中药化学讲义第六章黄酮(共24页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第六章黄酮【字体： 】【】 黄酮类化合物广泛存在于自然界中，是一类重要的天然有机化合物，也是中药中一类重要的有效成分。其不同的颜色为天然色素家族添加了更多的色彩。这类含有氧杂环的化合物多存在于高等植物及羊齿类植物中。苔类中含有的黄酮类化合物为数不多，而藻类、霉菌、细菌中没有发现黄酮类化合物。黄酮类化合物的存在形式既有与糖结合成苷的，也有游离体。黄酮类化合物广泛分布于植物界，而且生理活性多种多样，据不完全统计，其主要生理活性表现在：对心血管系统的作用；抗肝脏毒作用；抗炎作用；雌性激素样作用；抗菌及抗病毒作用；泻下作用；解痉作用。因而引起了国内外的广泛重视，研究进展很快。

2、截至l974年，国内外已发表黄酮类化合物共1674个（主要是天然黄酮类，也有少部分为合成品，其中苷元902个，苷722个），并以黄酮醇类最为常见，约占总数的三分之一，其次为黄酮类，占总数的四分之一以上，其余则较少见。至于双黄酮类多局限分布于裸子植物，尤其是松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。据统计，截至l993年，黄酮类化合物总数已超过4000个。第一节结构与分类黄酮类化合物经典的概念主要是指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物。现在，黄酮类化合物是泛指两个苯环（A与B环）通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物。其基本的碳架为C6-C3-C6。一、苷元的结构与分类根据中央三碳链的氧化程度、B-

3、环连接位置（2或3位）以及三碳链是否成环等特点，可将中药中主要的黄酮类化合物分类，如表6-1所示。表6-1黄酮类化合物的主要结构类型例：在黄酮类化合物中，A.三碳链的2,3位上有双键，而3位没有羟基B.三碳链的2,3位上有双键，而3位有羟基C.三碳链的2,3位上没有双键，而3位没有羟基D.三碳链的2,3位上没有双键，而3位有羟基E.三碳链的1,2位处开裂，2,3,4位构成了不饱和酮的结构问题1：查洱酮的变化？（E）问题2：二氢黄酮醇的变化？（D）问题3：黄酮醇的变化？（B）问题4：二氢黄酮的变化？（C）问题5：黄酮的变化？（A）此外，尚有由两分子黄酮或两分子二氢黄酮，或一分子黄酮及一分子二氢黄

4、酮按CC或C-O-C键方式连接而成的双黄酮类化合物。另有少数黄酮类化合物结构很复杂，如水飞蓟素为黄酮木脂体类化合物，而榕碱及异榕碱则为生物碱型黄酮。二、黄酮苷中糖的结构与分类天然黄酮类化合物多以苷类形式存在，并且由于糖的种类、数量、连接位置及连接方式不同，可以组成各种各样的黄酮苷类。除0-糖苷外，天然黄酮类化合物中还发现有C-苷，如葛根黄素、葛根黄素木糖苷，为中药葛根中扩张冠状动脉血管的有效成分。第二节理化性质在黄酮类化合物的提取分离和结构测定的研究方面，黄酮类化合物的理化性质及其呈色反应都发挥着谱学技术所替代不了的作用。下面仅就其与分离、结构测定和鉴别密切相关的性质进行简要介绍。一、性状黄酮

5、类化合物多为结晶性固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。游离的苷元中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇、二氢异黄酮有旋光性外，其余均无光学活性。黄酮苷类由于在结构中引入了糖分子，故均有旋光性，且多为左旋。黄酮类化合物的颜色与分子中是否有交叉共轭体系及助色团（-0H、-0CH3等）的种类、数目、取代位置有关。以黄酮为例来说，其色原酮部分原本是无色的，但在2位上引入苯环后，即形成了交叉共轭体系，使共轭链延长，因而显现出颜色。一般情况下，黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄至黄色，查耳酮为黄至橙黄色，而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类因不具有交叉共轭体系或共轭链较短，故不显色（二氢黄酮及二氢黄酮醇）或显浅

