天然药物化学第四章醌类化合物ppt课件.ppt

1 天然药物化学第四版 第四章醌类化合物TerpenoidsandVolatileoils 2 基本内容 醌类化合物的基本结构类型 如苯醌 萘酯 菲醌及蒽醌 结构及常见的取代基图式 重要物理化学性质及其在提取分离与结构测定中的意义化学性质 酸性强弱与取代基位置的关系 以及重要的呈色反应 如Feigl反应 Bormtrager反应 醋酸镁反应等 醌类化合物的提取分离方法 醌类衍生物的波谱特征及结构测定 3 基本要求 掌握醌类化合物结构 影响酸性大小的规律和鉴别方法 熟悉pH梯度萃取的原理和方法 了解蒽醌类化合物谱学特征 4 本章内容 第一节结构类型第二节理化性质第三节提取分离第四节结构鉴定第五节生物活性 5 简介 醌类化合物 是存在于自然界中一类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化合物总称 分类 按芳环的数目 骈合情况 分四类 即 苯醌 萘醌 菲醌和蒽醌 第一节结构类型 TypesofStructure 6 一 结构分类 一 苯醌类 Benzoquinones 包括邻苯醌和对苯醌两类 第一节结构类型 TypesofStructure 7 二 萘醌类 Naphthoquinones 分为 1 4 1 2 及amphi 2 6 萘醌 天然以 1 4 萘醌为主 第一节结构类型 TypesofStructure 1 4 1 2 amphi 2 6 8 二 萘醌类 Naphthoquinones 第一节结构类型 TypesofStructure 胡桃醌 红根草邻醌 紫草素 9 三 菲醌类 Phenanthraquinones 包括邻菲醌和对菲醌 第一节结构类型 TypesofStructure 丹参醌IIA 丹参新醌甲 10 四 蒽醌类 Anthraquinones 包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物 依据其还原程度的不同 将其分成蒽醌 蒽酚及二蒽酮类 1 4 5 8位为 位2 3 6 7位为 位9 10位为meso 位 存在形式 游离或苷 O 苷 C 苷 第一节结构类型 TypesofStructure 11 1 蒽醌衍生物根据 OH在母核上分布的位置不同分两类 大黄素型 OH在羰基的两侧 茜草素型 OH在一侧苯环上 大黄素型 茜草素型 第一节结构类型 TypesofStructure 四 蒽醌类 Anthraquinones 12 2 蒽酚 或蒽酮 衍生物 第一节结构类型 TypesofStructure 四 蒽醌类 蒽酮 蒽酚性质不稳定 故只存在于新鲜植物中 13 第一节结构类型 TypesofStructure 3 二蒽酮类衍生物 四 蒽醌类 14 第一节结构类型 TypesofStructure 番泻苷A 金丝桃素 15 本章内容 第一节结构类型第二节理化性质第三节提取分离第四节结构鉴定第五节生物活性 16 一 性状 色泽多为黄 橙 红色结晶等 苯醌和萘醌多以游离态存在 蒽醌一般结合成苷 二 升华性游离醌类一般具有升华性 小分子苯醌和萘醌类具有挥发性 能随水蒸气蒸馏 三 溶解性苷元一般溶于乙醇 乙醚 苯 氯仿等 不溶于水 苷类溶于甲醇 乙醇及热水 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 17 四 酸性酸性来源 羧基和酚羟基 酸性顺序 COOH 醌环上OH OH 酚 OH OHOH多者酸性强 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 18 练习 比较下列化合物的酸性 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 答案 由强到弱 E G D C B A F 19 五 显色反应1 Feigl反应 醌类衍生物在碱性条件下经加热与醛类及邻二硝基苯反应 生成紫色化合物 原理 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 20 五 显色反应2 无色亚甲蓝反应 适用于苯醌和萘醌 用于PC TLC的喷雾剂 显蓝色斑点 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 21 3 与活性次甲基试剂的反应 Kesting Craven法 苯醌及萘醌类 醌环上有未被取代的位置 可在氨碱性条件下与活性次甲基试剂 乙酰醋酸酯 丙二酸酯等 反应生成蓝绿或蓝紫色 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 五 显色反应 22 五 显色反应4 Borntrager s反应羟基蒽醌类遇碱显红 紫红色的反应 NaOH Na2CO3等 羟基醌类遇碱颜色加深 呈橙 红 紫红及兰色 蒽酚 蒽酮 二蒽酮需氧化成羟基蒽醌后才显色 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 23 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 24 五 显色反应5 与金属离子的络合反应具有 OH或邻二酚OH的蒽醌 与Pb2 Mg2 等金属离子形成络合物而呈色 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 