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天然药物化学考研资料糖和苷掌握单糖的立体化学；单糖：多羟基醛或多羟基酮类化合物，是组成糖类及其衍生物的基本单元。单糖的结构式：fischer投影式（将距羰基最远的那个不对称碳的构型定为整个糖分子的绝对构型。 ）、haworth投影式（看那个不对称碳原子上的取代基的朝向 【a,b为相对构型，从绝对构型来看a-l型=b-d型， a-d型=b-l型】）、优势构象式（实验证明天然界吡喃糖均以椅式构象存在。）糖在水溶液中主要以半缩醛或半缩酮的环状结构形式存在。自然界糖都以六元（吡喃型）或五元（呋喃型）氧环形式存在d-葡萄糖六碳吡喃型糖 d-木糖五碳呋喃型糖d-木糖五碳吡喃型糖d-葡萄糖六碳呋喃型糖-d-葡萄糖 -d-葡萄糖 -l-鼠李糖 -l-鼠李糖b-d-吡喃葡萄糖上面是-d-葡萄糖，下面是-d-葡萄糖，a-d-吡喃葡萄糖掌握糖和苷的分类和化学性质；一、糖分类：单糖:不能水解的最简单的多羟基半缩醛/酮。低聚糖：由29个单糖基通过苷键键合而成的直糖链或支糖链的聚糖。多糖：由十个以上的单糖基通过苷键连接而成的一类结构复杂的大分子化合物。 （1）单糖： （2）氨基糖：单糖的一个或几个伯或仲醇羟基被置换成氨基的糖类。天然氨基糖存在于动物和菌类中较多。（3） 去氧糖 ：单糖分子的一个或二个羟基为氢原子代替的糖叫去氧糖。通常在c2上无-oh，强心苷中较多见。（4） 糖醛酸：单糖分子中伯醇基氧化成羧基的化合物。（5）糖醇：单糖的醛或酮基还原成羟基后所得的多元醇称糖醇。低聚糖：蔗糖+糖 三糖、四糖、五糖（非还原糖）二、苷的分类：根据苷键原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷（一） 氧苷1、醇苷：由苷元的醇羟基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基脱水缩合而成的苷。醇苷苷元中不少属于萜类和甾醇类化合物2、酚苷：由苷元的酚羟基与糖或糖的衍生物上的半 缩醛羟基脱水缩合而成的苷。3、氰苷：是一类羟基腈与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基脱水缩合而成。-羟基腈很不稳定，一经酶或酸作用，立即生成氢氰酸4、酯苷（酰苷）：苷元的羧基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基脱水缩合而成的苷类5、吲哚苷：是吲哚醇羟基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基缩合的苷类。 （二）s-苷：苷键原子为硫，是苷元上的巯基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基缩合而成的苷。（三）n-苷：苷键原子为n，是苷元上胺基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基缩合而成的一类苷。（四）c-苷：是苷元碳上的氢与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基缩合而成的苷类。三、糖化学反应：（一）氧化反应： 1.醛糖和酮糖都能与fehling or tollens反应！ 单糖与fehling or tollens的反应可用来区别还原糖和非还原糖。2.过碘酸氧化反应 主要作用基团：邻二醇、-氨基醇、-羟基醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构。反应特点：反应速度：顺式 反式（ph7）。反应速度：顺式 反式（ph7）。在水溶液中进行或有水溶液（否则不反应）。对开链邻二醇羟基反应定量进行，降解产物稳定（甲醛、甲酸），试剂与反应物基本是1：1, 每断一个碳-碳键消耗1mol高碘酸，用以推测糖的结构。在异边而无扭转余地的邻二醇不起反应用途：推测糖中邻二-oh多少（试剂与反应物基本是1：1）；对同一分子式的糖来说，根据生成物推测吡喃糖还是呋喃糖； 根据反应产物，推测糖的种类 确定糖的连接位置（二）糠醛形成反应 反应机理：在浓硫酸作用下，苷分子中糖内部脱水成糠醛衍生物，再与酚类或胺类试剂缩合形成有色物。反应特点：单糖、低聚糖、多糖、苷均可应用；糖的种类不同，生成糠醛衍生物难易不同，缩合物的颜色也表现出不同。应用： molish反应： 样品 + 浓h2so4 + -萘酚 紫色环 多糖、低聚糖、单糖、苷类，此反应均为（+）。