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天然药物化学. 大连医科大学 舒晓宏. 第三章 苯丙素类. 大纲要求: 1 . 掌握 香豆素基本母核的结构特征和类型。 2 . 熟悉 香豆素的性状和溶解性。 3 . 了解 香豆素与碱作用及其对结构变化的影响。 4 . 熟悉 香豆素的提取分离方法。 5 . 掌握 香豆素的物理性质、显色反应及应用。. 6 .熟悉简单香豆素的 1H — NMR 谱特征。 7 .熟悉木脂素的物理性质。 8 .了解木脂素的提取分离方法。 9 .了解香豆素及木脂素的生源关系。. 本章内容. 一、苯丙酸类 二、香豆素类 1 结构类型 2 理化性质 3 香豆素的提取分离
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天然药物化学 大连医科大学 舒晓宏
第三章 苯丙素类 • 大纲要求: • 1.掌握香豆素基本母核的结构特征和类型。 • 2.熟悉香豆素的性状和溶解性。 • 3.了解香豆素与碱作用及其对结构变化的影响。 • 4.熟悉香豆素的提取分离方法。 • 5.掌握香豆素的物理性质、显色反应及应用。
6.熟悉简单香豆素的1H—NMR谱特征。 • 7.熟悉木脂素的物理性质。 • 8.了解木脂素的提取分离方法。 • 9.了解香豆素及木脂素的生源关系。
本章内容 • 一、苯丙酸类 • 二、香豆素类 • 1 结构类型 • 2 理化性质 • 3 香豆素的提取分离 • 三、木脂素类 • 1 结构类型 • 2 理化性质 • 3 木质素的提取分离
概 述 • 1.定义:苯丙素类是一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成份,在苯核上有酚羟基或烷氧基取代。 • 2.组成:苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、黄酮和木质素等。
3.生合成:桂皮酸途径。 • 苯丙素类多数由莽草酸,通过苯丙氨酸和酪氨酸,再经脱氢、羟基化、偶合等反应形成最终产物。(见下图)
第一节 苯丙酸类 • 1.基本结构:酚羟基取代的芳香羧酸,多数为具有C6-C3结构。 • 常见的苯丙酸类如:
2.存在形式:苯丙酸常与不同的醇、氨基酸、糖、有机酸等结合成酯,多有较强的生理活性。2.存在形式:苯丙酸常与不同的醇、氨基酸、糖、有机酸等结合成酯,多有较强的生理活性。 • 如:绿原酸(chlorogenic acid) • ——具有抗菌、利胆作用。
3.溶解性:苯丙酸类大多具有一定的水溶性。3.溶解性:苯丙酸类大多具有一定的水溶性。 • 4.分离:苯丙酸类常与一些酚酸、鞣质、黄酮苷等混在一起,故分离有一定困难。 一般采用——纤维素、硅胶、大孔树脂或聚酰胺树脂等色谱。
5.鉴别反应(利用Ar-OH的性质): • ①1-2% FeCl3/MeOH • ②Pauly试剂:重氮化的磺胺酸 • ③Gepfner试剂:1%亚硝酸钠溶液与相同体积10%的醋酸混合,喷雾后,在空气中干燥,再用0.5mol/L的苛性碱甲醇溶液处理。 • ④Millon试剂:在紫外线下,这些化合物为无色或具有蓝色荧光,用氨水处理后呈蓝色或绿色荧光。
第二节 香豆素类(coumarin) • 定义:香豆素类化合物是一类邻羟桂皮酸的内酯,具有芳香气味。 • 分布:在高等植物中,芸香科和伞形科中含的多,还有豆科、兰科、木樨科、茄科、菊科等,少数发现于动物和微生物中。
一、结构类型 • 香豆素母核为苯骈α-吡喃酮。环上常有取代基。通常将香豆素分为四类: • ①简单香豆素、 • ②呋喃香豆素、 • ③吡喃香豆素:苯环上有取代基; • ④其他香豆素:α-吡喃酮环上有取代基。
㈠简单香豆素类 指只在苯环上有取代基的香豆素。
㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) • 香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基(7-羟基)环合成呋喃或吡喃环,前者称为呋喃香豆素。 • 呋喃香豆素类成份生物合成途径:
㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) • 香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合而成2,2-二甲基-α-吡喃环结构,形成吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见。 • 吡喃香豆素类成份的生物合成途径:
㈣其他香豆素类 • 指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基:苯基、羟基、异戊烯基等。 • 如:
二、香豆素理化性质 ㈠性状 游离状态—结晶形固体,有一定熔点,大多具有香气。分子量小的有挥发性,可随水蒸汽蒸馏,能升华。 紫外灯下显蓝色荧光。 成苷后——大多无香味、无挥发性、不能升华。
㈡溶解度 • 游离状态— 能溶于沸H2O,不溶或难溶冷H2O, 可溶MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂。 因含Ar-OH故可溶于碱水中。 • 成苷— 能溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。 难溶极性小的有机溶剂。
㈢碱水解反应(内酯性质) 香豆素的α-吡喃酮环具有α,β—不饱和内酯性质。
长时间碱液中放置或UV光照射,顺邻羟桂皮酸可转变为安定的反邻羟桂皮酸,酸化后不再内酯化而可以获得反邻羟桂皮酸。长时间碱液中放置或UV光照射,顺邻羟桂皮酸可转变为安定的反邻羟桂皮酸,酸化后不再内酯化而可以获得反邻羟桂皮酸。
㈣呈色反应 • 1.异羟肟酸铁反应(识别内酯的反应) • 酯与羟胺作用可生成异羟肟酸,再与三氯化铁作用即生成红色的异羟肟酸铁。
2.Gibbs反应和Emerson反应: 试剂:Gibbs——2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 Emerson——氨基安替匹林和铁氰化钾 反应条件——有游离酚羟基,且其对位无取代者——呈阳性
香豆素的C6位有无取代基,可借水解内酯开环后,生成一个新的酚羟基,再利用Gibb或Emerson反应来加以区别。香豆素的C6位有无取代基,可借水解内酯开环后,生成一个新的酚羟基,再利用Gibb或Emerson反应来加以区别。
三、香豆素的分离方法 • (一)提取
(二)分离 1.酸碱分离法 • 依据——内酯遇碱能皂化,加酸能恢复的性质。
2.色谱方法 吸附剂——硅胶、中性氧化铝 洗脱剂——已烷和乙醚、已烷和乙酸乙酯等 显 色——可观察荧光
四、香豆素波谱学特征 • 紫外光谱 UV下显蓝色荧光。 C7位导入-OH——荧光增强 -OH醚化后——荧光减弱