天然产物化学---第3章苯丙素.ppt

天然药物化学,第 三 章 苯 丙 素,掌握香豆素的主要结构类型； 掌握典型的鉴别方法； 熟悉香豆素的主要化学性质； 简单了解香豆素类的光谱性质。,概 述,一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。,苯丙素类化合物生物合成途径： 桂皮酸、莽草酸途径,本 章 内 容,第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素 第三节 木 脂 素,第二节 香豆素,一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性,一、香豆素的结构类型,香豆素母核为苯骈-吡喃酮。,只有苯环上有取代基的香豆素, 简单香豆素类,取代基： 羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。 绝大多数香豆素在C7位 都有含氧官能团存在。,7-羟基香豆素,七叶内酯 （esculetin）, 呋喃香豆素类 (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。,异戊烯基6位取代,异戊烯基8位取代,线型：补骨脂内酯,角型：异补骨脂内酯,环合形成的过程,伞型花内酯,环合反应的形成： 体内过程 由酶主宰反应 体外实验 碱性条件（OH-）呋喃环 酸性条件（H+） 吡喃环, 呋喃香豆素类 (线型和角型), 吡喃香豆素类 (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-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见。,少数为5,6-吡喃骈香豆素或双骈香豆素，如：, 吡喃香豆素类 (线型和角型), 其他香豆素类,指-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。,4-苯代,3-异戊烯基,二聚体,5，6-吡喃骈香豆素,4-苯代香豆素,第二节 香豆素,一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性,二、香豆素的理化性质,（一）性状 （二）溶解性 （三）碱水解反应和内酯性质 （四）酸的反应 （五）C3、C4双键性质和加成反应（六）呈色反应,游离状态 结晶形固体，有一定熔点； 大多具有香气；具有升华性质 分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出） UV下显蓝色荧光, 性 状,成苷大多无香味、无挥发性、不能升华。,游离 不溶或难溶于冷H2O； 因含Ar-OH故可溶于碱水； 可溶MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂中。 成苷 溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。 难溶极性小的有机溶剂。, 溶解性, 碱水解反应（内酯性质）,不易游离存在,安定状态,-吡喃酮环具有,-不饱和内酯性质,碱水解反应的易难：,原因：7-OCH3的供电子共轭效应使羰基C难以接受OH-的亲核反应，而7-OH在碱液中成盐。, 碱水解反应（内酯性质）,欲获得顺邻羟桂皮酸的途径： （顺邻羟桂皮酸的衍生物） 1.特殊结构的香豆素 如C8位取代基的适当位置上有C=O、C=C、环氧等结构者，可与水解新生成的酚羟基起缔合、加成等作用，可阻碍内酯的恢复。, 碱水解反应（内酯性质）,1、特殊结构的香豆素,异当归内酯,3-异戊烯酰-4，6-二甲氧基-顺邻羟桂皮酸,1、特殊结构的香豆素,构桔内酯,顺式酸,反式酸,C8位取代基上有双键,当碱的浓度不同时，其产物也不同。,2.醚化,碱水解的同时加入MeI或Me2SO4等甲基化试剂使水解生成的酚羟基醚化，阻碍内酯恢复，生成邻甲氧基桂皮酸衍生物。,邻甲氧基桂皮酸,1.环合反应： 指异戊烯基双键开裂并与邻酚羟基环合,（四）酸的反应,二氢吡喃香豆素,中间体阳碳离子的稳定性： 叔阳碳离子 仲阳碳离子 伯阳碳离子,形成环的大小决定于： 中间体阳碳离子的稳定性,1.环合反应：,1.环合反应：,中间体为仲阳碳离子,二氢呋喃香豆素,应用： 环合试验可以决定酚羟基和异戊烯基间的相互位置,1.环合反应：,注意：不宜使用浓酸，否则会发生重排反应,2.醚键开裂：,如：东茛菪内酯的烯醇醚,烯醇醚遇酸易水解,东莨菪内酯,如：黄曲霉素,3、酸接触下可使双键加水,（五）C3、C4双键性质和加成反应,在控制条件下氢化的先后次序为：,苯环,羰基,共轭,导致双键性较弱，而不易加成。,（六）呈色反应,1.异羟肟酸铁反应（识别内酯）,2. Gibbs反应和Emerson反应,试剂： Gibbs2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 Emerson氨基安替匹林和铁氰化钾 条件：有游离酚羟基，且其对位(6位)无取代者 现象：,2. Gibbs反应和Emerson反应,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Gibbs或Emerson反应来加以区别。,第二节 香豆素,一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性,三、香豆素的分离方法,药 材,醇提液,石油醚,苯,乙醚,乙酸乙酯,不同浓度EtOH,有机溶剂萃取,（一）提取,(二）分离,依据：内酯遇碱能皂化，加酸能恢复的性质。 缺点：若内酯之外尚存在其它对酸碱敏感的反应中心，则可能导致得不到原存物质。,三、香豆素的分离方法,1.酸碱分离法,酚性成分,加Et2O提出不水解成分,挥干Et2O 加NaOH/H2O水解,NaHCO3/H2O萃取,NaOH/H2O萃取,乙醚萃取液,NaHCO3/H2O,Et2O,Et2O,NaOH/H2O,Et2O,OH-/H2O,H2O,Et2O,酸性成分,中性成分,加酸中和，加Et2O萃取,香豆素类内酯成分,2.层析方法 吸附剂硅胶、聚酰胺 中性或酸性氧化铝 显 色可观察荧光,三、香豆素的分离方法,第二节 香豆素,一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性,（一）荧光性质,四、波谱学特性,UV下显蓝色荧光 C7-OH荧光增强 -OH 醚化荧光减弱 C7OH，C8-OH荧光消失 C7OH，OH- 荧光转为绿色,母核上无含氧官能团取代时： 274 nm苯环 311 nm吡喃酮环 有含氧取代时： 最大吸收红移,（二）紫外光谱,四、波谱学特性,3025 3175 cm-1 C-H 伸缩振动 1700 1750 cm-1 羰基伸缩振动 1500 1600 cm-1 芳环吸收,（二）红外光谱,环上质子受内酯羰基吸电子共轭效应影响,（四）1H-NMR,四、波谱学特性,当C3、C4位未取代时：,当C3或C4取代时：,（四）1H-NMR,（五）13C-NMR,香豆素母核上9个碳原子的值多在100160,当-OR取代时： 连接的碳 +30 ppm 邻 位 碳 -13 ppm 对 位 碳 -8 ppm,香豆素类化合物MS有如下特点： 有强的分子离子峰； 主要裂解途径是：首先失去CO。 基峰是失去CO的苯骈呋喃离子；,（六）质谱,146（76%）,118（100%）,90（43%）,第二节 香豆素,一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性,五、香豆素的生物活性,植物生长调节作用 光敏作用 抗菌、抗病毒作用 平滑肌松弛作用 抗凝血作用 肝毒性 雌激素样活性,THE END,、 下 列 化 合 物 荧 光 最 强 的 是 （ ）,、 能发生Gibbs 反应的化合物是（ ）,3、下列哪种物质不易利用内酯遇碱皂化、遇酸恢复的性质来分离？,A,D,C,B,A,B,C,4、鉴别下列物质,新生霉素,1、糖的端基碳原子13C-NMR的化学位移一般为（ ）。 2、Molish反应的试剂是（ ），用于鉴别（ ），反应现象是（ ）。 3、Smith裂解反应所用的试剂是（ ）。 4、可以使用（ ）酶和（ ）酶水解-葡萄糖苷。,5、（ ）糖和（ ）糖不可以用1H-NMR测定其苷键构