[医学]第四章醌类化合物.ppt

PowerPoint 第四章 醌类化合物,,我爱北京天安门,第一节 醌类化合物的结构类型,醌类化合物是指分子内具有不 饱和环二酮结构（醌式结构）或容易转变成这样结构的天然有机化合物。,我爱北京天安门,植物分布 醌类在植物中的分布非常广泛。 1、蓼科的大黄、何首乌、虎杖。 2、茜草科的茜草 3、豆科的决明子、番泻叶。 4、鼠李科的鼠李。 5、百合科的芦荟。 6、唇形科的丹参 7、紫草科的紫草。 醌类在一些低等植物中也有存在。,我爱北京天安门,虎杖,我爱北京天安门,决明子,我爱北京天安门,鼠李,我爱北京天安门,芦荟,我爱北京天安门,苯醌,天然醌类主要有四种类型,我爱北京天安门,1,2,一、苯醌类,对苯醌,邻苯醌,我爱北京天安门,凤眼草,我爱北京天安门,苯醌母核上常见的取代基有-OH、 -OCH3、-CH3 或其它烃基侧链。,2, 6-二甲氧基对苯醌,密花醌,天然苯醌类化合物多为黄色或橙黄色结晶体。,我爱北京天安门,3,2,1,二、萘醌类,我爱北京天安门,中药紫草中的紫草素、维生素K类化合物属于-萘醌。,紫草素,维生素K1,我爱北京天安门,胡桃,我爱北京天安门,胡桃醌、拉帕醌有抗癌活性,三色柿醌,胡桃醌,拉帕醌,我爱北京天安门,三、菲醌类,邻菲醌,邻菲醌,对菲醌,我爱北京天安门,丹参,我爱北京天安门,如丹参中所含有的丹参醌A,丹参新醌甲等。,丹参醌A,丹参新醌甲,我爱北京天安门,四、蒽醌类 按母核的结构分为两大类。,单 蒽 核,Add your Title,双 蒽 核,我爱北京天安门,（一）单蒽核类 1蒽醌及其苷类 天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见，由于整个分子形成一共轭体系，C9、C10又处于最高氧化水平，比较稳定。,我爱北京天安门,根据羟基在蒽醌母核上的位置不同，可将羟基蒽醌分为两大类：,大黄 素型,茜草 素型,我爱北京天安门,大黄素型,药用大黄,我爱北京天安门,(1).大黄素型： 羟基分布在两侧的苯环上。,我爱北京天安门,茜草素型,茜草,我爱北京天安门,(2).茜草素型： 羟基分布在一侧的苯环上。,我爱北京天安门,2. 蒽酚（或蒽酮）衍生物 蒽醌在酸性条件下被还原，生成蒽酚及其互变异构体蒽酮。,我爱北京天安门,（1）蒽酚及蒽酮类一般只存在于新鲜植物中，存放期间易被氧化，生成蒽醌类。 （2）蒽酚的中位羟基与糖缩合成苷后，则难以被氧化，较稳定，因为形成的苷只有被水解，除去糖才易被氧化而转变为蒽醌衍生物。而苷的水解是需要一定条件的。,我爱北京天安门,（二）双蒽核类 1二蒽酮类 二蒽酮类成分可以看成是两分子蒽酮相互结合的产物。,番泻苷A,我爱北京天安门,C10-C10,键容易水解而断裂，生成较稳定的蒽酮游离基，继而氧化成蒽醌类化合物。,我爱北京天安门,2二蒽醌类,天精（skyrin）,山扁豆双醌（cassiamine）,我爱北京天安门,3去氢二蒽酮类 中位二蒽酮再脱去1分子氢即进一步氧化，两环之间以双键相连者称为去氢二蒽酮。此类化合物颜色多呈暗紫红色。其羟基衍生物存在于自然界中，如金丝桃属植物。,去氢二蒽酮,我爱北京天安门,4日照蒽酮类 去氢二蒽酮进一步氧化，与位相连组成一新六元环，其多羟基衍生物也存在于金丝桃属植物中。,日照蒽酮,我爱北京天安门,5中位萘骈二蒽酮类 这一类化合物是天然蒽衍生物中具有最高氧化水平的结构形式，也是天然产物中高度 稠合的多元环系统之一（含8个环）。,金丝桃素,我爱北京天安门,醌类化合物的生物活性,我爱北京天安门,性状,升华性和挥发性,溶解性,一、物理性质,第三节 醌类化合物的理化性质,我爱北京天安门,（一）酸性 1.苯醌和萘醌醌核上的羟基的酸性类似于羧酸，酸性较强。 2. 萘醌和蒽醌的苯环上的羟基酸性：-羟基 -羟基,二、化学性质,我爱北京天安门,游离蒽醌衍生物酸性强弱排序,含-COOH含2个以上-OH 含1个 -OH 含2个-OH含1个-OH,二、化学性质,我爱北京天安门,我爱北京天安门,可依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、1%NaOH及5%NaOH水溶液进行,梯度萃取,我爱北京天安门,（二）颜色反应 1.Feigl反应：醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。,二、化学性质,我爱北京天安门,2.无色亚甲蓝显色试验 无色亚甲蓝溶液是检出苯醌类及萘醌类的专用显色剂，可用来和蒽醌类化合物相区别，常用于PPC和TLC，显蓝色斑点。,二、化学性质,我爱北京天安门,3.