中药化学-6第六章--黄酮类化合物优秀PPT.ppt
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1、第六章第六章 黄酮类化合物黄酮类化合物黄酮的含义:黄酮的含义:o1经典含义是指以二苯基色原酮衍生的一类化合物的总称,由于该类化合物大多呈淡黄色或黄色,且分子中多具酮基,因此称为黄酮。o2现代含义是泛指二个苯环(A环和B环)通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称,即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。第一节:结构和分类第一节:结构和分类C6-C3-C6结构(黄酮)结构(黄酮)依:三碳链的氧化程度 三碳链是否构成环 3-位羟基取代与否 B-环连接位置(2、3-位)n黄酮黄酮n 二氢黄酮二氢黄酮n黄酮醇黄酮醇 芹菜素(5,7,4-三OH黄酮)木犀草素(5,7,3,4-四OH黄酮)黄芩
2、素(5,6,7-三OH黄酮)橙皮苷(5,7,3-三OH,4-OCH3二氢黄酮)甘草苷(甘草素-7-O-glu苷)甘草素(7,4 二OH二氢黄酮)山柰酚(5,7,4-三OH黄酮醇)槲皮素(5,7,3,4-四OH黄酮醇)杨梅素(5,7,3,4,5-五OH黄酮醇)大豆素(大豆素(7,4-二二OHOH异黄酮异黄酮)大豆苷(大豆素大豆苷(大豆素-7-O-glc苷)苷)葛根素(葛根素(7,4-二二OHOH,8-8-glc异黄酮异黄酮苷)苷)红花苷红花苷紫檀素紫檀素鱼藤酮鱼藤酮二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢槲皮素(二氢槲皮素(5,7,3,4-四四OH二氢黄酮醇)二氢黄酮醇)二氢二氢桑色素(桑色素(5,7,2,4-
3、四四OH二氢黄酮醇)二氢黄酮醇)异黄酮异黄酮二氢异黄酮二氢异黄酮查耳酮查耳酮n二氢查耳酮(二氢查耳酮(+)儿茶素)儿茶素n黄烷黄烷-3-醇醇 n黄烷黄烷-3,4-二醇二醇梨根苷梨根苷(+)儿茶素)儿茶素无色飞燕草素无色飞燕草素硫磺菊素(6,3,4-三OH橙酮)异芒果素花色素花色素飞燕草苷元讪酮(双苯吡酮讪酮(双苯吡酮)橙酮橙酮 木脂素黄酮(水飞蓟素)木脂素黄酮(水飞蓟素)高异黄酮高异黄酮其次节其次节 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质一性状一性状1:形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉:形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末(苷)末(苷)2:颜色:颜色:多为黄色多为黄色 交叉共轭体系
4、(电子转移、重排,共轭增加,交叉共轭体系(电子转移、重排,共轭增加,产生颜色的基础)产生颜色的基础)助色团(给系统供应电子,使颜色加深,尤助色团(给系统供应电子,使颜色加深,尤其其7,4-位,帮助作用)位,帮助作用)有有 交交 叉叉 共共轭体体 系系 无无黄黄酮(灰黄(灰黄黄色)黄色)二二氢黄黄酮黄黄酮醇(灰黄醇(灰黄黄色)黄色)二二氢黄黄酮醇醇查耳耳酮(黄(黄橙橙黄色)黄色)二二氢查耳耳酮花色素花色素类(颜色随色随pH而而变更)更)黄黄烷醇醇类 异黄异黄酮(无或微黄色)(无或微黄色)红色(色(pH 8.5)二旋光性:二旋光性:旋光性 取决于 不对称碳原子的有无 有 无 全部黄酮苷(糖)游离黄
