黄酮类化合物YH

关于黄酮类化合物YH是一类重要的天然色素，也是中药中一类重要的有效成分。分布广泛，多分布于高等植物中，集中在被子植物。以唇形科、玄参科、爵麻科、菊科等存在较多。常以游离态或与糖结合成苷的形式存在。在花、叶、果中多为苷；在木质部多为苷元，生理活性多种多样，作用强，毒性不大。第一节、概述第2页,共184页，2024年2月25日，星期天色原酮2-苯基色原酮C6-C3-C6第3页,共184页，2024年2月25日，星期天糖糖醋酸-丙二酸途径桂皮酸途径RCH2COCoACoAOOCOHx3OHOOH查耳酮OOOHOO一、黄酮类化合物的生物合成途径生物合成研究表明A环来自于三个丙二酰辅酶A，B环来自于桂皮酰辅酶A。第4页,共184页，2024年2月25日，星期天定义：凡两个苯环（A、B）通过三碳链相互联结而成的一类成分称为黄酮类化合物。大多具有C6-C3-C6的基本骨架，且常有羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等取代基。二、基本结构和分类第5页,共184页，2024年2月25日，星期天(一)黄酮苷元的结构和分类根据B环连接位置（2位或3位）、C环氧化程度、C环是否成环等将黄酮类化合物分为以下七大类。

1黄酮和黄酮醇

2二氢黄酮和二氢黄酮醇

3异黄酮和二氢异黄酮

4查耳酮和二氢查耳酮类

5橙酮类

6花色素和黄烷醇类

7其他黄酮类第6页,共184页，2024年2月25日，星期天

R=H

黄酮

R=OH黄酮醇这里指的是狭义的黄酮，即2－苯基色原酮（2-苯基苯并γ吡喃酮）类，此类化合物数量最多，尤其是黄酮醇。如黄芩中的黄芩苷，芫花中的芹菜素、金银花中的木犀草素属于黄酮类；银杏中的山奈素和槲皮素属于黄酮醇类。第7页,共184页，2024年2月25日，星期天黄芩苷芹菜素木犀草素第8页,共184页，2024年2月25日，星期天山奈素杨梅素槲皮素R=H芦丁R=芸香糖第9页,共184页，2024年2月25日，星期天

R=H

二氢黄酮

R=OH二氢黄酮醇与黄酮和黄酮醇相比，其结构中C环C2-C3位双键被饱和，他们在植物体内常与相应的黄酮和黄酮醇共存。如甘草中的甘草素、橙皮中的橙皮苷均属于二氢黄酮类；满山红中的二氢槲皮素、桑枝中的二氢桑色素均属于二氢黄酮醇类。第10页,共184页，2024年2月25日，星期天橙皮素甘草素R=H甘草苷R=glc橙皮苷R=芸香糖第11页,共184页，2024年2月25日，星期天黄柏叶中具有抗癌活性的黄柏素-7-O-葡萄糖苷也属于二氢黄酮醇类。黄柏素-7-O-葡萄糖苷第12页,共184页，2024年2月25日，星期天二氢槲皮素二氢桑色素第13页,共184页，2024年2月25日，星期天异黄酮类为具有3－苯基色原酮基本骨架的化合物，与黄酮相比其B环位置连接不同。如葛根中的葛根素、大豆苷及大豆素均为异黄酮。大豆素R1=R2=R3=H

大豆苷R1=R3=HR2=glc

葛根素R2=R3=HR1=glc

第14页,共184页，2024年2月25日，星期天二氢异黄酮类可看作是异黄酮类C2和C3双键被还原成单键的一类化合物。如中药广豆根中的紫檀素就属于二氢异黄酮的衍生物。紫檀素

第15页,共184页，2024年2月25日，星期天查耳酮的主要结构特点是C环未成环，另外定位也与其他黄酮不同。其可以看作是二氢黄酮在碱性条件下C环开环的产物，两者互为同分异构体，常在植物体内共存。同时两者的转变伴随着颜色的变化。（举例）

二氢黄酮2-羟基查耳酮第16页,共184页，2024年2月25日，星期天中药红花中的红花苷为查耳酮类。红花在开花初期时，花中主要成分为无色的新红花苷（二氢黄酮类）及微量红花苷，故花冠是淡黄色；开花中期花中主要成分为黄色的红花苷，故花冠为深黄色；开花后期则变成红色的醌式红花苷，故花冠为红色。

第17页,共184页，2024年2月25日，星期天结构特点：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，但C原子定位也有所不同。是黄酮的同分异构体，属于苯骈呋喃的衍生物，又名噢哢。如黄花波斯菊花中含有的硫磺菊素就属于此类。

橙酮基本结构硫磺菊素第18页,共184页，2024年2月25日，星期天花色素类是一类以离子形式存在的色原烯的衍生物。广泛存在于植物的花、果、叶、茎等部位，是形成植物蓝、红、紫色的色素。由于花色素多以苷的形式存在，故又称花色苷。如矢车菊素、飞燕草素、天竺葵素等属于此类。

飞燕草素R1=R2=OH

矢车菊素R1=OHR2=H

天竺葵素R1=R2=H第19页,共184页，2024年2月25日，星期天黄烷醇类生源上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化合物。黄烷-3-醇在植物界分布很广，如儿茶素和表儿茶素。故又称为儿茶素类。儿茶素为中药儿茶的有效成分，具有一定的抗癌活性。（+）儿茶素（-）表儿茶素

第20页,共184页，2024年2月25日，星期天此类化合物大多不符合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。

银杏素凯林

麦冬高异黄酮A红镰酶素第21页,共184页，2024年2月25日，星期天存在于石苇、芒果叶和知母叶中,具有止咳去痰作用的异芒果素。异芒果素第22页,共184页，2024年2月25日，星期天另外少数黄酮类化合物结构复杂,如:水飞蓟素榕碱第23页,共184页，2024年2月25日，星期天