6、黄色（异黄酮）。特别指出的是，在上述黄酮、黄酮醇分子中，尤其是在7位及4位引入-0H及-0CH3等助色团后，因有促进电子移位、重排作用，而使化合物的颜色加深。如果-0H、-0CH3引入其他位置，则影响较小。花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变，一般显红（pH8.5）等颜色。二、溶解性黄酮类化合物的溶解度因结构及存在状态（苷或苷元、单糖苷、双糖苷或三糖苷）不同而有很大差异。一般游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱水溶液中。其中黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子，因分子与分子间排列紧密，分子间作用力较大，故更难溶于水；而二氢黄酮及二氢黄酮醇等，因系非平面性分子

7、，分子与分子间排列不紧密，分子间作用力较小，有利于水分子进入，故溶解度稍大。至于花色苷元（花青素）类虽也为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，在水中的溶解度较大。黄酮类苷元分子中引入羟基，将增加在水中的溶解度；而羟基经甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。例如，一般黄酮类化合物不溶于石油醚中，故可与脂溶性杂质分开，但川陈皮素（5,6,7,8,3,4-六甲氧基黄酮）却可溶于石油醚。黄酮类化合物的羟基被糖苷化后，在水中溶解度则相应增大，而在有机溶剂中的溶解度则相应减小。黄酮苷一般易溶于水和甲醇、乙醇等极性有机溶剂中；但难溶或不溶于苯、氯仿等非极性有机溶剂中。一般情况下，苷的

8、糖链越长，在水中的溶解度越大。另外，糖的结合位置不同，对苷的水溶性也有一定影响。以棉黄素（3,5,7,8,3,4-六羟基黄酮）为例，其3-0-葡萄糖苷的水溶性大于7-0-葡萄糖苷。三、酸碱性（一）酸性多数黄酮类化合物因分子中具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺等有机溶剂中。由于酚羟基数目及位置不同，酸性强弱也不同。以黄酮为例，其酚羟基酸性强弱顺序依次为：7,4-二羟基7或4-羟基-般酚羟基5-羟基此性质可用于提取、分离及鉴别工作。例如C7-0H因为处于C=0的对位，在P-共轭效应的影响下，酸性较强，可溶于碳酸钠水溶液中，据此可用于鉴定工作。例：在下列黄酮类化合物中

9、，酸性最强的是（B）。A.5-羟基黄酮B.4-羟基黄酮C.3-羟基黄酮D.4-羟基二氢黄酮E.3-羟基黄酮（二）碱性-吡喃酮环上的醚氧原子，因有未共用的电子对，故表现有微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、浓盐酸等生成盐，但生成的盐极不稳定，遇水即可分解。黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的盐，常常表现出特殊的颜色，可用于鉴别。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀。 四、显色反应黄酮类化合物的显色反应多与分子中的酚羟基及-吡喃酮环有关。（一）还原试验1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应它是鉴定黄酮类化合物最常用的显色反应。方法是将样品溶于1.0ml甲醇或乙醇中，加入少许镁粉（或锌粉

10、）振摇，滴加几滴浓盐酸，12分钟内（必要时微热）即可显色。多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红至紫红色，少数显紫至蓝色，当B-环上有-OH或-0CH3取代时，呈现的颜色亦即随之加深。但查耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。异黄酮类化合物除少数例外，也不显色。由于花青素及部分橙酮、查耳酮等在浓盐酸酸性下也会发生变色，故须预先作空白对照实验（即在供试液中仅加入浓盐酸进行观察）。另外，在用植物粗提取液进行预试验时，为了避免提取液本身颜色的干扰，可注意观察加入浓盐酸后升起的泡沫颜色。如泡沫为红色，即示阳性。盐酸-镁粉反应的机理过去解释为由于生成了花色苷元所致，现在认为是因为生成了阳碳离

11、子的缘故。2.四氢硼钠（钾）反应在黄酮类化合物中，NaBH4对二氢黄酮类化合物专属性较高，可与二氢黄酮类化合物反应产生红至紫色。其他黄酮类化合物均不显色，可与之区别。方法是在试管中加入0.1ml含有样品的乙醇液，再加等量2%NaBH4的甲醇液，1分钟后，加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成紫至紫红色。另外，近来报道二氢黄酮可与磷钼酸试剂反应而呈棕褐色，也可作为二氢黄酮类化合物的特征鉴别反应。（二）金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物分子中常含有下列结构单元（三羟基四羰基，四羰基五羟基，邻二酚羟基），故常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂反应，生成有色络合物。1.铝盐常用试剂为1%三氯化铝或硝酸铝溶液。生成的