邻苯二甲酸、苯胺+糖 棕黑色斑点 常用用于糖色谱显色（三）羟基反应：主要反应：醚化、酯化、缩醛缩酮化。活性：从糖的结构看，活性最高的是半缩醛羟基，但该羟基在苷类化合物中多已被苷化；其次是伯醇基（处于末端的空间，对反应有利）；仲醇基更次，仲醇基中又以c2-oh较活泼，这是因为c2-oh受c1的诱导效应致其酸性较强所致。 c1-oh c6-oh c2-oh c4 c31、缩酮和缩醛化反应： 苷类化合物的结构研究，进行衍生物制备时，为了使部分羟基不被甲醚化、酰化，常常用缩酮或缩醛反应予以保护。 脱水剂：矿酸、无水zncl2、无水cuso4等； 作用基团：醛或酮、二个有适当空间位置的羟基；产物：环状缩酮和缩醛，对碱稳定对酸不稳定。应用： 保护游离的羟基 确定苷元与糖、糖与糖之间的连接位置（方法如下：可将糖进行-oh保护后，经水解，再通过光谱分析，游离-oh为糖与糖或糖与苷元的连接位置。 ） 推测结构中有无顺邻二羟基或1，3二醇羟基2、硼酸络合反应： 掌握苷键的裂解反应和苷化位移；苷键：苷元与糖之间的化学键称为苷键。苷键的构型:本质上都是缩醛键，其构型也有a、b之分，与成苷键的糖端基碳原子的构型一致。在天然的苷类中，由d-型糖衍生而成的苷多为-苷，而由l-型糖衍生而成的苷多为-苷。苷化位移定义：糖苷化后，端基碳和苷元-c化学位移值均向低场移动，而邻碳稍向高场移动（偶而也有向低场移动的），对其余碳的影响不大，这种苷化前后的化学变化，称苷化位移。糖苷具有一系列典型的缩醛性质：不易被氧化；不易被还原；不与苯肼作用（无羰基）；不与fehling or tollens作用（无还原性）；对碱稳定，但对稀酸不稳定。苷的化学反应：一、酸催化水解反应 1、机理：苷键先质子化，然后断键生成糖阳离子中间体，然后在水中溶剂化而成糖。常用的酸有hcl, h2so4, 乙酸和甲酸等。反应一般在水或稀醇溶液中进行。2、影响酸催化水解反应难易的因素 ：有利于苷原子质子化的因素，就使水解容易进行。苷键原子的电子密度：电子密度升高，质子化能力增强，水解易发生。苷键原子的空间环境：位阻越大，隐蔽越深，水解越难。具体到化合物的结构，则有以下规律：（1）苷原子不同，酸水解难易顺序为： n-苷o-苷s-苷c-苷（c-苷最难水解，从碱度比较也是上述顺序）原因：n最易接受质子，而c上无未共享电子对，不能质子化。（2）氮原子在酰胺或嘧啶环上，这类苷很难水解。（3）酚苷、烯醇苷比醇苷易于水解：因为苷原子质子化时，芳环或双键对苷键原子有一定的供电作用。（4）有氨基取代的糖较-oh糖难水解，-oh糖又较去氧糖难水解。易 2,6-二去氧糖 2-去氧糖 6-去氧糖 3-去氧糖 羟基糖 2-氨基糖 难（5）呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解。因五元呋喃环上各取代基处在重叠位置，形成水解中间体可使张力减小，故有利于水解。（6）酮糖较醛糖易水解（7）吡喃糖苷中：吡喃环c5上取代基越大越难水解，水解速度为：五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 c5上有-cooh取代时（糖醛酸），最难水解（因诱导使苷原子电子密度降低）。（8）在构象相同的糖中: a键(竖键)-oh多则易水解。（9）苷元为小基团苷键横键比竖键易水解， 即e a（横键易质子化） 大基团苷键竖键比横键易水解，即a e（苷的不稳定性促使其易水解） 原因：小苷元在竖键时，环对质子进攻有立体阻碍。二、乙酰解反应1、常用试剂：醋酐 + 酸如：h2so4、hclo4、cf3cooh 或 lewis酸（zncl2、bf3）等。2、反应特点：条件温和：室温放置数天。反应产物为乙酰化物，增加了反应产物的脂溶性，易于提纯、精制、鉴定。糖的端基可能发生异构化3、影响乙酰解反应难易的因素 ：苷键邻位有oh可被乙酰化时，酰化难度加大； 苷键邻位有环氧基（电负性强）时，酰化速度变慢； 糖间连接位置不同，酰化速度不同。 4.用途酰化可以保护苷元上的-oh，使苷元增加亲脂性，可用于提纯和鉴定。乙酰解法可以开袭一部分苷键而保留另一部分苷键。（了解糖与糖的连接位置） 三、碱催化水解和消除反应 1、碱催化水解：苷键为缩醛型醚键，理当对碱稳定，但若苷元中成苷羟基的位有负电性取代基时，苷键便具有一定的酯的性质，能被碱催化水解。利用水解产物可判断苷键构型 2、-消除反应四、酶催化水解 ：酶是活性高，专属性强的生物催化剂，其割裂苷键的条件比较温和，苷元不发生结构变化，且又能获得有关苷键构型情况。酶解的特点：条件温和、专属性、得到原苷元。五、过碘酸裂解反应 ：可得到原苷元。