浙大远程天然药物化学离线作业答案.doc

第1章 总论一、填空题必做：1、天然药物化学是指（运用现代科学技术和理论方法研究天然药物中化学成分）的一门学科，它的主要研究内容包括对各类天然药物的化学成分主要是（ 生理活性成分 ）或（ 药效成分）的（结构特点）、（理化性质）、（ 提取分离）、（结构鉴定）及其生物合成途径等内容。2. 天然药物是药物的一个重要组成部分，它来源于（ 动物 ）、（ 植物) 、(微生物）、（矿物 ）和（基本不改变其药理化学属性的加工品），并以（植物药）为主，品种繁多。3、大孔树脂法分离皂苷，以乙醇-水为洗脱剂时，随着醇浓度的增大，洗脱能力（提高）。4、凝胶过滤色谱又称排阻色谱、（分子筛色谱 ），其分离原理主要是（分子筛作用），根据凝胶的（孔径大小）和被分离化合物分子的（大小差别）而达到分离目的。5、正常1H-NMR谱技术能提供的结构信息参数，主要是质子的（化学位移）、（偶合常数）及（ 质子数目 ）。选作：1、 （中华人民共和国药典）是我国药品质量控制遵照的典范，记载有关中药材及中成药质量控制的是（ 一 ）部中药版2、大孔树脂是一类具有（多孔结构 ），但没有（可解离基团）的不溶于水的固体高分子物质，它可以通过（物理吸附）有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。3、中药和天然药物中常见的（糖类）、（ 氨基酸和蛋白质）、（脂类）等属于一次代谢产物，而天然药物化学中最常见的（ 苯丙素类（简单苯丙素类，香豆素类，木脂素类） ）、（醌类（苯醌，萘醌，蒽醌，菲醌类）、（黄酮类（黄酮，黄酮醇，二氢黄酮，异黄酮，查尔酮，橙酮，儿茶素）、（萜类和挥发油 ）、（甾体类（强心苷，皂苷）、（生物碱类）等几类化合物一般均属于二次代谢产物，主要来源于来源于（乙酸-丙二酸途径）、（甲戊二羟酸途径）、（莽草酸途径）、（氨基酸途径）和复合途径等主要生物合成途径。4. 具有C6-C3骨架的（苯丙素类）、（木脂素类）和（香豆素类）以及C6-C3- C6骨架的（黄酮类成分），在生源途径上均来源于（莽草酸）途径。5、涡流色谱是一种在线（萃取）技术，可以实现生物样品的在线（处理）并直接用于（分析检验 ），可大大缩短处理过程，是当前处理生物样品较为先进的一种技术。其处理的原理是利用（大粒径）的填料使流动相在（ 高速流 ）下产生的涡流状态，从而对生物样品进行（净化）和（富集）。二、问答题必做：1、 天然药物化学的基本概念？其研究对象、研究内容及研究意义是什么？ 答:天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科.研究对象是各类 天然药物的化学成分(主要是生物活性或药效成分.内容包括研究对象的结构特点,物理化学性质,提取分离方法,结构鉴定及其生物合成途径等内容.研究的意义:为发现,改造,利用天然药物资源,创制新药以及临床应用提供科学依据,为人类的保健事业作出更大贡献.2、基本概念和名词解释： 天然药物化学，天然药物，活性成分； 天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科.天然药物:它是药物的一个重要组成部分,是人类在自然界中发现的并且可供药用的来源于动物 、 植物 、微生物、矿物 和基本不改变其药理化学属性的加工品，并以植物药为主，品种繁多。包括中药,民间药和民族药.活性成分: 它是经过不同程度药效实验或生物活性实验,包括体外(in vitro)和体内(in vivo)实验,证明对机体具有一定药理火星的成分. 相似相溶原则，亲水性有机溶剂，亲脂性有机溶剂；相似相溶原则:指物质容易溶解在与其化学结构相似的溶剂中的规则,同类分子或官能团相似彼此互溶.亲水性有机溶剂:亲水性有机溶剂指该有机溶剂能与水按任何比例混溶.这是因为它含有较多亲水集团，如-OH，-COOH，-NH2等等，极性大,使得他宜溶于水.常见的有丙酮,乙醇,甲醇.亲脂性有机溶剂:一般是与水不能混溶的有机溶剂,因为它极性基团较少,极性小.具有疏水性和亲脂性. 分配色谱、吸附色谱、滤过色谱、离子色谱；分配色谱:根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离的色谱法.分配色谱利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。分配色谱的固定相一般为液相的溶剂，依靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体表面。分配色谱过程本质上是组分分子在固定想和流动相之间不断达到溶解平衡的过程。 吸附色谱:根据物质的吸附性差别进行分离.吸附色谱利用固定相吸附中心对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程 滤过色谱:根据物质分子大小差别进行分离.