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第24页,共184页，2024年2月25日，星期天（二）天然黄酮类化合物存在形式

大部分与糖成苷，一部分以游离形式存在。1)游离黄酮类多为羟基、甲氧基、萜类侧链等取代的衍生物。2)苷类:糖的种类、数量、联接位置及联接方式不同，可组成不同的黄酮苷类。

第25页,共184页，2024年2月25日，星期天组成黄酮苷的糖类主要有单糖、双糖类、三糖类和酰化糖类。i.单糖类D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。第26页,共184页，2024年2月25日，星期天ii.双糖类槐糖（glc

1→2glc）、龙胆二糖（glc

1→6glc）、芸香糖（rha1→6glc）、新橙皮糖（rha1→2glc）、刺槐二糖（rha1→6gal）等。第27页,共184页，2024年2月25日，星期天iii.三糖类龙胆三糖（glc

1→6glc

1→2fru）、槐三糖（glc

1→2glc

1→2glc）等。iv.酰化糖类2-乙酰葡萄糖、咖啡酰基葡萄糖（caffeoylglucose）等。第28页,共184页，2024年2月25日，星期天三、黄酮类化合物的生物活性

1、对心血管系统的作用Vp样作用：芦丁、橙皮苷等有Vp样作用，能降低血管脆性及异常通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。扩冠作用：芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。降血脂及胆固醇：木樨草素第29页,共184页，2024年2月25日，星期天2、抗肝脏毒作用从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。(+)-儿茶素(catergen)也可抗肝脏毒作用，治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。第30页,共184页，2024年2月25日，星期天3、抗炎芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具抗炎作用。4、抗菌及抗病毒作用如木樨草素、黄芩苷、黄芩素5、解痉作用异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛；大豆苷、葛根素及葛根总黄酮可缓解高血压患者的头痛等症状；杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山奈酚、芫花素、羟基芫花素：止咳祛痰。第31页,共184页，2024年2月25日，星期天6、雌性激素样作用大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用，可能与它们与己烯雌酚结构类似。第32页,共184页，2024年2月25日，星期天7、清除人体自由基作用黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特点。另外还有降血脂、血糖，抗动脉粥样硬化及抗癌抗突变等作用。第33页,共184页，2024年2月25日，星期天8、抗肿瘤作用抗癌新药Flavopiridol的发现与研制，目前正被用于十几项一期和二期的癌症临床试验。最近，不同的研究者证实其对艾滋病也有异于其他药物的疗效。在从树皮中提取出纯化合物后，前HOECHST公司又进行了结构与人工合成的研究。由此建立了一系列同型物，包括Flavopiridol的专利。第34页,共184页，2024年2月25日，星期天一、性状

1、苷元多数为结晶；苷类多数是无定形粉末。

2、二氢黄酮（醇）、黄烷（醇）、黄酮苷有旋光性；其它苷元无旋光性。第二节性质与颜色反应第35页,共184页，2024年2月25日，星期天3.颜色与①分子中是否存在交叉共轭体系②助色团的数目及③取代基的位置有关。色原酮部分原本无色，但在2位引入苯环后，即形成交叉共轭体系，且通过电子的转移，重排，使共轭链延长，而表现出颜色。第36页,共184页，2024年2月25日，星期天黄酮、黄酮醇及苷类灰黄-黄色查耳酮黄-橙黄色二氢黄酮、二氢黄酮醇无色异黄酮微黄色其中，黄酮、黄酮醇及苷类、查耳酮等因分子中存在交叉共轭体系，在7,4’位引入-OH,OCH3等供电子基团则促进电子移位、重排，使化合物颜色加深。花色苷及其苷元的颜色随pH的不同而改变：呈现红（pH<7），紫（pH8.5）、兰（pH>8.5）第37页,共184页，2024年2月25日，星期天二、溶解度1、游离苷元难溶或不溶于水，易溶于MeOH,EtOH，EtOAc，Et2O。黄酮、黄酮醇及查耳酮是平面型分子，分子堆砌紧密，分子间引力较大，更难溶于水。二氢黄酮、二氢黄酮醇是非平面型分子，分子排列不紧密，分子间引力降低，对水的溶解度较大。第38页,共184页，2024年2月25日，星期天

花色苷元（花青素）类虽系平面型分子，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，水溶度较大。第39页,共184页，2024年2月25日，星期天黄酮苷元引入羟基越多，水溶性越强，羟基甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。如一般黄酮类化合物不溶于石油醚中，可与脂溶性杂质分开，但川陈皮素（5,6,7,8,3’,4’-六甲氧基黄酮）却可溶于石油醚。第40页,共184页，2024年2月25日，星期天2、黄酮类化合物的羟基苷化后，水溶性相应增大，而在有机溶剂中的溶解度相应减小。黄酮苷一般易溶于H2O,MeOH,EtOH等，难溶或不溶于苯，氯仿等。第41页,共184页，2024年2月25日，星期天三、酸碱性1、酸性黄酮类化合物多具有酚羟基而呈酸性，可溶于碱性水液，吡啶，甲酰胺及二甲基甲酰胺。酸性强弱顺序：7,4’-二羟基>7,或4’羟基>一般酚羟基>5-羟基；分别可溶于５％NaHCO3、５％Na2CO3、0.2%NaOH、4%NaOH此性质可用于提取、分离及鉴定工作。第42页,共184页，2024年2月25日，星期天2、碱性

-吡喃酮上的1-位氧原子上有未共用电子对，表现微弱的碱性，可与强无机酸如浓硫酸，盐酸生成洋盐，但极不稳定，加水即可分解。

黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的洋盐常表性特殊的颜色，可用于鉴别。第43页,共184页，2024年2月25日，星期天四、显色反应