12、络合物多为黄色（max=415nm），并有荧光，可用于定性及定量分析。2.锆盐多用2%二氯氧化锆甲醇溶液。黄酮类化合物分子中有游离的3-或5-羟基存在时，均可与该试剂反应生成黄色的锆络合物。但两种锆络合物对酸的稳定性不同。3-羟基，4-酮基络合物的稳定性比5-羟基，4-酮基络合物的稳定性强（但二氢黄酮醇除外）。故当反应液中加入枸橼酸后，5-羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，而3-羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（锆-枸橼酸反应）。方法是取样品0.51.0mg，用l0.0ml甲醇加热溶解，加1.0ml 2%二氯氧化锆（ZrOCl2）甲醇液，呈黄色后再加入2%枸橼酸甲醇液，观察颜色变化。上述反应也可在纸上进行，得

13、到的锆盐络合物多呈黄绿色，并带荧光。3.镁盐常用乙酸镁甲醇溶液为显色剂，本反应可在纸上进行。试验时在滤纸上滴加一滴供试液，喷以乙酸镁的甲醇溶液，加热干燥，在紫外光灯下观察。二氢黄酮、二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光，若具有C3-0H，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄至橙黄乃至褐色。4.氯化锶（SrCl2）在氨性甲醇溶液中，氯化锶可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿色至棕色乃至黑色沉淀。试验时，取约1.0mg检品置小试管中，加入1.0ml甲醇使溶解（必要时可在水浴上加热），加入3滴0.01mol/L氯化锶的甲醇溶液，再加3滴已用氨蒸气饱和的甲醇溶液，注意观察有无沉淀生成。5.

14、三氯化铁三氯化铁水溶液或醇溶液为常用的酚类显色剂。多数黄酮类化合物因分子中含有酚羟基，故可产生阳性反应，但一般仅在含有氢键缔合的酚羟基时，才呈现明显的颜色。（三）硼酸显色反应当黄酮类化合物分子中有下列结构时，在无机酸或有机酸存在条件下，可与硼酸反应，生成亮黄色。显然，5-羟基黄酮及2-羟基查耳酮类结构可以满足上述要求，故可与其他类型区别。一般在草酸存在下显黄色并具有绿色荧光，但在枸橼酸-丙酮存在的条件下，则只显黄色而无荧光。（四）碱性试剂显色反应在日光及紫外光下，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，对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。其中，用氨蒸气处理呈现的颜色置空气中随即褪去，

15、但经碳酸钠水溶液处理而呈现的颜色置空气中却不褪色。此外，利用碱性试剂的反应还可帮助鉴别分子中某些结构特征。例如：1.二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体查耳酮类化合物，显橙至黄色。2.黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，据此可与其他黄酮类区别。3.黄酮类化合物的分子中有邻二酚羟基取代或3,4-二羟基取代时，在碱液中不稳定，易被氧化，出现黄色深红色绿棕色沉淀。第三节提取与分离一、提取黄酮类化合物的提取与分离可分别叙述如下：黄酮苷类以及极性稍大的苷元（如羟基黄酮、双黄酮、橙酮、查耳酮等），一般可用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、水或某些极性较大的混合溶剂进行提取。其中用得最多的是甲醇-水（

16、1：1）或甲醇。一些多糖苷类则可以用沸水提取。在提取花青素类化合物时，可加入少量酸（如0.1%盐酸）。但提取一般黄酮苷类成分时，则应当慎用，以免发生酸水解反应。为了避免在提取过程中黄酮苷类发生水解，也可按常规提取苷的方法事先破坏酶的活性。大多数黄酮苷元宜用极性较小的溶剂，如用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等提取，而对多甲氧基黄酮的游离苷元，甚至可用苯进行提取。对得到的粗提取物可进行精制处理，常用的方法有：（一）溶剂萃取法根据黄酮类化合物极性的大小分别萃取。一般的黄酮苷元可以选择氯仿或者乙醚进行萃取，单糖苷可以选择乙酸乙酯进行萃取，多糖苷可以选择水饱和的正丁醇来萃取。（二）碱提取酸沉淀法碱提取酸沉淀法对有