原理比较特殊，类似于分子筛。待分离组分在进入凝胶色谱后，会依据分子量的不同，进入或者不进入固定相凝胶的孔隙中，不能进入凝胶孔隙的分子会很快随流动相洗脱，而能够进入凝胶孔隙的分子则需要更长时间的冲洗才能够流出固定相，从而实现了根据分子量差异对各组分的分离。调整固定相使用的凝胶的交联度可以调整凝胶孔隙的大小；改变流动相的溶剂组成会改变固定相凝胶的溶涨状态，进而改变孔隙的大小，获得不同的分离效果。离子色谱:根据物质的解离程度的不同进行分离.离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂，树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运动而运动，最终实现分离。 正相分配色谱，反相分配色谱，加压液相色谱，高效液相色谱，液滴逆流色谱，高速逆流色谱；正相分配色谱:是液-液分配色柱色谱法的一种,通常用来分离极性或中等极性物质,如生物碱,苷类,糖,有机酸等化合物.固相(用水,缓冲溶液等)极性大于流动相(三氯甲烷,乙酸乙酯丁醇等),极性小组份先流出,极端大组份后流出.反相分配色谱是液-液分配色柱色谱法的一种,通常用来分离(脂溶性)小极性物质,如高级脂肪酸,油脂,游离甾体等化合物.固相(可用石蜡油)极性小于流动相(用水或甲醇),极性大组份先流出,极性小组份后流出.高效液相色谱:（HPLC）是目前应用最多的色谱分析方法.它使用粒径更细的固定相填充色谱柱，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流动相，使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作得以在几个小时甚至几十分钟内完成。液滴逆流色谱: (DCCC)装置可使流动相呈上升或下降,通过固定相的液柱,实现物质的逆流色谱分离.分配用的两相溶剂不必振荡,故不易乳化或产生泡沫,特别适用于皂苷类的分离.高速逆流色谱:(HSCCC)与DCCC的原理类似,该装置依靠聚四氟乙烯(PTFE)蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转产生的离心力场作用,使载体支持的固定相稳定的保留在蛇形管内,并使流动相单向,低速通过固定相,实现连续逆流萃取分离物质的目的. 红外光谱，紫外光谱，核磁共振，质谱；1H-NMR，13C-NMR，2D-NMR；EI-MS，FAB-MS，ESI-MS。红外光谱利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。紫外光谱许多有机分子中的价电子跃迁，须吸收波长在2001000 nm范围内的光，恰好落在紫外-可见光区域。因此，紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，也可以称它为电子光谱。以此准确测定有机化合物的分子结构.核磁共振 具有磁距的原子核在高强度磁场作用下，可吸收适宜频率的电磁辐射，由低能态跃迁到高能态的现象。如1H、3H、13C、15N、19F、31P等原子核，都具有非零自旋而有磁距，能显示此现象。由核磁共振提供的信息，可以分析各种有机和无机物的分子结构。质谱 （又叫质谱法）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。1H-NMR nuclear Magnetic Resonance 是侦测质子是一种以高强度磁场激发原子核,待原子核由高能阶状态回落到低能阶状态时,收集释放出来的能量,用傅立叶转换方程式换算求得物质特徵图谱的一种判别分子结构的技术.1H-NMR 是侦测质子.质子的浓度比较高,所以比较快速可以获得图谱.13C-NMR 原理同上1H-NMR,但它是侦测目标是碳的同位素13C.自然存在13C浓度很低,所以需要让装样品的tube在probe中扫描很久才能累出足够强度的图谱供判读13C-NMR 可以获得如高分子或单体碳链较长分子的特徵图谱,有些会比1H-NMR更具判读价值.2D-NMR 二维核磁共振,其产生二维化学位移相关谱,比一维共振更容易分辨信号,便于识别信号之间的偶合关系和连接顺序,获得良好的效果.EI-MS(electron-impact ionization ,EI) (mass spectra,MS)一般MS测定采用电子轰击法,故称电子轰击质谱FAB-MS (fast atom bombardment,FAB)快速原子轰击电离质谱.ESI-MS(electron spray ionization , ESI),电喷雾电离.3.