苯丙素类化合物

.,第五章,苯丙素类化合物phenylpropanoids,.,学习要求,1、掌握香豆素的结构类型、编号方式及重要代表化合物。2、掌握香豆素的性状特点及溶解性特点。3、掌握香豆素碱水解的原理及应用。4、掌握香豆素各种显色反应的反应试剂、原理、特点及鉴别意义。5、掌握香豆素各种提取方法的原理、适应范围及注意事项。6、掌握香豆素的荧光特点及应用。,.,含义:是指基本母核具有一个或几个C6C3单元的天然有机化合物类群。存在形式：单独存在：C6-C3以2个、3个、4个或更多的C6-C3结构单元聚合而成,第一节概述：,.,.,第二节苯丙素类：,丁香酚细辛醚细辛醚,.,紫丁香苷桂皮醛,苯丙醇类：,苯丙醛类：,.,苯丙酸类：,咖啡酸阿魏酸丹参素,.,苯丙酸类化合物常与不同的醇、氨基酸、糖或有机酸等结合成酯存在，其中一些化合物还有较强的生理活性。绿原酸（chlorogenicacid）绿原酸是3-咖啡酰奎宁酸，存在于很多中药如茵陈、金银花中，是其抗菌、利胆的有效成分。,苯丙酸衍生物,.,.,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/MeOHPauly试剂：重氮化的磺胺酸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的苛性碱甲醇溶液处理。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。,.,香豆素类coumarins,.,第三节香豆素类coumarins,学习目标:1、掌握香豆素类化合物的结构类型、理化性质（形状、溶解性、与碱液的作用）、提取分离方法。2、掌握香豆类化合物的显色反应。学习重点:香豆素的结构类型、理化性质、显色反应及提取分离方法。,.,第三节香豆素类coumarins,学习内容:1、香豆素类化合物的结构类型2、香豆素类化合物理化性质3、香豆素类化合物提取分离方法4、香豆素类化合物的检识,.,当归白芷茵陈,.,蛇床子补骨脂秦皮,.,香豆素具有苯骈-吡喃酮结构。可看成是顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯类化合物。,第三节香豆素类coumarins,.,香豆素主要取代基：,羟基（7-位多见）、甲氧基、异戊烯氧基、异戊烯基等。,.,分布：存在于伞形科、芸香科、豆科、菊科、茄科、瑞香科等科中。与其生源相近的桂皮酸、黄酮类、木脂素等常伴生。多数存在于植物的花、茎、叶、果中。尤以幼嫩的叶芽中含量高。生物活性：七叶内酯和苷能治疗痢疾；滨蒿内酯能解痉、利胆；瑞香素、伞形花内酯可抗炎、止痛；蛇床子素可冶脚癣、湿疹、阴道滴虫等；白芷能扩冠。补骨脂素具吸收紫外线，抗辐射作用。,.,香豆素结构类型,苯骈-吡喃酮环上有无取代，7-羟基与6、8-异戊烯基成环情况,简单香豆素呋喃香豆素吡喃香豆素其他香豆素Simplecoumarinspyranocoumarinsfuranocoumarinsothercoumarins,环合、降解,环合、不降解,.,香豆素结构类型及代表化合物：,结构类型,代表化合物,简单香豆素,伞形花内酯（7-OH香豆素）瑞香内酯(7、8-二OH香豆素)七叶内酯(6、7-二OH香豆素)七叶苷(7-OH，6-O-葡萄糖苷)滨蒿内酯(6、7-二OCH3香豆素)蛇床子素（7-OCH3，8-异戊烯基）,.,补骨脂内酯（母核结构）佛手苷内酯（5-OCH3）花椒毒内酯（8-OCH3）欧前胡内酯（8-异戊烯氧基）紫花前胡内酯（未降解的二氢香豆素）,呋喃香豆素（线型）6、7-呋喃香豆素,代表化合物,香豆素结构类型及代表化合物：,.,呋喃香豆素（角型）7、8-呋喃香豆素,代表化合物,香豆素结构类型及代表化合物：,当归素（白芷内酯，母核结构）虎耳草素(5、6-二OCH3)异佛手苷内酯（5-OCH3）,.,代表化合物,香豆素结构类型及代表化合物：,吡喃香豆素（线型）6、7-吡喃香豆素,紫花前胡醇,.,代表化合物,香豆素结构类型及代表化合物：,白花前胡丙素,吡喃香豆素（角型）7、8-吡喃香豆素,.,代表化合物,香豆素结构类型及代表化合物：,-吡喃酮环上有取代基香豆素二聚体、三聚体异香豆素,茵陈内酯,其他香豆素,.,.,习题,1、某一香豆素苷经酶水解后的苷元可溶于热的氢氧化钠中，是由于结构中含有A、不饱和酮B、酮基C、甲氧基D、苯环E、内酯环2、天然香豆素可分为（）类、（）类、（）类、（）类。