中药化学-第五章-苯丙素类化合物课件.ppt

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1、第第 五五 章章 苯丙素类化合物苯丙素类化合物 含含 义义:是指基本母核具有一个或几个C6 C3单元的天然有机化合物类群。广义苯丙素包括：简单苯丙素类苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸类 香豆素类（1分子C6 C3 单元）木脂素类（2分子C6 C3 单元）木质素类（多分子C6 C3 单元）黄酮类（C6 C3 C6 单元，另章介绍）概概 述：述：苯丙烯类：苯丙烯类：丁香酚丁香酚 细辛醚细辛醚 细辛醚细辛醚 紫丁香苷紫丁香苷 桂皮醛桂皮醛苯丙醇类：苯丙醇类：苯丙醛类：苯丙醛类：香豆素：是指一类具有苯骈吡喃酮母核的天然化合物的总称。在结构上可以看成是顺邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物。目前发现的香豆

2、素约1200种。一结构与分类一结构与分类第一节第一节 香豆素类香豆素类香豆素结构特征：顺邻羟基桂皮酸顺邻羟基桂皮酸 香豆素母核香豆素母核 香豆素主要取代基：羟基（7-位多见）甲氧基、异戊烯氧基、异戊烯基等。香豆素结构类型及代表化合物：香豆素结构类型及代表化合物：结构类型结构类型代表化合物代表化合物简单香豆素伞形花内酯（7-OH香豆素）瑞香内酯(7、8-二OH香豆素)七叶内酯(6、7-二OH香豆素)七叶苷(7-OH，6-O-葡萄糖苷)滨蒿内酯(6、7-二OCH3香豆素)蛇床子素（7-OCH3，8-异戊烯基）补故脂内酯（母核结构）补故脂内酯（母核结构）佛手苷内酯（佛手苷内酯（5-OCH3）花椒毒内

3、酯（花椒毒内酯（8-OCH3）欧前胡内酯（欧前胡内酯（8-异戊烯氧基）异戊烯氧基）紫花前胡内酯（未降解的二氢香豆素）紫花前胡内酯（未降解的二氢香豆素）呋呋喃香豆素（喃香豆素（线型线型）6、7-呋喃香豆素呋喃香豆素代表化合物代表化合物香豆素结构类型及代表化合物：香豆素结构类型及代表化合物：代表化合物代表化合物香豆素结构类型及代表化合物：香豆素结构类型及代表化合物：吡喃香豆素（吡喃香豆素（线型线型）6、7-吡喃香豆素吡喃香豆素 紫花前胡醇紫花前胡醇 代表化合物代表化合物香豆素结构类型及代表化合物：香豆素结构类型及代表化合物：-吡喃酮环上有取 代基香豆素二聚体、三聚体异香豆素 茵陈内酯茵陈内酯其他香

4、豆素其他香豆素二香豆素的性质二香豆素的性质（一）性状（一）性状 1、游离香豆素：游离香豆素：多为结晶性物质；亦有呈玻璃态或液态。多为结晶性物质；亦有呈玻璃态或液态。分子量小的具芳香气味、挥发性及升华性。分子量小的具芳香气味、挥发性及升华性。2、香豆素苷：、香豆素苷：一般呈粉末或晶体状。一般呈粉末或晶体状。无挥发性及升华性。无挥发性及升华性。（三）内酯环的性质（碱水解）（三）内酯环的性质（碱水解）长时间加热 香豆素香豆素 顺邻羟顺邻羟基桂皮酸基桂皮酸盐盐 反反邻羟邻羟基桂皮酸基桂皮酸盐盐（S水水 小）小）（S水水大）大）（加酸不可逆）（加酸不可逆）应用：碱溶酸沉法提取香豆素碱溶酸沉法提取香豆素应

5、用：碱溶酸沉法提取香豆素碱溶酸沉法提取香豆素 注意注意：加加热时间热时间不宜太不宜太长长 不能与不能与浓浓碱共沸（裂解碱共沸（裂解酚酚类类或酚酸）或酚酸）侧链侧链有有酯键酯键的不宜用碱水提取、分离，以免降解。的不宜用碱水提取、分离，以免降解。（四）显色反应反反应类应类型型 反反应试剂应试剂 反反应应特点特点 鉴别鉴别特点及意特点及意义义 异异羟羟 肟肟酸酸铁铁反反应应 盐盐酸酸羟羟胺、胺、Fe+红红色色络络合物合物 内内酯结酯结构构 三三氯氯化化铁铁反反应应 Fe+Cl3溶液溶液 绿绿色色墨墨绿绿色色 酚酚羟羟基基 Emerson反应 4-氨基安替比林氨基安替比林 红红 色色 同同 上上 铁氰