17、酸性的游离的黄酮苷元都是合适的，因为游离的黄酮苷元具有亲脂性，由于有酚羟基显酸性，因此可以溶解在碱水中，当用碱水提取后，再加入酸，能够恢复为原来的游离的状态，具有亲脂性，在酸水中不溶解而形成沉淀。黄酮苷类虽有一定极性，可溶于水，但却难溶于酸性水，易溶于碱性水，故可用碱性水提取，再将碱水提取液调成酸性，黄酮苷类即可沉淀析出。此法简便易行，如芦丁、橙皮苷、黄芩苷的提取都采用了这个方法。现以从槐米中提取芦丁为例说明该法的操作过程。槐米（槐树So-phora japonica L. 的花蕾）加约6倍量水，煮沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳至pH89，在此pH条件下微沸2030分钟，趁热抽滤，残渣再加4倍量的

18、水煎煮一次，趁热抽滤，合并滤液，在6070的条件下，用浓盐酸将合并滤液调至pH为5，搅匀后静置24小时，抽滤，得沉淀物。用水将沉淀物洗至中性，60干燥得芦丁粗品，用沸水重结晶，7080干燥后得芦丁纯品。在用碱酸法进行提取纯化时，应当注意所用碱液浓度不宜过高，以免在强碱性下，尤其加热时破坏黄酮母核。在加酸酸化时，酸性也不宜过强，以免生成盐，导致析出的黄酮类化合物又重新溶解，降低产品收率。当药材中含有大量果胶、黏液等水溶性杂质时（如花、果类药材），宜用石灰乳或石灰水代替其他碱性水溶液进行提取，以使上述含羧基的杂质生成钙盐沉淀，不被溶出。这将有利于黄酮类化合物的纯化处理。（三）炭粉吸附法主要适于黄酮

19、苷类的精制，大部分黄酮苷类可用7%酚-水洗下。洗脱液经减压蒸发浓缩后，再用乙醚振摇除去残留的酚，余下水层减压浓缩即得较纯的黄酮苷类成分。二、分离现将较常用的分离方法介绍如下：（一）柱色谱法分离黄酮类化合物常用的吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺、葡聚糖凝胶及纤维素粉等。1.硅胶柱色谱此法应用范围最广，按照黄酮类化合物极性的大小先后洗脱，达到分离的目的。主要适于分离异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度甲基化（或乙醚化）的黄酮及黄酮醇类。2.聚酰胺柱色谱对分离黄酮类化合物来说，聚酰胺是较为理想的吸附剂。其吸附强度主要取决于黄酮类化合物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

20、大小。聚酰胺柱色谱可用于分离各种类型的黄酮类化合物，包括苷及苷元、查耳酮与二氢黄酮等。以Baptisia lecontei为例，黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时有下述规律：（1）苷元相同，洗脱先后顺序一般是：叁糖苷，双糖苷，单糖苷，苷元。（2）母核上增加羟基，洗脱速度即相应减慢。（3）不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：异黄酮，二氢黄酮醇，黄酮，黄酮醇。（4）分子中芳香核、共轭双键多者易被吸附，故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。3.葡聚糖凝胶（Sephadex gel）柱色谱对于黄酮类化合物的分离，主要用两种型号的凝胶：Sephadex-G型及Sephadex-LH20型。用葡聚糖凝胶分

21、离黄酮类化合物的机理是：分离游离黄酮时，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，数目越多，越难洗脱。但分离黄酮苷时，则分子筛的性质起主导作用。在洗脱时，黄酮苷类大体上是按分子量由大到小的顺序流出柱体。（二）pH梯度萃取法pH梯度萃取法适合于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。根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% NaHC03、5% Na2C03、0.2%NaOH及4% NaOH溶液萃取，来达到分离的目的。一般规律大致如下：7,4-二羟基酸性最强，可以溶于5% NaHC03，其次是含有7或4-羟基可以溶于

