天然产物化学 5黄酮类化合物.ppt
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1、(Flavonoids)本章内容本章内容第一节第一节概概述述第二节第二节理化性质理化性质第三节第三节提取与分离提取与分离第四节第四节结构测定结构测定一、基本结构与分类一、基本结构与分类(一)黄酮类化合物的基本结构(一)黄酮类化合物的基本结构色原酮色原酮2-2-苯基色原酮苯基色原酮黄酮类化合物是泛指黄酮类化合物是泛指两个两个具有酚具有酚羟基的羟基的苯环苯环(A-与与B-环)通过环)通过中央三中央三碳原子碳原子相互连接而成的一系列化合物。相互连接而成的一系列化合物。定义定义:(二)黄酮类化合物的分类(二)黄酮类化合物的分类中央三碳链的氧化程中央三碳链的氧化程度度B-环联接位置(环联接位置(2-或或
2、3-位)位)三碳链是否构成环状三碳链是否构成环状分为以下几种类型:分为以下几种类型:根据其根据其:1黄酮类(黄酮类(flavones)以以2-苯基色原酮为基本母核,苯基色原酮为基本母核,C3无含氧取代基无含氧取代基。黄芩苷黄芩苷 2 2黄酮醇类(黄酮醇类(flavonolflavonol)槲皮素槲皮素R=H 芦丁芦丁 R=芸香糖基芸香糖基 以以2-2-苯基色原酮为基本母核,苯基色原酮为基本母核,C C3有有含氧取代基。含氧取代基。3 3二氢黄酮类(二氢黄酮类(flavanonesflavanones)二氢黄酮二氢黄酮 橙皮苷橙皮苷 4 4二氢黄酮醇类(二氢黄酮醇类(flavanonolsfla
3、vanonols)二氢槲皮素二氢槲皮素二氢黄酮醇二氢黄酮醇5 5异黄酮类(异黄酮类(isoflavonesisoflavones)其其B环连接在环连接在C3位上。位上。大豆素大豆素R=H 大豆苷大豆苷R=glc 6 6查耳酮类(查耳酮类(chalconeschalcones)两苯环之间的两苯环之间的三碳链为开链结构三碳链为开链结构 查耳酮查耳酮 红花苷红花苷7 7花色素类花色素类 又称花青又称花青素,是一类素,是一类水溶性色素水溶性色素,多以多以苷苷的形式存在。的形式存在。矢车菊素矢车菊素花色素花色素8 8黄烷黄烷-3-3-醇类醇类 又称儿茶素类化合物又称儿茶素类化合物()()儿茶素儿茶素 黄
4、烷醇黄烷醇 9 9橙橙酮类酮类 橙橙酮酮硫磺菊素硫磺菊素(三(三)组成黄酮苷的糖类组成黄酮苷的糖类 单糖类:单糖类:D-葡萄糖、葡萄糖、D-半乳糖、半乳糖、D-木糖、木糖、L-鼠李糖、鼠李糖、L-L-阿拉伯糖、阿拉伯糖、D-D-葡萄糖醛酸等。葡萄糖醛酸等。酰化糖类:酰化糖类:2-乙酸葡萄糖等。乙酸葡萄糖等。三糖类:三糖类:龙胆三糖、槐三糖等。龙胆三糖、槐三糖等。双糖类:双糖类:槐糖、芸香糖、龙胆二糖等。槐糖、芸香糖、龙胆二糖等。二、黄酮类化合物的生物活性(自学)二、黄酮类化合物的生物活性(自学)(一)对心血管系统的作用(一)对心血管系统的作用(二)抗肝脏毒作用(二)抗肝脏毒作用(三)抗炎作用(
5、三)抗炎作用(四)雌性激素样作用(四)雌性激素样作用(五)抗菌及抗病毒作用(五)抗菌及抗病毒作用(六)泻下作用(六)泻下作用(七)解痉作用(七)解痉作用第二节第二节 黄酮类的理化性质及显色反应黄酮类的理化性质及显色反应 一、性一、性状状多为结晶性固体,多为结晶性固体,少数苷为无定形粉末。少数苷为无定形粉末。2旋光性旋光性 游离的苷元游离的苷元中中二氢黄酮(醇)、二氢黄酮(醇)、黄烷黄烷(醇醇)(),其余则无光学活性。其余则无光学活性。1晶形晶形 苷类苷类(),且多为(),且多为左旋左旋。3颜色颜色 黄酮、黄酮醇及其苷类黄酮、黄酮醇及其苷类灰黄灰黄黄色黄色查耳酮查耳酮黄黄橙黄色橙黄色,二氢黄酮、
