天然药物化学总结水獭知识讲解.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。天然药物化学总结水獭-天然药物化学总结水獭第一章 总论天然药物化学：是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分及其应用的一门学科。天然药物化学的研究内容：主要指天然药物的化学成分（多为有效成分）的结构特点、理化性质、提取分离方法、结构鉴定及合成途径。学习天然药化的目的和意义：探索中药防病治病的机理；改进剂型、提高疗效；提高中药及制剂的质量；提供中药炮制现代科学依据；开辟药源、开发新药。天然药物：植物、动物、矿物、微生物等为来源的药物。有效成分：天然药物中具有一定的生物活性、能起到防治疾病作用的单体化

2、合物。有效部位：为具有一定生物活性的多种单体化合物的混合物，如人参总皂甙、银杏总黄酮、灵芝多糖等。化学成分分类（1）生物碱类：含N原子，多成碱性（2）糖和苷：糖：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维素、甲壳素、果胶、树胶、粘液质）苷：糖+苷元（3）挥发油（4）有机酸：含COOH，多以盐的形式存在（5）树脂：为组成复杂的混合物，多与挥发油、树胶、有机酸共存。如：安息香、乳香等。（6）其他：氨基酸、蛋白质、鞣质（多元酚类化合物）、色素类（叶绿素、胡萝卜素）、脂类（油脂，甘油与高级脂肪酸脱水形成的酯、蜡，高级醇与高级脂肪酸脱水形成的酯）、无机成分。一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体生命活动来

3、说不可缺少的物质。二次代谢产物：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在所有植物中都能产生（由一次代谢产物产生，常为有效成分）。天然化合物的主要生物合成途径：（1）醋酸-丙二酸途径（AA-MA途径）合成脂肪酸类、聚酮类、酚及其芳聚酮类、蒽醌类；（2）甲戊二羟酸途径（MVA途径）和脱氧木酮糖磷酸酯途径（DXP途径）主要生成萜类、甾体类化合物；（3）莽草酸途径和桂皮酸途径芳香氨基酸类、形成具有C6-C3骨架的化合物，如苯丙素类（苯丙酸、香豆素、木脂素、黄酮）等；（4）氨基酸途径合成生物碱；（5）复合途径生物合成的意义：对天然化合物结构分类，结构推测、植物化学分类学、

4、仿生合成及组织培养等有指导意义。提取法：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法、超临界流体提取法、超声提取法、微波提取法。（1）溶剂提取法原理：相似相溶常用方法：冷提法浸（渍法、渗漉法）用于挥发性或受热不稳定的成分，操作简单但提取效率低，溶剂用量大热提法（煎煮法、回流提取法、连续回流提取法）采用索氏提取器1、溶剂提取法的基本原理：是根据“相似者相溶”这一原理进行的，通过选择适当溶剂和方法将中药中的化学成分从药材中提取出来，溶剂法提取中药有效成分常用的方法，如浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法2、根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离：。3、根据物质的吸附性差别进行分离4、根据物质分

5、子大小差别进行分离：分离天然化合物常用的方法有凝胶过滤法和膜分离技术；常用的凝胶有葡聚糖凝胶和羟丙基葡聚糖凝胶5、根据物质解离程度不同进行分离：第二章糖和苷糖类：又称碳水化合物，是植物光合作用的初生产物，是一类丰富的天然产物，如：蔗糖、淀粉、棉布的棉纤维等。糖的化学结构：多羟基内半缩醛（酮）及其缩聚物。（根据其分子水解反应的情况，可以分为单糖、低聚糖和多糖）单糖：不能水解的最简单的多羟基内半缩醛（酮），如：葡萄糖低聚糖：水解后生成29个单糖分子的糖，如：蔗糖（D-葡萄糖、D-果糖）、麦芽糖多糖：水解后能生成多个单分子的糖，如：淀粉、纤维素等生命活动所必需的四大类化合物：糖类、核算、蛋白质、脂质

6、糖的表示式：游离状态时用Fischer式，苷化后用Haworth表示2、糖的化学性质；氧化反应；糠醛形成反应（Molish反应）；羟基反应：醚化反应（甲基化）、酰化反应（酯化反应）、缩酮和缩醛化反应；羰基反应；和硼酸络合反应。1、糖的提取分离分离：活性炭柱色谱、。2、糖的鉴定和糖链结构的测定。1.苯丙素定义：一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。1.香豆素的基本母核：香豆素（香豆精）是具有苯并a-吡喃酮母核的一类化合物的总称。环上常有-OH、OCH3、异戊烯基等取代基。(1).简单香豆素类(2).呋喃香豆素类(furocoumarins)(线型和角型)(3).吡喃香豆素类(pyranoc