写出下列各种色谱的分离原理：正相分配色谱，反相分配色谱，硅胶色谱，聚酰胺色谱，凝胶滤过色谱，离子交换色谱正相色谱法:根据溶质极性的不同而产生的溶质在吸附剂上吸附性强弱的差异而分离反相色谱法：根据固溶质疏水性的不同而产生的溶质在流动相与固定相之间分配系数的差异而分离。 硅胶色谱：颗粒直径较大，流动相仅靠重力作用自上而下缓缓流动色谱柱，流出液用人工分段收集后再进行分析。聚酰胺色谱：酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附，吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。凝胶滤过色谱：葡聚糖凝胶吸水后，形成凝胶粒子，在交链键的骨架中存在着许多网眼，网眼大可使大分子量的化合物进入，网眼小则只能使小分子量的化合物进入。超过一定限度的大分子量物质，就被排阻在凝胶颗粒的外部难以进入网眼内部，则大分子量物质首先被洗出。离子交换色谱：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。4、中药有效成分的提取方法有哪些？其中最常用的方法是什么？从具体操作上大致与可分为哪几种方法？答:中药有效成分的提取方法有： 溶剂提取法； 水蒸气蒸馏法； 升华法； 超临界流体萃取法； 组织破碎提取法； 压榨法； 超声提取法； 微波提取法等。其中溶剂提取法最为常用。中药有效成分的分离精制方法有： 溶剂法； 沉淀法； 分馏法； 膜分离法； 升华法； 结晶法； 色谱法。最常用的方法是溶剂法和色谱法。5、 对天然药物化学进行研究过程中常用的有机溶剂有哪些？其极性大小顺序如何？什么溶剂沸点特别低而需隔绝明火？什么溶剂毒性特别大？什么溶剂密度大于1？哪些是亲脂性溶剂？哪些是亲水性溶剂？答: 亲水性有机溶剂（与水任意混溶，甲、乙醇、丙酮），亲脂性有机溶剂（不与水任意混溶乙醚、氯仿、苯、石油醚），石油醚苯乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水（依次增大）沸点特别低而需隔绝明火：乙醚、石油醚毒性特别大：氯仿、苯、甲醇溶剂密度大于1：氯仿和二氯甲烷6、 根据物质在两相溶剂中的分配比的不同进行分离的方法有哪些？各有什么特点？答: 常见的方法有：液-液萃取、纸色谱、逆流分溶法、液滴逆流色谱法、高速逆流色谱、气液分配色谱及液-液分配色谱等7、天然药物化学成分结构鉴定时常见有哪几种波谱技术？特有什么特点？答:各波谱技术名称和特点： 红外光谱：主要用于检查功能基； 紫外光谱：主要用于检查共轭体系或不饱和体系大小； 核磁共振光谱：主要用来提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境，以及构型、构象的结构信息等； 质谱：主要用于检测和确证化合物分子量及主要结构碎片。选作：1、基本概念和名词解释： 浸渍法，渗漉法，煎煮法，回流法，超临界流体萃取法，超声提取法，微波提取法；水蒸气蒸馏法。浸渍法：浸渍法古称溻渍法，是把药物煎汤淋洗患部，使疮口洁净，祛除病邪，从而达到治疗目的的一种治疗方法。渗漉法：渗漉法是将适度粉碎的药材置渗漉筒中，由上部不断添加溶剂，溶剂渗过药材层向下流动过程中浸出药材成分的方法。煎煮法：是将药材加水将煮取汁的方法。该法最是早使用的一种简易浸出方法，至今仍是制备浸出制剂最常用的方法。由于浸出溶煤通常用水，故有时也称为“水煮法”或“水提法”。回流法：回流提取法是用乙醇等易挥发的有机溶剂提取原料成分，将浸出液加热蒸馏，其中挥发性溶剂馏出后又被冷却，重复流回浸出容器中浸提原料， 这样周而复始，直至有效成分回流提取完全的方法。超临界流体萃取法：超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction, SFE）技术就是利用超临界流体为溶剂，从固体或液体中萃取出某些有效组分，并进行分离的一种技术。 超声提取法：超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。微波提取法：微波提取技术是利用频率为300300000MHz的电磁波辐射提取物，在交频磁场、电场作用下，提取物内的极性分子取向随电场方向改变而变化，从而导致分子旋转、振动或摆动，加剧反应物分子运动及相线间的碰撞频繁率，使分子在极短时间内达到活化状态，比传统加热式均匀、高效。水蒸气蒸馏法：指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。极性吸附剂,非极性吸附剂，聚酰胺，大孔树脂，阳离子交换树脂，阴离子交换树脂；Sephadex LH-20；超滤膜；极性吸附剂: 常用的极性吸附剂有：硅胶、氧化铝。硅胶显弱酸性，适于分离酸性和中性化合物，分离生物碱时需在流动相中加入适量的有机碱；氧化铝呈碱性，适于分离生物碱等碱性成分，不宜用于分离有机酸等酸性成分。非极性吸附剂:聚酰胺: 重复单元以酰胺基为结构特征基团的一类聚合物。