(一)还原反应1、盐酸—镁粉反应（用于区分黄酮、二氢黄酮及醇与其他黄酮类化合物）-

黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）橙红~紫红-查耳酮、橙酮、黄烷类不显色-异黄酮多数不显色第44页,共184页，2024年2月25日，星期天2、四氢硼钠（钾）反应（二氢黄酮类的专属反应）二氢黄酮红~紫取样品10mg溶于甲醇，加NaBH410mg，再滴加1%浓盐酸或浓硫酸，呈红-紫色。第45页,共184页，2024年2月25日，星期天（二）金属盐类试剂的络合反应

1、铝盐1%AlCl3或Al(NO3)3：生成络合物为黄色(

max=415nm)，并有荧光。第46页,共184页，2024年2月25日，星期天2、铅盐

1%中性醋酸铅或碱式醋酸铅水液。生成黄-红色沉淀。醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基或兼有3-OH,4=O或5-OH,4=O者。碱式醋酸铅可沉淀具有一般酚类化合物。第47页,共184页，2024年2月25日，星期天

3、锆盐:2%氯氧化锆甲醇液络合稳定性3-羟基、4-酮基>5-羟基、4-酮基

-加枸橼酸，5-OH黄酮褪色，3-OH黄酮仍呈鲜黄色（锆—枸橼酸反应）（二氢黄酮除外）第48页,共184页，2024年2月25日，星期天第49页,共184页，2024年2月25日，星期天

4、镁盐醋酸镁甲醇液作显色剂，可在纸上进行。二氢黄酮（醇）类显天蓝色荧光，若具有C5-OH，色泽更明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类则显黄-橙黄-褐色。

5、氯化锶(SrCl2)

使具有邻二酚羟基的黄酮显绿-棕色-黑色沉淀。第50页,共184页，2024年2月25日，星期天

6、氯化铁(FeCl3)

检查酚羟基。多数黄酮类化合物具有酚羟基，可产生正反应，生成绿、蓝、黑、紫等颜色。第51页,共184页，2024年2月25日，星期天（三）硼酸显色反应

条件：1、具有下列结构（5-羟基黄酮，2’-羟基查耳酮）

2、有无机酸或有机酸存在在草酸存在下，显黄色并带绿色荧光。在枸橼酸丙酮存在条件下，只显黄色而无荧光。第52页,共184页，2024年2月25日，星期天（四）碱性试剂显色反应

日光及紫外光下，通过纸斑反应，观察样品用碱性试剂处理后的色变情况。

1、二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应异构体——查耳酮类化合物，显橙-红色。第53页,共184页，2024年2月25日，星期天

2、黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，据此可与黄酮类区别。

3、黄酮类化合物当分子中有邻二酚羟基取代或3,4’-二羟基取代时，在碱液中不安定，很快氧化，由黄色

深红色

绿棕色沉淀。第54页,共184页，2024年2月25日，星期天（五）Gibbs反应

检查5-OH对位未被取代的黄酮。将样品溶于吡啶中，加入Gibbs试剂显蓝或蓝绿色。Gibbs试剂:

甲液：0.5%2,6-二氯苯醌-氯亚胺的乙醇溶液。乙液：硼酸-氯化钾-氢氧化钾缓冲液(pH9.4)第55页,共184页，2024年2月25日，星期天第三节

黄酮类化合物的提取分离

一、提取黄酮类化合物在花、叶、果等组织中，多以苷的形式存在；在木部坚硬组织中，多以游离苷元形式存在；根据化合物极性不同，溶解性不同，采用不同溶剂提取。第56页,共184页，2024年2月25日，星期天1、苷元

多用CHCl3、Et2O、EtOAc等极性较小溶剂提取；对于多OCH3化的成分，用苯、石油醚提取；对于极性大的成分，如查耳酮、橙酮、双黄酮、羟基黄酮等，用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH;H2O(1;1)等溶剂提取。第57页,共184页，2024年2月25日，星期天

2、苷类水或热水提取，（多糖苷在热水中溶解度较大，在冷水中溶解度较小）；也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取。

3、含羟基的苷或苷元，可用碱水提取。

4、提取花青素类可加入少量酸，但一般黄酮类化合物则应避免。第58页,共184页，2024年2月25日，星期天二、粗提物的精制处理

1、溶剂萃取法去杂石油醚：除去叶绿素、胡罗卜素等脂溶性色素水溶醇沉：除去蛋白质、多糖、大分子水溶性物质逆流分配：水-乙酸乙酯，正丁醇-石油醚在萃取除杂的同时，可使不同极性或极性相差较大者分离，如极性不同的苷和苷元，极性苷元和非极性苷元。第59页,共184页，2024年2月25日，星期天2、碱水提酸沉淀法适用于含酚羟基的化合物，如槐米中芦丁的提取。注意事项：①酸碱度不宜过大②邻二酚羟基的保护：碱性条件下，邻二酚羟基易被氧化，加硼砂保护③石灰乳的加入可除去果胶、粘液等水溶性酸性杂质第60页,共184页，2024年2月25日，星期天槐花米粗粉20g加0.4％硼砂水200ml，石灰乳调pH8～9煮沸30min，脱脂棉滤过，反复2次.