7、oumarins)(线型和角型)4.香豆素类化合物的提取分离(1).提取(2).分离主要包括：酸碱分离法，色谱方法等。5.香豆素类化合物的结构鉴定(1).核磁法鉴定香豆素结构的意义：结构新颖的香豆素化合物不仅为创制新药提供了先导化合物，还为设计药效高、毒性低的理想药物提供了独特的化学结构,而核磁谱提供的信息是化合物结构鉴别的主要依据。3.提取分离(1).提取：多用乙醇或丙酮等提取后，再用极性较小的溶剂如：乙醚、氯仿等进行萃取。(2).分离：色谱法、溶剂萃取法、分级沉淀法、重结晶法.4.结构鉴定(1).化学法：水解反应、氧化反应。(2).光谱法：目前多用1H-NMR和13C-NMR谱。指醌类或容

8、易转变为具有醌类性质的化合物，以及在生物合成方面与醌类有密切联系的化合物。天然界得到的几乎均为a-萘醌类。（四）蒽醌类(anthraquinones)a位1，4，5，8b位2，3，6，7meso（中位）9，10依据其还原程度的不同，将其分成以下三类：1.蒽醌衍生物根据-OH在母核上分布的位置不同分两类：（1）大黄素型（-OH在羰基的两侧）（2）茜草素型（-OH在一侧苯环上）2.蒽酚（或蒽酮）衍生物3.二蒽酮类衍生物1.性状颜色无Ar-OH近乎于无色，助色团越多，颜色越深。3.挥发性小分子的苯醌、萘醌类具有挥发性，能随水蒸气蒸馏，可据此进行提取、精制工作。4.升华性游离的醌类多具有升华性，蒽衍生

9、物在常压下加热即能长华。1.酸性醌类多具有Ar-OH的存在，故显酸性，易溶于碱水中，加酸酸化时又可重新沉淀析出用于碱提酸沉以游离蒽醌类衍生物为例，酸性强弱将按下列顺序排列：含-COOH2个以上b-OH1个b-OH2个a-OH1个a-OH5%NaHCO35%Na2CO31%NaOH5%NaOH可用于提取分离例：试比较下列化合物的酸性强弱DACB2.颜色反应（1）Feigl反应（菲格格）醌类氧化还原过程醌类衍生物在OH-下经加热能迅速与醛类及二硝基苯反应，生成紫色化合物。原理如下：（2）无色亚甲蓝显色试验苯醌、萘醌区别于蒽醌无色亚甲蓝溶液用于PPC及TLC作为喷雾剂，能检出苯醌及萘醌，样品在白色背

10、景上作为蓝色斑点出现。（3）碱性条件下的显色反应羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、红、紫红色及蓝色。Borntragers反应（保恩特来格）羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色的反应。反（4）与活性次甲基试剂反应（Kesting-Craven法）苯醌、萘醌区别于蒽醌当苯醌及萘醌类化合物的醌环上有未被取代的位置时，即可在氨碱性下与一些含有活性次甲基试剂（如：丙二酸酯、乙酰醋酸酯等）的醇溶液反应，生成兰绿色或兰紫色。（5）与金属离子反应在蒽醌类化合物结构中，如果有-酚羟基或具有邻二酚羟基时，则可与Pb+、Mg+等金属离子形成络合物。1.pH梯度萃取法依据结构中Ar-OH位置、数目不

11、同，酸性强弱不同，来进行分离。一般的分离过程如下：第五章黄酮类化合物黄酮类化合物是泛指两个苯环通过三碳相互连接而成的一系列化合物。第一节概述黄酮类化合物（Flavonoids）是指基本母核为2-苯基色原酮的一类化合物，现在泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环）通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。一、黄酮类化合物生物合成的基本途径黄酮类化合物的基本骨架是由三个丙二酰辅酶A（A环）和一个桂皮酰辅酶A（B环）生物合成而产生的，涉及醋酸-丙二酸途径和桂皮酸-莽草酸途径，属于复合的生物合成途径。二、结构分类及结构类别间的生物合成关系1.根据中央三碳链的氧化程度、B环连接位置以及三碳链是否成环，