包括脂肪族、半脂肪族及芳香族聚酰胺。大孔树脂: 又称全多孔树脂，聚合物吸附剂，它是一类以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。阳离子交换树脂: 一种化学物质，主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。阴离子交换树脂；离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.11mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分：强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂、对阴离子的吸附。Sephadex LH-20；全称为：羟丙基葡聚糖凝胶。常用商品凝胶的一种。Sephadex LH-20为Sephadex G-25经羟丙基化处理后得到的产物，此时，葡聚糖凝胶分子中的葡萄糖部分将与羟丙基结合成下列醚键形式： -OH -OCH2CH2CH2OH超滤膜；是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。2、中药有效成分的分离精制方法有哪些？最常用的方法是什么？答：中药有效成分的分离精制方法有：1.溶剂萃取法、2.沉淀法、3.盐析法、4. 透析法 、5.结晶、重结晶和分步结晶、6.层析法。最常用的方法是溶剂萃取法。3、判断一个被分离得到的化合物的纯度，可选用哪些方法？答：1. 通过TLC的纯度的鉴定2. 通过熔程，判断纯度。原理很简单，纯化合物，熔程很短，12度。混合物熔点下降，熔程变长。3. 基于HPLC的纯度鉴定，对于HPLC因为常用的系统较少，加之其分离效果好，我们一般不要求选择三种分子间作用力不同的溶剂系统，只要求选这三种不同极性的溶剂系统，使目标峰在不同的保留时间出峰。4.基于软电离质谱的纯度鉴定。5. 基于核磁共振的纯度鉴定，从氢谱中如果发现有很多积分不到一的小峰，就有可能是样品是样品中的杂质。利用门控去偶的技术通过对碳谱的定量也能实现纯度鉴定。4、简答有关涡流色谱的含义、原理和技术优缺点。答：含义：涡流色谱是一种在线萃取技术，可以实现生物样本的在线处理并直接用于分析检验，可大大缩短护理过程，是当前处理物理样品较为先进的一种技术。原理：是利用大颗径的填料使流动相在高流速下产生涡流状态，从而对生物样品进行净化与富集。1997年Quinn和Takarewsk解决了因“为产生涡流态则需要流动相具有较高的流速所导致的柱压太大”这一技术难题，为此使用了大颗粒的烷基键和硅胶作为填料，则流动相在高流速（7.5cm/s）下也可以保持低柱压。在这样高的流速下，流动相不再是层流式而是涡流式；溶剂前沿也不再是典型的抛物式，而变成了塞型。优点与不足：与液相色谱、质谱的在线联用可对复杂的生物样品直接进样测定、而不受样品中蛋白质等大分子物质的干扰，具有分析速度快、效率较高、灵敏度和选择性较好等特点。但由于直接进样分析，因此污染物残留就成为一个不可避免的问题，故需要对装置要不定期进行清洗和维护。因此色谱柱寿命较短也是其不足之一，这些都需要在实践中对分析条件加以优化，以获得不错的分离效果。5.、简答离子对色谱的的分离原理及其在高效液相色谱中的应用。答：离子交换色谱法原理：离子交换色谱法是基于离子交换树脂上可电离的离子与流动相中具有相同电荷的被测离子进行可逆交换，由于被测离子在交换剂上具有不同的亲和力（作用力）而被分离。离子交换色谱法的应用：主要用来分离离子或可离解的化合物，凡是在流动相中能够电离的物质都可以用离子交换色谱法进行分离。广泛地应用于：无机离子、有机化合物和生物物质(如氨基酸、核酸、蛋白质等)的分离。6、比较分析下列化合物的Rf值大小顺序，并说明理由。（1）吸附剂：级中性氧化铝（小于160号筛孔）（2）展开剂：氯仿甲醇（991）（3）显色剂：Kedde试剂。Rf值大小顺序： 黄夹次苷丁 黄夹次苷丙 黄夹次苷甲 黄夹次苷乙 单乙酰黄夹次苷乙 名称 R R1 黄夹次苷甲 CHO H黄夹次苷乙 CH3 H黄夹次苷丙 CH2OH H黄夹次苷丁 COOH H单乙酰黄夹次苷乙 CH3 COCH3第二章 糖和苷类化合物一、填空题必做：1、糖的绝对构型，在哈沃斯（Haworth）式中，只要看六碳吡喃糖的C5（五碳呋喃糖的C4）上取代基的取向，向上的为（ D ）型，向下的为（ L）型。糖的相对构型是指端基碳原子C1羟基与六碳糖C5（五碳糖C4）取代基的相对关系，当C1羟基与六碳糖C5（五碳糖C4）上取代基在环的（同侧）为构型，在环的（异侧）为构型。2、苷类又称为（ 配糖体），是（糖或糖的衍生物）与另一非糖物质通过（ 糖的端基碳原子）连接而成的一类化合物。苷中的非糖部分称为（ 苷元 ）或（配基）。