滤液药渣放冷至60～70℃，浓盐酸调pH4～5，静置过夜滤液沉淀室温下晾干芸香苷粗品第61页,共184页，2024年2月25日，星期天3、炭粉吸附法

适用于苷类的精制工作。植物的甲醇提取液加活性炭至吸附完全，过滤得吸附苷的活性炭粉末。依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脱，分步收集、检查、合并。大部分苷类可用7%酚/水洗下，经减压浓缩至小体积，乙醚除酚，余下水层经减压浓缩得较纯黄酮苷。第62页,共184页，2024年2月25日，星期天三、分离（一）柱色谱法1、硅胶柱色谱2、聚酰胺柱色谱其原理是酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附，吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。第63页,共184页，2024年2月25日，星期天

各种溶剂在聚酰胺柱上洗脱能力由弱至强依次为：

水，甲醇，丙酮，氢氧化钠水溶液，甲酰胺，二甲基甲酰胺，脲素水溶液。第64页,共184页，2024年2月25日，星期天黄酮类化合物从聚酰胺柱洗脱时有下列规律：①苷元相同，洗脱先后顺序一般为：叁糖苷

双糖苷

单糖苷

苷元②母核上增加羟基，洗脱速度相应减慢当分子中羟基数目相同时，羟基位置对吸附也有影响：聚酰胺对羰基对位（或间位）羟基吸附力

邻位羟基第65页,共184页，2024年2月25日，星期天③不同类型的黄酮类化合物，先后流出顺序一般是：

异黄酮

二氢黄酮醇

黄酮

黄酮醇

④分子中芳香核、共轭双键多者吸附力强，故查耳酮往往较相应的二氢黄酮难于洗脱。

第66页,共184页，2024年2月25日，星期天3、葡聚糖凝胶柱色谱两种型号的凝胶Sephadex-G型和Sephadex-LH20型分离游离黄酮主要是吸附作用，极性小

大洗脱。分离黄酮苷类，主要是分子筛作用，分子大

小洗脱。总的洗脱顺序：糖多的苷

糖少的苷

游离苷元（极性小

大）常用洗脱剂：①碱性水溶液，含盐水溶液②醇及含水醇③含水丙酮，甲醇－氯仿

第67页,共184页，2024年2月25日，星期天（二）梯度pH萃取法

混合物溶于有机溶剂，依次用5％NaHCO3、5％Na2CO3、0.2%NaOH、4%NaOH萃取，相应的黄酮类化合物洗脱顺序：7,4’－二羟基

7或4’羟基

一般酚羟基

５－羟基黄酮第68页,共184页，2024年2月25日，星期天（三）根据分子中某些特定官能团进行分离

醋酸铅沉淀法硼酸络合法：根据具有邻二酚羟基的黄酮与硼酸络合，生成物易溶于水的性质与其它类型黄酮分离。通常在不与水混溶的有机溶剂如乙醚中，用硼酸液萃取，水相即为邻二酚羟基类黄酮。第69页,共184页，2024年2月25日，星期天例：从芹菜［ApiumgraveolensL.］种子中分离graveobiodideA及B第70页,共184页，2024年2月25日，星期天第71页,共184页，2024年2月25日，星期天从某植物中分离出四种化合物，其结构如下：试比较四种化合物的酸性，极性大小比较它们的Rf值大小顺序：

1）硅胶TLC，展开剂CHCl3-MeOH（9:2）

2）聚酰胺TLC，60%MeOH/H2OAR1=R2=H3,7,4’-OHBR1=H,R2=Rha3,4’-OH,7-RhaCR1=Glc,R2=H7,4’-OH,3-GlcDR1=Glc,R2=Rha4’-OH,3-Glc,7-Rha酸性A>C>B>D极性D>C>B>ARf：A>B>C>DD>B>C>A第72页,共184页，2024年2月25日，星期天第四节

黄酮类化合物的检识与结构测定

目前主要采用的方法有：①PPC或TLC②分析对比样品在甲醇溶液中及加入酸、碱或金属盐类试剂后得到的UV光谱③1H-NMR④13C-NMR⑤MS第73页,共184页，2024年2月25日，星期天一、层析在黄酮类鉴定中的作用

纸层析、硅胶薄层层析、聚酰胺薄层层析纸层析（PPC）：适于分离天然黄酮及其苷类的混合物。溶剂的选择：醇性溶剂：分配层析，eg:BAW、TBA等。水性溶剂：吸附层析，eg:2~6%HOAc、3%NaCl等。洗脱规律：以水类溶剂（3~5%HOAC）展开：Rf值：黄酮（醇）、查耳酮<二氢黄酮（醇）、二氢查耳酮苷元相同以醇性溶剂展开,Rf值：苷元>单糖苷>双糖苷以水性溶剂展开,Rf值：苷元<单糖苷<双糖苷

第74页,共184页，2024年2月25日，星期天一次二次第75页,共184页，2024年2月25日，星期天2、薄层层析(TLC)

１）硅胶薄层用于弱极性黄酮较好。常用甲苯：甲酸甲酯：甲酸（5：4：1）；苯：甲醇（95：5）或苯：甲醇：冰醋酸（35：5：5）等。２）聚酰胺层析适用范围广，可分离含游离酚羟基或其苷类。常用展开系统：乙醇：水（3：2）；丙酮：水（1：1）等。显色剂：紫外光；2%三氯化铝甲醇液；1%FeCl3/1%K3Fe(CN)6(1:1)混合液。第76页,共184页，2024年2月25日，星期天二、紫外光谱在黄酮类鉴定中的应用可用于确定黄酮母核类型及确定某些位置是否含有羟基。一般程序：①测定样品在甲醇中的UV谱以了解母核类型；②在甲醇溶液中分别加入各种诊断试剂后测UV谱和可见光谱以了解3,5,7,3’,4’有无羟基及邻二酚羟基；③苷类可水解后（或先甲基化再水解），再用上法测苷元的UV谱以了解糖的连接位置。第77页,共184页，2024年2月25日，星期天（一）黄酮类化合物在甲醇溶液中的紫外光谱