试剂：过碘酸（hio4）、四氢硼钠（nabh4）、稀酸糖的1h-nmr特征根据糖上端基质子信号的个数和化学位移值可推测糖的个数、种类、以及糖与糖、糖与苷的连接位置；根据甲基质子信号的个数和化学位移值可以推出甲基五碳糖的个数、糖的种类、及糖与糖、糖与苷的连接位置；可通过糖的c1-h与c2-h的偶合常数，来判断苷键构型（、）苷类化合物中糖的13c-nmr特征 d和l型苷键的端基碳化学位移值一般大于100；l和d型苷键的端基碳化学位移值一般小于100；熟悉糖及苷的提取分离方法提取 1、糖和苷的溶解性单糖：易溶于水，难溶于低极性有机溶剂；低聚糖：与单糖类似多糖：粘液质、树胶、菊糖等易溶于热水，难溶于乙醇 酸性多糖、半纤维素溶于稀碱 氨基多糖溶于稀酸苷 类：随分子中糖基的增多，极性增加，低极性的苷元组成的苷极性小2、提取方法：水提，醇提（deae-纤维素是目前最常用的脱色方法）分离季铵氢氧化物沉淀法（季铵氢氧化物是一类乳化剂。）；分级沉淀法（注意：粗略分离、ph7 、快速）离子交换柱色谱；纤维素色谱;凝胶层析法 （洗脱剂：各种浓度的盐溶液及缓冲液；出柱顺序：大分子先出柱，小分子后出柱。） ;活性碳柱层析;制备性区域电泳（载体：玻璃粉）第三章苯丙素类定义：一类含有一个或几个c6-c3单位的天然成分。包括：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、木质素等。广义来讲黄酮也是苯丙素的衍生物。生物合成途径：桂皮酸途径苯丙酸类绿原酸（抗菌、利胆作用（茵陈、金银花）基本结构酚羟基取代的芳香羧酸。多具有c6-c3结构。香豆素类一、香豆素的结构类型 香豆素母核为苯骈-吡喃酮。环上常有取代基。 注意编号：7-位常有羟基或醚基香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯，基本骨架为苯骈-吡喃酮简单香豆素类 ：只在苯环上有取代基的香豆素。取代基：羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。c3、c6、c8位电负性较高，易于烷基化。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。成环后常伴随着失去3个碳原子。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。（四）其它香豆素类：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。二、香豆素的理化性质（一）性状：游离状态无色或浅黄色结晶，大多具香气；小分子具有升华性质；分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出）；uv下显蓝色荧光；成苷大多无香味、无挥发性、不能升华。（二）溶解性：游离能溶于沸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。 成苷溶于h2o、oh-/h2o、meoh、etoh等。难溶极性小的有机溶剂。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-羟基颜色反应:取决于其氧化还原性质以及分子中的酚羟基的性质。 （1）feigl反应:醌的通性，所有具醌核的化合物均可反应。 （2）无色亚甲蓝显色试验，苯醌和萘醌因醌核上有活泼质子，可反应，而蒽醌无。 醌类衍生物层析展开后，喷以无色亚甲兰溶液，若出现兰色斑点,可能含苯醌或萘醌不显色,可能含蒽醌（3）与活性次甲基试剂反应 （kesting-craven法）（呈蓝绿色或蓝紫色） 苯醌、萘醌区别于蒽醌（无此反应。）萘醌苯环上有羟基取代时，此反应受抑制。（4）碱性条件下的显色反应羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变，会使颜色加深。多呈橙、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。（5）与金属离子反应:p152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。（三）衍生物的制备（貌似老师没讲过） 1. 甲基化反应2. 乙酰化反应掌握醌类化合物的提取分离及结构鉴定方法。提取1.有机溶剂提取法：游离形式蒽醌成分可用不同极性溶剂依次提取，溶剂极性由小到大，在提取过程中可得到初步分离。如极性较小的蒽醌如大黄酚、大黄素甲醚可被石油醚提出，而极性较大的多羟基蒽醌则需乙醇提出。