《天然药物化学教学课件》第十一章

1 诊断试剂在结构测定中的应用 常用的诊断试剂 甲醇钠 NaOCH3 醋酸钠 NaOCOCH3 醋酸钠 硼酸 NaOCOCH3 H3BO3 三氯化铝 AlCl3 三氯化铝 盐酸 AlCl3 HCl 2 诊断试剂在结构测定中的应用 1 NaOMe 碱性强 酚OH易形成钠盐 PhOH PhO Na 从而增加电子云密度和流动性 红移 2 NaOAc 未熔融 碱性较弱 只能使黄酮母核上酸性较强的酚OH解离而使UV谱 红移 熔融 碱性 表现出与NaOMe类似的效果 3 诊断试剂在结构测定中的应用 3 NaOAc H3BO3 用于鉴定邻二酚OH 在醋酸钠碱性下 邻二酚OH与硼酸络合 引起峰带红移 4 诊断试剂在结构测定中的应用 4 AlCl35 AlCl3 HCl 分子中有3 OH 5 OH 邻二酚OH时 可与Al3 络合 引起吸收峰红移 铝络合物稳定性 黄酮醇3 OH 黄酮5 OH 二氢黄酮5 OH 邻二酚OH 二氢黄酮醇3 OH 5 诊断试剂对黄酮类化合物UV谱图的影响及结构的关系 6 诊断试剂对黄酮类化合物UV谱图的影响及结构的关系 7 练习 芦丁的UV光谱 CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3 HClNaOCOCH3NaOCOCH3 H3BO3 259 266sh 299sh 359272 327 410275 303sh 433271 300 364sh 402271 325 393262 298 387 8 练习 由UV光谱推断结构 CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3 HClCH3OHNaOCOCH3NaOCOCH3 H3BO3 259 266sh 299sh 359272 327 410275 303sh 433271 300 364sh 402259 266sh 299sh 359271 325 393262 298 387 红移51nm 有4 OH 紫移31nm B环有邻二酚羟基 红移43nm 只有5 OH 红移12nm 有7 OH 红移28nm 示B环有邻二酚羟基 9 氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用 常用溶剂 CDCl3 DMSO d6 C5H5N 当用DMSO d6时 5 OH 12 40 7 OH 10 93 3 OH 9 70 加入D2O交换后 OH信号消失 10 氢核磁共振基础知识 一 11 氢核磁共振基础知识 二 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C3CHC2CH2C CH3环烷烃 0 2 1 5 CH2ArCH2NR2CH2SC CHCH2C OCH2 CH CH3 1 7 3 CH2FCH2ClCH2BrCH2ICH2OCH2NO2 2 4 7 0 5 1 5 5 6 8 5 10 5 12 CHCl3 7 27 4 6 5 9 9 10 OHNH2NH CR2 CH R RCOOH RCHO 常用溶剂的质子的化学位移值 D 特征质子化学位移 12 Chemicalshift d ppm Cl2CHCH3 4lines quartet 2lines doublet CH3 CH 核磁共振基础知识 三 13 Chemicalshift d ppm BrCH2CH3 4lines quartet 3lines triplet CH3 CH2 核磁共振基础知识 四 14 Chemicalshift d ppm BrCH CH3 2 7lines septet 2lines doublet CH3 CH 核磁共振基础知识 五 15 Chemicalshift d ppm OCH3 核磁共振基础知识 六 16 doubletofdoublets doublet doublet 核磁共振基础知识 七 17 Chemicalshift d ppm ClCH2 CH3 ClCH2CH2CH2CH2CH3 1H 核磁共振基础知识 八 18 1H NMR在黄酮结构分析中的应用 A环质子B环质子C环质子糖上质子取代基团质子 芳环质子芳环质子与类型有关端基质子 OH CH3 其他质子 OCH3 OCOCH3 黄酮类化合物各质子的信号特征 峰形状 J 峰面积 符合芳环质子规律 19 黄酮类化合物A B环的取代模式 