多数黄酮类化合物由两个主要吸收带组成：带I在300-400nm区间，由B环桂皮酰系统的电子跃迁所引起；第78页,共184页，2024年2月25日，星期天带II在220-280nm区间，由A环苯甲酰系统的电子跃迁所引起。

第79页,共184页，2024年2月25日，星期天1.在甲醇溶液中的UV光谱特征

benzoylflavone(R=H)cinnamoyl

(峰带II，220~280nm)flavonol(R=OH)(峰带I，300~400nm)第80页,共184页，2024年2月25日，星期天1)黄酮及黄酮醇类图形相似，带I位置不同。BandIBandIIAB3OH第81页,共184页，2024年2月25日，星期天整个母核氧取代程度越高，带I红移越大。A环氧取代程度越高，带II红移越大；B环影响其形状。B环只4‘氧取代时，带II为单峰；3’,4‘同时取代时，为双峰。第82页,共184页，2024年2月25日，星期天2)查耳酮及橙酮类查耳酮：带I强（340~390nm）,

有时分裂：Ia(340~390),Ib(300~320)

带II弱（220~280nm）。母核引入氧取代基，吸收带（尤其带I）红移；

2‘位氧取代影响最大。

BandIBandII第83页,共184页，2024年2月25日，星期天橙酮中，有3~4个吸收峰，带I位于370~430nm。第84页,共184页，2024年2月25日，星期天3）异黄酮、二氢黄酮(醇)带I弱，带II强。异黄酮，带II位于245~270nm。二氢黄酮（醇），带II位于270~295nm。BBBandIIBandI第85页,共184页，2024年2月25日，星期天2、加入诊断试剂引起的位移及意义（1）甲醇钠（NaOMe)引起的位移在结构测定中的意义：甲醇钠强碱性，黄酮化合物母核上的所有酚羟基均可解离，并引起相应的峰带红移。

带I红移40~60nm，强度不变，示有4’-OH;

带I红移50~60nm，强度降低，示有3-OH，但无4’-OH；吸收带随时间的延长而衰退，示有敏感的取代结构，如：3,4’，3,3’,4’等（在强碱作用下氧化破坏）。第86页,共184页，2024年2月25日，星期天（2）醋酸钠引起的位移在结构测定中意义：醋酸钠（未熔融）碱性较弱，只能使酸性较强的酚羟基7-OH解离，而使带II红移5~20nm。醋酸钠（熔融）碱性强，作用类似甲醇钠。带I红移40~65nm，强度不变，示有4’-OH。吸收光谱随时间的延长而衰退，示有敏感结构。第87页,共184页，2024年2月25日，星期天（3）醋酸钠/硼酸引起的位移在结构测定中的意义： 黄酮类化合物在A环或B环上有邻二酚羟基时，可在醋酸钠碱性条件下与硼酸螯合引起相应的带红移。带I红移12~30nm，示B环上有邻二酚羟基结构；带II红移5~10nm，示A环上有邻二酚羟基结构（但不包括5,6-位）。第88页,共184页，2024年2月25日，星期天（4）AlCl3及AlCl3/HCl引起的位移在结构测定中的意义若分子结构中有时，可与三氯化铝络合引起峰带红移。络合物的稳定性：3-OH（黄酮醇）>5-OH（黄酮）>5-OH（二氢黄酮）>邻二酚羟基>3-OH（二氢黄酮）对黄酮而言，邻二酚羟基与三氯化铝形成的络合物不稳定，加少量酸水可分解。第89页,共184页，2024年2月25日，星期天第90页,共184页，2024年2月25日，星期天对黄酮和黄酮醇类：“样品+AlCl3/HCl”=“样品+MeOH”：示无3-及/或5-OH；“样品+AlCl3/HCl”

“样品+MeOH”：示有3-及/或5-OH；峰带I红移35~55nm，示有5-OH，无3-OH；峰带I红移17~20nm，示有5-OH，且有6-氧取代；峰带I红移60nm，示有3-OH；峰带I红移50~60nm，示同时具有3-OH和5-OH。第91页,共184页，2024年2月25日，星期天“样品+AlCl3/HCl”=“样品+AlCl3”：示无邻二酚羟基；

“样品+AlCl3/HCl”

“样品+AlCl3”：示有邻二酚羟基。

AlCl3/HCl较AlCl3紫移30~40nm，B环上有邻二酚羟基；

AlCl3/HCl较AlCl3紫移50~65nm，A、B环上有邻二酚羟基

2．加入诊断试剂后引起的位移及结构测定

第92页,共184页，2024年2月25日，星期天加入试剂带II带I说明样品+MeOH250-285304-385两峰强度基本相同，具体位置与母核上电负性取代基(-OH,-OCH3)有关，-OH,-OCH3越多，越长移

+NaOMe或+NaOAc(熔融)A环有-OH，红移小，无意义

40-60nm（

不变或增强）

50-60nm（

下降）有4’-OH，

有3-OH，无4’-OH有3,4’-OH或3,3’,4’-OH（衰减更快）

带I，II时间延长，逐渐衰减

+NaOAc(未熔融)

5-20有3-OH,4’OH也发生红移，但意义不大7-OH第93页,共184页，2024年2月25日，星期天加入试剂带II带I说明+NaOAc/H3BO3

5-10

12-30A环有邻二酚羟基(不包括5,6-OH)B环有邻二酚羟基

AlCl3/HCl

0

35-55

60

50-60

17-20无3-OH,5-OH只有5-OH，只有3-OH可能同时有3,5-二OH除5-OH还有6-ORAlCl3光谱-AlCl3/HCl光谱

0-30-40-50-65A,B环皆无邻二酚羟基B环有邻二酚羟基A,B环皆有邻二酚羟基第94页,共184页，2024年2月25日，星期天

从中药柴胡中得到山奈苷，酸水解PPC检查出鼠李糖，该苷及苷元的UV[λmax(nm)]谱如下，解析结构。第95页,共184页，2024年2月25日，星期天山奈苷

带II带IMeOH265345NaOMe265388AlCl3275399AlCl3/HCl275399NaOAc265399NaOAc/H3BO3265386第96页,共184页，2024年2月25日，星期天山奈苷元带II带IMeOH265367NaOMe276424（分解）AlCl3270424AlCl3/HCl269424NaOAc276387NaOAc/H3BO3267387第97页,共184页，2024年2月25日，星期天山奈苷