碱性条件下的显色反应 羟基醌类在碱性溶液中颜色会加深，显橙、红、紫红色及蓝色；羟基蒽醌类化合物遇碱显红紫红色的反应称为保恩特来阁(Borntrger)反应。 蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物需氧化成羟基蒽醌类化合物后才能显色。,二、化学性质,我爱北京天安门,红色,红色,二、化学性质,我爱北京天安门,4.与活性次甲基试剂的反应（Kesting-Craven法） 苯醌及萘醌反应显阳性，蒽醌不反应。,二、化学性质,我爱北京天安门,5.与金属离子的反应 蒽醌类化合物，如有-酚羟基或邻二酚羟基结构，则可与Pb2+ 、Mg2+ 等金属离子形成络合物。,二、化学性质,我爱北京天安门,我爱北京天安门,与醋酸镁形成的络合物具有一定的颜色,二、化学性质,我爱北京天安门,提取,水蒸气 蒸馏,碱提取 酸沉淀,有机溶剂 提取法,第四节 醌类化合物的提取与分离,我爱北京天安门,对于多羟基蒽醌或具有羧基的蒽醌（如大黄酸），在植物体内多以盐的形式存在，难以被有机溶剂溶出，提取前应先酸化使之游离。,我爱北京天安门,蒽醌苷类和游离蒽醌衍生物的分离,分离方法,游离蒽醌衍生物的分离,我爱北京天安门,pH梯度萃取法,游离蒽醌衍生物的分离,我爱北京天安门,色谱法在蒽醌苷元分离中的应用： 一般先用经典方法（如梯度pH萃取）对其进行初步分离，再结合柱色谱法或制备性TLC法作进一步的分离，多用硅胶吸附色谱，而氧化铝一般不用，也常用聚酰胺作为柱色谱的填料。,我爱北京天安门,醌类化合物的检识,一、理化检识 醌类化合物的理化检识，一般利用Feigl反应、无色亚甲蓝显色反应和Keisting-Craven反应来鉴定苯醌、萘醌。利用Borntrger反应初步确定羟基蒽醌化合物；利用对亚硝基二甲苯胺反应鉴定蒽酮类化合物。检识反应可在试管中进行，也可在PC或TLC上进行。,我爱北京天安门,醌类化合物的检识,二、色谱检识,薄层色谱,纸色谱,我爱北京天安门,第六节 醌类化合物的结构鉴定 一、紫外光谱 （一）苯醌的紫外光谱特征,我爱北京天安门,（二）萘醌的紫外光谱特征,紫外光谱,我爱北京天安门,1,4-萘醌醌环上引入助色团，如-OH, -OMe等，257nm峰红移。 苯环引入-OH ，335nm吸收峰红移至427nm。,紫外光谱,我爱北京天安门,（三）蒽醌类的紫外光谱特征,紫外光谱,我爱北京天安门,羟基蒽醌的主要吸收峰： 峰：230nm左右 峰：240260nm（由苯样结构引起） 峰：262295nm（由醌样结构引起） 峰：305389nm（由苯样结构引起） 峰：400nm（由醌样结构中的羰基引起） 不同位置、数目的羟基取代将引起相应吸收峰不同程度的红移。,紫外光谱,我爱北京天安门,二、红外光谱 羟基蒽醌类化合物在红外区域有： VC=O 1675 1653 cm-1 V-OH 3600 3130 cm-1 V芳环 1600 1480 cm-1,红外光谱,我爱北京天安门,红外光谱,如果9,10蒽醌母核上没有羟基取代时，羰基峰位为1675cm-1；如有-OH取代，与羰基缔合，使羰基的伸缩振动显著向低频位移。,我爱北京天安门,红外光谱,芳环上引入一个-OH时，给出两个C=O吸收峰： 1675 1647 （游离C=O ） 1637 1608 （缔合C=O ）,我爱北京天安门,三、1H-NMR谱 （一）醌环上的质子,NMR,我爱北京天安门,位移顺序在1,4-萘醌中为：,NMR,我爱北京天安门,（二）芳环质子,有取代基时，峰的位置和峰数都会改变。,NMR,我爱北京天安门,四、13C-NMR 谱 （一）1,4-萘醌,NMR,我爱北京天安门,NMR,我爱北京天安门,（二）9,10-蒽醌,NMR,我爱北京天安门,五、醌类化合物的2D-NMR 由于蒽醌类化合物中季碳较多，所以13C-1H 远程相关谱和NOESY谱对于确定蒽醌类化合物中取代基的取代位置是一个强有力的工具。,NMR,我爱北京天安门,六、醌类化合物的MS 游离醌类化合物，其MS的共同特征是分子离子峰通常为基峰，且出现丢失1-2个分子CO的碎片离子峰。,MS,我爱北京天安门,MS,（一）对-苯醌的MS特征 有m/z 82、80、54碎片离子峰,我爱北京天安门,MS,（二）1,4-萘醌类化合物的MS特征 有m/z 104、76、50的碎片离子峰。,我爱北京天安门,MS,（三）9,10-蒽醌类化合物的MS特征 有m/z 180、152、90、76的碎片离子峰。,我爱北京天安门,第七节含醌类化合物的中药研究实例,紫 草,丹 参,大 黄,我爱北京天安门,大 黄,掌叶大黄 别名：北大黄 多年生高大草本，高 2m左右。分布于陕西、甘肃东南部、青海、四川西部、云南西北部及西藏东部,我爱北京天安门,大 黄,唐古特大黄 别名：