A环取代模式 B环取代模式 20 黄酮类化合物1H NMR谱 5 7 二取代黄酮 A环 21 5 7 二取代黄酮实例 芹菜素 22 5 H7 9 8 2 d J 9 0Hz 6 H 6 7 7 1 dd J 9 0 2 5Hz 8 H 6 7 7 0 d J 2 5Hz 7 取代黄酮 A环 黄酮类化合物1H NMR谱 23 7 取代黄酮实例 刺槐亭 24 B环质子形成H 2 6 及H 3 5 两组形成AA BB 系统总体比A环质子低场H 2 6 比H 3 5 低场 4 取代黄酮 B环 黄酮类化合物1H NMR谱 25 4 取代黄酮实例 芹菜素 26 Chemicalshift d ppm OCH3 AA BB 取代模式 27 对于黄酮与黄酮醇H 5 作为一个二重峰 d J 8 5Hz 出现在6 7 7 1处H 2 d J 2 5Hz 及H 6 dd J 8 5 2 5Hz 信号出现在 7 2 7 9 异黄酮 二氢黄酮及二氢异黄酮H 2 5 6 作为一个多重峰出现在 6 7 7 1 3 4 取代黄酮 B环 黄酮类化合物1H NMR谱 28 3 4 取代黄酮实例 木犀草素 29 若3 位和5 位取代基相同时 H 2 H 6 作为一个单峰 出现在 6 50 7 50 若3 位和5 位取代基不相同时 H 2 H 6 将以不同的化学位移分别作为二重峰出现 J 2 0Hz 3 4 5 取代黄酮 B环 黄酮类化合物1H NMR谱 30 刺槐亭 3 4 5 取代黄酮 31 C环 黄酮及异黄酮 黄酮类C环1H NMR谱 32 黄酮类C环1HNMR实例 芹菜素黄酮 33 黄酮类C环1HNMR实例 奥洛波尔异黄酮 34 黄酮类C环1HNMR 二氢黄酮 35 黄酮类C环1HNMR实例 甘草素二氢黄酮 36 黄酮类C环1HNMR实例 二氢黄酮醇 37 黄酮类C环1HNMR实例 二氢槲皮素二氢黄酮醇 38 黄酮类C环1HNMR H 6 5 6 7 1H d J 17 0Hz H 7 3 7 7 1H d J 17 0Hz 苄氢6 5 6 7 1H s CDCl3 6 4 6 9 1H s DMSO d6 查耳酮及橙酮 39 黄酮类化合物1H NMR谱 糖 40 黄酮类1HNMR实例 芹菜素 7 O葡萄糖苷 41 黄酮类化合物1HNMR 5 OH 12ppm 7 OH 11ppm 3 OH 10ppm 其他取代基 42 黄酮类型1HNMR实例 5 OH 7 OH 4 OH 3 OH 木犀草素 43 黄酮类化合物红外光谱 C O1690 1610cm 1 OH3300 3200cm 1 芳环骨架振动 1600 1500 1450cm 1 44 质谱在黄酮类化合物鉴定中的应用 方法 EI MS 电子轰击质谱 FD MS 场解吸质谱 FAB MS 快原子轰击质谱 苷元 EI MS可得到分子离子峰 强 往往为基峰 苷 用FD MS FAB MS或将甙作成甲基化或三甲基硅醚化衍生物 再测EI MS 45 主要碎片离子峰为裂解途径I产生的A1和B1母核确定及裂解途径II产生的 B2 A B 环取代情况 裂解途径IRDA裂解 EI MS裂解规律 46 裂解途径II 通常 上述两种基本裂解途径是相互竞争 相互制约的 并且 途径I裂解产生的碎片离子丰度大致与途径II裂解产生的碎片离子的丰度互成反比 EI MS裂解规律 47 结构研究中注意的问题 化学法 将黄酮类化合物与结构相似的已知化合物的旋光度进行比较来测定构型 单晶X 衍射法 常用方法之一 可信度高 但化合物必须是晶体 核磁共振法 需使用手性的氘代试剂 利用其引起的化学位移的差异来确定构型 圆二色光谱及CD激子手性法 立体构型 48 习题 有下列四种黄酮类化合物A R1 R2 HB R1 H R2 RhaC R1 Glc R2 HD R1 Glc R2 Rha 比较其酸性及极性的大小 酸性 极性 比较这四种化合物在如下三种色谱中Rf值大小顺序 1 硅胶TLC 条件CHCl3 MeOH4 1展开 Rf值 2 聚酰胺TLC 条件60 甲醇 水展开 Rf值 3 纸色谱 条件8 醋酸水展开 Rf值 49 从某中药中分离得到一淡黄色结晶I 盐酸镁粉反应呈紫红色 Molish反应阳性 FeCl3反应阳性 ZrOCl2反区呈黄色 但加入枸橼酸后黄色褪去 A经酸水解所得苷元ZrOCl2 拘檬酸反应黄色不褪 水解液中检出葡萄糖和鼠李糖 A的UV光谱数据如下 化合物I的1H NMR DMSO d6 6 18 1H d J 2 5Hz 6 33 1H d J 2 5Hz