12、将黄酮类化合物主要分为：黄酮类黄酮醇类二氢黄酮类二氢黄酮醇类异黄酮类二氢异黄酮类黄烷-3-醇类黄烷-3,4-二醇类查耳酮类二氢查耳酮类橙酮类（噢哢类）花色素类双苯吡酮类（山酮类）高异黄酮类此外，还包括双黄酮类以及黄酮并木脂素类化合物。2.天然黄酮类化合物多数以苷类的形式存在，按苷键类型分包括O-糖苷和C-糖苷，按糖链分包括单糖苷、双糖苷和三糖苷。3.黄酮类化合物的生物合成途径中，首先合成查耳酮，然后形成二氢黄酮，其他的黄酮类化合物大多是经过二氢黄酮在各种酶的作用下生物合成而得到的。三、黄酮类化合物的生物活性1.对心血管系统的作用（芦丁、槲皮素、葛根素等）；2.抗肝脏毒作用（水飞蓟素）；3.抗炎

13、作用（羟乙基芦丁等）；4.雌激素样作用（染料木素、大豆素等）。第二节黄酮类化合物的理化性质及显色反应一、性状1.多数为结晶性固体，少数（如黄酮苷）为无定型粉末；2.游离的苷元除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷和黄烷醇外，其余无光学活性，黄酮苷类成分均具有光学活性，且多位左旋；3.黄酮类化合物的颜色与结构中是否存在交叉共轭体系及助色团的种类和位置有关，一般地，黄酮、黄酮醇及其苷类为灰黄黄色，查耳酮为黄橙色，而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类不显色，花色素及其苷元的颜色随pH不同而变化，一般显红（pH8.5）等颜色。二、溶解性1.一般规律，苷元难溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等溶剂中；苷易溶于水、甲醇

14、、乙醇等，难溶于氯仿、乙醚等溶剂中；苷的水溶性大于苷元；2.非平面分子（二氢黄酮、二氢黄酮醇）由于分子间排列不紧密，分子间引力降低，有利于水分子进入，故水溶性大于平面分子（黄酮、黄酮醇、查耳酮）；花青素类由于其以离子形式存在，具有盐的通性，故水溶性较强。三、酸性与碱性1.酸性黄酮类化合物的酸性来源于分子中的酚羟基，并且酸性强弱受酚羟基数目和位置的影响：7,4-二-OH7或4-OH一般酚-OH5-OH（溶于NaHCO3溶于Na2CO3溶于不同浓度的NaOH）2.碱性黄酮C环上1位氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与无机强酸，如硫酸、盐酸成氧盐，但加水后氧盐即分解。根据这一性质，在通

15、过碱提取、酸沉淀的方法提取黄酮类化合物时，加入的酸浓度不宜过大，否则黄酮类化合物形成氧盐溶于水，影响收率。四、显色反应由于黄酮类化合物结构中-吡喃酮和酚羟基的存在，可以用多种显色反应对不同类型和取代模式的黄酮类化合物进行鉴别：1.还原反应（1）盐酸-镁粉（锌粉）反应此反应为鉴别黄酮类化合物最常用的显色反应。方法是将样品溶于甲醇或乙醇中，加入少量镁粉（或锌粉）振摇，滴加几滴浓盐酸，12分钟内即可显色（粉红色红色），其原理过去解释为生成了花色苷元所致，现在认为是生成了阳碳离子的缘故。盐酸-镁粉反应：（阳性）黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇（阴性）查耳酮、橙酮、儿茶素类、大多数异黄酮盐酸-锌粉反应

16、：（阳性）二氢黄酮醇、黄酮醇-3-O-糖苷（阴性）黄酮醇，二氢黄酮醇-3-O-糖苷（2）四氢硼钠（NaBH4）反应此反应是二氢黄酮类化合物专属性的反应。方法是将样品溶于乙醇中，加等量2%NaBH4的甲醇溶液，一分钟后加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成紫紫红色。2.金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物的结构中常含有如下结构单元，因此可以和铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂反应，生成有色络合物。（1）铝盐的络合反应常用1%三氯化铝或亚硝酸铝溶液，生成的络合物为黄色。（2）铅盐的络合反应常用1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，生成络合物为黄红色。醋酸铅：只能与具有邻二酚羟基、3-OH-4-酮和5-OH-4-酮结构的化合物

17、络合。碱式醋酸铅：一般的酚类化合物均可与之络合。（3）锆盐的络合反应常用2%二氯氧化锆甲醇溶液。褪色（只有5-羟基）样品甲醇溶液+2%ZrOCl2溶液黄绿色络合物+2%枸橼酸（有3-或5-羟基）不褪色（有3-羟基）（4）镁盐的络合反应常用醋酸镁甲醇溶液为显色剂，可在滤纸上进行。二氢黄酮、二氢黄酮醇天蓝色黄酮、黄酮醇、异黄酮黄橙黄褐色（5）二氯化锶（SrCl2）反应样品溶于甲醇中，加入几滴0.01mol/L二氯化锶甲醇溶液，再加几滴氨蒸气饱和的甲醇溶液，含有邻二酚羟基的化合物生成绿棕黑色沉淀。3.硼酸显色反应黄酮类化合物含有如下结构时，在无机酸或有机酸的条件下，可与硼酸络合，生成亮黄色的产物，故

