化学性质1酸性醌类化合物因分子中酚羟基的数目及位置不同，酸性强弱有一定差别。三、醌类化合物的理化性质(1)苯醌和萘醌的醌核上的羟基酸性类似于羧基；(2)萘醌和蒽醌的苯环上的羟基酸性：β-羟基>α-羟基

β-羟基蒽醌的酸性较一般酚类要强，能溶于Na2CO3溶液中。尤其是热溶液中。

α-羟基的酸性很弱(pKa11.5)，不但比苯酚的酸性弱，而且不及碳酸第二步解离的酸性(pKa210.3),因此不能溶解于碳酸氢钠和碳酸钠溶液中。羟基数目增多，酸性也增强。羟基蒽醌的酸性随羟基数目的增加而增加，无论是α-位或β-位有羟基，其酸性都有一定程度的递增。如：α-羟基的酸性很弱(pKa11.5)，而1,4-与1,5-二羟基蒽醌三、醌类化合物的理化性质

虽各自能形成氢键，但酸性仍有增加(pKa分别为10.4和9.5)。1,8-二羟基蒽醌因两个羟基只能与同一个羰基形成氢键，酸性增加很多(pKa8.1),较碳酸的K2高出约百倍，所以大黄酚能溶于沸Na2CO3水溶液中。在β系中，2,6-二羟基蒽醌(pKa6.1)的酸性和碳酸的K1属同一数量级，所以1,3,6,8-四羟基蒽醌可溶于NaHCO3水溶液中，类似羧酸的性质。但是，处于邻位的二羟基蒽醌其酸性比只有一个羟基蒽醌的酸性还弱，这是由于相邻酚羟基缔合的影响。如茜草素(pKa18.2,pKa211.9).三、醌类化合物的理化性质因此，游离蒽醌的酸性强弱顺序为：含COOH>含2个以上β-羟基

>含1个β-羟基>含2个以上α-羟基

>含1个α-羟基可溶于Na2HCO3