6、铁氰化化钾钾（OH）Gibbs 反应反应 2，6-二氯苯醌二氯苯醌 蓝蓝 色色 酚羟基对位无取代酚羟基对位无取代 氯亚胺氯亚胺 6-有无取代有无取代 （一）提取（一）提取1、水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法小分子游离香豆素的挥发性2、碱溶酸沉法碱溶酸沉法内酯的性质3、溶剂法溶剂法系统溶剂法（石油醚、乙醚、乙醇、水）；甲醇或乙醇提取，结合溶剂法、大孔树脂法三香豆素提取分离三香豆素提取分离（二）香豆素分离1、溶剂法2、色谱法 极性小游离态硅胶吸附分离。极性大苷反相色谱（Rp-18、Rp-8）、荧光：、荧光：多呈蓝色或紫色荧光，羟基香豆素类 有较强兰色荧光，加碱后荧光增强、颜色 变绿，呋喃香豆素类显蓝色或褐

7、色。应用：应用：色谱（TLC、PC）检识四香豆素的检识五香豆素的结构研究 1 1、紫外光谱（、紫外光谱（UVUV）2 2、红外光谱（、红外光谱（IRIR）、核磁共振谱（、核磁共振谱（NMRNMR）4 4、质谱（、质谱（MS）1紫外（紫外（UV）光谱）光谱 苯环274nm(log 4.03)引入羟基（共轭）碱液中（羟基解离）-吡喃酮环311nm(log 3.72)325nm(log 4.15)372nm(log 4.23)2红外（红外（IR）光谱）光谱 呋喃环（C-H）31753025cm-1（弱小、尖锐的双峰）芳环16601600cm-1内酯环 17501700cm-1 12701220cm-

8、1(强)11001000cm-1(强)呋呋喃喃环质环质子子(AB系系统统,dd.)6.707.20 (1H,d.J=2.02.5)7.507.70 (1H,d.J=2.02.5)芳环质子芳环质子 H-5(1H,s.)H-8(1H,s.)呋呋喃香豆素：喃香豆素：（1）3，4-位无取代香豆素类成分：H-3、H-4构成AB系统,以一组dd峰，偶合常数较大(J9.5Hz),由于受羰基吸电共轭效应的影响，H-4位于较低场,7.508.20。香豆素类香豆素类1H-NMR谱鉴别特征：谱鉴别特征：H-8、H-4在高分辨谱上远程偶合远程偶合 4J=0.60 1.0 Hz。（3）远程偶合）远程偶合 呋喃香豆素呋喃

9、环上二个质子构成AB系 统，以一组d d.峰出现，偶合常数较小 (J2.02.5Hz)。（4）呋喃环上质子：）呋喃环上质子：（5）芳环上甲氧基质子 呈现三个质子的单峰(3H,s)3.84.0ppm。C-2 (C=O,s.160ppm)C-7 (C-OH,s.160ppm)，受羰基吸电共轭的影响C-9 (季碳，C-O-,s.149.0154.0ppm)C-10 (季碳，s.110.0113.0ppm)C-4 (C=C,d.143.0145.0ppm)，受羰基吸电共轭的影响 C-3 (C=C,d.110.0113.0ppm)C-2 C-7 C-9 C-4 C-5 C-6 C-3 C-10 C-8（

10、160以上）（110.0 113.0）（110以下）13C-NMR谱特征：谱特征：（2）出现一系列失去CO的碎片离子峰，最主 要碎片离子峰是M-CO+峰，其丰度可 达100%（基峰）。（3）具有甲氧基取代的香豆素经常出现失去 甲基（-CH3）的碎片离子峰。4质谱（MS）特征（1）大多具有很强的分子离子峰M+，简单 香豆素和呋喃香豆素的分子离子峰经常 是基峰。花椒毒内酯质谱裂解途径第二节 木脂素含义：木脂素是一类由二分子苯丙素含义：木脂素是一类由二分子苯丙素衍生物（单位）聚合而成的天然化合衍生物（单位）聚合而成的天然化合物，由于主要存在于植物的木质部或物，由于主要存在于植物的木质部或开始析出时呈

11、树脂状，所以称木脂。开始析出时呈树脂状，所以称木脂。简单木脂素-缩合 7-79-9 7-9 单环氧木脂素 缩合 9-9内酯环 木酯内酯 9-7缩合 双环氧木脂素6-7缩合 环木脂素 联苯环新烯型木脂素 两个苯环相连 新木脂素（非-缩合，两个苯环直接相连）9-9内酯环 环木脂内酯 依环合方向 1-苯代萘内酯4-苯代萘内酯 木脂素的结构类型：木脂素的结构类型：简单木脂素简单木脂素 单环氧木脂素单环氧木脂素 木脂素的结构类型：木脂素的结构类型：木脂素的结构类型：环木脂素环木脂素 木脂内酯木脂内酯 4-苯代萘内酯苯代萘内酯 1-苯代萘内酯苯代萘内酯 环木脂内酯环木脂内酯 联苯环辛烯型木脂素 新木脂素