2.碱提取酸沉淀法：用于提取含酸性基团（ar-oh、-cooh)的化合物。它们可溶于碱性水液中，加酸后又沉淀析出。3.水蒸气蒸馏法：适用于小分子的苯醌及萘醌类化合物。它们具挥发性，可随水蒸气蒸馏出来，同时可与不具挥发性的醌类分离。 分离1.ph梯度萃取法由于蒽醌羟基位置、数目及羧基的有无，其酸度大小是有区别的，可分别溶于不同碱性的水液，故可采用梯度ph萃取法。此法为分离游离蒽衍生物的经典方法，也为常用方法。5%nahco3液 含-cooh及两个以上b-酚oh 5%na2co3液 含一个-酚oh蒽醌类 1%naoh液 含两个a-酚oh蒽醌类 5% naoh液 含一个a-酚oh蒽醌类2.色谱法（吸附剂硅胶、磷酸氢钙、聚酰胺） 不易用氧化铝，尤其不易用碱性氧化铝因为羟基蒽醌能与氧化铝形成牢固螯合物，难以洗脱。分离溶解性不同分离：苷元：极性小，难溶于水，易溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。苷：极性大，溶于水，难溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。分步提取法：一般选用甲醇或乙醇为溶剂，可同时将游离态和成苷的蒽醌类化合物从药材中提取出来，浓缩后再依次用有机溶剂提取（多用索氏提取法），可根据极性大小不同进行初步分离（如将苷和苷元分开）。 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，再用醇提取。 富含油脂的种子类，先用石油醚脱脂，再用醇类溶剂提取，但要注意，低极性的大黄酚等也可能被石油醚提出。用极性由小到大的溶剂依次进行提取，适合于游离形式蒽醌成分的提取，并可得到初步分离，但由于羟基蒽醌在亲脂性溶剂中的溶解度很小，故提取时间较长。用热水提取含糖较多的植物材料时，应避免加温过高，以免糊化；提取蒽醌苷时应注意酸、碱、酶的作用；提取如蒽酮类的还原型蒽衍生物时，最好在惰性气体下操作，并要用新鲜材料。结构鉴定（一）波谱学方法 1. 紫外光谱（uv）（1）苯醌类的紫外吸收特征：240 nm强峰285 nm中强峰400 nm弱峰（2）萘醌类的紫外吸收特征：257nm245nm251nm335nm（引入助色团使相应吸收峰红移）（3）蒽醌类的紫外吸收特征：252nm325nm272nm405nm（-oh取代将影响相应的吸收带向红位移）.230nm左右 与oh有关对推断母核上酚羟基的数目很有意义一般来说，酚oh越多，吸收峰红移越多，吸收峰波长越长.240nm260nm由苯酰基结构引起262nm-295nm由醌样结构引起与 -酚oh有关. 305nm-389nm 由苯酰基结构引起与苯环上供电基取代有关.400nm-由醌样结构中的羰基引起（p156表4-1，4-2） 2. 红外光谱（ir）vc=o 1675 1653 cm-1 （羰基的伸缩振动） v-oh 3600 3130 cm-1 （羟基的伸缩振动） v芳环 1600 1480 cm-1 （苯核的骨架振动）3. 核磁共振（nmr） p157表4-4黄酮类化合物掌握黄酮类化合物定义、基本结构、分类和代表化合物定义：指两个苯环（a与b环）通过中央三碳链相互连接而成的一类化合物。分类依据：1、b-环连接位置（ 2-或3-位）；（黄酮，异黄酮）2、 3-位有无-oh（黄酮醇）3、中央三碳链的氧化程度（二氢黄酮，黄酮烷）4、三碳链是否构成环状（六元环、五元环）结构类型 黄酮类（木犀草素）黄酮醇类（槲皮素）二氢黄酮（橙皮素）二氢黄酮醇（黄柏素） 异黄酮（大豆素，葛根素 ，鱼藤酮）二氢异黄酮类（红花苷）二氢查耳酮（梨根苷） 橙酮类（硫磺菊素） 花色素（矢车菊素）黄烷醇类（1）黄烷-3-醇类，又称儿茶素类（2）黄烷-3，4-二醇类其他黄酮类此类化合物大多不符合c6-c3-c6的基本骨架红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类植物成分。 花色素类是一类以离子形式存在的色原烯的衍生物。儿茶的有效成分，具有一定的抗癌活性。主要存在于含鞣质的木本植物中。结构类型取代位置： -oh，-och3 常3、5、7位异戊烯：-ch3 常6、8位 组成黄酮苷的糖类：.单糖类：.双糖类：.三糖类：.酰化糖类：（属于c-苷）总结：各类黄酮类化合物的特点和区别类别 特点或组间区别 组内区别黄酮和黄酮醇 2-苯基色原酮（c2-c3双键） 3-oh二氢黄酮和二氢黄酮醇 2-苯基色原酮 3-oh （c2-c3单键）异黄酮和二氢异黄酮 3-苯基色原酮 c2-c3双键和单键查耳酮和二氢查耳酮 c环开环 3碳链为双键和单键橙酮 c环为五元环花色素和黄烷醇 无4位羰基 离子和分子其他类 均有色原酮结构理化性质1、性状苷元：大多数结晶性固体。