第九章 生物碱天然药物化学优秀课件.ppt
《第九章 生物碱天然药物化学优秀课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第九章 生物碱天然药物化学优秀课件.ppt(49页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第九章 生物碱天然药物化学第1页,本讲稿共49页第四节生物碱的理化性质(一)性状1形态:多数生物碱呈结晶形固体,有些为非晶形粉末状;少数生物碱为液体状态,这类生物碱分子中多无氧原子,或氧原子结合为酯键,个别生物碱具有挥发性,如麻黄碱;极少数生物碱具有升华性,如咖啡因。2味道:大多数生物碱具苦味,少数生物碱具有其它味道,如甜菜碱为甜味。3 颜色:绝大多数生物碱无色,仅少数具有较长共轭体系结构的生物碱呈不同的颜色。如小檗碱和蛇根碱显黄色,小檗红碱显红色。第2页,本讲稿共49页(二)旋光性n n凡是具有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱,则具有旋光性。反之则无,如小檗碱没有旋光性。n n生物碱的旋光
2、性受溶剂、pH等因素的影响。如麻黄碱在氯仿中呈左旋光性,而在水中则呈右旋光性;烟碱在中性条件下呈左旋光性,而在酸性条件下则呈右旋光性;有的生物碱游离状态与其成盐状态的旋光性也有不同,如长春碱游离时为右旋光性,其硫酸盐为左旋光性。第3页,本讲稿共49页n n生物碱的生理活性与其旋光性有关。通常左旋体的生理活性比右旋体强。n n如乌头中存在的左旋去甲乌头碱具有强心作用,但存在于其它植物中右旋去甲乌头碱则无强心作用。n n又如左旋莨菪碱的扩瞳作用较右旋体强100倍等。也有少数生物碱右旋体的生理活性较左旋体强,如右旋古柯碱的局部麻醉作用强于左旋体古柯碱。第4页,本讲稿共49页(三)溶解性n n生物碱类
3、成分的结构复杂,其溶解性有很大差异,与其分子中N原子的存在形式、极性基团的有无、数目以及溶剂等密切相关。n n可分为以下几种情况。第5页,本讲稿共49页1亲脂性生物碱的溶解性亲脂性生物碱的溶解性n n这类生物碱的数目较多,绝大多数这类生物碱的数目较多,绝大多数叔胺碱和仲胺碱叔胺碱和仲胺碱属于属于亲脂性生物碱。亲脂性生物碱。(1 1)游离生物碱)游离生物碱n n易溶于乙醚、苯、卤代烷类等亲脂性有机溶剂,尤其在氯仿中易溶于乙醚、苯、卤代烷类等亲脂性有机溶剂,尤其在氯仿中的溶解度较大;可溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯等有机溶的溶解度较大;可溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯等有机溶剂;难溶或不溶于水。剂
4、;难溶或不溶于水。(2 2)生物碱盐)生物碱盐n n易溶于水,其无机盐在水中的溶解度大于有机酸盐;可溶于甲易溶于水,其无机盐在水中的溶解度大于有机酸盐;可溶于甲醇、乙醇;难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。醇、乙醇;难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。n n少数生物碱盐的溶解性不符合一般规律。如奎宁、奎宁尼丁、少数生物碱盐的溶解性不符合一般规律。如奎宁、奎宁尼丁、辛可宁、吐根酚碱等生物碱的盐酸盐可溶于氯仿,麻黄碱草酸辛可宁、吐根酚碱等生物碱的盐酸盐可溶于氯仿,麻黄碱草酸盐难溶于水。盐难溶于水。第6页,本讲稿共49页2亲水性生物碱的溶解性亲水性生物碱的溶解性n n水溶性生物碱数目较少,主要指水溶性生物碱数目较少
5、,主要指季胺碱型生物碱季胺碱型生物碱,也,也包括包括一些分子量较小的叔胺碱或仲胺碱一些分子量较小的叔胺碱或仲胺碱。(1 1)季胺型生物碱)季胺型生物碱 n n这类生物碱易溶于水、酸水和碱水,可溶于甲醇、乙这类生物碱易溶于水、酸水和碱水,可溶于甲醇、乙醇、正丁醇等极性大的有机溶剂,难溶或不溶于乙酸醇、正丁醇等极性大的有机溶剂,难溶或不溶于乙酸乙酯、乙醚、氯仿等低极性的有机溶剂。乙酯、乙醚、氯仿等低极性的有机溶剂。(2 2)小分子生物碱)小分子生物碱n n少数分子量较小的叔胺或仲胺生物碱既可溶于水,也可少数分子量较小的叔胺或仲胺生物碱既可溶于水,也可溶于氯仿。这类生物碱包括麻黄碱、苦参碱、秋水仙碱