18、5-羟基黄酮及2-羟基查耳酮可以用此反应鉴别。4.碱性溶剂下显色反应（1）二氢黄酮在碱性条件下易开环，转变成相应的异构体查耳酮，显橙黄色。（2）黄酮醇类在碱性条件下先呈黄色，通入空气后变成棕色，可以和其他类加以区别。（3）黄酮类化合物结构中含有邻二酚羟基或3,4-二羟基取代时，在碱性条件下易被氧化，生成由黄色深红色棕绿色沉淀。五、课后思考题或作业（一）、名词解释黄酮类化合物（二）、鉴别题采用适当的化学方法鉴别以下三种化合物：（三）、简答题1.列举出10种以上的黄酮类化合物的结构类型。2.简单介绍适合于黄酮类化合物鉴别的显色反应及其应用。六、教学参考资料1.天然药物化学，第四版，吴立军主编，20

19、03年，人民卫生出版社。2.卫生部成人教育规范教材天然药物化学，第二版，吴立军主编，2007年，人民卫生出版社。一、 备注授课教案：第五章黄酮类化合物第五章第三节课时安排：2学时教学目的1.通过本次教学，使学生掌握黄酮类化合物提取方法。2.通过本次教学，使学生掌握黄酮类化合物分离中柱色谱（硅胶、聚酰胺、葡聚糖凝胶）和pH梯度萃取法的分离原理和应用。二、 教学重点和难点1.教学重点：（1）碱提取-酸沉淀法提取黄酮类化合物的原理和注意事项。（2）聚酰胺色谱的分离原理及其在黄酮类化合物分离中的应用。（3）葡聚糖凝胶色谱在黄酮苷元及黄酮苷类化合物分离中的原理。（4）pH梯度萃取分离黄酮类化合物的原理。

20、2.教学难点（1）不同类型和取代模式的黄酮类化合物在聚酰胺色谱上的吸附能力的比较。（2）黄酮苷元和黄酮苷在葡聚糖凝胶色谱中出柱顺序的比较。三、 教学方法与手段1.教学方法理论课教学，结合多媒体和启发式教学等方法辅助。2.教学手段（1）采用现代多媒体教学手段。（2）采用解决问题式教学加强学生对黄酮类化合物分离方法的掌握。四、教学内容第三节 黄酮类化合物的提取与分离一、提取黄酮类化合物在植物的不同部位以游离苷元或糖苷的形式存在。对于黄酮苷类或极性较大的苷元，可以采用甲醇-水、甲醇或沸水进行提取，但要注意防止苷的水解；对于大多数的黄酮苷元可以采用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等低极性溶剂进行提取。对于黄酮类化

21、合物，通常可以采用以下几种方法进行提取和精制：1.溶剂萃取法（1）石油醚萃取除去叶绿素、胡萝卜素等脂溶性杂质（2）水提取醇沉淀除去蛋白质、多糖等水溶性杂质（3）萃取也可以起到初步分离黄酮苷元和苷的作用2.碱提酸沉法原理：黄酮苷类化合物易溶于碱性水中，难溶于酸性水中。故可用碱水提取，再将碱水提取液调成酸性，黄酮苷类即可沉淀析出。注意事项：（1）提取用碱水浓度不宜多大，加热和强碱性条件下黄酮母核容易被破坏。（2）酸化时，酸性不宜过强，以免形成氧盐，使得黄酮苷又重新溶解。（3）药材中含有果胶、粘液等水溶性杂质时，可以采用石灰乳进行提取，使得以上含羧基的杂质生成钙盐沉淀。3.离子交换法方法：（1）黄酮

22、类化合物的水溶液通过离子交换树脂吸附。（2）水洗除去水溶性杂质。（3）甲醇洗脱得到黄酮类化合物。4.炭粉吸附法适用于黄酮苷类成分的精制工作。方法：（1）药材甲醇提取液中加入活性炭，搅拌，静置。（2）过滤，收集吸附有黄酮苷的活性炭粉末。（3）依次用沸水、沸甲醇、7%酚/水、15%酚/醇溶液进行洗脱。二、分离黄酮类化合物的分离主要有柱色谱法和pH梯度萃取法两种：1.柱色谱法（1）硅胶柱色谱一般为吸附色谱，可以用于分离极性较小的异黄酮、二氢黄酮和高度甲基化的黄酮；加水去活化后，为分配色谱，可用于分离极性较大的多羟基黄酮及其苷类。（2）聚酰胺柱色谱聚酰胺柱色谱属于双重色谱，即当流动相为水-醇系统时，其