苷：为无定形粉末。旋光性：游离苷元：二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷、黄烷醇及双黄酮具有手性碳，有旋光性。苷：引入糖分子，均有旋光性，多为左旋。颜色：色原酮部分原本无色，但在2位引入苯环后，即形成交叉共轭体系，且通过电子的转移，重排，使共轭链延长，而表现出颜色。分子中是否存在交叉共轭体系助色团的数目 取代基的位置有关。黄酮及黄酮醇类灰黄-黄色；查耳酮黄-橙黄色；二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇不显色；异黄酮微黄色；花色苷及其苷元（ph8.5）兰2、 溶解性游离苷元：易溶于甲、乙醇，乙酸乙酯，乙醚及稀碱液中，不溶或难溶于水。水中溶解度：花色苷二氢黄酮（醇）黄酮（醇） 母核取代基：-oh，-och3 ，异戊烯基。苷：易溶于水、甲醇、乙醇。糖链越长，则水溶度越大。糖结合位置：水溶度：3-o-葡萄糖苷 7-o-葡萄糖苷3、酸碱性酸性：可溶于碱性溶液中。酸性强弱顺序：7, 4-二羟基 7, 或4羟基 一般酚羟基5-羟基3-羟基 5%碳酸氢钠 5%碳酸钠 0.2%naoh 4%naoh碱性：-吡喃酮上的1-位氧原子显微弱碱性，可与强无机酸如浓硫酸、盐酸生成烊盐，但极不稳定，加水即可分解。掌握黄酮类化合物的显色反应及与结构之间的关系和应用；显色反应（1）还原反应盐酸-镁粉反应：阳性：黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）橙红-紫红（少数显紫蓝色）。（b环有-oh或och3取代时，颜色随之加深） 阴性：查耳酮、橙酮、儿茶素、异黄酮 假阳性：花色素、部分查耳酮、橙酮等。盐酸-锌粉反应：阳性：二氢黄酮醇、黄酮醇-3-o糖苷（ 红-紫） 阴性：黄酮醇、二氢黄酮醇-3-o糖苷四氢硼钠反应：nabh4是对二氢黄酮类化合物的专属反应。方法：取样品0.1ml甲醇或乙醇液，加等量2%nabh4甲醇或乙醇液，再滴加数滴浓盐酸或浓硫酸，呈 红-紫色。（2）金属盐类试剂的络合反应试剂：1%alcl3或al(no2)3：络合物为黄色(lmax=415nm)，具荧光试剂：1%pb(oac)2或碱式醋酸铅水溶液。沉淀具有邻二酚羟基、兼有3-oh, 4=o、5-oh, 4=o者。产生黄红色沉淀。试剂：碱式醋酸铅pb(oh)(oac) ：可使所有含酚oh的化合物产生红色沉淀，可用于分离。试剂：2%氯氧化锆甲醇液（锆-枸橼酸反应）黄酮类分子中有游离的3或5-oh存在时，均可反应生成黄色的锆络合物。 说明：3-oh, 4-c=o黄酮稳定性 5-oh, 4-c=o黄酮；常用醋酸镁甲醇液为显色剂，区别二氢黄酮（醇）类化合物。二氢黄酮（醇）：天蓝色荧光若具有c5-oh，色泽更明显。黄酮、黄酮醇、异黄酮：黄-橙黄-褐色。方法：在纸片上滴加样品液，喷醋酸镁甲醇液，加热干燥，uv观察。试剂：氯化锶(srcl2)：检识具有邻二酚羟基的黄酮。试剂：氨性甲醇溶液：与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿色棕色乃至黑色沉淀。试剂：氯化铁(fecl3)：检查酚羟基。含有3-oh, 5-oh, 邻二oh时，可显红、绿等较明显的颜色。试剂：硼酸显色反应：条件：具有下列结构（5-羟基黄酮，2-羟基查耳酮）呈亮黄色（3）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色变情况。 nh3蒸汽显色-深黄色，慢慢褪色( nh3挥发性)na2co3显色：显橙-红色。注：鉴别二氢黄酮：黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，据此可与黄酮类区别。黄酮类化合物当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，很快氧化，由黄色深红色绿棕色沉淀。掌握黄酮类化合物的提取与分离方法；提取注意：1、苷类提取防止酶解。2、含羟基的苷或苷元，可用碱水提取。 3、提取花青素类可加入少量酸（0.1%盐酸），但一般黄酮类化合物则应避免1、溶剂萃取法：水提法：适合于多糖甙的提取 黄酮提取（粗分）2、碱提取酸沉淀法原理：酚羟基与碱成盐，溶于水，加酸后析出。适用于含酚羟基的化合物，如芦丁、橙皮苷、黄芩苷等。