5、酮 游离黄酮 黄酮 二氢黄酮 黄酮醇 二氢黄酮醇 异黄酮 二氢异黄酮 查耳酮(二氢 )黄烷醇类 橙酮 花色素类等 (2-位)(2,3-位)(无)三溶解性:符合苷的溶解性规律三溶解性:符合苷的溶解性规律 水 甲醇乙醇 乙酸乙酯 氯仿 乙醚 稀碱水 1.游离黄酮 -+(酚羟基)取决于 分子的立体结构 取代基团的性质、数目、连接位置 引入羟基,数目多,7、4-位,水溶度较大 羟基甲基化(-OCH3),水溶度降低R=H 平面型分子 非平面型分子 黄酮 二氢类(C-环半椅式结构)黄酮醇 异黄酮(羰基与B-环立体障碍)查耳酮 分子间排列不紧密,(交叉共轭)水分子易于进入 水溶度小 水溶度大 R=H 二氢黄
6、酮R=OH 二氢黄酮醇水水 甲醇乙醇甲醇乙醇 乙酸乙酯乙酸乙酯 氯仿氯仿 乙醚乙醚 稀碱水稀碱水+-+黄酮类化合物溶解性(极性)规律黄酮类化合物溶解性(极性)规律:三糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元3-O-糖苷 7-O-糖苷(平面性分子)花色素(平面性分子,离子型)非平面性分子 平面性分子2.黄酮苷黄酮苷(亲水性亲水性)四酸碱性四酸碱性1酸性酸性 酸 性 来源 影响 酚羟基(数目、位置)酸性规律:酸性规律:7,4-OH酸性强于其他位置羟基的酸性(处于羰基对 位,羰基的共轭诱导)。5-OH酸性最弱(处于羰基邻位,形成分子内氢键)。酚羟基数目越多,酸性越强。7,4-OH 7或4-OH 其他位-OH 5-
7、OHNaHCO3 +-Na2CO3 +-NaOH +应用 应用pH梯度法分别(游离黄酮)2.碱性:碱性:-吡喃吡喃酮环1-氧原子氧原子 微弱碱性(孤微弱碱性(孤对电子,接受子,接受质子)子)仅溶于溶于强强的、的、浓酸酸+水水 (浓硫酸)硫酸)烊烊 盐(呈色)(呈色)应用用 初步初步鉴别黄黄酮母核母核类型:黄型:黄酮、黄、黄酮醇醇 黄黄橙色,并有橙色,并有荧光光 二二氢黄黄酮 橙橙红(冷)、紫(冷)、紫红(热)查耳耳酮 橙橙红洋洋红 异黄异黄酮(二(二氢)黄色黄色 橙橙酮 红洋洋红五显色反应五显色反应 1还原显色反应还原显色反应反反应类型型 鉴别特征特征 鉴别意意义 备注注 盐酸酸-镁粉粉 黄黄
8、酮、二、二氢黄黄酮、红紫紫红 黄黄酮类特征性特征性 假阳性假阳性 反反应 黄黄酮醇、二醇、二氢黄黄酮醇醇 红紫紫红 鉴别反反应 (花色素)(花色素)(最常用)(最常用)查耳耳酮、橙、橙酮、(-)儿茶素儿茶素类、异黄、异黄酮 (-)四四氢硼硼钠 二二氢黄黄酮、二、二氢黄黄酮醇醇 红紫紫红 二二氢黄黄酮类特有特有 还原反原反应 其它黄其它黄酮类 (-)钠汞汞齐反反应 黄黄酮、二、二氢黄黄酮 红 异黄异黄酮、二、二氢异黄异黄酮 红 黄黄酮醇醇类 黄黄淡淡红色色 二二氢黄黄酮醇醇类 棕黄色棕黄色2.与金属盐类试剂络合反应与金属盐类试剂络合反应反反应类型型 鉴别特征及特征及鉴别意意义 备 注注 锆盐锆盐
9、 枸橼酸枸橼酸 锆盐锆盐-枸橼酸枸橼酸 3-OH或或3,5-二二OH 黄色黄色 黄色不褪黄色不褪 PPC(ZrOCl2)5-OH 黄色褪去黄色褪去 示示 氨性氨性氯化化锶(SrCl2)邻二酚二酚羟基基 绿、棕乃至黑色、棕乃至黑色 三三氯化化铁(FeCl3)酚酚羟基基 紫、紫、蓝、绿三氯化铝三氯化铝 3-OH,4-C=O 黄色黄色(AlCl3)5-OH,4-C=O 鲜黄色荧光鲜黄色荧光 PPCTLC 邻二酚羟基邻二酚羟基 (4或或7,4黄酮醇,天蓝色荧光)黄酮醇,天蓝色荧光)示示3.硼酸硼酸显色反色反应 硼酸硼酸 5-羟基,基,4-羰基黄基黄酮 黄色,黄色,绿色色荧光(草酸液)光(草酸液)(H3
