中藥的化學(xué) 筆記整理
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1、word 中藥化學(xué) 第一章 緒論 理解誤區(qū)純天然的 學(xué)習(xí)內(nèi)結(jié)構(gòu)、理化成分〔溶解度、極性、酸堿性、鑒別反響〕、 合成 結(jié)構(gòu)鑒定 理化方法:顏色反響、理化常數(shù)、衍生物制備 光譜方法:UV、IR、NMR、MS 第二章 中藥化學(xué)成分的一般研究方法 〔一〕別離方法:色譜別離法 譜:利用吸附劑〔硅膠、氧化鋁、活性炭〕對(duì)被別離化合物分子的吸附能力的差異 ?極性吸附劑上有機(jī)化合物的保存順序: 氟碳化合物<飽和烴<烯烴<芳烴<有機(jī)鹵化物<醚<硝基化合物<腈<叔胺<酯醛酮<醇<伯胺<酰胺<羧酸<磺酸 ※譜
2、:利用被別離成分在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)的不同而達(dá)到別離 正相色譜&反相色譜 正相色譜:固定相——強(qiáng)極性溶劑〔硅膠吸附劑〕;流動(dòng)相——弱極性溶劑〔氯仿,乙酸乙酯〕 別離極性分子&中等極性分子 極性小的先流出 反相色譜:流動(dòng)相——強(qiáng)極性溶劑〔甲醇-水/乙腈-水〕;固定相——弱極性溶劑〔十八烷 基硅烷/C8鍵合相〕 別離非極性分子&中等極性分子 極性大的先流出 官能團(tuán)極性:糖>酸>酚>水>醇>胺>酰胺>醛>酯>醚>鹵代烴>烴 極性官能團(tuán)越多,極性越大〔甲醇>乙醇>氯仿>苯〕 3.凝膠色譜:分子篩作用根據(jù)凝膠的孔徑和被別離化合物分子
3、的大小到達(dá)別離 大分子不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部且別離時(shí)先出來(lái) 〔二〕質(zhì)譜MS 1.電子轟擊質(zhì)譜:相對(duì)分子質(zhì)量較小 噴霧店里質(zhì)譜:大分子&小分子 質(zhì)譜 〔三〕核磁共振譜NMR 低場(chǎng)在左側(cè),遠(yuǎn)離TMS峰,數(shù)值大 δ=信號(hào)峰位置-TMS峰位置/核磁共振儀所用頻率*106 2.影響化學(xué)位移的因素: 誘導(dǎo)效應(yīng):電負(fù)性越強(qiáng),信號(hào)峰在低場(chǎng)出現(xiàn); 共軛效應(yīng):p-π共軛〔孤對(duì)電子與雙鍵〕移向高場(chǎng);π-π共軛〔兩個(gè)雙鍵〕移向低場(chǎng) 化學(xué)鍵的各向異性:叁鍵化學(xué)位移移向高場(chǎng),碳碳、碳氧雙鍵移向低場(chǎng);苯環(huán)移向低場(chǎng);δCH3<δCH2 溶劑:形成氫鍵移向低場(chǎng) 濃度、溫度 數(shù):n+1 規(guī)
4、律——n為相鄰碳原子上的質(zhì)子數(shù) 峰面積:質(zhì)子的數(shù)目 峰的裂分原因:相鄰兩個(gè)氫核之間的自旋偶合〔自旋干擾〕; 多重峰的峰間距:偶合常數(shù)J,用來(lái)衡量偶合作用的大小。與它們各自所在平面的夾角有關(guān) 〔四〕DEPT譜 不同類型13C呈單峰形式朝上或朝下伸出,易識(shí)別。 第三章 糖和苷類化合物 (一)單糖——多羥基醛或酮 五碳醛糖:D-木糖 甲基五碳糖:L-鼠李糖 六碳醛糖:D-葡萄糖,D-半乳糖 六碳酮糖:D-果糖 糖的絕對(duì)構(gòu)型:〔D&L〕 1. Fischer式:?jiǎn)翁欠肿泳幪?hào)最大的手性碳原子的構(gòu)型與甘油醛〔羰基在最上面〕作比擬,-OH向右的為D型
5、,向左的為L(zhǎng)型。 2. 哈沃斯式:六碳糖C5〔五碳糖C4〕上取代基向上的為D型,向下的為L(zhǎng)型。 糖的相對(duì)構(gòu)型:〔ɑ&β〕 1. Fischer式:C1羥基與六碳糖C5〔五碳糖C4〕上羥基順式為ɑ構(gòu)象,反式為β構(gòu)象。 2. 哈沃斯式:C1羥基與六碳糖C5〔五碳糖C4〕上取代基反向〔異側(cè)〕為ɑ構(gòu)象,同向〔同側(cè)〕為β構(gòu)象。 單糖在水溶液中形成半縮醛環(huán)狀結(jié)構(gòu),即成吡喃糖和呋喃糖。 具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)的糖——吡喃糖;具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的糖——呋喃糖 環(huán)的構(gòu)象:椅式構(gòu)象〔穩(wěn)定,能量低〕&船式構(gòu)象 椅式構(gòu)象中C1在平面下方的為C1式;C1在平面上方的為1C式。 〔二〕糖苷分類〔苷類
6、是糖或糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)通過糖的端基碳原子連接而成的一類化合物〕 糖勻體〔均由糖組成的物質(zhì)〕 1. 單糖:L-鼠李糖,D-葡萄糖,D-半乳糖 2. 氨基糖:?jiǎn)翁堑牟蛑俅蓟脫Q成氨基的糖類 3. 糖醇:?jiǎn)翁堑娜┗蛲鶑?fù)原成羥基后所得的多元醇。 4. 去氧糖:?jiǎn)翁欠肿拥囊粋€(gè)或二個(gè)羥基為氫原子代替的糖 5. 糖醛酸:?jiǎn)翁欠肿又胁蓟睠上連2H和1OH〕氧化成羧基的化合物 糖雜體〔苷元,苷類化合物中的非糖局部〕 苷的分類: 1.按苷原子不同分類: ⑴ 氧苷:紅景天苷 ⑵ 氮苷:腺苷。 ⑶ 硫苷:蘿卜苷 ⑷ 碳苷:牡荊素 2.按苷元不同分類 黃酮苷、蒽醌、