常用碱水：石灰水ca(oh)2，na2co3，稀naoh，碱性稀醇；酸沉：盐酸。槐米中芦丁的提取槐米（槐树sophora japonica l. 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，残渣同上再加4倍水煎1次，趁热抽滤。合并滤液，在6070下，用浓盐酸调至ph为5，搅匀，静置24小时，抽滤。沉淀物水洗至中性，60干燥得芦丁粗品，于水中重结晶，7080干燥得芦丁纯品。注意事项：酸碱度不宜过大： 碱性过强，破坏黄酮母核；酸性过强，生成佯盐，影响产率。用石灰水可除去花、果中含大量鞣质，果胶，粘液质，有利于纯化。但浸出效果不及naoh，且有些黄酮可与钙结合成不溶性沉淀。稀naoh浸出效率高，但杂质多。3、炭粉吸附法植物的甲醇提取液加活性炭至吸附完全(上清液无黄酮反应)，过滤得吸附苷的活性炭粉末。依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脱，分步收集、检查、合并。分离依据：1、极性不同：利用吸附或分配原理进行分离硅胶、氧化铝分离（极性吸附） 聚酰胺分离（氢键吸附）（酚羟基数目、位置不同）聚酰胺色谱：原理：由两个理论来说明，“氢键吸附”分离原理：由于聚酰胺分子内有很多酰胺键，可与酚类、酸类、醌类、硝基化合物等形成氢键，因而对这些物质形成氢键缔合而吸附，主要依据与被分离物质成氢键能力大小不同进行分离。吸附力的大小由酚羟基的数目和酚羟基的位置来决定：酚羟基数目，吸附，rf值；反之，亦然。 聚酰胺层析分离黄酮类化合物就是利用黄酮类化合物分子中酚oh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大小不同而达到分离目的的。适用于分离各种类型的黄酮类化合物。 洗脱剂：水-乙醇-甲醇-丙酮-zaoh水液（或氨水）-甲酰胺-尿素水液（洗脱能力依次增强）先用水洗脱，洗去不能形成氢键的物质不同浓度醇洗脱：20%，30%100% meoh或me2co洗脱。形成氢键能力弱的先洗下来，强的后下来。常用洗脱剂：水-乙醇，水可洗下非黄酮体水溶性成分及少数黄酮体苷；10%-30%醇可洗下黄酮苷；50-95%乙醇可洗下黄酮苷元。 黄酮类化合物从聚酰胺柱上的洗脱规律： 苷元相同，洗脱先后顺序一般为：三糖苷双糖苷单糖苷苷元；酚oh数目越多，越难洗脱；酚羟基数目相同,酸性弱、易成分子内氢键者吸附弱。羟基位置的影响：邻位羟基黄酮对位（或间位）羟基黄酮 ；不同类型的黄酮类化合物，先后：异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇；分子中芳香核、共轭双键多者吸附力强，二氢黄酮查耳酮。 “双重层析”：聚酰胺具有“双重层析”性能，因聚酰胺分子中既有非极性的脂肪链，又有极性酰胺基团。 当极性溶剂作移动相时(如：水溶剂系统)，聚酰胺作为非极性固定相，相当于反相分配层析，极性大的物质先洗脱出来；当非极性溶剂作移动相时(如：chcl3-ch3oh系统)，聚酰胺作为极性固定相，相当于正相分配层析，极性小的物质先洗脱出来。如： a 苷元 b 单糖苷 c 双糖苷 醇-水系统（反相）：rf c b a 氯仿-甲醇系统（正相） rf a b c 2、分子量不同凝胶色谱主要用两种型号的凝胶：sephadex-g型sephadex-lh20型常用洗脱剂：碱性水溶液，含盐水溶液 醇及含水醇含水丙酮，甲醇氯仿原理：分离游离黄酮-主要是吸附作用，吸附程度取决于游离酚羟基的数目。极性小大洗脱。 （凝胶非完全惰性，有一定吸附力，这种吸附力来自分子间的氢键。）分离黄酮苷类-主要是分子筛作用，分子大小洗脱。总的洗脱顺序：糖多的苷糖少的苷游离苷元（极性小大）3、酸性不同ph梯度萃取适合于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。nahco3、na2co3、0.2%naoh、4%naoh7,4二羟基 7或4羟基 一般酚羟基 5羟基黄酮方法：总黄酮溶于et2o，再用碱性由弱强碱液依次萃取，达到分离目的。4、特殊结构化学分离醋酸铅沉淀法：可分离含邻二酚羟基和不含邻二酚羟基的化合物。硼酸络合法：根据具有邻二酚羟基的黄酮与硼酸络合，生成物易溶于水的性质与其它类型黄酮分离。 掌握利用波谱法鉴定简单黄酮类化合物的结构。（一） 色谱法硅胶薄层色谱（用于弱极性黄酮较好。）聚酰胺薄层色谱（分离大多数黄酮及苷类，适用范围广，特别适于含游离酚羟基的黄酮或其苷类。）（二）波谱学方法 1. 