10、BO3)6-羟基,基,4-羰基基查耳耳酮 黄色,无黄色,无荧光(枸光(枸橼酸)酸)反反应类型型 鉴别特征及特征及鉴别意意义 备 注注黄黄酮醇醇 黄色黄色 O 棕色棕色 稀稀氢氧化氧化钠 邻三酚三酚羟基黄基黄酮类 暗暗绿蓝绿色色纤维状状 邻三酚三酚羟基基鉴别氨蒸气或碳酸氨蒸气或碳酸钠溶液溶液 颜色色变更更 TLC、PPC4.碱性试剂反应碱性试剂反应氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 黄酮黄酮 黄黄 橙色橙色 查耳酮、橙酮查耳酮、橙酮 红红 紫红紫红 二氢黄酮二氢黄酮 黄黄橙色(冷)橙色(冷)深红深红 紫红(较长时间或加热)紫红(较长时间或加热)母核类型鉴别 五氯化锑五氯化锑(SdCl5):查耳酮特征性显色
11、反应查耳酮特征性显色反应(红或紫红色沉淀红或紫红色沉淀)黄酮、二氢黄酮、黄酮醇类呈橙色。黄酮、二氢黄酮、黄酮醇类呈橙色。Gibbs反应:酚羟基对位活泼质子的特征(蓝反应:酚羟基对位活泼质子的特征(蓝 或蓝绿色)或蓝绿色)5与五氯化锑反应与五氯化锑反应6其他显色反应其他显色反应第三第三节 黄黄酮类化合物的提取、分化合物的提取、分别 一提取方法一提取方法 溶溶剂法法 溶溶剂法法 关关键 溶溶剂的的选择 选择依据依据 黄黄酮类成分的存在状成分的存在状态(游离、苷)及溶解性(游离、苷)及溶解性 溶溶剂的溶解性能的溶解性能 提取方法(煎煮法、渗漉法、回流法等)的提取方法(煎煮法、渗漉法、回流法等)的选择
12、 溶剂 提取原理 游离黄酮 黄酮苷 备 注 乙醇乙醇 溶解范溶解范围广广 +(甲醇)(甲醇)苷、苷元均可溶苷、苷元均可溶 (9095%)(60%)甲醇毒性大甲醇毒性大沸水沸水 多糖苷易于水多糖苷易于水 +成本低、平安成本低、平安,水溶性水溶性杂质多多 碱性水或 稀氢氧化钠溶出实力强 碱性乙醇碱性乙醇 酚酚羟基的酸性基的酸性 +石灰水除石灰水除杂质效果好效果好二二.分分别方法方法(一)溶(一)溶剂萃取法萃取法 黄黄酮与与杂质 分分别依据:成分之依据:成分之间 苷与苷元苷与苷元 之之间的极性(支配系数的极性(支配系数K)差异)差异 苷元与苷元苷元与苷元 分分别工工艺:原料的提取原料的提取浓缩液(水
13、溶液)液(水溶液)依次以石油依次以石油醚、乙、乙醚、乙酸乙、乙酸乙酯、水、水饱和正丁醇萃取和正丁醇萃取 石油石油醚液液 乙乙醚液液 乙酸乙乙酸乙酯 水水饱和正丁醇和正丁醇 母液母液(脂溶性(脂溶性杂质)回收回收 回收回收 减减压回收回收 (水溶性(水溶性杂质)苷元苷元 单糖苷糖苷 多糖苷多糖苷 (二)(二)pH梯度萃取法梯度萃取法 分分别依据:游离黄依据:游离黄酮类化合物的酸性差异(化合物的酸性差异(见黄黄酮酸性酸性规律)律)分分别工工艺:总游离黄游离黄酮的乙的乙醚液液 依次以依次以5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH、4%NaOH萃取萃取 5%NaHCO3液液 5%Na2CO