7、香豆素、強(qiáng)心苷、皂苷等 3.按苷鍵不同分類 ⑴醇苷:通過醇羥基與糖端基羥基脫水成苷。 ⑵酚苷:通過酚羥基成苷。 ⑶酯苷:苷元以-COOH和糖的端基碳相連接。 〔三〕糖的化學(xué)性質(zhì) 應(yīng): 單糖在濃酸的作用下,脫去三分子水,生成具有呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的糠醛衍生物。多糖先水解成單糖,然后再脫水生成一樣的產(chǎn)物??啡┧嵯让撍幔傩纬煽啡?。 2.糠醛衍生物+芳胺/酚類→〔縮合〕→顯色 芳胺/酚類:苯酚,萘酚,苯胺等 3.Molish反響:樣品 + 濃H2SO4 + α-萘酚 → 棕色環(huán) 4.紙色譜中,層析顯色劑常用鄰苯二甲酸-苯胺 〔四〕苷鍵的斷裂 1.酸催化水解反響
8、:苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu),易為稀酸催化水解。水解反響是苷原子先質(zhì)子化,然后斷鍵生成陽(yáng)碳離子或半椅型的中間體,在水中溶劑化而成糖?!矔鳳53〕 酸水解的規(guī)律: ⑴ 苷原子不同,酸水解難易順序:N > O > S > C〔從堿度比擬也是上述順序〕 ⑵ 呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解 ⑶ 酮糖較醛糖易水解 ⑷ 吡喃糖苷中: ① 吡喃環(huán)C5上取代基越大越難水解,水解速度為:五碳糖 > 甲基五碳糖 > 六碳糖 ② C5上有-COOH取代時(shí),最難水解 ⑸ 氨基取代的糖較-OH糖難水解,-OH糖又較去氧糖難水解 2,3-二去氧糖 > 2-去氧糖 > 3-去氧糖> 羥基糖 > 2-氨基糖
9、 ⑹ 構(gòu)象一樣的糖中: a鍵〔豎鍵〕-OH多如此易水解 ⑺ 芳香屬苷較脂肪屬苷易水解:酚苷 > 萜苷、甾苷 應(yīng): β消除反響 應(yīng) 5.氧化開裂法〔Smith降解法〕 〔五〕糖的鑒定 在糖的1H-NMR中:端基質(zhì)子↑〔H1〕——δ5.0 ppm左右;其它質(zhì)子——δ3.5~4.5 ppm 可通過C1-H與C2-H的偶合常數(shù),來(lái)判斷苷鍵的構(gòu)型〔α、β〕:α構(gòu)型偶合常數(shù)多為3~4Hz,二重峰為鈍峰;β構(gòu)型偶合常數(shù)多為6~8Hz,二重峰為尖峰,但一些糖由于結(jié)構(gòu)原因,無(wú)法從J值判斷構(gòu)型。 苷化位移: 糖苷化后,端基碳和苷元α-C化學(xué)位移值均向低場(chǎng)移動(dòng),而鄰碳稍向高場(chǎng)
10、移動(dòng)〔偶而也有向低場(chǎng)移動(dòng)的〕,對(duì)其余碳的影響不大,這種苷化前后的化學(xué)變化,稱苷化位移。 酯苷、酚苷的苷化位移: 當(dāng)糖與-OH形成酯苷鍵或酚苷鍵時(shí),其苷化位移值較特殊,苷元α-碳向高場(chǎng)位移。 第四章 醌類化合物 對(duì)苯醌類在堿性下可被次亞硫酸鈉復(fù)原為氫醌,醌類通過這種可逆的氧化復(fù)原過程,在生物體內(nèi)起著重要的電子傳遞媒介作用。 (一) 菲醌類 書P73 鄰醌;對(duì)醌 中藥丹參醌類 (二) 蒽醌類 書P74 依據(jù)其復(fù)原程度的不同,將其分成以下三類: 1. 蒽醌衍生物:根據(jù)-OH在母核上分布的位置不同分2類 〔1〕大黃素型〔-OH在羰基的兩側(cè)〕 〔2〕
11、茜草素型〔-OH在一側(cè)苯環(huán)上〕 2. 蒽酚〔或蒽酮〕衍生物——只存在于新鮮植物中〔不穩(wěn)定〕 依其復(fù)原程度的不同而分為蒽酚和蒽酮 蒽醌在酸性條件下,復(fù)原成蒽酮,蒽酮和蒽酚為互變異構(gòu)體。 ——番瀉葉中致瀉成分番瀉苷A、B、C、D 二蒽酮長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存后變成蒽酮游離基再氧化后成蒽醌類 醌類化學(xué)性質(zhì) 1. 酸性〔酚〕:分子中Ar-OH的數(shù)目、位置不同如此酸性強(qiáng)弱有差異 應(yīng)用:在堿性水溶液中成鹽溶解,加酸酸化后游離又可以析出。 蒽醌類酸性強(qiáng)弱:含-COOH >2個(gè)以上b-OH > 1個(gè)b-OH > 2個(gè)a-OH > 1個(gè)a-OH 2個(gè)a-OH同時(shí)與1個(gè)羰基形成的氫鍵強(qiáng)度弱于2個(gè)a-