3、呋喃香豆素按照结构形式又分为（）型和（）型。,.,二香豆素的性质,（一）性状1、游离香豆素：多为结晶性物质；亦有呈玻璃态或液态。分子量小的具芳香气味、挥发性及升华性。2、香豆素苷：一般呈粉末或晶体状。无挥发性及升华性。,.,（二）溶解性：具有苷及苷元溶解性的一般规律。,（三）荧光性在紫外灯下呈蓝色或蓝紫色荧光，在碱性溶液中荧光增强,.,荧光性质,香豆素在可见光下为无色或浅黄色结晶在紫外光下显蓝色荧光，一般香豆素遇碱荧光都增强在C7位导入羟基后荧光增强7-OH香豆素加碱后，荧光变为绿色C6，C7位有-OH，荧光减弱C7，C8位有-OH，荧光消失羟基醚化后荧光减弱呋喃香豆素荧光较弱,.,（四）内酯环的性质（碱水解）,应用：碱溶酸沉法提取香豆素注意：加热时间不宜太长不能与浓碱共沸（裂解酚类或酚酸）侧链有酯键的不宜用碱水提取、分离，以免降解。,.,如C8位取代基的适当位置上有C=O、C=C、环氧等结构者，可与水解新生成的酚羟基起缔合、加成等作用，可阻碍内酯的恢复。如：,.,（四）显色反应,反应类型反应试剂反应特点鉴别特点及意义,异羟肟酸铁反应盐酸羟胺、Fe+红色络合物内酯结构,三氯化铁反应Fe+Cl3溶液绿色墨绿色酚羟基,Emerson反应4-氨基安替比林红色同上铁氰化钾（OH）,Gibbs反应2，6-二氯苯醌蓝色酚羟基对位无取代氯亚胺6-有无取代,.,（1）异羟肟酸铁反应-内酯的显色反应碱性条件下，香豆素内酯开环，并与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。,.,（2）与酚类试剂的反应具有酚羟基，可与FeCl3试剂产生颜色反应；若酚羟基的对位未被取代，或6-位上没有取代，其内酯环碱化开环后，可与Gibbs试剂、Emerson试剂反应。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,.,Gibbs反应反应条件：符合以上条件的香豆素乙醇溶液在弱碱条件下，2,6-二氯(溴）醌氯亚胺试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。,.,Emerson反应反应条件：符合以上条件的香豆素的碱性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的铁氰化钾试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。,.,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。,.,课堂练习,1、紫外灯下常呈蓝色荧光的化合物是（）A黄酮苷B酚性生物碱C萜类D7-羟基香豆素2、下列化合物荧光最强的是（）。,.,3、哪种化合物能发生Gibbs反应（）。,.,4、紫外灯下常呈蓝色荧光，能升华的化合物是（）。、黄酮苷、酸性生物碱、萜类、香豆素5、没有挥发性也不能升华的是（）。、咖啡因、游离蒽醌类、游离香豆素类、香豆素苷类6、香豆素类化合物的基本母核为（）。7、香豆素类化合物，多具有蓝色或蓝绿色（）。8、香豆素因具有内酯结构，可溶于碱液中，因此可以用（）法提取，小分子香豆素因具有（），可用水蒸气蒸馏法提取。,.,化学方法鉴别,.,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,.,氧化反应,（1）高锰酸钾高锰酸钾进行氧化，可使C3-C4双键断裂生成水杨酸的衍生物；高锰酸钾作用于被饱和的二氢香豆素，则因C3-C4间无双键而不易氧化断裂，结果氧化反应发生在香豆素的苯环上，生成丁二酸。高锰酸钾先行氢化再用高锰酸钾氧化，产物除丁二酸外，还可获得具有侧链结构的羧酸。,.,（2）铬酸铬酸作为氧化剂较为温和，一般只氧化侧链或氧化苯环转变为醌的衍生物，它并不影响-吡喃酮环。