23、为反相色谱；当流动相为氯仿-甲醇系统时，其为正相色谱。聚酰胺色谱吸附能力大小有如下规律：a.形成氢键的基团数目越多，吸附能力越强。b.容易形成分子内氢键，吸附能力降低。c.芳香化程度越高，共轭系统越长，吸附能力越强。一般地，当流动相为水-醇系统时，黄酮类化合物对聚酰胺的吸附强度主要取决于分子中羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小，其在聚酰胺色谱上有如下出柱规律：a.不同类型的化合物，其出柱顺序为：异黄酮、二氢黄酮、查耳酮、黄酮、黄酮醇。b.苷元相同，出柱顺序为：三糖苷、双糖苷、单糖苷、苷元。c.母核上酚羟基数目越多，越后出柱，但由于容易形成分子内氢键，具有3

24、,4-二羟基的化合物比具有4-羟基的黄酮类化合物先出柱。（3）葡聚糖凝胶柱色谱用于分离黄酮类化合物的葡聚糖凝胶主要有SephadexG和SephadexLH-20两种型号。分离黄酮苷元时，主要靠吸附作用，凝胶对黄酮类化合物的吸附程度取决于游离酚羟基的数目，与酚羟基的位置无关；分离黄酮苷时，则分子筛的性质起主导作用，黄酮苷按照分子量由大到小的顺序出柱。常用的洗脱剂有：a.碱性水溶液（如0.1mol/LNH4OH），含盐水溶液（如0.5mol/LNaCl）。b.醇及含水醇，如甲醇、甲醇-水、乙醇等。c.其他溶剂，如含水丙酮、氯仿-甲醇等。2.pH梯度萃取法本法适用于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。根

25、据黄酮类苷元酚羟基数目及位置不同其酸性强弱也不同的性质，可以将混合物溶于有机溶剂（如乙醚）后，依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH和4%NaOH溶液萃取，来达到分离的目的。五、课后思考题或作业（一）、名词解释pH梯度萃取（二）、分析比较题以下三个化合物在聚酰胺柱色谱上的出柱顺序为（）（）（）在葡聚糖凝胶柱色谱上的出柱顺序为（）（）（）ABC（三）、简答题1.叙述黄酮类化合物在聚酰胺柱色谱中吸附强度规律。2.叙述葡聚糖凝胶柱色谱用于分离黄酮苷和黄酮苷元时的分离原理和出柱顺序规律。六、教学参考资料1.天然药物化学，第四版，吴立军主编，2003年，人民卫生出版社。2.卫生部成人

26、教育规范教材天然药物化学，第二版，吴立军主编，2007年，人民卫生出版社。备注一、 授课教案：第五章黄酮类化合物第五章第四节课时安排：2学时教学目的1.通过本次教学，使学生掌握黄酮类化合物的检识和结构鉴定方法。2.通过本次教学，使学生掌握UV、1H-NMR、13C-NMR和MS在黄酮类化合物结构鉴定中的应用。二、 教学重点和难点1.教学重点：（1）黄酮类化合物的UV光谱特征及诊断试剂在结构测定中的意义。（2）黄酮类化合物的1H-NMR位移规律。2.教学难点（1）诊断试剂在判定黄酮类化合物结构中酚羟基数目和位置中的作用。（2）1H-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用。三、 教学方法与手段1.教

27、学方法理论课教学，结合多媒体和课堂讨论式教学等方法辅助。2.教学手段（1）采用现代多媒体教学手段。（2）采用具体例题的讲解使学生加深对黄酮类化合物结构解析一般方法的掌握。四、教学内容第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定一、色谱法在黄酮类化合物鉴定中的应用纸色谱（paperchromatography，PC）适用于分离黄酮及其苷类化合物。混合物的鉴定常采用双向色谱法。其中第一向采用醇性溶剂为展开剂，如n-BuOH-HOAc-H2O（4:1:5，上层）、t-BuOH-HOAc-H2O（3:1:1，TBA）或水饱和的n-BuOH，主要根据分配作用原理进行分离。黄酮类化合物的Rf值为：苷元单糖苷双糖苷