12、OH分別與2個(gè)羰基形成的氫鍵強(qiáng)度 指導(dǎo)P35 2. 顏色反響 堿性條件下的顯色反響〔保恩特萊格反響〕 羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅~ 紫紅色,形成共軛體系書P79 中藥中檢查蒽醌類成分:取樣品約0.1g,加10%硫酸5ml,置水浴上加熱2~10min趁熱過濾,濾液冷卻后加乙醚2ml振蕩,靜置后分取醚層溶液,參加5%氫氧化鈉溶液1ml振蕩,假如有蒽醌存在,醚層由黃色褪為無(wú)色,水層顯紅色。 游離羥基蒽醌的提取別離——pH梯度萃取法書P82 堿性由弱到強(qiáng)不斷萃取 結(jié)構(gòu)鑒定 1. 紅外光譜〔IR〕 VC=O 1675 ~ 1653 cm-1〔羰基的伸縮振動(dòng)〕 V-OH
13、 3600 ~ 3130 cm-1〔羥基的伸縮振動(dòng)〕 V芳環(huán) 1600 ~ 1480 cm-1〔苯核的骨架振動(dòng)〕 母核上無(wú)取代:兩個(gè)>C=O只給出一個(gè)吸收峰1675 芳環(huán)上引入一個(gè)a-OH時(shí),給出兩個(gè)>C=O吸收峰: 1675 ~ 1647 〔游離>C=O〕1637 ~ 1608 〔締合>C=O〕 1,4-OH或1,5-OH〔二羥基〕只有一個(gè)1645~1608的信號(hào); 1,8-OH〔二羥基〕有2個(gè)吸收峰 2. 核磁共振光譜——位移~偶合常數(shù)~氫積分 a.蒽醌的a-H在δ8.07處,b-H在δ7.67處。有取代基時(shí),峰的數(shù)目和位置都會(huì)改變。 a-OH
14、:12 b-OH:小于11 b.13C-NMR譜圖: 醌中羰基可以達(dá)到180以上,極大〔低場(chǎng)〕 羥基或OCH3吸電子基團(tuán)參加時(shí),C-OH上的C位移增大〔移向低場(chǎng)〕,這個(gè)C的鄰位C位移減小 第五章 苯丙素類化合物 定義:一類含有一個(gè)或幾個(gè)C6(苯)-C3單位的天然成分 香豆素:母核為苯駢α-吡喃酮。環(huán)上常有取代基 書P101 香豆素類化合物生物合成途徑〔桂皮酸途徑〕: 莽草酸→苯丙氨酸→桂皮酸→鄰羥桂皮酸苷→傘形花內(nèi)酯→香豆素類 〔一〕香豆素的結(jié)構(gòu)類型 1.簡(jiǎn)單香豆素類:只有苯環(huán)上有取代基的香豆素。 絕大多數(shù)香豆素在C7位都有含氧官能團(tuán),可
15、以認(rèn)為7-羥香豆素是香豆素類成分的母體。 C6、C8位電負(fù)性較高,易于烷基化 (線型和角型):香豆素核上的異戊烯基〔C6或C8〕常與鄰位酚羥基〔7-羥基〕環(huán)合成呋喃環(huán),稱為呋喃香豆素 線型:補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型 6,7-呋喃駢香豆素型 角型:異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型 7,8-呋喃駢香豆素型 3.吡喃香豆素類(線型和角型):香豆素C-6或C-8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-α-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu),形成吡喃香豆素 線型: 6,7-吡喃駢香豆素型 角型: 7,8-吡喃駢香豆素型 4.其他香豆素類:指α-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類。還包括二聚體和三聚體。C3、C4上常有取代基:苯基、羥基、
16、異戊烯基等。〔C3位電負(fù)性較高,易于烷基化〕 〔二〕香豆素的化學(xué)性質(zhì) 1.性狀 1〕游離狀態(tài):結(jié)晶形固體,有一定熔點(diǎn);大多具有香氣;具有升華性質(zhì);分子量小的有揮發(fā)性〔可隨水蒸汽蒸出〕;UV下顯藍(lán)色熒光 2〕成苷:大多無(wú)香味、無(wú)揮發(fā)性、不能升華。 2.堿水解反響〔內(nèi)酯開環(huán)〕 香豆素→順式鄰羥基桂皮酸〔不易游離存在,可逆反響〕,長(zhǎng)時(shí)間加熱后成反式鄰羥基桂皮酸〕安定狀態(tài),不可逆〕 堿水解反響的易→難:香豆素一般香豆素>7-甲氧基香豆素>7-羥基香豆素〔傘形花內(nèi)酯〕 3.呈色反響 1〕異羥肟酸鐵反響〔識(shí)別內(nèi)酯〕——紅色 香豆素在堿性條件下開環(huán),與鹽酸羥胺縮合生成異羥肟酸,在
17、酸性條件下,再與Fe3+絡(luò)合顯紅。 2〕Gibb’s反響&Emerson反響——判斷C6是否被取代 條件:有游離酚羥基,且其對(duì)位無(wú)取代者——呈陽(yáng)性 Gibb’s反響顯藍(lán)色;Emerson反響顯紅色 4. 香豆素類的提?。簤A溶酸沉法 香豆素類的別離:柱色譜別離一般采用硅膠為吸附劑,洗脫系統(tǒng)為水-甲醇〔正相色譜〕 (三) 香豆素的波譜學(xué)特性 1.紫外光譜——UV下顯藍(lán)色熒光。 1〕C7位導(dǎo)入-OH——熒光增強(qiáng) 2〕-OH醚化后——熒光減弱 eg:有OCH3 3〕7-羥基香豆素在C8位導(dǎo)入羥基,熒光消失 4〕呋喃香豆素?zé)晒廨^弱 2.1H-NMR 1〕C3,