6、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇不显色不显色异黄酮异黄酮显微黄色微黄色 黄酮(醇)分子中,尤其在黄酮(醇)分子中,尤其在 7-位及位及 4-位引入位引入-OH及及-OCH3等助色团后,而等助色团后,而使化合物的使化合物的颜色加深。颜色加深。花色素及其苷元的颜色随花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变不同而改变 一般显一般显红红(pH 7)紫紫(pH8.5)蓝蓝(pH8.5)等颜色等颜色 二、溶二、溶解解性性1苷与苷元苷与苷元 游离苷元:游离苷元:苷类:苷类:2苷元苷元黄酮、黄酮醇、查耳酮等黄酮、黄酮醇、查耳酮等更难溶于水更难溶于水平面性强的分子,因分子与分子间平面性强的分子,因分子与分子间排排列紧
7、密列紧密,分子间,分子间引力较大。引力较大。二氢黄酮及二氢黄酮醇等二氢黄酮及二氢黄酮醇等溶解度稍大溶解度稍大因系因系非平面性非平面性分子,故分子与分子分子,故分子与分子间间排列不紧密排列不紧密,分子间引力降低,有利,分子间引力降低,有利于水分子进入,于水分子进入,溶解度稍大。溶解度稍大。R=H,二氢黄酮,二氢黄酮R=OH,二氢黄酮醇,二氢黄酮醇花色苷元(花青素)类花色苷元(花青素)类水溶度较大水溶度较大虽也为平面性结构,但因以虽也为平面性结构,但因以离子离子形式形式存在,具有存在,具有盐的通性盐的通性,故亲水性,故亲水性较强。较强。花青素花青素 3 3苷类苷类苷元相同时,羟基糖越多,糖分子苷元
8、相同时,羟基糖越多,糖分子越多,水溶度越大。越多,水溶度越大。同一苷元,同一苷元,3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷的水溶度的水溶度7-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 三、酸性与碱性三、酸性与碱性(一)酸性(一)酸性黄酮黄酮酚羟基酸性强弱顺序依次为:酚羟基酸性强弱顺序依次为:7,4-7,4-二二OHOH7-7-或或4-OH4-OH一般酚羟基一般酚羟基5-5-OHOH应用应用:用于提取、分离及鉴定工作用于提取、分离及鉴定工作(二)碱性(二)碱性强酸下形成洋盐强酸下形成洋盐 -吡喃环上的吡喃环上的1-氧原子氧原子,因有未共用,因有未共用的电子对,故表现的电子对,故表现微弱的碱性微弱的碱性,可与强无,可与强无机酸生成盐
9、,但生成的盐极不稳定,加水机酸生成盐,但生成的盐极不稳定,加水后即可分解。后即可分解。四、呈色反应四、呈色反应(一)还原试验(一)还原试验鉴别鉴别1盐酸盐酸-镁粉(或锌粉)反应镁粉(或锌粉)反应 黄酮(醇)黄酮(醇)橙红橙红紫红色紫红色二氢黄酮(醇)二氢黄酮(醇)查耳酮、橙酮、儿茶素查耳酮、橙酮、儿茶素(-)异黄酮类除少数例外,也不显色异黄酮类除少数例外,也不显色操作:操作:样品样品/乙醇中加入乙醇中加入少许镁粉振摇,滴加少许镁粉振摇,滴加 几滴浓几滴浓HClHCl,即可显色。,即可显色。排除干扰排除干扰:先作空白对照实验先作空白对照实验Mg粉粉2 2四氢硼钠反应四氢硼钠反应区别区别二氢黄酮二