紫外光谱（uv）（可用于确定黄酮母核类型及确定某些位置是否含有羟基。） al盐络合对黄酮类化合物紫外的影响：形成络合物的能力：黄酮醇3-oh 黄酮5-oh（二氢黄酮5-oh） 邻二酚羟基 二氢黄酮醇3-oh邻二酚羟基和二氢黄酮醇3-oh在酸性条件下不与alcl3络合；但不在酸性条件下，五者皆与al3+络合；形成络合物越稳定，红移越多。alcl3/hcl 谱图alcl3 ：无邻二酚羟基；alcl3/hcl 谱图alcl3 ：b环有邻二酚羟基：带i 紫移30-40nm 第六章 萜类和挥发油萜类的定义和分类 1、定义：凡由甲戊二羟酸衍生而来的、且分子式符合 (c5h8)n 通式的衍生物均称为萜类化合物。2、萜的分类:萜类化合物的生理活性和分布 (1)抗生育活性：(2)抗白血病、抗肿瘤活性：雷公藤内酯、雷公藤羟内酯、鸦胆丁等。(3)驱蛔虫和杀虫活性：如驱蛔素，川楝素、土木香内酯等。(4)抗疟活性：如青蒿素、鹰爪甲素。(5)神经系统作用：如治疗神经分裂症的马桑内酯类化合物。(6)抗菌痢和抗钩端螺旋体活性：如穿心莲内酯、穿心莲新甙、14-去氧穿心莲内酯。异戊二烯法则的主要内容 ：焦磷酸异戊烯酯(ipp) 及焦磷酸r, r二甲基烯丙酯(dmapp)称“活性异戊二烯”，是萜类成分在生物体形成的真正前体，在生物合成中起着烷基化的作用。萜类的结构类型一、单萜定义： 是由2个异戊二烯单位构成、含10个碳原子的化合物类群 薄荷醇是薄荷和欧薄荷等挥发油中的主要组成成分。其左旋体(l-menthol)习称“薄荷脑”，为白色块状或针状结晶。对皮肤和粘膜有清凉和弱的麻醉作用，用于镇痛和止痒，亦有防腐和杀菌作用。斑蝥素(antharidin), 存在于斑蝥, 芫青干燥虫体中，可作为皮肤发赤、发泡或生毛剂。用斑蝥素制备成的n-羟基斑蝥胺试用于肝癌，有一定疗效。 樟脑，为白色结晶性固体，易升华，具有特殊钻透性的芳香气味。是最重要的萜酮之一，我国的天然樟脑产量占世界第一位。可作为强心剂，有局部刺激作用和防腐作用。冰片有发汗、兴奋、镇痉和防止虫蛀蚀、抗缺氧功能，它和苏合香脂配合制成苏冰滴丸代替冠心苏合丸治疗冠心病，心绞痛。卓酚酮类化合物是单环单萜的一类变形的结构类型，其分子中有1个七元芳环的基本结构特性：酸性：cooh卓酚酮酚类；分子中的酚羟基易于甲基化，但不易酰化；ir光谱：c=o：16001650cm-1o-h：31003200cm-1；金属络合：cu+2绿色fe+3赤红色环烯醚萜是一类特殊的单萜。蚁臭二醛的缩醛衍生物，最早是由伊蚁的分泌物中得到的，曾称为伊蚁内酯，是从动物中发现的第一个抗生素。该类化合物含有取代环戊烷环烯醚萜和环戊烷开裂的裂环环烯醚萜两种基本碳架。 理化性质1.性状：一般均味苦2.溶解度：环烯醚萜苷类易溶于水和甲醇，可溶于乙醇、丙酮和正丁醇，难溶于氯仿、乙醚和苯等亲脂性有机溶剂3.显色反应及检识：苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。 苷键容易被酸水解断裂，产生的苷元因具有半缩醛结构，性质活泼，容易进一步发生聚合等反应，故水解后不但难以得到原苷的苷元，而且还随水解条件不同而产生不同颜色的沉淀。因此，可以利用酸水解反应检查植物中环烯醚萜苷的存在。一般植物组织易变黑者常常可作为提供环烯醚萜苷存在的线索。如：中药玄参、地黄炮制后颜色加深 氨基酸反应在加热条件下与氨基酸作用，生成蓝色或紫色沉淀。与皮肤接触，也能使皮肤染成蓝色。冰乙酸-铜离子反应将样品溶于冰乙酸，加入少量的铜离子试液，加热后即产生蓝色反应。分为两类型：1）.4-位有取代的环烯醚萜及其苷： 鸡屎藤苷是鸡屎藤的主成分，其c4位羧基与c6位羟基形成-内酯；2）.4-去甲环烯醚萜苷类；3）.裂环环烯醚萜苷龙胆苦苷(gentiopicroside, gentiopicrin)是龙胆科植物龙胆、当药、獐牙菜等植物中的苦味成分。二、倍半萜倍半萜按碳环数目分为 ：链状倍半萜 ； 金合欢烷单环倍半萜青蒿素是抗恶性疟疾的有效成分，在水中及油中均难溶解。 有效基团：过氧桥-o-o-，如果断裂，则失去活性。 双环倍半萜：棉酚为杜松烷型双分子衍生物，主要存在于棉籽中，为有毒的黄色液体，具有杀精子、抗菌、杀虫的作用，但副作用大而未应用于临床。山道年是强力驱蛔剂三环倍半萜 ： 环桉醇 -白檀醇薁类衍生物 ：定义：凡由五元环与七元环骈合而成的非苯芳环骨架都称为薁类化合物。是双环倍半萜比较重要的代表物性质：1、形成-络合物结晶（鉴定：敏锐m.p）2、具高度共轭体系，uv(360-700nm)有强吸收峰。、 b.p:在250-300，颜色较深：蓝、紫、绿。、能溶于石油醚、乙醚、乙醇等有机溶剂，不溶于水，但可溶于强酸。提取：加6065硫酸或磷酸，酸提取液加水稀释，薁沉淀析出。