25 与醋酸镁形成的络合物具有一定的颜色 鉴定 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 26 五 显色反应5 对亚硝基二甲基苯胺反应羟基蒽酮类 9或10位未取代 绿色 第二节理化性质 PhysicalandchemicalCharacters 27 本章内容 第一节结构类型第二节理化性质第三节提取分离第四节结构鉴定第五节生物活性 28 一 提取法1 溶剂提取法游离醌类 氯仿 苯 乙醚等提取 蒽醌及其苷 乙醇提取2 碱提取 酸沉淀法提取羟基醌类或COOH化合物 溶于碱水中 加酸后析出 3 水蒸气蒸馏法适用于分子量小的苯醌及萘醌化合物 第三节提取分离 29 一 分离法1 pH梯度萃取法 分离蒽醌根据酸性大小 采用pH不同的碱性水溶液进行萃取 碱性由小到大 再酸化得到沉淀 COOH 5 NaHCO3 OH 5 Na2CO3 二个 OH 1 NaOH 一个 OH 5 NaOH 第三节提取分离 一般而言 30 第三节提取分离 例如 萱草提取物中主要含有下面4种化合物 采用pH梯度萃取法对其进行分离的流程如下 AB CD 31 萱草根 乙醇浸膏 乙醚 乙醚溶液 不溶物 5 NaHCO3 NaHCO3液 H 重结晶 D 乙醚液 5 Na2CO3 Na2CO3液 乙醚液 C 1 NaOH NaOH液 乙醚液 B A 重结晶 32 2 色谱法硅胶聚酰胺葡聚糖凝胶 SephadexLH 20 例如 用SephadexLH 20分离大黄蒽醌 以70 甲醇提取液加样 并用70 甲醇洗脱 分段收集 依次得到二蒽酮苷 蒽醌二葡萄糖苷 蒽醌单糖苷 游离苷元 第三节提取分离 33 本章内容 第一节结构类型第二节理化性质第三节提取分离第四节结构鉴定第五节生物活性 34 1 甲基化反应目的 保护 OH 测定 OH数目及成苷的位置 条件 1 反应物甲基化易难 COOH OH Ar OH OH R OH 酸性越强 质子易解离 甲基化易 2 试剂的活性 CH3I CH3 2SO4 CH2N2 3 溶剂溶剂的极性强 甲基化能力增强 第四节结构鉴定 一 化学法 衍生物的制备 35 第四节结构鉴定 例 曲菌素的甲基化反应 36 2 乙酰化反应 1 反应物的活性 易与羰基形成氢键 强R OH OH OH弱 亲核性越强 越容易被酰化 2 酰化试剂的活性乙酰氯 醋酐 酯 冰醋酸CH3COCl CH3CO 2OCH3COORCH3COOH 3 催化剂的催化能力吡啶 浓硫酸 第四节结构鉴定 37 例 曲菌素的乙酰化反应 第四节结构鉴定 38 1 紫外光谱 UV 1 苯醌类的紫外吸收特征 第四节结构鉴定 二 谱学方法 39 2 萘醌类的紫外吸收特征 第四节结构鉴定 40 2 萘醌类的紫外吸收特征 引入助色团 如 OH OMe 使相应吸收峰 红移醌环上引入助色团 影响257nm 红移 不影响苯环引起的吸收 苯环上引入 OH 影响335nm 红移到427nm 第四节结构鉴定 41 3 蒽醌类的紫外吸收特征 第四节结构鉴定 42 3 蒽醌类的紫外吸收特征 羟基蒽醌类有五个主要吸收带第 峰 230nm左右 比母核的强吸收峰 第 峰 240 260nm 苯样结构引起 第 峰 262 295nm 醌样结构引起 第 峰 305 389nm 苯样结构引起 第 峰 400nm 醌样结构中 C O引起 OH取代将影响相应的吸收带向红位移 第四节结构鉴定 43 2 醌类化合物的红外光谱 IR 羟基蒽醌类化合物的红外区域有 VC O1675 1653cm 1 羰基的伸缩振动 V OH3600 3130cm 1 羟基的伸缩振动 V芳环1600 1480cm 1 苯核的骨架振动 母核上无取代 两个 C O只给出一个吸收峰1675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 第四节结构鉴定 44 3 醌类化合物的核磁共振光谱 NMR 1H NMR 1 醌环上的质子 第四节结构鉴定 45 第四节结构鉴定 3 醌类化合物的核磁共振光谱 NMR 1H NMR 1 醌环上的质子 46 3 醌类化合物的核磁共振光谱 NMR 1H NMR 2 芳环质子 当有取代基时 峰的数目及峰位都将改变 第四节结构鉴定 47 3 醌类化合物的核磁共振光谱 NMR 13C NMR 1 1 4 萘醌类 第四节结构鉴定 48 3 醌类化合物的核磁共振光谱 NMR 13C NMR 2 9 10 蒽醌类 第四节结构鉴定 49 4 醌类化合物的质谱 MS 主要特征如下 1 分子离子峰通常为基峰 2 失去1 2分子CO 3 特征碎片峰 m z P 苯醌 82 80 54 521 4 萘醌 104 76 509 10 蒽醌 180 152 90 76 第四节结构鉴定 50 练习 从茜草中分离得到一橙色针状结晶 NaOH反应呈红色 醋酸镁反应呈橙色 光谱数据如下 UV max MeOH nm 213 277 341 424 IR max KBr cm 1 3400 1664 1626 1590 1300 1H NMR DMSO d6 13 32 1H s 8 06 1H d J 8Hz 7 44 1H d J 3Hz 7 21 1H dd J 8 3Hz 7 20 1H s 2 10 3H s MSm z rel int 270 M 100 242 M CO 全乙酰化物的1H NMR示有三个乙酰基 请推导该