12、双环氧木脂素木脂素的结构类型：木脂素的结构类型：牛蒡子苷元牛蒡子苷元R=H 连翘脂素连翘脂素R=H 牛蒡子苷牛蒡子苷R=glc 连翘苷连翘苷R=glc 主要代表化合物：主要代表化合物：厚朴酚厚朴酚 五味子醇五味子醇主要代表化合物：主要代表化合物：二木脂素的性质二木脂素的性质1性状 多数为无色结晶，一般无挥发性，少数具 升华性。2溶解性：游离木脂素多具亲脂性，易溶于有机溶 剂（苯、乙醚、氯仿、乙醇），难溶于水，具酚 羟基的木脂素可溶于碱水液中。木脂素苷水溶性 增大。木脂素的性质木脂素的性质：3光学活性与异构化作用：木脂素常有不对称碳原子或不对称中心，多数具有光学活性，遇酸易异构化（双环氧木脂素）

13、，而木脂素的生物活性与其立体结构有一定关系（鬼臼毒脂素的抗癌活性），因此，在木脂素的提取分离过程中应尽量避免与酸碱的接触，以防止其构型的改变。1、系、系统统溶溶剂剂（石油（石油醚醚、乙、乙醚醚、乙酸乙、乙酸乙酯酯等）依次萃取，等）依次萃取，按极性大小分离。按极性大小分离。2、碱溶酸沉法、碱溶酸沉法 主要用于酚性、内主要用于酚性、内酯结酯结构的木脂构的木脂 素的分离素的分离纯纯化。化。3、色、色谱谱法（吸附原理、硅胶、中性氧化法（吸附原理、硅胶、中性氧化铝铝）用于用于难难 分离木脂素的分离。分离木脂素的分离。三木脂素的提取分离三木脂素的提取分离原料原料 乙醇、丙酮提取乙醇、丙酮提取 浓缩浓缩 醇

14、提物醇提物 1三氯化铁反应酚羟基鉴别反应2Labat反应（没食子酸、浓硫酸）：检查亚甲二氧基（阳性呈蓝绿色）3Ecgrine反应（变色酸、浓硫酸）：检查亚甲二氧基（阳性呈蓝紫色）四木脂素的检识四木脂素的检识 木脂素没有特征性的理化检识方法，常用的检识方法主要是针对木脂素结构中的功能基检识：五木脂素的结构测定五木脂素的结构测定1紫外（紫外（UV）光谱特征）光谱特征 多数木脂素有两个孤立的芳环发色团，其紫外光谱相似，一般在紫外区(200400nm)出现两个吸收峰:220240nm(lg 4.0)280290nm(lg3.54.0)如：五味子甲素 287nm、251nm、213nm 牛蒡子苷 278

15、nm、230nm、204nm260nm(lg 4.5)最强峰最强峰225、290、310、355nm强吸收峰强吸收峰 木脂素的紫外光谱（木脂素的紫外光谱（UV）特征：）特征：四苯代萘型四苯代萘型2红外（IR）光谱特征 中国远志脂粉中国远志脂粉 扁柏脂粉扁柏脂粉3520cm-1（-OH）1745cm-1（-内酯环）17601780cm-1（-内酯环）942cm-1（亚甲二氧基）936cm-1（亚甲二氧基）800cm-1（1、2、4-取代芳环）1600cm-1、1585cm-1、1500cm-1（芳环）主要显示羟基、主要显示羟基、甲氧基、亚甲二甲氧基、亚甲二氧基、芳环及内氧基、芳环及内酯环等基团的

16、吸酯环等基团的吸收峰信息。收峰信息。（1）1H-NMR谱特征及应用谱特征及应用3核磁共振谱（核磁共振谱（NMR）1.05(6H,d.)H-9、H-91.78(2H,m.)H-8、H-84.61(2H,d)H-7、H-75.96(4H,s)亚甲二氧基质子6.826.93 芳环质子 加尔巴新（单环氧木脂素）4-苯代萘内酯苯代萘内酯（上向）（上向）1-苯代萘内酯苯代萘内酯（下向）（下向）木脂素木脂素1H-NMR谱特征：谱特征：同同 侧侧（苯环）（苯环）异异 侧侧（苯环）（苯环）J1、2=J5、645Hz(反式偶合)J1、2 45Hz(反式偶合)J5、6 7Hz(顺式偶合)木脂素木脂素1H-NMR谱特