28、。第二向采用水或下列水溶液，如2%6%HOAc、3%NaCl及HOAc-浓HCl-H2O（30:3:10），主要根据吸附作用原理进行分离。黄酮类化合物的Rf值为：双糖苷单糖苷苷元（其中二氢黄酮、二氢黄酮醇、二氢查耳酮黄酮、黄酮醇、查耳酮）。二、紫外及可见光谱在黄酮类鉴定中的应用紫外及可见光谱在分析黄酮类结构中的一般程序如下：a.测定试样在甲醇溶液中的UV光谱。b.测定试样在甲醇溶液中加入各种诊断试剂后得到的UV及可见光谱。常用的诊断试剂有甲醇钠（NaOMe）、醋酸钠（NaOAc）、醋酸钠/硼酸（NaOAc/H3BO3）、三氯化铝（AlCl3）及三氯化铝/盐酸（AlCl3/HCl）等。c.如试样

29、为苷类，则可进行水解或甲基化后再水解，并测定苷元或其衍生物的UV光谱。将上述各种光谱图进行对比分析，即可获知有关结构的重要信息。1.黄酮类化合物在甲醇溶液中的UV光谱特征黄酮、黄酮醇等多数黄酮类化合物，因分子中存在如下所示的桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭体系，故其甲醇溶液在200400nm的区域内存在两个主要的紫外吸收带，称为峰带I（300400nm）及峰带（220280nm）。根据带I、带II的峰位及形状（或强度），推测黄酮类化合物结构类型）。黄酮类型UV(nm)谱带峰形峰带II峰带I黄酮240280304350带I、带II等强黄酮醇240280352385黄酮醇（3-OH被取代）2402

30、80328357查耳酮220270340390带I强峰，带II次强峰橙酮220270异黄酮245270带II主峰，带I弱（肩峰）二氢黄酮、二氢黄酮醇270295（1）在黄酮及黄酮醇母核上，如7-及4-位引入羟基、甲氧基等供电基，将促进结构重排，有利于实现上述电子跃迁，可引起相应吸收带向红位移。通常，整个母核上氧取代程度越高，则带I将越向长波方向位移。带II的峰位主要受A-环氧取代程度的影响，B-环的取代基对其峰位影响甚微，但可影响它的形状。例如当B-环上仅有4-氧取代时，带II为单峰；而当B-环上同时存在3,4-二氧取代时，则带II将为双峰（或一个主峰，并伴有一个肩峰）。黄酮及黄酮醇母核上的羟

31、基甲基化或苷化时，将引起相应吸收带，尤其带I向紫位移。（2）查耳酮中，带II位于220270nm，带I位于340390nm，有时分裂为Ia（340390nm）及Ib（300320nm）。与黄酮、黄酮醇类化合物一样，环上引入氧取代基，也会引起吸收带，尤其是带I红移，在2位上引入-OH时影响最大。反之，2-OH甲基化或苷化时，可引起带I紫移1520nm，但其余位置的结构变化对带I影响不大。橙酮中，常显现34个吸收峰，但主要吸收峰（带I）一般位于370430nm，天然来源的橙酮可为388413nm。羟基甲基化或苷化时对光谱并不产生显著影响，但6,7-二羟基橙酮中的7-羟基除外。后者如被甲基化或苷化，

32、可使带I紫移18nm。（3）异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇这三类化合物中，除有由A-环苯甲酰系统引起的带II吸收（主峰）外，因B-环不与吡喃酮环上的羰基共轭（或共轭很弱），故带I很弱，常在主峰的长波方向处有一肩峰。根据主峰的位置，可以区别异黄酮与二氢黄酮及二氢黄酮醇类。前者在245270nm，后两者在270295nm。2.加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义以黄酮及黄酮醇为例说明几种主要的诊断试剂引起的位移及其结构特征归属。诊断试剂带带归属NaOMe红移4060nm强度不降示有4-OH红移5060nm强度下降示有3-OH，但无4-OH吸收谱随时间延长而衰退示有对碱敏感的取代图式，如3,

33、4-;3,3,4-;5,6,7-;5,7,8-;3,4,5-羟基取代图式等NaOAc(未熔融)红移520nm示有7-OH在长波一侧有明显肩峰示有4-OH，但无3-及/或7-OHNaOAc(熔融)红移4065nm，强度下降示有4-OH吸收谱图随时间延长而衰退示有对碱敏感的取代图式（如同上示）NaOAc/H3BO3红移1230nm示B环有邻二酚羟基结构红移510nm示A环有邻二酚羟基结构（但不包括5,6-位）AlCl3及AlCl3/HClAlCl3/HCl谱图=AlCl3谱图示结构中无邻二酚羟基结构AlCl3/HCl谱图AlCl3谱图峰带（或a）紫移3040nm紫移5065nm示结构中可能有邻二酚