按苷键原子分类，常将苷类分为（N-苷）、（O-苷）、（S-苷）和（C-苷）等。3、苷类的溶解性与苷元和糖的结构均有关系。一般而言，苷元是（亲脂性）物质而糖是（亲水性）物质，所以苷类分子的极性、亲水性随糖基数目的增加而（ 增大）。4、苷类常用的水解方法有（酸催化水解）、（碱催化水解）、（酶催化水解）和（Smith水解）等。对于某些在酸性条件下苷元结构不太稳定的苷类可选用（两相酸水解）、（酶水解）和Smith降解法等方法水解。5、麦芽糖酶只能使（-葡萄糖苷）水解；苦杏仁酶主要水解（-葡萄糖苷）。选作：1、糠醛形成反应是指具有糖类结构的成分在（ 强酸）作用下脱水生产具有呋喃环结构的糠醛衍生物的一系列反应；糠醛衍生物则可以和许多（ 芳胺 ）、（ 酚类）以及具有活性次甲基基团 的化合物（缩合）生成有色化合物。据此原理配制而成的Molish试剂就是有（ 浓硫酸）和（-萘酚）组成，通常可以用来检查（糖类）和（苷类）成分，其阳性反应的结果现象为（两液交界面出现紫红色环）。2、由于一般的苷键属缩醛结构，对烯碱较稳定，不易被碱催化水解。但（酯苷）、（酚苷）、（烯醇苷）和（位有吸电子基团）的苷类易为碱催化水解。3、苷类成分和水解苷的酶往往（共存）于同一生物体内。4、用质谱法测定苷类成分的分子量可以选用（ ESI-MS（或FAB-MS，或HR-MS等）等，而不能选用（EIMS）等。5、多糖根据其单糖的组成一般可分为（ 均多糖 ）和（杂多糖）。存在于植物中的多糖大多具有（抗肿瘤作用）或（增强免疫力）等生物活性，其种类可分为（淀粉）、（纤维素）、（果聚糖）、（半纤维素）、（树胶）、（黏液质）等。动物多糖则主要分为（糖原 ）、（ 甲壳素）、（肝素）、（硫酸软骨素)和(透明质酸)等。二、简答题必做：1、排出下列各化合物在酸水解时的难易程度，请按由易到难的顺序列出并简单说明理由。答:以上各化合物在酸水解时由易到难的顺序EBDAC. 1)苷类按水解的难易程度分:N-苷O-苷S-苷C-苷,因此可得以上化合物在酸水解难易程度分为:E（N-苷）BD（O-苷）A（S-苷）C（C-苷）; 2)BD的难易程度,B是酚羟基(Ar-OH)与糖形成的苷键,D是醇羟基(R-OH)与糖形成苷键,当苷元在苷键原子质子化时,芳香环对苷键原子有一定的供电作用,B比D更容易在酸水解.2、用化学方法鉴别下列各组化合物 答:化学方法 Molish反应：B有紫色环产生，A呈阴性。(因为B为苷类化合物,它在浓硫酸或浓盐酸的作用下脱水形成糠醛衍生物与-萘酚作用形成紫红色复合物，在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环) 菲林反应：B有砖红色沉淀，A呈阴性。(因为B中有有力的酮基,具有还原型,与氢氧化铜的反应生成砖红色氧化亚铜沉淀.3. 写出苷类成分常用的几种水解方法，并比较各方法的异同点。答:苷类成分常用的有以下六种水解方法,1) 酸催化水解反应; 苷键为缩醛结构，对酸不稳定，对碱较稳定，易被酸催化水解。酸催化水解常用的试剂是水或者烯醇，常用的催化剂是稀盐酸、稀硫酸、乙酸、甲酸等。其反应机制是苷键原子原先被质子化，然后苷键断裂形成糖基正离子或半椅式的中间体，该中间体再与水结合形成糖，并释放催化剂质子。2) 乙酰解反应; 所用的试剂是醋酐和酸，常用的酸有H2SO4、HCIO、CF3COOH和ZnCL2、BF3等。其反应机制与酸催化水解相似，但进攻的基团是CH3CO而不是质子。其中1),2)的反应机制于酸催化水解相似,但进攻的基团不同1)是质子,2)是乙酰.3) 碱催化水解和-消除反应;通常苷键对碱稳定对算不稳定,不易被碱水解.由于酚苷中的芳环具有一定的吸电子作用,使糖端基碳上氢的酸性增强有利于OH-的进攻.4) 酶催化水解反应;酶催化水解具有反应条件温和,专属性高,根据所用酶的特点可确定苷键构型,根据获得的次级苷,低聚糖可推测苷元与糖及糖与糖的连接关系,能获得原苷元等特点.5) 过碘酸裂解反应(Smith降解);也称为SMITH降解法,是一个反应条件温和,易得到原苷元,通过反应产物可以推测糖的种类,糖与糖的连接方式以及氧环大小的一种苷键裂解方法.6) 糖醛酸苷的选择性水解反应.许多苷和聚糖中都有糖醛酸,特别是在皂苷和生物体内肝脏的代谢产物中,糖醛酸苷更为常见.4. 对于苷元结构不稳定的化合物，宜选用哪些方法进行水解？为什么？答:1)两相酸水解:对于那些苷原不稳定的苷,为了获得原苷原,可采用双相水解的方法,即在水解液中加入与水不互溶的有机溶剂如苯等,使水解后的苷元立即进入有机相,避免苷元长时间于算接触,达到保护苷元的目的.2) 酶水解:酶催化水解具有反应条件温和,专属性高,根据所用酶的特点可确定苷键构型,根据获得的次级苷,低聚糖可推测苷元与糖及糖与糖的连接关系,能获得原苷元等特点.3)过碘酸裂解反应(Smith降解);也称为SMITH降解法,是一个反应条件温和,易得到原苷元,通过反应产物可以推测糖的种类,糖与糖的连接方式以及氧环大小的一种苷键裂解方法.