No5.第九章.生物碱(2).ppt

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1、No5.第九章.生物碱(2)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望3 3、半萜吲哚类生物碱（麦角类生物碱）、半萜吲哚类生物碱（麦角类生物碱）麦角新碱麦角新碱麦角胺麦角胺4 4、单萜吲哚类生物碱单萜吲哚类生物碱 单萜吲哚类生物碱单萜吲哚类生物碱 柯南因柯南因-士的宁碱类士的宁碱类 利血平利血平 白坚木碱类白坚木碱类 长春胺长春胺 依波加明碱类依波加明碱类 双分子吲哚类生物碱双分子吲哚类生物碱长春碱长春碱 R=CH R=CH3 3长春新碱长春新碱 R=CHO

2、R=CHO5 5、与单萜吲哚类碱有关的生物碱、与单萜吲哚类碱有关的生物碱阿巴利生类和乌勒因类生物碱阿巴利生类和乌勒因类生物碱喜树碱类生物碱喜树碱类生物碱 喜树碱喜树碱 R=H R=H羟基喜树碱羟基喜树碱 R=OH R=OH1 13 35 57 78 810101414161617171818191920202121 金鸡宁类生物碱金鸡宁类生物碱 1 12 23 3 金鸡宁金鸡宁 R=H(3R,2S)R=H(3R,2S)奎宁碱奎宁碱 R=OMe(3S,2R)R=OMe(3S,2R)奎尼丁奎尼丁 R=OMe(3R,2S)R=OMe(3R,2S)六、来源于萜类的生物碱六、来源于萜类的生物碱 1 1、

3、单萜类生物碱、单萜类生物碱 猕猴桃碱猕猴桃碱秦艽碱甲秦艽碱甲 肉苁蓉碱肉苁蓉碱肉苁蓉酸肉苁蓉酸猕猴桃碱猕猴桃碱猕猴桃碱的氧化衍生物猕猴桃碱的氧化衍生物OO2 2、倍半萜类生物碱、倍半萜类生物碱 石斛酮碱石斛酮碱萍蓬定萍蓬定石斛碱石斛碱3 3、二萜生物碱、二萜生物碱 (1)(1)乌头碱乌头碱 R R1 1=R=R3 3=OH=OH；R R2 2=Bz=Bz(2)3-(2)3-乙酰乌头碱乙酰乌头碱 R R1 1=OAc=OAc；R R2 2=Bz=Bz R R3 3=OH=OH4 4、三萜生物碱、三萜生物碱 （A）（B）交让木碱交让木碱七、来源于甾体的生物碱七、来源于甾体的生物碱1 1、孕甾烷（、

4、孕甾烷（C C2121）生物碱）生物碱 conssineconssine 2 2、环孕甾烷（、环孕甾烷（C C2424）生物碱）生物碱环氧黄杨木己素环氧黄杨木己素 3 3、胆甾烷（、胆甾烷（C C2727）生物碱）生物碱 维藜芦胺维藜芦胺 茄次碱茄次碱 藜芦胺藜芦胺 第四节第四节 生物碱的理化性质生物碱的理化性质一、性状一、性状1 1、组成元素：、组成元素：C C、HH、OO、N N等等 2 2、状态：多为固体、状态：多为固体 3 3、熔点：固定、熔点：固定4 4、色泽：多数无色、色泽：多数无色 5 5、挥发性：少数有升华现象、挥发性：少数有升华现象小檗碱小檗碱小檗红碱小檗红碱二、旋光性二、旋

5、光性 1 1、旋光性易受、旋光性易受pHpH、溶剂等因素影响。、溶剂等因素影响。例：例：烟碱烟碱中性溶液中性溶液左旋体左旋体酸性溶液酸性溶液右旋体右旋体麻黄碱麻黄碱氯仿溶液氯仿溶液左旋体左旋体水溶液水溶液右旋体右旋体2 2、游离生物碱与相应盐类的、游离生物碱与相应盐类的 旋光性并不一致旋光性并不一致 氯仿溶液氯仿溶液左旋体左旋体盐酸溶液盐酸溶液右旋体右旋体吐根碱吐根碱3 3、生物碱的旋光性与其生理活性、生物碱的旋光性与其生理活性 关系密切关系密切 通常左旋体呈显著生理活性通常左旋体呈显著生理活性 例如：例如：散酮作用：散酮作用：l l-莨菪碱莨菪碱=d-=d-莨菪碱莨菪碱 的的100100倍。