带II带IMeOH265345NaOMe265388Δ43，4’-OHAlCl3275399Δ54，5-OHAlCl3/HCl275399AlCl3=AlCl3/HCl：无邻二酚羟基NaOAc265399带II无红移，无7-OHNaOAc/H3BO3265386Δ41第98页,共184页，2024年2月25日，星期天山奈苷元

带II带IMeOH265367NaOMe276424（分解）

带I红移Δ57，且分解，3，4’-OHAlCl3270424Δ54，5-OHAlCl3/HCl269424AlCl3=AlCl3/HCl：无邻二酚羟基NaOAc276387带II红移20，7-OHNaOAc/H3BO3267387Δ20?第99页,共184页，2024年2月25日，星期天三、1H-NMR在结构分析中的应用黄酮类化合物中各类质子的化学位移范围ABC第100页,共184页，2024年2月25日，星期天常用溶剂：氘代氯仿（CDDl3），氘代二甲基亚砜（DMSO-d6），氘代吡啶（C5D5N）。也可将黄酮类化合物作成三甲基硅醚衍生物溶于四氯化碳中进行测定。第101页,共184页，2024年2月25日，星期天（一）

C环质子

1.黄酮类第102页,共184页，2024年2月25日，星期天第103页,共184页，2024年2月25日，星期天2.异黄酮类

H-2位于羰基

位，同时受羰基和苯环的负屏蔽作用，且通过碳与氧相连，故较一般芳香质子低场，δ7.6-7.8。若用DMSO-d6作溶剂，则δ8.5-8.7。-+-+

第104页,共184页，2024年2月25日，星期天第105页,共184页，2024年2月25日，星期天3-OR苷化，供电子能力下降，两个氢的δ值升高（向低场位移），可用于判断二氢黄酮醇苷中糖的位置。H-2与H-3为反式双直立键，J=11HzH-2δ4.9H-3δ4.33.二氢黄酮和二氢黄酮醇（1）二氢黄酮醇

第106页,共184页，2024年2月25日，星期天第107页,共184页，2024年2月25日，星期天3.二氢黄酮和二氢黄酮醇

2)二氢黄酮两个H-3,分别为dd峰，中心位于δ2.8，J=17Hz（偕偶），5Hz（顺偶）及J=17Hz（偕偶），11Hz（反偶）H-2,dd,δ5.2,Jtrans=11Hz（反偶）,Jcis=5Hz（顺偶）第108页,共184页，2024年2月25日，星期天第109页,共184页，2024年2月25日，星期天4.查耳酮

第110页,共184页，2024年2月25日，星期天5.橙酮

苄基质子第111页,共184页，2024年2月25日，星期天（二）A环质子1．5,7-二OH黄酮第112页,共184页，2024年2月25日，星期天第113页,共184页，2024年2月25日，星期天第114页,共184页，2024年2月25日，星期天第115页,共184页，2024年2月25日，星期天2．7-OH黄酮

H-5较H-6、H-8低场，是由于羰基的负屏蔽效应的影响。H-6、H-8较5,7-二OH黄酮低场，且相互位置可能颠倒。第116页,共184页，2024年2月25日，星期天第117页,共184页，2024年2月25日，星期天第118页,共184页，2024年2月25日，星期天（三）

B环质子δ6.5-8

1．4’-氧取代黄酮类化合物H-3’,5’

6.5-7.1,d,J=8.5HzH-2’,6’

7.1-8.1,d,J=8.5Hz由于C环对H-2’,6’的负屏蔽作用大于对H-3’,5’，且H-3’,5’受4’-OR的屏蔽作用，故前者较低场；C环氧化程度越高，H-2’,6’处于越低场的位置。第119页,共184页，2024年2月25日，星期天第120页,共184页，2024年2月25日，星期天2．3’,4’-二氧取代黄酮类化合物

H-2’受C环负屏蔽和3’-OR屏蔽作用，H-6’也受C环负屏蔽作用，而H-5’则仅4’-OR屏蔽作用。故由低场到高场的顺序为：H-6’

H-2’

H-5’。但有时也会发生H-2’和H-6’重叠的现象。（1）3’,4’-二氧取代黄酮及黄酮醇H-5’

6.7-7.1d,J=8.5HzH-2’

7.2~7.9d,J=2.5HzH-6’

7.2~7.9dd,J=2.5,8.5Hz第121页,共184页，2024年2月25日，星期天第122页,共184页，2024年2月25日，星期天第123页,共184页，2024年2月25日，星期天（2）3’,4’-二氧取代异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇

H-2’,5’,6’常作为一个复杂多重峰（通常为两组峰）

6.7-7.1第124页,共184页，2024年2月25日，星期天第125页,共184页，2024年2月25日，星期天3．3’,4’,5’-三氧取代黄酮类化合物

若R1=R2=R3=H，则H-2’,6’为单峰，

6.7-7.5若上述条件不成立，则H-2’,6’分别为二重峰（J=2Hz）第126页,共184页，2024年2月25日，星期天第127页,共184页，2024年2月25日，星期天（四）