选作：1、用波谱方法（1H-NMR）鉴别下列各组化合物 1位和2位上2个H的偶合常数J1-2 不同：A的2H处于顺式，J1-2为2 3.5 Hz，B的2H处于反式，J1-2为6 9 Hz。2、 菊糖属于哪种多糖？其组成如何？一般临床上可做何种用途？答:菊糖是从土木香(Inula helenium)根茎等材料中提出的、作为营养贮存物质的多糖。 由D-呋喃果糖以-2,1-键连接的一种果聚糖。国内外医药部门普遍使用在液体剂和冲剂中甜味剂,糖尿病和肥胖患者的蔗糖代用剂.3、 用一般的水提醇沉法提的的多糖中常含有较多的蛋白质而影响质量，问如何予以纯化（脱蛋白）？答：用凝胶滤过法,如葡聚糖凝胶.第三章 苯丙素类化合物一、填空题必做：1、广义的苯丙素类化合物包括（简单苯丙素类），（香豆素类），（木脂素）和（木质素类），（ 黄酮类）。2、天然香豆素类化合物一般在（C7位）上具有羟基，因此，（7-羟基香豆素（伞形花内酯）可以认为是天然香豆素类化合物的母体；按其母核结构，可分为（简单香豆素）类，（呋喃香豆素）类，（吡喃香豆素 ）类，（其他香豆素）类。3、香豆素因具有内酯结构，可以发生（异羟肟酸铁）反应并显（红色）色而可以鉴别；并且，因在碱液中开环，酸液中闭环，而可以用（碱溶酸沉 ）法提取；小分子香豆素因具有（挥发性），可用水蒸汽蒸馏法提取。4、香豆素在碱溶液中适当加热，则内酯环（水解开环)在经酸化后内酯环又（合环），利用此原理可用（碱溶酸沉法）方法进行提取某些香豆素类成分。选作：1、（ 苯丙酸类化合物 ）为苯丙素中广泛分布于植物界的酚酸类成分，其主要结构单元为（酚羟基取代的芳香环）、（丙烯酸）、（具有以上基本结构的分子的二聚体或多聚体）及其衍生物类。如广泛存在于金银花、茵陈和菊花等常用中药中成分（ 绿原酸 ），具有明显的抗菌、消炎、利胆等作用，其结构为（咖啡酸 ）和奎宁酸形成的酯类成分。2、丹参为常用传统中药，属（双子叶植物唇形科）鼠尾草属植物丹参（Salvia miltiorrhiza）的干燥（根及根茎）。其水溶性化学成分主要有（3,4-二羟基苯甲醛）、（丹参素和丹酚酸）等化合物，主要具有（耐缺氧）、（扩张冠状动脉）和（增加冠脉流量 抑制凝血和促进纤溶作用），是丹参治疗冠心病的主要活性成分。其另一类活性成分为丹参菲醌类成分，主要有（ 丹参醌类）和（ 丹参新醌类）成分，也有类似的疗效，临床上治疗冠心病和心肌梗死有效。3、小分子的香豆素有（挥发性），能随水蒸汽蒸出，并能具有升华性。4、一香豆素单糖苷经H1-NMR测试其端基氢质子的为5.53ppm(J=8Hz)， 经酸水解得葡萄糖，其苷键端基的构型为（构型）。二、简答题必做：1、写出下列化合物的结构式并写出成分母核类型 对羟基桂皮酸 丹参素 伞形花内酯 补骨脂内酯 鬼臼毒素 五味子素 简单苯丙素类: 对羟基桂皮酸 丹参素 ) 简单香豆素类: 伞形花内酯(4) 呋喃香豆素类: 补骨脂内酯 鬼臼毒素 芳基四氢萘内酯类(6) 五味子素 联苯环辛烯类2、写出下列化合物的化学结构，并比较下列已知条件下各化合物Rf值的大小顺序，并写明分离原理样品：7-羟基香豆素、7，8-二羟基香豆素、7-O-葡萄糖基香豆素、7-甲氧基香豆素等4个化合物；色谱条件：硅胶G薄层板，以苯-丙酮（5:1）展开，紫外灯下观察荧光。1)化合物名称7-羟基香豆素7，8-二羟基香豆素7-O-葡萄糖基香豆素7-甲氧基香豆素化学结构Rf值从大到小的排列顺序是：7-甲氧基香豆素7-羟基香豆素7，8-二羟基香豆素7-O-葡萄糖基香豆素。3、用化学方法鉴别下列化合物，并写明实验条件和结果现象 伞形花内酯、槲皮素、黄花夹竹桃苷元 答： Liebermann-Burchard反应产生红色渐变为污绿色的是黄花夹竹桃苷元（强心苷类）；其余两种物质中异羟肟酸铁反应显红色的是伞形花内酯（香豆素），盐酸-镁粉反应显红色的是槲皮素（黄酮类）。 Molish反应两液交界面曾现紫红色环的是C；其余化合物中不能和三氯化铁试剂反应生成绿色的是A；再余下的两个化合物中，能与Gibbs试剂反应产生蓝色或Emerson试剂反应产生红色的是B，不能与Gibbs试剂或Emerson试剂反应产生相应颜色变化的是D。选作：1、完成化学反应式，并根据这两个反应式的结果，简单叙述酸碱法提取香豆素的原理及关键注意点。答:反应产物如下.原理是:是伞形花内酯,被公认为香豆素类化合物的母体.此类化合物的分子中具有内酯结构,因此它具有内酯环的性质.遇到稀碱溶液可以开环,形成溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐;酸化后,又立即合环,形成不溶于水的香豆素成分.