10、氢黄酮类类上述四种黄酮上述四种黄酮HCl无色无色红色红色二氢黄酮类二氢黄酮类/EtOH2NaBH4/MeOH浓浓HCl 红红紫色紫色(二)金属盐类试剂的络合反应(二)金属盐类试剂的络合反应C3-OH,C5-OH,邻二邻二OH(+)络合应具备的条件络合应具备的条件 结果:结果:颜色,沉淀颜色,沉淀用途:用途:鉴定,结构测定,提取分离鉴定,结构测定,提取分离1.铝盐铝盐 1AlCl3溶液,络合物多为溶液,络合物多为黄色,黄色,为为显色剂和比色测定。显色剂和比色测定。2.铅盐铅盐 常用常用1醋酸铅醋酸铅及及碱式醋酸铅碱式醋酸铅水溶液水溶液,可生成可生成沉淀沉淀。应用:应用:鉴定、提取及分离工作。鉴定
11、、提取及分离工作。3ZrOCl2(锆盐)锆盐)5-OH黄酮类黄酮类3-OH2%枸橼酸枸橼酸 黄黄(3-OH3-OH黄酮黄酮)褪色(褪色(5-OH5-OH黄酮)黄酮)2%ZrOCl2黄黄甲醇甲醇3-OH3-OH,4-4-酮基酮基络合物稳定性络合物稳定性5 5OHOH,4-4-酮基酮基络合物络合物原因:原因:4镁盐镁盐 鉴别两类二氢黄酮鉴别两类二氢黄酮 二氢黄酮二氢黄酮Mg(Ac)2 2二氢黄酮醇二氢黄酮醇天蓝色天蓝色荧光荧光喷洒喷洒黄酮、黄酮醇及黄酮、黄酮醇及异黄酮异黄酮 显显黄色黄色橙黄色橙黄色褐色褐色 5.氯化锶(氯化锶(SrCl2)鉴别鉴别邻二邻二OH具邻二酚邻二酚OHOH黄酮黄酮类/氨性
12、甲醇氨性甲醇 绿色绿色棕色棕色乃至乃至黑色黑色(三)硼酸显色反应(三)硼酸显色反应具具5 5OHOH 的黄酮的黄酮 2 2OHOH查耳酮查耳酮硼酸硼酸(四)碱性试剂显色反应(四)碱性试剂显色反应 在日光及紫外光下,通过纸斑反应,观在日光及紫外光下,通过纸斑反应,观察样品用碱性试剂处理后的颜色变化情况,察样品用碱性试剂处理后的颜色变化情况,对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。亮黄色亮黄色酸性液酸性液 第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离 一、提一、提取取存在形式存在形式:花、叶、果等组织中花、叶、果等组织中苷苷木部坚硬组织中木部坚硬组织中游离
13、苷元游离苷元选择溶剂:选择溶剂:黄酮苷黄酮苷,极性稍大的苷元极性稍大的苷元丙酮丙酮、醋酸乙酯、乙醇醋酸乙酯、乙醇、水、水、甲醇甲醇-水(水(1:1)、甲醇)、甲醇花青素类花青素类可加少量酸(如可加少量酸(如 0.l盐酸)盐酸)黄酮苷元黄酮苷元宜用极性较小的溶剂宜用极性较小的溶剂(氯仿、乙醚、醋酸乙酯)等提取(氯仿、乙醚、醋酸乙酯)等提取多糖苷类多糖苷类沸水提取沸水提取对对得得到到的的粗粗提提取取物物可可进进行行精精制制处处理理,常用的方法有:常用的方法有:(一)溶剂萃取法(一)溶剂萃取法1醇浸液、去脂杂醇浸液、去脂杂加加p.e水提取去水杂水提取去水杂加加多倍量高度多倍量高度醇醇(二)碱提取酸沉
14、淀法(二)碱提取酸沉淀法适合酸性成分适合酸性成分具有具有Ar-OH的黄酮的黄酮药材药材碱水液碱水液 H+OH-沉淀沉淀(黄酮苷,苷元)(黄酮苷,苷元)水水(水杂,水杂,M+)(三)炭粉吸附法(三)炭粉吸附法适于适于苷苷类的精制类的精制甲醇粗提液甲醇粗提液活性炭活性炭 黄酮黄酮活性炭活性炭 沸水沸水 沸甲醇沸甲醇 7酚酚/水水 15%酚酚/醇醇(四)(四)树脂吸附提取法树脂吸附提取法适于适于苷苷类的精制类的精制 二、分二、分离离分离黄酮的依据分离黄酮的依据:(1 1)极性大小不同)极性大小不同吸附吸附层析层析(2 2)分配比不同)分配比不同分配分配层析层析(3 3)酸性不同)酸性不同pH梯度萃取
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