第四章教案.doc

山东商业职业技术学院教师授课教案授课教师姓名： 刘娟 教案编制时间： 2013.2 课程天然药化周次授课日期月 日课题第四章香豆素和木脂素授课班级制剂1101教学目的1.掌握苯丙酸类的结构类型；香豆素的理化性质。2.熟悉香豆素结构类型。3.了解木脂素的结构特征及结构类型。重点苯丙素类结构特征难点授课方法讲授挂图教具教学主要内容1.掌握苯丙酸类的结构类型；香豆素的理化性质。2.熟悉香豆素结构类型。3.了解木脂素的结构特征及结构类型。双基和能力培养课题提问苯丙素的母核结构特征是什么？常见的香豆素结构类型有哪些？作业本节教学体会教 案 纸苯丙素类概 述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。这类成份包括：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。苯丙素类来源于醋酸或苯丙氨酸和酪氨酸，后者脱氨生成桂皮酸的衍生物，多数天然芳香属化合物由此生物合成途径而来。苷（甙）：糖上的半缩醛羟基和非糖部分羟基脱水后形成缩醛结构C6H11O5OH + HOR = C6H11O5OR + H2O (氧苷)若N、C、S代替O，则称作氮苷、炭苷、硫苷第一节 苯丙酸类植物中广泛分布酚酸类成分，其基本结构是酚羟基取代的芳香羧酸，其中不少属于具有C6-C3结构的苯丙酸类。常见的苯丙酸类如：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）是咖啡酸与奎宁酸（quinic acid）的酯具有抗菌、利胆作用。存在于很多中药中茵陈、苎麻、金银花等。苯丙酸类大多具有一定的水溶性。常与一些酚酸、鞣质、黄酮苷等混在一起，分离有一定困难。一般采用纤维素、硅胶、大孔树脂或聚酰胺等反复色谱。鉴别反应（利用Ar-OH的性质）：12%FeCl3/MeOH酚与FeCl3显色反应，一般认为是生成络合物，方程式如下：6ArOH + FeCl3 = Fe(OAr)63- + 6H+ + 3Cl-Pauly试剂：重氮化的磺胺酸重氮化合物：有两个氮原子相连的原子团，但两个相连的氮原子只有一端与炭原子相连，而另一端不与炭原子相连如：C6H5N=NCl（绿化重氮苯）Gepfner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的荷性碱甲醇溶液处理。Millon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（coumarin）香豆素类化合物是一类邻羟桂皮酸的内酯，具有芳甜香气。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-吡喃酮。环上常有取代基。通常将香豆素分为四类：简单香豆素类 指只有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。由于绝大多数香豆素在C7位都有含氧官能团存在，因此，7-羟香豆素可以认为是香豆素类成份的母体。以异戊烯基取代为例：（从生物合成途径来看）从上生合成途径来看，C3、C6、C8位电负性较高，易于烷基化。（其中C3位烷基化不属于此类香豆素，而属于第四类型）如：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：环合反应的形成：体内由酶主宰反应。 体外实验碱性条件（OH-）呋喃环。 酸性条件（H+）吡喃环。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-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：其他吡喃香豆素型：少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：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。如：、香豆素理化性质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，可随水蒸汽蒸出，能升华。 紫外下显蓝色荧光。成苷后大多香味、无挥发性、不能升华。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。碱水解反应（内酯性质）香豆素的-吡喃酮环具有,不饱和内酯性质，在稀碱液中渐渐水解成黄色溶液，生成顺邻羟桂皮酸的盐，顺邻羟桂皮酸不易游离存在，其盐的水溶液一经酸化即闭环恢复为内酯。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。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 仲阳碳离子 伯阳碳离子 不稳定再如obliquetin在HBr的处理下，中间体可生成仲和伯阳碳离子，由于稳定性仲大于伯，因而，生成产物为二氢呋喃香豆素。反应如下：应用：环合试验可以决定酚羟基和异戊烯基间的相互位置。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3双键加水反应：酸接触下可使双键加水。如：黄曲霉素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： 侧链不饱和键 吡喃环或呋喃环上的双键 C3、C4双键呈色反应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.Gibb反应和Emerson反应：试剂：Gibb2,6-二氯(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Gibb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Gibb或Emerson反应来加以区别。三、香豆素的分离方法（一）提取香豆素在乙醚中溶解度较好，但同时溶出脂溶性杂质亦较多。（二）分离提取后可直接利用化合物的溶解性质进行分离如：香豆素在石油醚中溶解度不大，浓缩时即可析出结晶。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 色可观察荧光第三节 木脂素木脂素（lignans）：一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物。 通常指其二聚物，少数为三聚物和四聚物。早期木脂素的定义：两分子苯丙素以侧链中b碳原子（8-8）连结而成的化合物木脂素。 非b碳原子相连（如3-3、8-3）新木脂素。木脂素的一些新类型： 苯丙素低聚体三聚体、四聚体等； 三聚体称为倍半木脂素（sesquilignan） 四聚体称为二木脂素（dilignan） 杂木脂素由一分子苯丙素与黄酮、香豆素等结合而成； 根据结合分子的不同而命名，如黄酮木脂素（flavonolignan） 去甲木脂素(norlignan)这类木脂素的基本母核只有1617个碳原子。比一般的木脂素少12个碳。组成木脂素的单位有四种： 1.桂皮酸（cinnamic acid） 偶为桂皮醛（cinnamaldehyde） 2.桂皮醇（cinnamyl alcohol） 3.丙烯苯（propenyl benzene） 4.烯丙苯（allyl benzene）二、理化性质形态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶溶解性：游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大挥发性：多数不挥发，少数有升华性质旋光性：大多有光学活性，遇酸易异构化。如：芝麻脂素为双四氢呋喃类木脂素，2个四氢呋喃环顺式骈环，有2个手性碳，故有4个异构体。d-芝麻脂素（d-sesamin）系从麻油的非皂化物中获得，右旋体；d-表芝麻脂素（d-episesamin）上者在盐酸乙醇液中加热转化而来。 即细辛脂素。l-表芝麻脂素从细辛根中得到，左旋体；l-芝麻脂素由上者在盐酸乙醇液中加热部分转化获得。这是由于呋喃环上的氧原子与苄基相连，易于开环（重复闭环时发生构嚋变化。矿酸不仅能使木脂素构型发生变化，改变旋光性质，影响偶生物活性，而且还能引起某些木脂