糖上的质子

1.单糖苷类糖与苷元相连时，糖上1˝-H与其它H比较，一般位于较低磁场区。因-OR(R=苷元)不表现供电子，仅表现吸电子的诱导作用，端基H受两个O的诱导，处于低场（

4.0-6.0）第128页,共184页，2024年2月25日，星期天1）葡萄糖位于不同位置时端基H化学位移的区别：

C3-OR1˝-H的

值约为5.7~6.0C-5,C-6,C-7,C-4’-OR1˝-H的

值约为4.8-5.2第129页,共184页，2024年2月25日，星期天2)葡萄糖苷与鼠李糖苷的区别

黄酮醇3-O-葡萄糖苷

5.7~6.0,d,J=7Hz（二直立键偶合系统）黄酮醇3-O-鼠李糖苷

5.0-5.1,d,J=2Hz（二平伏键偶合系统）另外鼠李糖上的C-CH3

0.8-1.2,d,J=6.5Hz第130页,共184页，2024年2月25日，星期天第131页,共184页，2024年2月25日，星期天第132页,共184页，2024年2月25日，星期天

2.双糖苷类末端糖上的H-1’’’因离黄酮母核较远，受到的负屏蔽作用较小，因而叫H-1’’处于较高场的位置。H-1’’’较H-1’’在高场。第133页,共184页，2024年2月25日，星期天(五）、6-及8-C-CH3质子6-C-CH3比8-C-CH3在较高场；δ2~3ppm。（六）、乙酰氧基上的质子脂肪族乙酰氧基信号在1.65~2.10ppm处判断结合糖数；芳香族乙酰氧基信号在2.30~2.50ppm处判断黄酮母核酚羟基的数目。（七）甲氧基上的质子甲氧基质子信号一般在3.5~4.1ppm。第134页,共184页，2024年2月25日，星期天四、13C-NMR

方法：

1）对比法：与简单的模型化合物如苯乙酮、桂皮酸及它们的衍生物光谱的比较；

2）计算法：用经验的简单芳香化合物的取代位移加和规律进行计算；

3）选用各种一维和二维NMR技术。第135页,共184页，2024年2月25日，星期天骨架类型的判断

根据中央三碳链的碳信号，即先根据羰基碳的δ值，再结合C2、C3的裂分和δ值判断。第136页,共184页，2024年2月25日，星期天C=OC-2（或C-β）C-3（或C-α）归属168.6~169.8(s)137.8~140.7(d)122.1~122.3(s)异橙酮类

174.5~184.0(s)160.5~163.2(s)104.7~111.8(d)黄酮类149.8~155.4(d)122.3~125.9(s)异黄酮类147.9(s)136.0(d)黄酮醇类182.5~182.7(s)146.1~147.7(s)111.6~111.9(d)(=CH-)橙酮类

188.0~197.0(s)

136.9~145.4(d)116.6~128.1(d)查耳酮类75.0~80.3(d)42.8~44.6(t)二氢黄酮类82.7(d)71.2(d)二氢黄酮醇类第137页,共184页，2024年2月25日，星期天五、质谱在黄酮类结构测定中的应用

多数黄酮类化合物苷元在电子轰击质谱(El-MS)中因分子离子峰较强，往往成为基峰，故一般无须作成衍生物即可进行测定。但是当测定极性强、难气化以及对热不稳定的黄酮苷类化合物时，则采用FD-MS和FAB-MS、ESI-MS等软电离质谱技术获得强的分子离子峰[M]+及具有偶数电子的准分子离子峰(quasi-molecularionpeak)[M+H]+。

第138页,共184页，2024年2月25日，星期天(一)黄酮类化合物苷元的电子轰击质谱(El-MS)

黄酮类化合物苷元的El-MS中，除分子离子峰[M]+外，也常常生成[M-1]+即(M-H)基峰。如为甲基化衍生物，则可以得到[M-15]+即(M-CH3)离子。第139页,共184页，2024年2月25日，星期天黄酮类化合物主要有下列两种基本裂解途径：

途径-I（RDA裂解）：120102第140页,共184页，2024年2月25日，星期天途径-II

此外，还有分子离子M+.生成[M-1]+，(M-H)及[M-28]+.，(M-CO)；由A1生成[M-28]+.，(A1-CO)及B2生成[B2-28]+，(B2-CO)等碎片离子。105第141页,共184页，2024年2月25日，星期天1．黄酮类裂解基本规律：

第142页,共184页，2024年2月25日，星期天化合物A1+.B1+.黄酮1201025，7-二氢黄酮1521025，7，4'-三羟基黄酮（芹菜素）1521185，7-二羟基，4'-甲氧基黄酮（刺槐素）152132A-环的取代图式可通过测定A1+.的m/z的值进行确定

。同样，根据B-环碎片离子的m/z值，也可精确测定B环的取代情况。一些黄酮类化合物的质谱数据第143页,共184页，2024年2月25日，星期天黄酮在有四个以上氧取代基时，常常给出中等强度的A1及B1碎片，它具有重要的鉴定意义；但是黄酮醇则不然，当氧取代超过四个以上时，只能产生微弱的Al+.及Bl+.碎片离子。第144页,共184页，2024年2月25日，星期天

在3，6及8-位含有C异戊烯基的黄酮类，除一般黄酮裂解途径外，还产生一些新的碎片离子。如：化合物(I)中A环上的

，

-二甲烯丙基在裂解过程中脱去C4H7·碎片，并重排成稳定的卓瓮离子(Ⅱ)。第145页,共184页，2024年2月25日，星期天

在6-及8-位含有甲氧基的黄酮可失去CH3·，得到[M—15]+强峰(常为基峰)，随后又失去CO，生成[M-43]离子：第146页,共184页，2024年2月25日，星期天2．黄酮醇类质谱