6、溶于氯仿。这类生物碱包括麻黄碱、苦参碱、秋水仙碱等等第7页,本讲稿共49页3具特殊官能团的生物碱的溶解性具特殊官能团的生物碱的溶解性(1 1)具有酚羟基(或羧基)的生物碱)具有酚羟基(或羧基)的生物碱n n这类生物碱称为两性生物碱,如吗啡、青藤碱等。除具这类生物碱称为两性生物碱,如吗啡、青藤碱等。除具有一般叔胺碱的溶解性能外,由于其结构中连有弱酸性有一般叔胺碱的溶解性能外,由于其结构中连有弱酸性官能团,也可溶于苛性碱溶液。官能团,也可溶于苛性碱溶液。(2 2)具内酯(或内酰胺)结构生物碱的溶解性)具内酯(或内酰胺)结构生物碱的溶解性n n这类生物碱如喜树碱、那可汀碱等在正常情况下,其这类生物碱
7、如喜树碱、那可汀碱等在正常情况下,其溶解度类似一般叔胺碱。但在热水溶液中,其内酯溶解度类似一般叔胺碱。但在热水溶液中,其内酯(内酰胺)结构可开环形成羧酸盐而溶于水。(内酰胺)结构可开环形成羧酸盐而溶于水。第8页,本讲稿共49页(四)生物碱的检识n n在生物碱的预试、提取、分离和结构鉴定中,常常需要一种简便的检识方法。最常用的是生物碱的沉淀反应和显色反应。1生物碱的沉淀反应:n n生物碱的沉淀反应是利用大多数生物碱在酸性条件下,与某些沉淀剂反应生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀。第9页,本讲稿共49页A、生物碱沉淀试剂的种类试剂试剂名称名称组组成成 反反应应特征特征碘化物复碘化物复盐类盐类:碘碘-碘
8、化碘化钾试剂钾试剂 KIKI I I2 2 红红棕色沉淀棕色沉淀碘化汞碘化汞钾试剂钾试剂 K K2 2HgIHgI4 4类类白色沉淀白色沉淀碘化碘化铋钾试剂铋钾试剂 KBiIKBiI4 4黄至橘黄至橘红红色沉淀色沉淀重金属重金属盐类盐类:硅硅乌乌酸酸试剂试剂 SiOSiO2 2 12WO12WO3 3 nHnH2 2O O淡黄或灰白色沉淀淡黄或灰白色沉淀磷磷钼钼酸酸试剂试剂H H3 3POPO4 4 12MO12MO3 3 2H2H2 2O O白色或黄褐色沉淀白色或黄褐色沉淀磷磷钨钨酸酸试剂试剂H H3 3POPO4 4 12WO12WO3 3 2H2H2 2O O 白色或黄褐色沉淀白色或黄褐
9、色沉淀大分子酸大分子酸类类:苦味酸苦味酸试剂试剂 黄色黄色结结晶晶苦苦酮酮酸酸试剂试剂 黄色黄色结结晶晶其它:其它:雷氏雷氏铵盐试剂铵盐试剂 NHNH4 4Cr(NHCr(NH3 3)2 2(SCN)(SCN)4 4 红红色沉淀或色沉淀或结结晶晶第10页,本讲稿共49页B、沉淀反应的条件1)反应环境:n n生物碱沉淀反应一般在稀酸水溶液中进行。n n这是由于生物碱与 酸成盐易溶于水,生物碱沉淀试剂也易溶于水,且在酸水中较稳定,而反应产物难溶于水,因而有利于反应的进行和反应的进行和反应结果的观察。第11页,本讲稿共49页 2)净化处理:n n生物碱的酸水提取液通常含有蛋白质、多肽、鞣质等成分,这
10、些物质也能与生物碱沉淀试剂发生沉淀反应。n n为了避免其干扰,可将酸水也碱化后,用氯仿萃取,除去水溶性干扰成分,然后用酸水从氯仿中萃取出生物碱,以此酸水液进行沉淀反应。第12页,本讲稿共49页C、生物碱沉淀反应阳性结果的判断1 1)阳性结果的判断:)阳性结果的判断:n n为了检识的准确性,一般选用为了检识的准确性,一般选用三种三种三种三种以上的沉淀试剂以上的沉淀试剂进行反应,如果均有生物碱的沉淀反应,可判断进行反应,如果均有生物碱的沉淀反应,可判断为阳性结果。为阳性结果。2 2)需要注意的问题)需要注意的问题 极少数生物碱不能与一般生物碱沉淀试剂产生极少数生物碱不能与一般生物碱沉淀试剂产生极少