但是,如果长时间加热或把香豆素化合物放置在碱液中或者紫外光照射,顺式邻羟基桂皮酸盐就会转化为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐,再酸化时就不会合环. OH-长时间加热OH-H+2、用波谱方法鉴别下列化合物，并写明实验条件和结果现象 1H-NMR：线型呋喃香豆素与角型呋喃香豆素。答：线型呋喃香豆素，角型呋喃香豆素的1H-NMR具有相同特征，又有典型区别。相同的特征是呋喃环上2个H形成AB系统，偶合常数约为2-3Hz. 典型区别是线型呋喃香豆素为香豆素母核上6，7取代，因此5-H,8-H分别呈现单峰。而角型呋喃香豆素为香豆素母核上7，8取代，因此5-H,6-H形成AB系统，偶合常数约为8Hz，依据此可以明确区别. 线型呋喃香豆素和角型呋喃香豆素。3、中药王不留行是石竹科麦蓝菜属植物麦蓝菜的种子，具有行血通经的作用，提取分离得其主成分经鉴定为麦蓝菜苷，主要光谱数据列举如下：FAB-MS（m/z）521 M+H+；分子式为C22H32O14；IR（KBr cm-1）3391，1724，1603，1518，993；1H-NMR（500 MHz,C5D5N,）7.02 (1H, d, 1.5 Hz),7.23 (1H, d, 7.9 Hz), 6.91 (1H, dd,7.9,1,5 Hz ),3.04 (2H, t,7.5 Hz),2.84 (2H , t, 7.5 Hz),4.0 6.0 (14H, m)。【并且已知13C-NMR（500 MHz,C5D5N,）在65 106区域有12个C，数据与蔗糖一致；根据其二维谱已知葡萄糖的6位上与苷元的酯基碳相连。】请推测并写出其苷元结构，简述各波谱数据与结构的关系（对号标注）。答：麦蓝菜苷结构及解析过程书124-126三、分析题必做：1、波谱综合解析题在罗布麻叶的化学成分研究中，分离得到一棒状晶体，mp 203-205，175以上具有升华性；UV灯下显蓝色荧光，异羟肟酸铁反应呈红色；测得波谱数据如下：1H-NMR（CDCl3）: 3.96 (3H, s); 6.11 (1H, s, D2O交换消失)；6.26（1H，d，J = 10 Hz）；6.38（1H，s）；6.90（1H，s）；7.60（1H，d，J = 10 Hz）。MS m/z: 192 (M+), 177, 164, 149, 121。根据以上数据推断该化合物的结构式。答：（1）根据升华性及UV、异羟肟酸铁反应，应为游离香豆素。（2）H-NMR： 3.96 (3H, s)，应为甲氧基峰，因其为单峰并化学位移在3.5 4.0范围内； 6.11为酚羟基峰，因加氘代试剂消失； 6.38和 6.90均为1H、单峰，前者应为C8峰，后者应为C5峰； 6.26为C3-H， 7.60为C4-H，因偶合常数为9 10范围内。据此，甲氧基和酚羟基应在C6和C7位。 综上所述，此化合物结构式可能为： MS 的各相应质荷比（m/z）的碎片: 192 (分子离子峰M+), 177（M+-CH3）, 164（M+-CO）, 149（M+-CH3-CO）, 121（M+-CH3-CO-CO）。各碎片结构可依照教科书P120质谱裂解方式分别写出。答：第四章 醌类化合物一、填空题必做：1、大黄中游离蒽醌类成分主要有（大黄酸）、（大黄素）、（芦荟大黄素）、（大黄酚）和（大黄素甲醚 ）。2、醌类化合物结构中酸性最强的基团是（羧基）和（醌核上的羟基），次强的是（-酚羟基），最弱的是（-酚羟基）。3、用于检查所有醌类化合物的反应有（菲格尔反应），只检查苯醌和萘醌的反应有（无色亚甲蓝反应 ），一般羟基醌类都有的显色反应是（碱液反应（Borntragers反应），专用于蒽酮类化合物的是（对亚硝基二甲苯胺反应）。4、（游离）醌类化合物一般都具有升华性，均可用（升华法 ）检查，主要镜检其结晶形状呈针状或羽毛状，同时也可以通过滴加（碱 ）使呈红色而验证。选作：1、醌类化合物在中药中主要分为（苯醌）、（萘醌）、（菲醌）、（蒽醌）四种类型。中药丹参中的丹参醌IIA属于（邻菲醌）类化合物，决明子中的主要泻下成分属于（羟基蒽醌）类化合物，紫草中的主要紫草素类属于（萘醌）类化合物。2、通常蒽醌的1H-NMR中母核两侧苯环上的质子常处于（低场），而其质子则常位于（高场），原因是质子受到羰基的（负屏蔽）作用。3、大黄中的蒽苷用LH-20凝胶柱层析，以70%甲醇洗脱，其流出的先后顺序：（B） （A） （D） （C），其分离原理是（应用凝胶柱层析分离蒽醌苷类成分主要依据分子量大小不同）。A蒽醌二葡萄糖苷 B二蒽酮苷 C游离蒽醌苷元 D蒽醌单糖苷二、简答题必做：1、判断下列各组已知结构化合物的酸性大小，并用pH梯度萃取法予以分离。 酸性大小:CBA 酸性大小:BA 酸性大小:AB2、判断下列各组化合物在硅胶薄层色谱并以Et2O-EtOAc（2:1）展开时的Rf值大小顺序，并简述分离原理。 BA 大黄酸（A）、大黄素（B）、大黄素甲醚（C）、芦荟大黄素（D）、大黄酚（E）。