18、C6,C8的H在較高場(chǎng);C4,C5,C7的H在較低場(chǎng)此處是H譜,不是C的電負(fù)性 2〕C3,C4未取代:C3,6.2d;C4,8.0d,偶合常數(shù)較大J34=9.5Hz〔香豆素〕 C3,C4取代后呈單峰 鑒別:天然香豆素通常C3,C4通常沒有取代〔dd峰〕 3〕C7-OR取代:C3d,C6m,C8m移向高場(chǎng) 4〕C5,C7二氧代:C6尖峰d,J=2Hz;C8與C4遠(yuǎn)程偶合鈍峰d, J=2Hz 5〕C7-OR&C6: C5,7.2s; C8,6.8s 遠(yuǎn)程偶合 ;J5,J6=9Hz 3.NOE效應(yīng) 對(duì)分子中空間相距較近的兩核之一進(jìn)展照射,使之達(dá)到躍遷飽和狀態(tài),此時(shí)記錄另一核
19、的核磁共振峰,可發(fā)現(xiàn)較無(wú)此照射時(shí),譜峰強(qiáng)度增強(qiáng)。 照射某個(gè)氫核,與其空間相近的氫核產(chǎn)生的NOE效應(yīng)有時(shí)不是特別明顯,或者相鄰的氫核與其它氫信號(hào)有重疊現(xiàn)象,如此可測(cè)試NOE差光譜。 NOE差光譜:計(jì)算機(jī)進(jìn)展兩譜相減,一樣的峰型相減為0,不一樣的會(huì)出現(xiàn)負(fù)譜,觀察現(xiàn)象來(lái)判斷兩種結(jié)構(gòu)中的哪一種。 4.13C-NMR 當(dāng)-OR取代時(shí),連接的碳+30ppm;鄰位碳-13ppm;對(duì)位碳-8ppm 第六章 黃酮類化合物 〔一〕定義 根本母核為2-苯基色原酮類化合物。 書P133 <兩個(gè)苯環(huán)A&B通過三個(gè)碳原子相互聯(lián)結(jié)而成,C6-C3-C6> 〔二〕結(jié)構(gòu)分類
20、 不飽和:黃酮類; 飽和:二氫黃酮類 C環(huán)不飽和:黃酮醇; C環(huán)飽和:二氫黃酮醇 C2連接:黃酮; C3連接:異黃酮 C2,C3指3個(gè)碳原子的位置 開環(huán):查耳酮; 成環(huán):六元環(huán)如蘆丁;五元環(huán)如橙酮 無(wú):兒茶素,花色素; 常見取代基:OH,OCH3,CH3,異戊烯基 取代位置:OH,OCH3等含氧基團(tuán):A環(huán):5,7位&B環(huán):3’,4’位 非含氧基團(tuán):A環(huán):6,8位&B環(huán):2’,3’位 〔三〕存在方式 很多以苷存在:O-苷和C-苷 糖的種類:?jiǎn)翁?/p>
21、:D-葡萄糖,D-半乳糖,D-木糖,L-鼠李糖;雙糖:槐糖,龍膽二糖,蕓香糖;三糖:龍膽三糖,槐三糖 (四)生物活性 1.預(yù)防高血壓,動(dòng)脈硬化:橙皮苷,蘆丁 2.擴(kuò)X冠狀動(dòng)脈:槲皮素,葛根素 4.抗肝臟毒作用:〔+〕-兒茶素,水飛薊素 5.雌性激素樣作用:大豆素,染料木素,金雀花異黃素,己烯雌酚 6.抗病毒作用:桑色素 〔五〕性質(zhì)和顏色反響 1.性狀:多為結(jié)晶,少數(shù)為無(wú)定形粉末 顏色:交叉共軛系統(tǒng) 黃酮〔醇〕與其苷類呈灰黃-黃色 查耳酮:黃-橙色 二氫黃酮〔醇〕:無(wú)色 異黃酮:微黃色 花色素與花色苷:紅色〔pH<7〕,紫色〔〕
22、, 〕 1〕游離苷元:難溶于水,易溶于甲醇,乙醇,乙酸乙酯,乙醚等有機(jī)溶劑 2〕苷:溶于水、乙醇、甲醇中,難溶于苯、氯仿 3〕水溶度:苷元<苷,糖鏈越長(zhǎng),水溶度越大 水溶性遞減:黃酮(醇), 查耳酮>二氫黃酮(醇)>花色素 平面型分子>非平面型分子>離子 酸性:分子中具酚羥基,具酸性,可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺與二甲基甲酰胺 酸性強(qiáng)弱取決于羥基的數(shù)目和位置:7, 4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH 堿性:γ吡喃酮環(huán)上的1-氧原子,因有未共用的電子對(duì),故表現(xiàn)微弱的堿性。可與強(qiáng)酸成不穩(wěn)定的鹽。<原理書P145>
23、 4.顯色反響 1〕復(fù)原反響 HCl-Mg反響:黃酮〔醇〕、二氫黃酮〔醇〕與苷顯橙紅-紫紅 查耳酮、橙酮、兒茶素類〔黃烷醇類〕、異黃酮 除一些例外,一般不顯色 四氫硼鈉〔鉀〕反響〔NaBH4〕:二氫黃酮類專屬反響,生成紅色~紫色;其他黃酮不顯色,可用于區(qū)別。 2〕絡(luò)合反響 鋯鹽:2%二氯氧化鋯 (ZrOCl2) 生成黃色; 絡(luò)合物穩(wěn)定性:3-OH,4-C=O > 5-OH,4-C=O 鋯-枸櫞酸反響:鑒別黃酮中3-OH或5-OH 樣品+ ZrOCl2→黃色〔3或5-OH黃酮〕→再+枸櫞酸→黃色褪色〔只有5-OH〕;黃色不褪〔有
24、3-OH〕 鋁鹽:生成黃色+熒光 氯化鍶〔SrCl2〕:氨性甲醇溶液,具有鄰二酚羥基黃酮類反響生成綠色~棕色~黑色沉淀 3〕硼酸顯色反響——鑒別5-OH黃酮 在硼酸存在下,生成亮黃色。加草酸,顯黃色并有綠熒光。加枸櫞酸,只顯黃色。 5. Wessely-Moser重排 黃酮類C6或C8可以同時(shí)被糖苷取代,假如C6和C8的兩個(gè)取代基不同時(shí),C6和C8的取代基可以互換,形成和原先物質(zhì)的混合物。 〔六〕黃酮類化合物的提取和別離 苷元:用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等回流提取 苷與極性大的苷元:用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇-水加熱提取 堿提取酸沉淀法 原理:酚羥基