11、数生物碱不能与一般生物碱沉淀试剂产生极少数生物碱不能与一般生物碱沉淀试剂产生反应。反应。反应。反应。如麻黄碱、咖啡碱与多数生物碱沉淀试剂如麻黄碱、咖啡碱与多数生物碱沉淀试剂不能发生反应,因而只能用其它检识反应鉴别;不能发生反应,因而只能用其它检识反应鉴别;中药中有些非生物碱类物质也能与生物碱沉淀试剂中药中有些非生物碱类物质也能与生物碱沉淀试剂中药中有些非生物碱类物质也能与生物碱沉淀试剂中药中有些非生物碱类物质也能与生物碱沉淀试剂产生沉淀反应产生沉淀反应产生沉淀反应产生沉淀反应,如蛋白质、多糖、氨基酸、鞣质等。,如蛋白质、多糖、氨基酸、鞣质等。因此制备共试品溶液时,需要净化处理除去这些物因此制备
12、共试品溶液时,需要净化处理除去这些物质,避免其干扰而导致错误的结论。质,避免其干扰而导致错误的结论。第13页,本讲稿共49页D、生物碱沉淀反应的应用n n 检识反应n n 指导生物碱的提取分离n n 生物碱的分离纯化n n 薄层或纸层色谱的显色剂第14页,本讲稿共49页n n2 2显色反应显色反应n n某些生物碱单体能与一些以无机酸为主的试剂某些生物碱单体能与一些以无机酸为主的试剂反应生成具有颜色的产物,不同的生物碱产生反应生成具有颜色的产物,不同的生物碱产生不同的特征颜色,这种试剂称为不同的特征颜色,这种试剂称为生物碱的显色生物碱的显色生物碱的显色生物碱的显色试剂试剂试剂试剂。(1 1)生物
13、碱显色试剂的种类:)生物碱显色试剂的种类:试剂试剂名称名称试剂组试剂组成成颜颜色特征色特征MacquisMacquis试剂试剂含少量甲含少量甲醛醛的的浓浓硫酸硫酸 吗吗啡紫啡紫红红色色FrohdeFrohde试剂试剂 1%1%钼钼酸酸钠钠(铵铵)的)的浓浓硫酸溶液硫酸溶液 小檗碱棕小檗碱棕绿绿色色MandelinMandelin试剂试剂1%1%钒钒酸酸铵铵的的浓浓硫酸溶液硫酸溶液 莨菪碱莨菪碱红红色色第15页,本讲稿共49页(2 2)显色反应的应用:)显色反应的应用:n n在研究过程中应用不广泛,但对检识和分析个别生物碱仍有一定的参考价值。n n 生物碱的检识n n 生物碱的含量测定第16页,
14、本讲稿共49页(五)生物碱的化学性质和反应n n本节仅选择与氮原子有关的重要而共同的化学性质与反应:碱性、成盐、碱性、成盐、涉及氮原子的氧化和涉及氮原子的氧化和C-NC-N键裂解键裂解,加以讨论。第17页,本讲稿共49页1碱性:(1 1)碱性的产生及其强度表示:)碱性的产生及其强度表示:n n生物碱分子中都含有氮原子,其氮原子上的孤电子对生物碱分子中都含有氮原子,其氮原子上的孤电子对能接受质子而显碱性。能接受质子而显碱性。碱性是生物碱的重要性质。通碱性是生物碱的重要性质。通碱性是生物碱的重要性质。通碱性是生物碱的重要性质。通常以酸式离解指数常以酸式离解指数常以酸式离解指数常以酸式离解指数pKa
15、pKapKapKa表示。表示。表示。表示。n n碱性强度与碱性强度与pKapKa值关系:值关系:pKapKa 2 2(极弱碱)、(极弱碱)、pKa 2pKa 2 7 7(弱碱)、(弱碱)、pKa pKa 7 7 1212(中强碱)、(中强碱)、pKapKa 12 12(强碱)。(强碱)。n n碱性基团的碱性基团的pKapKa值大小顺序一般是:值大小顺序一般是:胍基胍基 季胺碱季胺碱(pKa(pKa 11)11)脂胺类,脂氮杂环类脂胺类,脂氮杂环类(pKa 8pKa 8 1111)芳胺类,芳氮杂环类(芳胺类,芳氮杂环类(pKa pKa 3 3 7 7)两个以上的氮杂环类(两个以上的氮杂环类(pK
16、a pKa 3 3)酰胺基。酰胺基。第18页,本讲稿共49页(2)碱性与分子结构的关系n n生物碱的碱性强弱与氮原子的杂化度、诱导效应、诱导生物碱的碱性强弱与氮原子的杂化度、诱导效应、诱导生物碱的碱性强弱与氮原子的杂化度、诱导效应、诱导生物碱的碱性强弱与氮原子的杂化度、诱导效应、诱导-场效应、场效应、场效应、场效应、共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关共轭效应、空间效应以及分子内氢键形成等有关。n n1 1)氮原子的杂化度:)氮原子的杂化度:生物碱分子中氮原子孤电子对处于杂化轨生物碱分子中氮原子孤电子对处
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第九章 生物碱天然药物化学优秀课件 第九 生物碱 天然 药物 化学 优秀 课件
限制150内