22、5% Na2C03，然后是含有-般酚羟基可以溶于0.2%NaOH 溶液中，最后是含有5-羟基只能溶解在4% NaOH溶液中。（三）根据分子中某些特定官能团进行分离在黄酮类成分的混合物中，具有邻二酚羟基的成分与无此结构的成分，性质不同，可以进行分离。1.铅盐沉淀法。有邻二酚羟基的成分可被乙酸铅沉淀，不具有邻二酚羟基的成分可被碱式乙酸铅沉淀，据此可将两类成分分离。与黄酮类成分混存的其他杂质的分子中如有羧基（如树胶、黏液、果胶、有机酸、蛋白质、氨基酸等）或邻二酚羟基（如鞣质等）时，也可被乙酸铅沉淀达到去杂质的目的。2.硼酸络合法。具有邻二酚羟基的黄酮可与硼酸络合，生成物易溶于水，借此也可与不具上述结

23、构的黄酮类化合物相互分离。在实际工作中，常将上述色谱法与各种经典方法相互配合应用，以达到较好的分离效果。第四节鉴别与结构测定一、色谱法在黄酮类化合物鉴别中的应用1.纸色谱（PC）：适用于分离各种天然黄酮类化合物及其苷类的混合物。混合物的鉴定常采用双向色谱法。以黄酮苷类为例来说，一般第一向展开采用某种醇性溶剂，如n.BuOH-HAc-H20（4：1：5上层，BAW），主要是根据分配作用原理进行分离。第二向展开溶剂则用水或水溶液，如2%6%HAc。主要是根据吸附作用原理进行分离。黄酮类化合物的苷元中，平面性较强的分子如黄酮、黄酮醇、查耳酮等，用含水类溶剂如3%5% HAc展开时，几乎停留在原点不动

24、（Rf单糖苷双糖苷。以在BAW中展开为例，多数类型苷元（花色苷元例外）Rf值在0.70以上，而苷则小于0.70。但在用水或2%8%HOAc，3% NaCl水溶液或1% HCl展开时，则上列顺序将会颠倒，苷元几乎停留在原点不动，苷类的Rf值可在0.5以上，糖链越长，则Rf值越大。2.硅胶薄层色谱：用于分离与鉴定弱极性的黄酮类化合物较好。分离黄酮苷元常用的展开剂是甲苯-甲酸甲酯-甲酸（5：4：1），并可以根据待分离成分极性的大小适当地调整甲苯与甲酸的比例。3.聚酰胺薄层色谱：适用范围较广，特别适合于分离含游离酚羟基的黄酮及其苷类。由于聚酰胺对黄酮类化合物吸附能力较强，因而需要用可以破坏其氢键缔合的

25、溶剂作为展开剂。在大多数展开剂中含有醇、酸或水。二、紫外及可见光谱在黄酮类化合物鉴别中的应用紫外及可见分光光度法是鉴定黄酮类化合物结构的一种重要手段，一般程序如下：1.测定样品在甲醇溶液中的UV光谱。2.测定样品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）、乙酸钠（NaOAc）、乙酸钠-硼酸（NaOAc-H3B03）、三氯化铝（AlCl3）及三氯化铝-盐酸（AlCl3-HCl）等。3.如样品为苷类，则可先进行水解，或甲基化后再水解，并测定苷元或其衍生物的UV光谱。各种诊断试剂的详细配制方法及测定程序可参看有关文献。将上述各种光谱图进行对比分析，即可获

26、知有关结构的重要信息。（一）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）。1.黄酮及黄酮醇类两者UV光谱谱形相似，但带I位置不同，可据此进行分类：黄酮带I350nm，黄酮醇带I350nm。在黄酮及黄酮醇母核上，如7位及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转移，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。2.查耳酮及橙酮类共同

27、特征是带I很强，为主峰；而带则较弱，为次强峰。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。（二）加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义1.加入诊断试剂后黄酮及黄酮醇类化合物的紫外光谱几种主要的诊断试剂引起的位移及其结构特征归属见表6-9。表6-9加入诊断试剂的黄酮及黄酮醇类化合物UV图谱及结构特征的归属诊断试剂带带归属NaOMe红移4060nm强度

28、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基，如3，4-；3，3，4-；5，6，7-；5，7，8-；3，4，5-羟基取代等NaOAc红移520nm示有7-OH在长波一侧有明显肩峰示有4-OH，但无3-或7-OHNaOAc/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AlCl3/HCl谱图AlCl3谱图峰带紫移3040nm峰带紫移5065nm示结构中可能有邻二酚羟基示B环上有邻二酚羟