14、3液液 0.2%NaOH液液 4%NaOH液液 母液母液 酸化酸化 (脂溶性(脂溶性杂质)7,4-OH黄黄酮 7或或4-OH黄黄酮 一般一般-OH黄黄酮 5-OH黄黄酮(三)柱色(三)柱色谱法法 吸附原理吸附原理 异黄异黄酮、二、二氢黄黄酮(醇)、(醇)、氯仿仿-甲醇不同比例甲醇不同比例(105,活化),活化)高度甲基化或乙高度甲基化或乙酰化黄化黄酮(醇)(醇)混合溶混合溶剂洗脱洗脱 (极性小)(极性小)支配原理 多羟基黄酮醇或黄酮苷类 氯仿-甲醇-水 (加水失活或不活化)(加水失活或不活化)(极性大)(极性大)(80:20:1)等比例)等比例1硅胶柱色谱硅胶柱色谱2聚酰胺色谱聚酰胺色谱 (1
15、 1)原理:)原理:氢键吸附氢键吸附 吸附规律:与黄酮类化合物酚羟基的数目、位置及吸附规律:与黄酮类化合物酚羟基的数目、位置及介质(溶介质(溶 剂)等有关。剂)等有关。酚羟基数目越多,吸附实力越强。酚羟基数目越多,吸附实力越强。酚羟基数目相同的状况下,酚羟基所处的位置有利于形成酚羟基数目相同的状况下,酚羟基所处的位置有利于形成 分子内氢键,吸附实力减弱。分子内氢键,吸附实力减弱。3-OH 3-OH或或5-OH5-OH黄酮的吸附力小于其他位置黄酮的吸附力小于其他位置-OH-OH黄酮;黄酮;邻二酚羟基黄酮的吸附力弱于间位或对位酚羟基黄酮邻二酚羟基黄酮的吸附力弱于间位或对位酚羟基黄酮 分子内芳香化程
16、度越高,吸附力越强。分子内芳香化程度越高,吸附力越强。查耳酮查耳酮 二氢黄酮二氢黄酮 黄酮醇黄酮醇 黄酮黄酮 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 异黄酮异黄酮 与介质的关系:吸附力与介质的关系:吸附力 水(中)水(中)甲醇、乙醇(浓度由甲醇、乙醇(浓度由 低到高)低到高)碱性溶剂碱性溶剂 洗脱规律:与吸附规律正好相反,即吸附实力越强,越难洗脱(薄层Rf越小)(2)“双重色谱”原理主要用于说明黄酮苷与苷元聚酰胺色谱现象 正相色正相色谱 反相色反相色谱聚酰胺:极性固定相(极性酰胺基团)非极性固定相(非极性脂肪链)洗脱剂:有机溶剂(氯仿-甲醇,极性小)含水溶剂(甲醇-水,极性大)先洗脱:游离黄酮(苷元,极性小)苷
17、(极性大)(柱色谱分别)Rf值:苷元 苷 苷元 双糖苷 单糖苷 苷元 1-OH 2-OH 3-OH 4-OH 5-OH黄酮 常用洗脱剂:常用洗脱剂:碱水(碱水(0.1mol/L NH3.H2O)盐水(盐水(0.5mol/L NaCl)醇或醇水不同比例。醇或醇水不同比例。6高效液相色谱法(高效液相色谱法(HPLC)适用于各种黄酮适用于各种黄酮 类化合物的分别类化合物的分别 原理:反相柱色谱(黄酮类化合物极性大)原理:反相柱色谱(黄酮类化合物极性大)固定相:固定相:ODS 流淌相:水流淌相:水-乙晴不同比例乙晴不同比例 第四节黄酮类化合物的检识第四节黄酮类化合物的检识一理化检识一理化检识一理化检识
18、一理化检识 1.1.颜色:多呈黄色颜色:多呈黄色颜色:多呈黄色颜色:多呈黄色 2.2.母核检识:盐酸母核检识:盐酸母核检识:盐酸母核检识:盐酸-镁粉反应镁粉反应镁粉反应镁粉反应-黄酮、黄酮醇、二氢黄黄酮、黄酮醇、二氢黄黄酮、黄酮醇、二氢黄黄酮、黄酮醇、二氢黄酮酮酮酮 二氢黄酮醇(二氢黄酮醇(二氢黄酮醇(二氢黄酮醇(+)四氢硼钠反应四氢硼钠反应四氢硼钠反应四氢硼钠反应-二氢黄酮(醇)类(二氢黄酮(醇)类(二氢黄酮(醇)类(二氢黄酮(醇)类(+)五氯化锑五氯化锑五氯化锑五氯化锑-查耳酮类(查耳酮类(查耳酮类(查耳酮类(+)3.3.取代基团检识:锆盐取代基团检识:锆盐取代基团检识:锆盐取代基团检识:
19、锆盐-枸橼酸反应枸橼酸反应枸橼酸反应枸橼酸反应-3-OH-3-OH(+)5-OH 5-OH(-)黄酮鉴别黄酮鉴别黄酮鉴别黄酮鉴别 氨性氯化锶反应氨性氯化锶反应氨性氯化锶反应氨性氯化锶反应-邻二酚羟基(邻二酚羟基(邻二酚羟基(邻二酚羟基(+)二二二二.色谱检识色谱检识色谱检识色谱检识 (一)纸色谱(一)纸色谱(一)纸色谱(一)纸色谱(PPCPPC)原理:支配原理原理:支配原理原理:支配原理原理:支配原理 适用范围:游离黄酮(苷元)及黄酮苷的分别鉴别适用范围:游离黄酮(苷元)及黄酮苷的分别鉴别适用范围:游离黄酮(苷元)及黄酮苷的分别鉴别适用范围:游离黄酮(苷元)及黄酮苷的分别鉴别 方法方法:双相色
20、双相色谱 第I向 醇性绽开剂 第II向 水性绽开剂(BAW、TBA、水饱和正丁醇)(28%HAc、3%NaCl、1%HCl)正相色谱 反相色谱固定相(水)极性 流淌相 (*有认为是吸附原理)?Rf规律:极性小的化合物律:极性小的化合物Rf大大 极性大的化合物极性大的化合物Rf大大 苷元(苷元(0.7以上)以上)单糖苷糖苷 双糖苷(双糖苷(0.7以下)以下)苷元中,平面型分子苷元中,平面型分子 非平面型分子非平面型分子 Rf规律与左律与左边相反相反母核相同,母核相同,2 2-OH 3 3-OH 4 4-OH 5 5-OH黄黄酮 主要主要应用:苷元的分用:苷元的分别鉴别 黄黄酮苷及花色素苷及花色素
21、类的分的分别鉴别 (二)薄层色谱(TLC)1硅胶薄层色谱 主要用于极性较小的黄酮类化 合物(黄酮苷元)的分别鉴别,其色谱行为可参 考硅胶柱色谱。2聚酰胺薄层色谱 可用于黄酮苷及游离黄酮的分别 鉴别,其色谱行为可参考聚酰胺柱色谱。3纤维素薄层色谱支配原理,其色谱行为可参考纸色谱。各种色谱的检识依次:日光下视察多数黄酮有黄色斑点 紫外光下视察多数黄酮呈黄绿色荧光斑点 氨蒸气熏多数黄酮有颜色变更 喷显色剂(2%AlCl3甲醇液)多数黄酮黄色变深,荧光 加强第五节第五节 黄酮类化合物的结构探讨黄酮类化合物的结构探讨一一一一.紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中的应用紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中
22、的应用紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中的应用紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中的应用 一般鉴定程序一般鉴定程序一般鉴定程序一般鉴定程序:uu先测定在甲醇中的光谱先测定在甲醇中的光谱uu再测定在加入各种诊断试剂后的紫外光谱再测定在加入各种诊断试剂后的紫外光谱uu如为苷类,则可水解或甲基化后再水解,并测定苷元或其如为苷类,则可水解或甲基化后再水解,并测定苷元或其衍生物的紫外光谱衍生物的紫外光谱 将以上各种光谱数据(或光谱图)进行对比分析,即可获将以上各种光谱数据(或光谱图)进行对比分析,即可获得有关结构信息得有关结构信息。黄酮(醇):带 II、带I均强母核光谱特征 二氢黄酮类、异黄酮类:带
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