多数黄酮醇苷元，分子离子峰是基峰，在裂解时主要按途径-Ⅱ进行，得到B2+离子，继续失去CO形成的[B2-28]+.离子。与途径Ⅱ相比，途径I通常不太主要。其中，[A+H]+是来自A-环的主要离子，其上转移的H来自3-OR基团。第147页,共184页，2024年2月25日，星期天

在黄酮醇全甲基化衍生物的质谱图上，B2+离子应当出现在m/z105(B环无羟基取代)，或135(-OCH3，示B环有一个羟基)，或165(有两个-OCH3，示B环有两个羟基)或195(有三个-OCH3，示B环有三个羟基)等处，其中最强的峰即为B2+离子。第148页,共184页，2024年2月25日，星期天

具有2'-OH或2'-OCH3的黄酮醇类在裂解时有个重要特点，即可以通过失去OH·或OCH3·，形成一个新的稳定的五元杂环。第149页,共184页，2024年2月25日，星期天(二)黄酮苷类化合物的FD-MS

黄酮苷类化合物在El-MS上既不显示分子离子峰，也不显示糖基的碎片，故不宜用El-MS测定。而FD-MS谱可给出强烈的M+及[M+H]+。还给出葡萄糖基的某些碎片，为化合物的结构鉴定提供了重要的信息。第150页,共184页，2024年2月25日，星期天

在FD-MS中，因为(M+23Na)离子的强度随着溶剂极性及发射丝电流强度的改变而变化，可用以帮助区别分子离子峰(M)+及伪分子离子峰[M+1]+。第151页,共184页，2024年2月25日，星期天槲皮素的光谱数据

1.UV

max(MeOH):371,256,206第152页,共184页，2024年2月25日，星期天2.IR:3500-3000(-OH),1670(C=O),1620(C=C)第153页,共184页，2024年2月25日，星期天3.1H-NMR(CD3OD):6.24(1H,d,J=2.0Hz,H-6),6.44(1H,d,J=2.0Hz,H-8),6.94(1H,d,J=8.5Hz,H-5’),7.68(1H,dd,J=8.5,2.1Hz,H-6’),7.78(1H,d,J=2.1Hz,H-2’),

第154页,共184页，2024年2月25日，星期天4.13-NMR(CD3OD):148.0(C-2),137.0(C-3),177.3(C-4),158.2(C-5),99.2(C-6),165.5(C-7),94.47(C-8),162.5(C-9),104.5(C-10),124.2(C-1’),116.0(C-2’),146.2(C-3’),148.7(C-4’),116.2(C-5’),121.0(C-6’)第155页,共184页，2024年2月25日，星期天5.EI-MS:302(M+100%),274(M+-CO),273(M+-CHO),245(273-CO),153,152,142,

137,124,123,109,77第156页,共184页，2024年2月25日，星期天结构鉴定实例（一）1.Asiaticalin(I)的结构鉴定从分株紫萁中得到的黄酮醇苷类成分外观：黄色针晶FeCl3反应：暗绿色HCl-Mg反应：紫红色分子式：C21H20O11第157页,共184页，2024年2月25日，星期天UV（λmax，nm）

MeOH267352NaOMe275326402AlCl3274301352398AlCl3/HCl276303347400NaOAc275305sh372NaOAc/H3BO3266300sh353IR（ν,cm-1）3401,1655,1606,1504第158页,共184页，2024年2月25日，星期天1H-NMR（δppm）

3.2~3.9(6H,m,)5.68(1H,d,J=8.0)6.12(1H,d,J=2.0)6.42(1H,d,J=2.0)6.86(2H,d,J=9.0)8.08(2H,d,J=9.0)第159页,共184页，2024年2月25日，星期天UV（λmax，nm）

MeOH267

352NaOMe275326402AlCl3274301352398AlCl3/HCl276303347400NaOAc275

305sh372NaOAc/H3BO3266300sh353IR（ν,cm-1）3401(OH),1655(Ar-CO),1606,1504(苯环)+50nm,示有4’-OH+8nm,示有7-OH无邻二酚羟基+48nm,有5-OH，无3-OH第160页,共184页，2024年2月25日，星期天1H-NMR（δppm）

3.2~3.9(6H,m,糖上质子)5.68(1H,d,J=8.0，H-1”)6.12(1H,d,J=2.0，H-6)6.42(1H,d,J=2.0，H-8)6.86(2H,d,J=9.0，H-3’，5’)8.08(2H,d,J=9.0，H-2’，6’)第161页,共184页，2024年2月25日，星期天结构研究举例(二）

某化合物分子式为C15H10O5，Mg-HCl反应阳性，根据UV、1H-NMR和MS数据写出化合物结构，说明数据分析结果，MS裂解过程，1H-NMR数据归属。第162页,共184页，2024年2月25日，星期天UVλmax(nm)MeOH267,296sh,336NaOMe275,324,392NaOAc276,301,376NaOAc/H3BO3268,302sh,338AlCl3276,301,348,384AlCl3/HCl276,302,340,381

第163页,共184页，2024年2月25日，星期天1H-NMR（四甲基硅醚衍生物，CCl4）6.15(1H,J=2.5Hz)6.3(1H,s)6.5(1H,d,J=2.5Hz)6.85(2H,d,J=8.5Hz)7.75(2H,d,J=8.5Hz)第164页,共184页，2024年2月25日，星期天MS.m/e270(M+),242,152,124,121,118,93第165页,共184页，2024年2月25日，星期天UVλmax(nm)MeOH267,296sh,336NaOMe275,324,392

NaOAc276,301,376NaOAc/H3BO3268,302sh,338AlCl3276,301,348,384AlCl3/HCl276,302,340,387+9nm,7-OH+56nm,4’-OH无邻