34、羟基示B环上有邻二酚羟基示A、B环上均可能有邻二酚羟基AlCl3/HCl谱图=MeOH谱图示无3-及5-OHAlCl3/HCl谱图MeOH谱图峰带红移3555nm红移60nm红移5060nm红移1720nm示可能有3-及/或5-OH示只有5-OH示只有3-OH示可能同时有3-及5-OH除5-OH外尚有6-含氧取代三、1H-NMR光谱在黄酮类结构分析中的应用归纳黄酮类化合物的1H-NMR化学位移，有如下规律：1.A环质子（1）5,7-二羟基黄酮类化合物H-6及H-8将分别作为二重峰（J=2.5Hz）出现在5.706.90区域内，且H6信号总是比H8信号位于较高的磁场区（二氢黄酮类可能例外）。当7

35、-OH成苷时，则H-6及H-8信号均向低磁场方向位移。（2）7-羟基黄酮类化合物A环上有H-5、H-6、H-8三个芳香质子。H-5因有C4位羰基强烈的负屏蔽效应的影响，以及H6的邻偶作用，将作为一个二重峰（J=ca.9.0Hz）出现在8.0左右，位于比其它芳香质子较低的磁场。H-6因有H-5的邻偶(J=ca.9.0Hz)及H-8间偶(J=2.5Hz)作用，将表现为一个双二重峰。H-8因有H-6的间位偶合作用故显现为一个裂距较小的二重峰(J=2.5Hz)。2.B环质子（1）4-氧取代黄酮类化合物该取代模式的B环质子可以分为H-2,6及H-3,5两组，构成AABB系统，其谱形可粗略地看成一个AB偶

36、合系统（J=ca.8.5Hz），出现在6.507.90处，大体上位于比A环质子稍低的磁场区。H-3,5的化学位移总是比H-2,6的化学位移值小。至于H-2、6二重峰的具体峰位则取决于C环的氧化水平。（2）3,4-二氧取代黄酮及黄酮醇H-5作为一个二重峰（d,J8.5Hz）出现在6.707.10处。H-2（d,J2.5Hz）及H-6（dd,J=8.5及2.5Hz）的信号出现在7.207.90范围内，两信号有时相互重叠不好分辨。（3）3,4-二氧取代异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇H-2、H-5及H-6将作为一个复杂的多重峰（常常组成两组峰）出现在6.707.10区域内。此时C环对其影响很小，各质子的

37、化学位移将主要取决于它们相对于含氧取代基的位置。三者的峰形与偶合常数与上述相同，但有时由于峰相互重叠难以分辨。特殊情况下，有的二氢黄酮醇类化合物的H-2、H-5及H-6均呈单峰，易与B环3，5-二取代模式混淆。这种异常情况是由于两组氢信号的化学位移差值与其偶合常数十分靠近导致的。此时由氢谱难以确定B环的取代模式，但可通过碳谱来确定。（4）3,4,5-三氧取代黄酮类化合物当B环有3,4,5-三羟基时，则H-2及H-6将作为相当于两个质子的一个单峰，出现在6.507.50范围内。但如3-或5-OH甲基化或苷化时，则H-2及H-6将分别以不同的化学位移作为一个二重峰（Jca.2.0Hz）出现。3.C

38、环质子（1）黄酮类H-3常常作为一个尖锐的单峰信号出现在6.306.80处。因此，在5,6,7-或5,7,8-三含氧取代黄酮中，它将与A环的孤立芳氢（H-8或H-6）的单峰信号相混，应当注意区别。在8-甲氧基黄酮中，H-6因与8-OCH3有远程偶合，致使信号变宽，峰强变弱，据此可与H-3相区别。（2）异黄酮类异黄酮上的H-2，因正好位于羰基的b位，且通过碳与氧相接，故将作为一个单峰出现在比一般芳香质子较低的磁场区（7.607.80），当用DMSO-d6作溶剂时，还将进一步移到8.508.70处。（3）二氢黄酮及二氢黄酮醇类二氢黄酮H-2与两个磁不等同的H-3偶合（Jtransca.11.0Hz

39、；Jcisca.5.0Hz），故作为一个双二重峰出现，中心位于5.20处。两个H-3，因有相互偕偶（J17.0Hz）及H-2的邻偶，将分别作为一个双二重峰出现，中心位于2.80处。在天然存在的二氢黄酮醇中，H-2及H-3多为反式二直立键，故分别作为一个二重峰出现（J=ca.11.0Hz）。H-2位于4.90前后，H-3则位于4.30左右，两者很容易区分，据此还可确定C2及C3的相对构型，即两质子互为反式。（4）查耳酮及橙酮类在查耳酮中，H-a以及H-b分别作为二重峰（Jca.17.0Hz）出现在6.707.40（H-a）及7.307.70（H-b）处。在橙酮中，苄基质子则作为一个单峰出现在6.