25、與堿〔石灰乳或石灰水,調(diào)至PH8~9〕成鹽,溶于水;加酸〔PH=5〕析出 優(yōu)點(diǎn):可使含酚羥基化合物成鹽溶解,另一方面可使含COOH雜質(zhì)形成不溶的沉淀 注意:堿性不宜過強(qiáng),以免破壞黃酮母核;酸化時(shí),酸性不宜過強(qiáng),以免形成鹽而溶解 1〕柱色譜法 a.硅膠色譜:按極性大小別離,主要?jiǎng)e離極性小和中等極性的化合物 b.聚酰胺色譜: 原理:氫鍵吸附<吸附能力越強(qiáng)如此在色譜柱上越難被洗脫> 黃酮化合物洗脫規(guī)律:〔先→后〕 (1)苷元一樣,三糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元〔單黃酮〕 (2)母核上羥基增加,洗脫速度減慢 (3)羥基數(shù)目一樣,有締合羥基(分子內(nèi)氫鍵)>無(wú)締合羥基(分子內(nèi)
26、氫鍵減弱吸附能力) (4)不同類型:異黃酮>二氫黃酮>查耳酮>黃酮>黃酮醇 〔芳香核、共軛雙鍵多者吸附力強(qiáng)〕 溶劑的影響 洗脫能力:水<甲醇<丙酮<氫氧化鈉水溶液<甲酰胺<二甲基酰胺<尿素水溶液 常用洗脫系統(tǒng):甲醇-水;乙醇-水;氯仿-甲醇 2〕梯度pH萃取法 別離酸性強(qiáng)弱不同的黃酮苷元 酸性:7,4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH 溶于 NaHCO3 Na2CO3 不同濃度的NaOH 〔七〕黃酮類化合物的檢識(shí)與結(jié)構(gòu)鑒定 1.色譜法的應(yīng)用:硅膠TLC&聚酰胺TLC&雙向紙色譜法 1H-NMR 1〕A環(huán)質(zhì)子 ①5
27、,7-二羥基黃酮類 a.化學(xué)位移:δ- b.H-6與H-8均為二重峰〔J=2.5 Hz〕 c.H-6比H-8位于較高磁場(chǎng)區(qū) d.7-OH成苷H-6與H-8向低磁場(chǎng)位移(苷化位移) ②7-羥基黃酮類 a.H-5受4位羰基去屏蔽與H-6鄰偶出現(xiàn)在δ左右〔J=8.0 Hz b.H-6因H-5鄰偶與H-8間偶作為雙二重峰出現(xiàn)〔J=8.0, 2.5 Hz〕 c.H-8因H-6間偶作為二重峰出現(xiàn)〔J=2.5 Hz〕 2〕B環(huán)質(zhì)子 ①4’-氧取代黃酮 X圍,大體比A環(huán)質(zhì)子處于低磁場(chǎng)區(qū) b.H-2’, 6’與H-3’, 5’分別為二重峰〔J=8.5 Hz〕 c.H-3’, 5
28、’比H-2’, 6’處于較高磁場(chǎng) ② 3’, 4’-二取代黃酮 a.H-5’作為二重峰出現(xiàn)在處〔J=8.5 Hz〕 b.H-2’作為二重峰出現(xiàn)在δ處〔J=2.5 Hz〕 c.H-6’作為雙二重峰出現(xiàn)在δ處〔J=2.5, 8.5 Hz〕 3)C環(huán)質(zhì)子 ① 二氫黃酮 a.H-2作為雙二重峰出現(xiàn)在處〔Jtrans=11 Hz, Jcis=5 Hz〕 b.兩個(gè)H-3作為雙二重峰出現(xiàn)在δ處〔J偕偶=17 Hz〕 ②二氫黃酮醇 a.H-2與H-3構(gòu)成反式雙直立系統(tǒng)作為二重峰出現(xiàn)〔J=11 Hz〕 b.H-2位于處,H-3位于處 ③黃酮類&黃酮醇類 a.黃酮類H3常以鋒利單峰出現(xiàn)在
29、δ6.3處 b.黃酮醇類3位有含O取代基,故H譜上無(wú)C環(huán)質(zhì)子。 苷化位移 糖苷化后,端基碳和苷元α-C化學(xué)位移值均向低場(chǎng)移動(dòng),而鄰碳稍向高場(chǎng)移動(dòng)〔偶而也有向低場(chǎng)移動(dòng)的〕,對(duì)其余碳的影響不大,這種苷化前后的化學(xué)變化,稱苷化位移。 酚苷〔苷元分子中的酚羥基與糖脫水形成的苷〕的苷化位移: 當(dāng)糖與-OH形成酚苷鍵時(shí),其苷化位移值較特殊,苷元α-碳向高場(chǎng)位移。 1)黃酮類C2和C3差很多,160&110 2)黃酮醇類C2和C3近似,130&140 3)二氫黃酮類C2和C3差很多,70&40 4)二氫黃酮醇類C2和C3近似,70&80 5)多數(shù)5,7-二羥基黃酮中C6&C8
30、出現(xiàn)在90~100左右,C6化學(xué)位移大于C8 !!在H譜上H6的化學(xué)位移小于H8 4. 黃酮類化合物的EI-MS 書P171 途徑一(RDA裂解):2個(gè)產(chǎn)物102&120 <大多數(shù)黃酮> 途徑二:3個(gè)產(chǎn)物105特征 <大多數(shù)黃酮醇> 第7章 萜類化合物 〔一〕定義 凡由異戊二烯聚合衍生的化合物,其分子式符合 (C5H8)n通式的。 〔二〕結(jié)構(gòu)分類 卓酚酮類:是一類變形的單萜,其碳架不符合異戊二烯定如此。 1〕具有芳香化合物的性質(zhì),顯酸性,酸性介于酚類和羧酸之間,即酚<卓酚酮<羧酸。 2〕能與多種金屬離子