6、倍。强心作用：强心作用：l l-去甲乌药碱去甲乌药碱 局麻作用：局麻作用：d-d-古柯碱古柯碱 l l-古柯碱古柯碱 三、溶解度三、溶解度1 1、绝大多数仲胺和叔胺生物碱具有亲脂绝大多数仲胺和叔胺生物碱具有亲脂 性，不溶于碱水。性，不溶于碱水。2 2、季铵碱类和某些、季铵碱类和某些N-N-氧化物的生物碱是氧化物的生物碱是水溶性的。水溶性的。3 3、生物碱的盐类一般易溶于水。、生物碱的盐类一般易溶于水。4 4、同一生物碱与不同酸所形成的盐类之溶解度、同一生物碱与不同酸所形成的盐类之溶解度是不同的。是不同的。5 5、含有、含有2 2个以上个以上N N原子的生物碱分子，其一元原子的生物碱分子，其一元

7、盐基和二元盐基的水溶性存在差异。盐基和二元盐基的水溶性存在差异。例如：例如：奎宁碱的硫酸盐奎宁碱的硫酸盐，其一元盐基是水溶性的（其一元盐基是水溶性的（1:9);1:9);其二元盐基难溶于水（其二元盐基难溶于水（1:810)1:810)，易溶于氯仿。，易溶于氯仿。四、生物碱的检识四、生物碱的检识1 1、沉淀反应沉淀反应 常用沉淀剂：常用沉淀剂：碘化铋钾碘化铋钾(Dragendorffs reagent)(Dragendorffs reagent)；碘化汞钾试剂碘化汞钾试剂(Mayers reagent)(Mayers reagent)；硅钨酸试剂硅钨酸试剂(Bertrads reagent)(B

8、ertrads reagent)SiO SiO2 212WO12WO3 3 nH nH2 2O-O-淡黄色沉淡黄色沉淀淀 少数生物碱与沉淀试剂不反应少数生物碱与沉淀试剂不反应 如麻黄碱、咖啡因等如麻黄碱、咖啡因等某些非某些非生物碱与沉淀试剂发生反应生物碱与沉淀试剂发生反应 如蛋白质、氨基酸等如蛋白质、氨基酸等2 2、显色反应、显色反应 常用显色剂常用显色剂 改良的碘化铋钾试剂改良的碘化铋钾试剂 实验现象：实验现象：（从）（从）黄色黄色桔红色桔红色棕色棕色（变化）（变化）用途：用于薄层色谱中用途：用于薄层色谱中 Marquis试剂试剂 吗啡吗啡紫红色；可待因紫红色；可待因兰色。兰色。Frohde

9、试剂试剂 吗啡吗啡紫色；紫色；利血平利血平黄色。黄色。Mandelin试剂试剂 莨菪碱莨菪碱红色；红色；吗啡吗啡棕色。棕色。五、生物碱的化学性质和反应五、生物碱的化学性质和反应（一）、碱性（一）、碱性1 1、pKapKa值值越大，碱性越越大，碱性越强强。pKa2(pKa12(pKa12(强强碱碱)。碱性基团的碱性基团的pKapKa值大小顺序：值大小顺序：胍基胍基-NH(C=NH)NH-NH(C=NH)NH2 2季铵碱季铵碱 脂肪胺脂肪胺基基 芳杂环（吡啶）芳杂环（吡啶）酰胺基酰胺基 2 2、碱性与分子结构的关系、碱性与分子结构的关系 N N原子的原子的杂化度杂化度升高升高,其碱性递增。其碱性递