ECDBA3、用化学方法鉴别下列各组化合物，写明反应条件和结果现象 选作：1、写出大黄中最主要的五种羟基蒽醌类化合物（大黄素，大黄酸，大黄酚，大黄素甲醚和芦荟大黄素）的结构式，并说明其酸性强弱情况和用pH梯度萃取法分离的基本原理。2、完成化学反应式。1. 大黄酚 大黄素 大黄素甲醚 大黄酸 芦荟大黄素酸性强弱：大黄酸最强，因为具有羧基；大黄素第二，因为具有-酚羟基；其余三个化合物酸性相近，因都只具有2个-酚羟基。2.完成化学反应式三、分析题必做：1、提取分离工艺题大黄等蓼科植物药材中一般均含有下列4种化合物，现以如下提取分离工艺流程进行提取和初分。请问各化合物分别于什么部位得到? 请将各化合物按A、B、C、D代号，分别填于、中的合适部位，并简述其分离原理。 药材粉末 CHCl3回流提取 CHCl3提取液 适当浓缩 CHCl3浓缩液 5% NaHCO3液提取碱水层 CHCl3层中和、酸化 5% Na2CO3液提取结晶、重结晶 碱水层 CHCl3层 中和、酸化 0.5% NaOH液提取 结晶、重结晶 CHCl3层 碱水层 中和、酸化 结晶 分离原理：（请参照教科书内容，先按醌类化合物的酸性强弱功能基顺序排序，再用pH梯度萃取法予以叙述） A； B； D； C2、波谱综合解析题某化合物橙红色针晶，具有升华性，分子量254，分子式为C15H10O4；与10%NaOH溶液反应呈红色；波谱数据如下。UV maxnm（lg）：225（4.37），256（4.33），279（4.01），356（4.07），432（4.08）。IR maxcm-1：3100，1675，1621。1H-NMR（CDCl3） ：2.41（3H，br，s，W1/2=2.1Hz）；6.98（1H，br，s，W1/2=4.0Hz）；7.23（1H，d，J=8.5Hz）；7.30（1H，br，s，W1/2=4.0Hz）；7.75（1H，d，J=8.5Hz）；7.51（1H，m）。MS m/z：254，226，198。综合所给条件，解析出该化合物结构式（要求解析全部有用的条件和数据）并即将波谱数据在结构上对号标注。答：由化合物颜色及显色反应确定该化合物为蒽醌类化合物。由分子式确定其为游离蒽醌。升华性，碱液反应呈红色，均为羟基蒽醌类的典型性质；Mp：196196.5 ，符合一般蒽醌类化合物沸点较高的特点。分子式：C15H10O4，蒽醌类的母核由14个C组成，可能母核上还连有一个甲基。UV：第V峰为432 nm，可知有2个-OH；第III峰的lg值为4.01，示无-OH。IR：根据游离羰基（1675 cm-1）及缔合羰基（1621 cm-1）频率差为54，推知其可能存在1，8-二羰基。1H-NMR：7.75（1H，d，J = 8.5 Hz）、7.51（1H，m）、7.23（1H，d，J = 8.5 Hz）分别为左侧芳环C-5、C-6、C-7上质子，C-5质子处于低场；7.30（1H，br，s，W1/2 = 4.0 Hz）、6.98（1H，br，s，W1/2 = 4.0 Hz）为另一侧芳环的2个质子，由二者为宽峰、W1/2 = 4.0 Hz可知二者为间位偶合，同时与2.41（3H，br，s，W1/2 = 2.1 Hz）的甲基峰产生烯丙偶合，证明二者互与此甲基处于邻位碳上。 综上，该化合物应为大黄酚，化学结构如下：MS裂解峰解析如下：第五章 黄酮类化合物一、填空题必做：1、聚酰胺的吸附作用是通过聚酰胺分子上的（酰胺及羰基）和黄酮类化合物分子上的（酚羟基）形成（氢键缔合）而产生的。2、葡聚糖凝胶柱色谱分离黄酮苷时的原理主要是（分子筛作用），分子量大的物质（容易）洗脱；分离黄酮苷元时的原理是（吸附作用），酚羟基数目多的物质（难）洗脱。二、简答题必做：1、写出下列化合物的结构式，指出其结构类型。 山奈酚 槲皮素 杨梅素 芦丁 甘草素 山柰酚（kaempferol）， 黄酮醇类（flavonol） 槲皮素（quercetin）,黄酮醇类（flavonol） 杨梅素 (myricetin)，黄酮醇类（flavonol） 芦丁（rutin）， 黄酮醇类（flavonol） 甘草素(Liquiritigenin ) 二氢黄酮类(Flavonones)2、判断下列各组化合的Rf值大小或在色谱柱上的流出顺序。 下列化合物进行硅胶薄层层析，以甲苯-氯仿-丙酮（8:5:5）展开，判断其Rf值大小：A、 芹菜素 （5,7,4-三羟基黄酮） B、山奈酚 (3,5,7,4-四羟基黄酮)C、槲皮素 （3,5,7,3,4-五羟基黄酮）D、桑色素 （3,5,7,2,4-五羟基黄酮）E、高良姜素 （3,5,7-三羟基黄酮） EABCD 下列化合物进行纸层析，以BAW系统（4:1:5,上层）展开，判断其Rf值大小：A、木犀草素 （5,7,3,4-四羟基黄酮）B、刺槐素 （5,7-二羟基， 4-甲氧基黄酮）C、槲皮素D、芹菜素E、槲皮