31、形成絡(luò)合物結(jié)晶體,并顯示不同顏色,可用于鑒別。如:銅絡(luò)合物→為綠色結(jié)晶,鐵絡(luò)合物→為赤紅色結(jié)晶。 2.環(huán)烯醚萜:中藥玄參、地黃等制過后變黑,就是由于這類成分起的作用 環(huán)狀倍半萜如青蒿素 薁類衍生物:由五元環(huán)與七元環(huán)駢合而成的芳環(huán)骨架,如愈創(chuàng)木薁 揮發(fā)油分餾時(shí),高沸點(diǎn)餾分可見到藍(lán)色、紫色或綠色的現(xiàn)象——示有薁類存在。 預(yù)試揮發(fā)油中薁類成分: ①Sabety反響:揮發(fā)油/CHCl3 + 5%溴/CHCl3 → 藍(lán)紫色或綠色 ②Ehrlich試劑:〔對(duì)-二甲胺基苯甲醛濃硫酸〕揮發(fā)油 + 試劑 → 紫色或紅色 環(huán)狀二萜 紫杉醇,也稱紅豆杉醇,治療卵巢癌、乳腺癌和肺癌 銀杏內(nèi)酯
32、,屬雙環(huán)二萜類:作為拮抗血小板活化因子,用于治療因血小板活化因子引起的種種休克狀障礙 穿心蓮內(nèi)酯,屬雙環(huán)二萜類化合物。具有抗菌,消炎作用。水溶性不好,為增強(qiáng)穿心蓮內(nèi)酯水溶性,將其制備成衍生物: (三)萜類成分的別離 1.色譜法別離橙花醇或牻牛兒醇時(shí)不用硅膠吸附劑,用AgNO3硅膠薄層層析 利用AgNO3能與>C=C<形成絡(luò)合物,來(lái)進(jìn)展別離 主要用于1). 碳原子數(shù)相等而其中雙鍵數(shù)不等的化合物 2). 用于別離順反異構(gòu)體 實(shí)驗(yàn)方法: 2.5% AgNO3水溶液調(diào)糊制板。柱:20% AgNO3裝柱 吸附規(guī)律:〔吸附力大小〕 1)雙鍵 > 叁鍵 2)雙鍵多 > 雙鍵少
33、 3)末端雙鍵 > 順式 > 反式 4)環(huán)外雙鍵 > 環(huán)內(nèi)雙鍵 第八章 三萜類化合物 〔一〕概述 1.定義:三萜是由6個(gè)異戊二烯單位、30個(gè)碳原子組成。 三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖、糖醛酸等組成。 由于該類化合物多數(shù)可溶于水,水溶液振搖后產(chǎn)生似肥皂水溶液樣泡沫,故此稱為皂苷。結(jié)構(gòu)中多具羧基,所以又稱之為酸性皂苷 2.分布:三萜皂苷在豆科、五加科、傘形科、毛茛科、石竹科、葫蘆科、鼠李科等植物分布較多。 如:人參、三七、甘草、柴胡、黃芪、遠(yuǎn)志 3.生理活性:具溶血、抗癌、抗炎、抗菌、抗生育等活性。 齊墩果酸——臨床用于治療肝炎 人參皂苷B2、柴胡皂苷A——降低
34、高血脂 甘草次酸——抗病毒作用 焦磷酸金合歡酯〔倍半萜〕經(jīng)過尾-尾縮合形成鯊烯,鯊烯在經(jīng)過不同方式環(huán)合形成三萜化合物 (二)分類 多數(shù)三萜為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜,也有少數(shù)為鏈狀、單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)三萜 達(dá)瑪烷型:C8和C10有β-構(gòu)型的角甲基,13位有β-H,17位的側(cè)鏈有β-構(gòu)型,C20〔手性碳〕構(gòu)型為R或者S 書P232 羊毛酯烷型:C20為R構(gòu)型,側(cè)鏈的構(gòu)型分別為10β、13β、14α、17β 書P230 齊墩果烷型:又稱β-香樹脂烷型,五環(huán)無(wú)側(cè)鏈,8個(gè)角甲基程8個(gè)單峰,無(wú)裂分,H積分為3;A/B環(huán)、B/C環(huán)、C/D環(huán)均是反式,D/E環(huán)均
35、是順式 書P235 烏蘇烷型:α-香樹脂烷型,多為烏蘇酸衍生物。8個(gè)角甲基,C29和C30上的甲基形成H積分為3的二重峰〔有裂分〕 書P236 齊墩果烷型和烏蘇烷型的H譜區(qū)分:E環(huán)上的取代基有無(wú)甲基的裂分,有如此為烏蘇烷型,沒有如此為齊墩果烷型。 羽扇豆烷型:E環(huán)為五元碳環(huán),19位有異丙基為α-構(gòu)型書P237 羽扇豆烷型與齊墩果烷型不同點(diǎn):C21與C19連成五元環(huán)E環(huán),D/E環(huán)為反式。 〔三〕理化性質(zhì) 味:苦而微辣,粉末能引起噴嚏,有的皂苷內(nèi)服能用于祛痰止咳。 由于三萜化合物結(jié)構(gòu)中常有:-OH、>=<等,因此,在無(wú)水條件下,與強(qiáng)酸〔硫酸、
36、磷酸、高氯酸〕、中等強(qiáng)酸〔三氯乙酸〕、Lewis酸〔氯化鋅、三氯化鋁、三氯化銻〕作用,會(huì)產(chǎn)生顏色變化或熒光 ※全飽和的、C-3無(wú)羥基或羰基的化合物呈陰性反響。 1〕醋酐-濃硫酸反響〔L-B反響〕:黃→紅→紫→藍(lán)→褪色 2〕五氯化銻反響:20%五氯化銻的氯仿溶液或三氯化銻飽和的氯仿溶液均不含,枯燥后在60~70℃加熱,顯藍(lán)色、灰藍(lán)色、灰紫色 皂苷水溶液經(jīng)強(qiáng)烈振搖能產(chǎn)生持久性的泡沫,且不因加熱而消失。因此,可作為清潔劑、乳化劑應(yīng)用 皂苷又稱皂毒類,是指其有溶血作用。不能靜脈注射給藥,皂苷水溶液肌肉注射易引起組織壞死,口服無(wú)溶血作用 并非所有的皂苷都產(chǎn)生溶血現(xiàn)象,如:人參皂苷〔人