鉴别：sabety反应（溴化反应） 氯仿液+5%溴/氯仿蓝、紫、绿ehrlich试剂(对-二甲胺基苯甲醛浓硫酸) 硫酸+对-二甲氨基苯甲醛红、紫三、二萜 二萜：以四分子异戊二烯为单位的聚合体。挥发性较差。分类：按碳环数目分 ：无环二萜 ；植物醇单环二萜 ：维生素a 双环二萜： 穿心莲内酯（抗菌、抗炎（半日花烷型） ）、银杏内酯（银杏内酯是银杏根皮及叶的强苦味成分引起哮喘等许多疾病的重要因素。 （治疗心血管病） 土荆酸是抗真菌成分。其中土荆酸乙为主成分，具有抗生育活性。三环二萜 ：雷公藤甲素（抗癌、抗炎、免疫抑制剂）、芫花酯甲、紫杉醇（治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌）、瑞香毒素四环二萜： 甜菊苷（甜味剂）、冬凌草素、香茶菜甲素紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物, 也是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。萜类化合物的物理性质(一) 性状：单萜和倍半萜类：油状液体、低熔点的固体。单萜的沸点比倍半萜低，并且单萜和倍半萜随分子量和双键的增加，功能基的增多，化合物的挥发性降低，熔点和沸点相应增高。二萜和二倍半萜：结晶性固体。味：又称苦味素，有旋光和折光性(二) 溶解度：亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机溶剂，难溶于水。具有苷的萜类，则水溶性增加。具有内酯结构的萜类化合物能溶于碱水，酸化后，又自水中析出，此性质用于具内酯结构的萜类的分离与纯化。萜类化合物的化学性质 (一) 加成反应 适用：含有双键和羰基的萜类化合物识别分子中不饱和键的存在和不饱和的程度产物：多结晶性（分离、纯化）1、双键加成反应： (1) 与卤化氢加成反应：(2) 与溴加成反应：萜类成分的双键在冰醋酸或乙醚与乙醇的混合溶液中，在冰冷却下， 滴加溴，滤取析出的结晶性加成物。 (3) 与亚硝酰氯(tilden试剂)反应 乙醇或冰醋酸中结晶 蓝色绿色(4) diels-alder加成反应： 适用：共轭双键+顺丁烯二酸酐生成结晶形产物，可借以证明共轭双键的存在。2、羰基加成反应(1) 与亚硫酸氢钠加成：羰基+亚硫酸氢钠，生成结晶形加成物，加酸或加碱又可使其分解（分离）。(2) 与硝基苯肼加成 (3) 与吉拉德试剂加成：(二) 氧化反应 ：常用的氧化剂有臭氧、铬酐(三氧化铬)、四醋酸铅、高锰酸钾和二氧化硒等, 其中以臭氧的应用最为广泛。 二氧化硒氧化羰基的-甲基或亚甲基，以及碳碳双键旁的-亚甲基。 (三) 脱氢反应 ：环萜的碳架经脱氢转变为芳香烃类衍生物。脱氢反应通常在惰性气体的保护下，用铂黑或钯做催化剂，将萜类成分与硫或硒共热(200300oc)而实现脱氢。(四) 分子重排反应 提取分离 一、萜类的提取（一）溶剂提取法：要避免内酯类化合物结构发生重排，酸碱二萜类树脂化，避免接触酸、碱。苷类避免接触酸，且应破坏酶的活性，以防水解，为防止植物体内酶和有机酸的影响，常在植物材料中拌入碳酸钙或氢氧化钡。（二）碱提取酸沉淀法用于内酯类（倍半萜内酯）内酯化合物 在热碱液中 开环成盐溶于水中 ； 酸化后 闭环, 析出原内酯化合物但是当用酸、碱处理时，可能引起构型的改变, 应加以注意。 （三）吸附法二、萜类的分离 (一) 结晶法分离 (二) 柱色谱分离(三) 利用结构中特殊功能团进行分离 （如倍半萜内酯可在碱性条件下开环，加酸后又环合，借此可与非内酯类化合物分离） 萜类化合物的检识与结构测定 一、波谱法在萜类结构鉴定中的应用 (一) 紫外光谱共轭双烯在max 215270(2500 30000)有最大吸收；(二) 红外光谱挥发油 一、概述：挥发油又称精油，是一类具有芳香气味的油状液体的总称。在常温下能挥发，可随水蒸气蒸馏。 组成和分类：植物精油是由一百多种以上的成分所构成，当然有些更高达数百种至上千种成分构成，一般而言植物精油含有醇类、醛类、酸类、酚类、萜烯类。1、萜类化合物：主要是单萜、倍半萜和它们含氧衍生物，而含氧衍生物多半是生物活性较强或具有芳香气味的主要组成成分。2、芳香族化合物多为苯丙素类：桂皮醛（解热镇痛）、丁香酚（抗菌、镇痛）3、脂肪族成分:多为小分子(c9-c3)：鱼腥草素（抗菌作用） 4、其它类成分挥发油样物质二、挥发油的性质(一) 性状 1颜色：多为无色或微带淡黄色，少数含有薁类或其他色素而呈特别的颜色，如洋甘菊油因含有薁类化合物而显蓝色，苦艾油显蓝绿色，麝香草油显红色。 2气味：大多数具有香气或