29、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/或5-OHAlCl3/HCl谱图MeOH谱图峰带红移3555 nm峰带红移60nm峰带红移5060nm峰带红移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、氢核磁共振在黄酮类化合物结构分析中的应用氢核磁共振（1H-NMR）现在已经成为黄酮类化合物结构分析的一种重要方法。所用溶剂有氘代氯仿、氘代二甲基亚砜（DMS0-d6）、氘代吡啶等，具体情况因溶解度而异。没有作成衍生物的黄酮类化合物常用无水DMS0-d6作溶剂。它不仅溶解范围广，而且对于

30、各种质子信号的分辨率高，有利于鉴别黄酮类母核上的酚羟基，是一个十分理想的溶剂。例如在3,5,7-三羟基黄酮1H-NMR谱上，羟基质子信号将分别出现在12.40（5-OH）、10.93（7-OH）及9.70（3-OH）处。这些信号可因在样品中加入重水而消失。此外也可将黄酮类化合物作成三甲基硅醚衍生物，溶于四氯化碳中进行测定。归纳黄酮类化合物的质子核磁共振谱，有以下一些重要规律：（一）A环质子1.5,7-二羟基黄酮类化合物其中，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H-6信号总是比H-8信号位于较高的磁场区。当7-OH成苷时，则H-6及H-8信号均向低磁

31、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C-4位羰基强烈的负屏蔽效应的影响，以及H-6的邻偶作用，将作为一个二重峰（J=Ca.9.0Hz）出现在8.0左右，位于比其他芳香质子较低的磁场。H-6因有H-5邻偶（J=Ca.9.0Hz）及H-8间偶（J=2.5Hz）的作用，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）。与5,7-二羟基黄酮类化合物比较，在7-羟基黄酮类化合物中H-6及H-8均将出现在较低的磁场内，化学位移值大小的顺序可能颠倒。（二）B环质子1.4-氧取化黄酮类化合物B环质子分为H

32、-3，H-5和H-2，H-6两组，各以相当于2个氢的双峰信号（J=8.5Hz）出现在6.57.9区域。H-3，H-5的化学位移总是比H-2，H-6的化学位移值小。2.3，4-二氧取代黄酮类化合物H-5为d峰（J=8.5Hz），出现在6.707.10处。H-2（d，J=2.5Hz）和H-6（dd，J=8.5、2.5Hz），出现在7.207.90范围。3.3，4，5-三氧取代黄酮类化合物H-2及H-6将作为相当于两上质子的一个单峰，出现在6.507.50范围内。（三）C环质子1.黄酮醇类 因为C 环上没有质子，因此没有特征峰。2.黄酮类该类化合物的H-3常常作为一个尖锐的单峰信号出现在6.30左右

33、。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。另外，当对5-OH进行选择性氘代甲基硅烷化时，将会使H-6、H-8及H-3信号产生程度不等的位移：H-3至少向低场位移0.15化学位移单位，H-8则向高场位移0.15化学位移单位，但H-6基本上保持不变。至于三个信号之间的更大区别还可以通过其他核磁共振技术来得以实现。3.异黄酮类异黄酮上的H-2，因正好位于羰基的位，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

34、磁场区（7.607.80），当用DMS0-d6作溶剂时，还将进一步移到8.508.70处。4.二氢黄酮及二氢黄酮醇（1）二氢黄酮H-2与两个磁不等同的H-3偶合（Jtrans=Ca. 11.0Hz；Jcis=Ca.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（J=17.0Hz）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，但两组峰常有相互重叠现象。（2）二氢黄酮醇在天然存在的二氢黄酮醇中，H-2及H-3多为反式双直立键，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

35、此还可确定C-2及C-3的相对构型，即两质子互为反式。（四）糖上的质子（五）C6-CH3及C8-CH3质子（六）乙酰氧基的质子（七）甲氧基上的质子除若干例外，甲氧基质子信号一般在3.504.10处出现。四、碳核磁共振在黄酮类化合物结构研究中的应用黄酮类化合物13C-NMR信号的归属一般可以通过：与简单的模型化合物如苯乙酮、桂皮酸以及它们的衍生物的图谱进行比较；用经验性的简单芳香化合物的取代基位移加和规律进行计算等方法加以解析。但在比较复杂的系统中，信号化学位移的实测值与计算值有时差异较大。这时，对信号的指认尚须借助于各种一维及二维NMR技术，详细内容可参见有关专著。例：（B型题）A.山奈酚B.