37、參二醇為苷元〕 確定是否是皂苷引起的溶血:① 可進(jìn)一步提純?cè)贆z查;②運(yùn)用膽甾醇沉淀法。沉淀后的濾液無(wú)溶血現(xiàn)象,而沉淀分解后有溶血現(xiàn)象,表示確系皂苷引起的溶血現(xiàn)象 〔四〕提取別離 分配色譜常用硅膠作支持,常用系統(tǒng):氯仿-甲醇-水;乙酸乙酯-乙醇-水 〔五〕核磁共振 1.1H-NMR 在1H-NMR譜的高場(chǎng)出現(xiàn)多個(gè)甲基單峰是三萜類化合物的最大特征 一般-CH3質(zhì)子信號(hào)—— 烯氫質(zhì)子一般為—— 環(huán)內(nèi)雙鍵質(zhì)子—— >5 ppm 環(huán)外烯氫—— <5 ppm CH2-OH中C上質(zhì)子—— 2.13C-NMR 一般C的位移值 < 60 ppm 〔連氧碳除外〕 苷
38、元和糖上與O相連的C多在60~90X圍內(nèi) 烯 碳—— 109 ~ 160 〔>C=C<〕 羰基碳—— 170 ~ 220 〔>C=O〕 角甲基 ⑴雙鍵位置與結(jié)構(gòu)母核確實(shí)定 根據(jù)碳譜中苷元的烯碳的個(gè)數(shù)和化學(xué)位移值不同,可推測(cè)一些三萜的雙鍵位置。 以下三類化合物的烯碳位移情況 齊墩果酸型C12信號(hào)的δ值約123.0,C13信號(hào)的δ 烏蘇酸型C12信號(hào)的δ值一般大于124.0,C13信號(hào)的δ 羽扇豆烯型C29信號(hào)的δ值約109,C20信號(hào)的δ值約150 ⑵ 苷化位置確實(shí)定〔齊墩果酸型〕 a.C3上OH連糖:C3 +8~10,糖端基C向低場(chǎng)移動(dòng),約在102;C2和C4移向
39、高場(chǎng) b.C28的COOH連糖〔酯苷,用堿水解〕:羧基上的羰基碳位移向高場(chǎng)-2;糖的端基碳移向高場(chǎng)在95~96之間;C17移向低場(chǎng),C16,C22移向高場(chǎng) 第九章 甾體類化合物 甾體類:具有環(huán)戊烷駢多氫菲的甾體母核 (一)強(qiáng)心苷類化合物 強(qiáng)心苷:存在于植物中具有強(qiáng)心作用的甾體糖苷類化合物。治療心力衰竭 1.強(qiáng)心苷的生物效應(yīng): 臨床藥物:某某蘭、地高辛〔口服或靜脈注射〕。 藥理作用:正性肌力作用〔加強(qiáng)心肌收縮力〕。 毒性:室性心動(dòng)過速、房室傳導(dǎo)阻滯;惡心、嘔吐、視力模糊。 安全X圍很小,治療量與中毒量相差不大,用量掌握不當(dāng)極易引起中毒乃至死亡。 強(qiáng)心
40、苷是由強(qiáng)心苷元與糖縮合的一類苷,苷元是由甾體母核與其C17位不飽和內(nèi)酯環(huán)側(cè)鏈組成 兩種苷元 (1)甲型強(qiáng)心苷元:C17側(cè)鏈?zhǔn)俏逶伙柡蛢?nèi)酯環(huán)。 母核為強(qiáng)心甾。?αβγ內(nèi)酯〔?20〔22〕五元內(nèi)酯〕 ⑵乙型強(qiáng)心苷元:C17側(cè)鏈為六元不飽和內(nèi)酯環(huán)。 母核稱為海蔥甾或蟾酥甾。?αβ.γδδ內(nèi)酯〔?六元內(nèi)酯〕 無(wú)論甲型、乙型,側(cè)鏈構(gòu)型對(duì)活性有很大影響,內(nèi)酯環(huán)為β構(gòu)型時(shí)有活性,為α構(gòu)型時(shí)活性明顯減弱。假如αβ不飽和鍵轉(zhuǎn)化為飽和鍵,活性大為減弱,毒性也減弱;假如內(nèi)酯環(huán)開裂,活性降低或消失 糖的種類、連接方式 強(qiáng)心苷元C3上OH與糖結(jié)合形成苷。 糖的種類:2, 6-二去氧糖、2,
41、6-二去氧糖甲醚、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚,多為D-葡萄糖 糖的連接方式:A1型〔Ⅰ型〕:苷元—(2, 6-二去氧糖)X-(葡萄糖)Y A2型〔Ⅱ型〕:苷元—(6-去氧糖)X-(葡萄糖)Y B 型〔Ⅲ型〕:苷元—(葡萄糖)X 毒性強(qiáng)弱 甲型強(qiáng)心苷:三糖苷<二糖苷<單糖苷>苷元葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-二去 乙型強(qiáng)心苷>甲型強(qiáng)心苷 內(nèi)酯堿解開環(huán):遇酸環(huán)合復(fù)原 *當(dāng)用醇性苛性堿〔KOH/EtOH〕溶液處理時(shí),內(nèi)酯環(huán)異構(gòu)化,遇酸不能復(fù)原。 苷鍵的水解:強(qiáng)心苷中苷鍵由于糖的結(jié)構(gòu)不同,水解難易有區(qū)別,水解產(chǎn)物也有差異。 水解方法主要有酸催化水解、酶