40、506.70处。如以DMSO-d6作溶剂，则该信号将移至6.376.94。其确切峰位取决于A-及B-环上的羟基取代图式。4.糖端基碳上的质子糖与苷元相连时，糖上C-1-H与其它H比较，一般位于较低场区。化合物糖上H-1黄酮醇-3-O-葡萄糖苷5.706.00黄酮类-7-O-葡萄糖苷黄酮类-4-O-葡萄糖苷4.805.20黄酮类-5-O-葡萄糖苷黄酮类-6-及8-C-糖苷黄酮醇-3-O-鼠李糖苷5.005.10二氢黄酮醇-3-O-葡萄糖苷4.104.30二氢黄酮醇-3-O-鼠李糖苷4.004.205.乙酰氧基上的质子脂肪族：化学位移在1.652.10范围内。芳香族：化学位移在2.302.50范围

41、内。6.甲氧基上的质子甲氧基质子信号一般出现在3.504.10范围内。四、13C-NMR光谱在黄酮类结构鉴定中的应用1.黄酮类化合物骨架类型的判断根据中央三个碳信号的化学位移，可以初步判定黄酮类化合物的机构类型：C=OC-2(或C-)C-3(或C-)归属168.6169.8(s)137.8140.7(d)122.1122.3(s)异橙酮类174.5184.0(s)160.5163.2(s)149.8155.4(d)147.9(s)104.7111.8(d)122.3125.9(s)136.0(s)黄酮类异黄酮类黄酮醇类182.5182.7(s)146.1147.7(s)111.6111.9(d

42、)(=CH-)橙酮类188.0197.0(s)136.9145.4(d)75.080.3(d)82.7(d)116.6128.1(d)42.844.6(t)71.2(d)查耳酮类二氢黄酮类二氢黄酮醇类2.黄酮类化合物取代模式的确定方法（1）取代基位移的影响黄酮类化合物B环上引入取代基时，其对B环上碳信号的位移影响有如下规律：XZiZoZmZpOH26.6-12.81.6-7.1OCH331.4-14.41.0-7.8（2）5,7-二羟基黄酮类化合物中C-6和C-8信号的特征：化合物C-6C-85,7-dihydroxyflavanone(pinocembrin)96.195.16-C-meth

43、ylpinocembrin102.194.78-C-methylpinocembrin95.7101.93,4,5,7-tetrahydroxyflavone(luteolin)99.294.28-C-benzylluteolin98.6103.86-hydroxyluteolin140.493.64,5,7-trihydroxyflavone(apigenin)98.894.0apigenin-6-C-D-glucopyranosyl-7-O-D-glucopyranoside(saponarin)110.693.8apigenin-6,8-di-C-glucoside108.0104.03

44、.O-糖苷中糖的连接位置（1）糖的苷化位移酚性苷中，糖上端基碳的苷化位移约为：+4.0+6.0（2）苷元的苷化位移通常，苷元糖苷化后直接相连碳原子向高场位移，其邻位及对位碳原子则向低场位移，且对位碳原子的位移幅度大。五、MS在黄酮类结构测定中的应用多数黄酮苷元在电子轰击质谱（EI-MS）中，可获得分子离子峰（基峰）。对于极性强、难气化及对热不稳定的化合物，可制备成甲基化或三甲基硅烷化衍生物，然后测试其EI-MS。对于黄酮苷，现在可应用FD-MS（场解析电离）、FAB-MS（快速原子轰击电离）、ESI-MS（电喷雾电离）等软电离质谱技术，可以获得非常强的具有偶数电子的准分子离子峰。黄酮类化合物主

45、要有以下两种质谱裂解方式：途径-I（RDA裂解）途径-II通常，上述两种基本裂解途径是相互竞争，相互制约的。并且，B2+及B2-CO+离子丰度大致与A1及B1离子以及它们进一步裂解得到的子离子（如A1-CO等）的丰度互成反比。黄酮类途径I或II碎片进一步减-CO离子黄酮醇类途径II（主要）减-CO离子五、课后思考题或作业结构解析有一黄色粉末（I），mp242-244C(MeOH)，FeCl3反应阳性，HCl-Mg反应阳性，Molish反应阳性，ZrOCl2反应黄色，加枸橼酸黄色消退，SrCl2反应阴性。（I）酸水解后检出葡萄糖和苷元，GC确定糖为D-构型。MS给出其分子式为C21H20O11。其UV和1H-NMR光谱数据如下：UVlmaxnm：MeOH,266,351;+MeONa,275,402;+NaOAc,276,305,376;+NaOAc/H3BO3,276,3