36、芹菜素C.大豆素D.二氢山奈酚E.二氢芹菜素问题1：1H-NMR谱中母核质子出现在最低场（化学位移7.82单峰）的是（C）问题2：1H-NMR谱中母核质子有三组四重峰，偶合常数分别为11Hz，5Hz，17Hz，该化合物是（E）问题3：1H-NMR谱中母核质子有一对双重峰，偶合常数等于11Hz，该化合物是（D）问题4：1H-NMR谱中可以见到6.49的单峰，该化合物是（B）问题5：1H-NMR谱中没有C环的质子信号，该化合物是（A）第五节含黄酮类化合物的中药实例一、黄芩从中分离出来的黄酮类化合物有黄芩苷（含4.O%-5.2%）、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素。其中黄芩苷是主要有效成分，具有抗菌、消炎

37、作用。此外，还有降转氨酶的作用。黄芩苷的苷元是黄芩素，黄芩素的磷酸酯钠盐可用于治疗过敏、喘息等疾病。黄芩苷三个最主要的结构特征：1.它是黄酮类化合物，三位是没有羟基的，是一个黄酮类成分。2.在A环上有邻二酚羟基取代。3.它是一个葡萄糖醛酸苷。黄芩苷几乎不溶于水，难溶于甲醇、乙醇、丙酮，可溶于热乙酸。遇三氯化铁显绿色，遇乙酸铅生成橙红色沉淀。溶于碱及氨水，初显黄色，不久则变为黑棕色。黄芩苷可用水煎煮加酸沉淀的办法提取。二、葛根葛根主要含异黄酮类化合物，主要成分有大豆素、大豆苷、葛根素。大豆素属于苷元，大豆苷和葛根素都属于苷。大豆苷和葛根素都属于苷，大豆苷和葛根素的苷元是相同的，都是大豆素。大豆苷

38、和葛根素虽然都是大豆素的苷，但所形成的苷是不一样的。大豆苷是一个氧苷，而葛根素是一个碳苷。葛根总异黄酮有增加冠状动脉血流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素、大豆苷、葛根素他们既没有三羟基也没有五羟基，分子结构中也没有邻二酚羟基，因此，在分离葛根总黄酮时就可以用氧化铝柱色谱法分离。三、银杏叶银杏叶中所含的黄酮结构类型比较多，包括黄酮、黄酮醇及其苷类，也包括儿茶素类和双黄酮类。其中最典型的是含有双黄酮类化合物，银杏叶中的黄酮类化合物有扩张冠状血管和增加脑血流量的作用。四、槐米槐米里含有的有效成分是芦丁。它的苷元是槲皮素，可用于治疗毛细血管变脆引起的出血症，并用作高血压的辅助治疗剂。芦丁和槲皮素是一组

39、非常重要的黄酮类化合物。从结构类型上讲属于黄酮醇类芦丁分子中因含有邻二酚羟基，性质不太稳定，暴露在空气中能缓缓变为暗褐色，在碱性条件下更容易被氧化分解。芦丁在水当中的溶解度与温度有很大关系，冷水里溶解度极差，而热水里溶解度又很高，因此，在从槐米里提取芦丁时主要就是利用了这一性质选择水煎或碱水提取的办法。但在碱性条件下，芦丁分子结构中有因为有邻二酚羟基很容易发生结构的变化，所以在用碱水提取时要加少量的硼砂进去，因为硼砂能达到保护邻二酚羟基的目的。五、陈皮陈皮的主要成分是橙皮苷，结构类型属于二氢黄酮，橙皮苷具有和芦丁相同的用途。橙皮苷几乎不溶于冷水，在乙醇或热水中溶解度较大，可溶于吡啶、甘油和乙酸。在中药陈皮里提取橙皮苷时也能选择碱提酸沉的办法。六、满山红满山红中主要含有杜鹃素。从结构类型上讲杜鹃素也属于二氢黄酮。杜鹃素是祛痰成分，临床用于治疗慢性支气管炎。杜鹃素与盐酸-镁粉反应呈粉红色，加热后变为玫瑰红色，与FeCl3反应呈草绿色。等等。专心-专注-专业