10、增。如：如：-CN(sp)-CN(sp)呈中性呈中性;吡啶吡啶(sp(sp2 2 pKa=5.17)pKa=5.17)碱性较弱碱性较弱;2-2-甲基甲基-甲基吡咯甲基吡咯(sp(sp3 3 pKa=10.26)pKa=10.26)碱性较碱性较强。强。诱导效应诱导效应 供电子基使供电子基使N N原子电荷密度增多，碱性变强；原子电荷密度增多，碱性变强；吸电子基使吸电子基使N N电荷原子密度降低，碱性减弱。电荷原子密度降低，碱性减弱。例如：二甲胺（例如：二甲胺（pKa=10.70pKa=10.70）甲胺甲胺（pKa=10.64pKa=10.64）氨（氨（pKa=9.75pKa=9.75）又：石蒜碱又

11、：石蒜碱(pKa=6.4)(pKa=6.4)二氢石蒜碱二氢石蒜碱(pKa=8.4)(pKa=8.4)石蒜碱石蒜碱二氢石蒜碱二氢石蒜碱 对氮杂缩醛体系，当对氮杂缩醛体系，当N N处于稠环处于稠环“桥头桥头”时，时，因无法发生因无法发生“质子化质子化”而致碱性变弱而致碱性变弱 。桥头氮桥头氮阿马林：阿马林：pKa=8.15pKa=8.15；二乙酰阿马林：；二乙酰阿马林：pKa=4.9pKa=4.9R=H R=H 阿马林阿马林R=Ac R=Ac 二乙酰阿马林二乙酰阿马林 诱导诱导-场效应场效应 生物碱分子中如同时含有生物碱分子中如同时含有2 2个个N N原子，即使原子，即使N N原子处境完全相同，碱

12、度也有差异。原子处境完全相同，碱度也有差异。金雀花碱金雀花碱pKa=8.1pKa=8.1 吐根碱吐根碱pKa=0.89pKa=0.89 共轭效应共轭效应通常使碱性减弱通常使碱性减弱1 12 2毒扁豆碱毒扁豆碱pKa=7.88pKa=7.88pKa=1.76pKa=1.76(苯胺型）苯胺型）烯胺型烯胺型 A A（生物碱）（生物碱）B B（共轭酸）（共轭酸）C CH+OH-仲烯胺的碱性弱于叔烯胺仲烯胺的碱性弱于叔烯胺 酰胺型酰胺型 H+（季铵离子）（季铵离子）pKa=13.6pKa=13.6（胍）（胍）共轭效应受到空间因素的影响共轭效应受到空间因素的影响pKa=4.39pKa=4.39pKa=5.

13、15pKa=5.15pKa=2.93pKa=2.93 空间效应空间效应 影响影响N N原子碱性原子碱性莨菪碱莨菪碱 pKa=9.56东莨菪碱东莨菪碱 pKa=7.50阿替生阿替生pKa=12.9异阿替生异阿替生pKa=9.56HHHH14141414 分子内氢键与碱性的关系：分子内氢键与碱性的关系：和钩藤碱和钩藤碱（pKa=6.3pKa=6.3）异和钩藤碱异和钩藤碱（pKa=5.2pKa=5.2）（二）成盐（二）成盐1 1、季铵生物碱的成盐、季铵生物碱的成盐 OH-氮杂缩醛形式氮杂缩醛形式(碱性中碱性中)醛式醛式(酸性中酸性中)2 2、含氮杂缩醛生物碱的成盐、含氮杂缩醛生物碱的成盐 H+OH-斯米生斯米生亚胺亚胺3 3、涉及、涉及N N原子跨环效应生物碱的成盐原子跨环效应生物碱的成盐 ：二甲氧基皮拉菲林二甲氧基皮拉菲林 H+OH-H+：4 4、具有烯胺结构生物碱的成盐具有烯胺结构生物碱的成盐 烯胺烯胺 亚胺盐亚胺盐 H+H+OH-14141414二氢奥斯冬宁二氢奥斯冬宁 新士的宁新士的宁