17、征：谱特征：用于双环氧木脂素用于双环氧木脂素立体构型（两个苯立体构型（两个苯环在同侧或异侧）环在同侧或异侧）的判断的判断 a、内酯环羰基碳原子位于最低场，165180ppm（最大）。b、其次为芳环质子，110150ppm，其中连接取代基团的碳原子较大。C、烷烃类质子 80ppm以下，其中，与氧相连碳原子较大，季碳 较大。d、甲氧基质子55.7ppm。（2）木脂素）木脂素13C-NMR谱特征谱特征C-1 129.4 C-1 129.5 C-2 110.8 C-2 111.3C-3 146.6 C-3 146.5（芳（芳环环与氧相与氧相连连）C-4 144.2 C-4 144.3（芳（芳环环与氧相

18、与氧相连连）C-5 113.9 C-5 114.3C-6 121.2 C-6 121.9C-7 38.3 C-7 34.5C-8 40.9 C-8 46.5C-9 71.3 C-9 178.6（内（内酯环羰酯环羰基）基）OCH3 55.7木木 脂脂 内内 酯酯 木脂素木脂素13C-NMR谱特征：谱特征：（1）多数木脂素可得到分子离子峰。（2）发生苄基裂解，产生相应的碎片离子。（3）木脂素苷可失去糖基，产生M+-162 离 子峰。4质谱（MS）特征苯丙素类思考题：苯丙素类思考题：1 1、熟悉苯丙素类化合物的基本类型和母核特点及生源途径。、熟悉苯丙素类化合物的基本类型和母核特点及生源途径。2 2、

19、掌握香豆素的结构类型、编号方式及重要代表化合物。、掌握香豆素的结构类型、编号方式及重要代表化合物。3 3、掌握香豆素的性状特点及溶解性特点。、掌握香豆素的性状特点及溶解性特点。4 4、掌握香豆素碱水解的原理及应用。、掌握香豆素碱水解的原理及应用。5 5、掌握香豆素各种显色反应的反应试剂、原理、特点及鉴别、掌握香豆素各种显色反应的反应试剂、原理、特点及鉴别 意义。意义。6 6、掌握香豆素各种提取方法的原理、适应范围及注意事项。、掌握香豆素各种提取方法的原理、适应范围及注意事项。7 7、熟悉色谱分离香豆素的条件、选择条件的依据及预期分离、熟悉色谱分离香豆素的条件、选择条件的依据及预期分离 结果。结

20、果。8 8、掌握香豆素的荧光特点及应用。、掌握香豆素的荧光特点及应用。9 9、掌握香豆素红外光谱特征区的主要吸收峰特征。、掌握香豆素红外光谱特征区的主要吸收峰特征。1010、掌握香豆素紫外光谱特征及在碱液中的吸收峰变化特点。、掌握香豆素紫外光谱特征及在碱液中的吸收峰变化特点。1111、掌握香豆素核磁共振氢谱的鉴别特征，并能熟练运用氢谱数据分析、掌握香豆素核磁共振氢谱的鉴别特征，并能熟练运用氢谱数据分析简单香豆素的苯环取代情况。简单香豆素的苯环取代情况。12、熟悉香豆素远程偶合的特点及偶合常数大小。13、掌握香豆素母核碳原子的碳谱信息（化学位移、峰形状）。14、掌握香豆素质谱裂解规律。15、熟悉

21、含香豆素的重要中药秦皮、前胡等的化学成分及提取分离原理。16、熟悉木脂素母核组成特征、基本结构类型及重要代表化合物。17、掌握木脂素的溶解性特点、存在状态。18、掌握木脂素异构化的原因、环境及意义。19、掌握木脂素的常规提取、分离方法。苯丙素类思考题：苯丙素类思考题：20、掌握木脂素重要显色反应的鉴别特点及鉴别意义。21、熟悉木脂素紫外、红外光谱特征。22、熟悉木脂素母核中几种代表性质子的核磁共振氢谱的信息特征。23、掌握利用氢谱鉴别两种苯代萘内酯型木脂素的 鉴 别特征和原理。24、掌握利用氢谱鉴别双环氧木脂素两种立体异构 体的鉴别特 征和原理。25、熟悉木脂素基本母核碳原子碳谱化学位移的大 致范围。26、了解木脂素质谱裂解规律。27、熟悉含木脂素的重要中药五味子、连翘的化学 成分及提取分离方法。苯丙素类思考题：苯丙素类思考题：