42、催化水解。 酸催化水解: (1)溫和酸水解 采用稀酸,在含醇短時(shí)間加熱回流 水解對(duì)象——2-去氧糖、2-去氧糖苷 不適用于——2-羥基糖 (2)強(qiáng)酸水解 延長(zhǎng)水解時(shí)間;同時(shí)加壓 反響特點(diǎn)——引起苷元〔羥基〕脫水;可得到定量葡萄糖 (3)鹽酸丙酮法水解 HCl、丙酮溶液 反響物條件:糖分子中有C2-OH和C3-OH 可得到原苷元和糖的衍生物 顯色反響: 強(qiáng)心苷顏色反響是由苷元甾核、不飽和內(nèi)酯環(huán)、2-去氧糖三局部產(chǎn)生。 ⑴ 作用于甾體母核的反響 與三萜皂苷元反響類似,如L-B反響、三氯醋酸反響、三氯化銻〔或五氯化銻〕反響等。 ⑵ 作用于不飽和內(nèi)酯環(huán)的反響〔活
43、性次甲基顯色反響〕 適用對(duì)象——主要用于甲型強(qiáng)心苷 反響原理——不飽和五元內(nèi)酯環(huán),在堿性溶液中雙鍵轉(zhuǎn)位能形成活性次甲基 Legal 反響 試劑:硝酰鐵氰化鈉 深紅或蘭 lmax470nm Kedde 反響 3, 5-二硝基苯甲酸 深紅或紅 Legal 反響& Kedde 反響鑒別甲型/乙型強(qiáng)心苷,顯陽(yáng)性的為甲型,顯隱性的為乙型 ⑶ 作用于2-去氧糖的反響 ① K-K反響: 具有游離的2-去氧糖、能水解出2-去氧糖的強(qiáng)心苷<苷元-葡萄糖-2-去氧糖 可以水解得到2-去氧糖;但苷元-2-去氧糖-葡萄糖這樣的結(jié)構(gòu)只能將苷元水解,得
44、到的是2-去氧糖-葡萄糖> ② 對(duì)二甲氨基苯甲醛反響:〔作為顯色劑〕 樣品點(diǎn)于濾紙上,噴試劑,90℃加熱30秒,顯灰紅色斑點(diǎn) ③ 呫噸氫醇反響 樣品 + 試劑 → 水浴加熱3分鐘 → 紅色 4.波譜特征 紅外光譜——由不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生兩個(gè)吸收峰 特征:在1800~1700 cm-1皆產(chǎn)生兩個(gè)羰基吸收峰 △αβ-γ內(nèi)酯(甲型) ——兩個(gè)羰基峰 △αβ,γδ-δ內(nèi)酯(乙型)兩個(gè)峰位向低波數(shù)移40cm-1 其中,低波數(shù)為正常峰;高波數(shù)為非正常峰 應(yīng)用: ①根據(jù)IR可區(qū)別甲型和乙型強(qiáng)心苷 ②依非正常峰因溶劑的極性增強(qiáng)而吸收強(qiáng)度減弱甚至消失的現(xiàn)象,可指示不
45、飽和內(nèi)酯環(huán)的存在。 〔二〕甾體皂苷 甾體皂苷是一類由螺甾烷類化合物衍生的寡糖苷。 單子葉植物和雙子葉植物均有分布 生理活性:合成甾體避孕藥和激素類藥物。防治心腦血管疾病、抗腫瘤、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等作用。 甾體皂苷的皂苷元根本骨架屬螺甾烷的衍生物。 書P291<記命名> ①27個(gè)碳 ②B/C、C/D環(huán)反式 ③C17側(cè)鏈為β構(gòu)型 ④C22是E與F環(huán)共享的碳以縮酮的形式相聯(lián) 依螺甾烷結(jié)構(gòu)中C25的構(gòu)型和環(huán)的環(huán)合狀態(tài),將其分為四種類型: 1)螺甾烷醇類 2)異螺甾烷醇類 1&2為差向異構(gòu)體 螺甾烷醇C25位上甲基位于F環(huán)平面上的豎鍵時(shí)為β定
46、向,絕對(duì)構(gòu)型為S型,又L型或neo型 異螺甾烷醇C25位上甲基位于F環(huán)平面下的橫鍵時(shí)α定向,絕對(duì)構(gòu)型為R型,又稱D型或iso型 3)呋甾烷醇類:由F環(huán)裂環(huán)而衍生的皂苷 F環(huán)裂解的雙糖鏈皂苷產(chǎn)生的顯色反響:A試劑黃色〔+〕E試劑紅色〔+〕 F環(huán)閉環(huán)的單糖鏈皂苷和螺旋甾烷衍生皂苷元產(chǎn)生的顯色反響:A試劑黃色〔+〕E試劑不顯色〔-〕 4)變形螺甾烷醇類 F環(huán)為五元四氫呋喃環(huán)。天然產(chǎn)物某某不多見 第十章 生物堿 〔一〕概述 1.定義:天然產(chǎn)的一類含氮的有機(jī)化合物 生物堿多數(shù)具有堿性,能和酸結(jié)合生成鹽;大局部為雜環(huán)化合物且氮原子在雜環(huán)內(nèi);多數(shù)具有較強(qiáng)的生理活性 2.存在形式: 游離堿、成鹽、苷類、酯類、N-氧化物 〔二〕理化性質(zhì) 堿性:pKa=pH-lg游離堿濃度/成鹽堿濃度 pKa越大,堿性越大 生物堿中pKa值:胍基>季銨堿>N-烷雜環(huán)>脂肪胺>芳香胺≈N-芳雜環(huán)>酰胺≈吡咯 雜化方式:sp3>sp2>sp 電子效應(yīng):供電基團(tuán)使堿性增強(qiáng),吸電基團(tuán)、共軛效應(yīng)堿性減弱 季銨>仲胺>伯胺>叔胺>芳胺>酰胺 吸電子基團(tuán):含氧基團(tuán),芳環(huán),雙鍵 供電子基團(tuán):烷基 分子內(nèi)氫鍵:可使堿性增強(qiáng) 沉淀反響: 碘化鉍鉀試劑<鑒別生物堿>:橘紅~黃色沉淀 25 / 25
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