（3）臭氧臭氧先作用于香豆素的侧链双键，然后是呋喃或吡喃环上的双键，最后在剧烈条件下才能作用在-吡喃酮环上的双键。（4）过氧化氢呋喃香豆素类呋喃环上C2和C3未被取代时，用碱性过氧化氢氧化，可生成2，3-呋喃二羧酸。,.,（一）提取1、水蒸气蒸馏法小分子游离香豆素的挥发性2、碱溶酸沉法内酯的性质3、溶剂法系统溶剂法（石油醚、乙醚、乙醇、水）；甲醇或乙醇提取，结合溶剂法、大孔树脂法,三香豆素提取分离,.,（一）提取,.,（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。,.,酚性成分,加Et2O提出不水解成分,挥干Et2O加NaOH/H2O水解,NaHCO3/H2O萃取,NaOH/H2O萃取,乙醚萃取液,NaHCO3/H2O,Et2O,Et2O,NaOH/H2O,OH-/H2O,Et2O,OH-/H2O,H2O,Et2O,酸性成分,中性成分,加酸中和，加Et2O萃取,香豆素类内酯成分,.,秦皮,秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树Fraxinusrhynchophylla、白蜡树F.chinensis、尖叶白蜡树F.szaboana、宿柱白蜡树F.stylosa的干燥枝皮或干皮，主产于吉林、辽宁及河南等地。具有清热燥湿、清肝明目、止泻等功效，用于痢疾、泄泻、赤白带下、目赤肿痛等症。秦皮主要含七叶内酯、七叶苷、秦皮素(fraxetin)、秦皮苷(fraxin)等，其中七叶内酯和七叶苷是抗炎、镇咳、镇痛的有效成分。,RR七叶内酯H秦皮素H七叶苷glc秦皮苷glc,.,.,（二）香豆素分离,1、溶剂法2、色谱法极性小游离态硅胶吸附分离。极性大苷反相色谱（Rp-18、Rp-8）,.,、荧光：多呈蓝色或紫色荧光，羟基香豆素类有较强兰色荧光，加碱后荧光增强、颜色变绿，呋喃香豆素类显蓝色或褐色。应用：色谱（TLC、PC）检识,四香豆素的检识,.,、显色反应,异羟肟酸铁反应：香豆素的内酯环三氯化铁反应：酚羟基的有无Gibbs反应：位是否有取代基Emerson反应：位是否有取代基,.,第五节木脂素,含义：木脂素是一类由二分子苯丙素衍生物（单位）聚合而成的天然化合物，由于主要存在于植物的木质部或开始析出时呈树脂状，所以称木脂。,.,简单木脂素-缩合,7-79-97-9,单环氧木脂素,缩合,9-9内酯环,木酯内酯,9-7缩合,双环氧木脂素,6-7缩合,环木脂素,联苯环新烯型木脂素,两个苯环相连,新木脂素,（非-缩合，两个苯环直接相连）,9-9内酯环,环木脂内酯,依环合方向,1-苯代萘内酯4-苯代萘内酯,木脂素的结构类型：,.,简单木脂素,单环氧木脂素,木脂素的结构类型：,.,木脂素的结构类型：,环木脂素,木脂内酯,4-苯代萘内酯1-苯代萘内酯,环木脂内酯,.,联苯环辛烯型木脂素新木脂素双环氧木脂素,木脂素的结构类型：,.,牛蒡子苷元R=H连翘脂素R=H牛蒡子苷R=glc连翘苷R=glc,主要代表化合物：,.,厚朴酚五味子醇,主要代表化合物：,.,二木脂素的性质,1性状多数为无色结晶，一般无挥发性，少数具升华性。,2溶解性：游离木脂素多具亲脂性，易溶于有机溶剂（苯、乙醚、氯仿、乙醇），难溶于水，具酚羟基的木脂素可溶于碱水液中。木脂素苷水溶性增大。,.,木脂素的性质：,3光学活性与异构化作用：木脂素常有不对称碳原子或不对称中心，多数具有光学活性，遇酸易异构化（双环氧木脂素），而木脂素的生物活性与其立体结构有一定关系（鬼臼毒脂素的抗癌活性），因此，在木脂素的提取分离过程中应尽量避免与酸碱的接触，以防止其构型的改变。,.,1、系统溶剂（石油醚、乙醚、乙酸乙酯等）依次萃取，按极性大小分离。2、碱溶酸沉法主要用于酚性、内酯结构的木脂素的分离纯化。3、色谱法（吸附原理、硅胶、中性氧化铝）用于难分离木脂素的分离。,三木脂素的提取分离,原料乙醇、丙酮提取浓缩醇提物,.,1三氯化铁反应酚羟基鉴别反应2Labat反应（没食子酸、浓硫酸）：检查亚甲二氧基（阳性呈蓝绿色）3Ecgrine反应（变色酸、浓硫酸）：检查亚甲二氧基（阳性呈蓝紫色）,四木脂素的检识,木脂素没有特征性的理化检识方法，常用的检识方法主要是针对木脂素结构中的功能基检识：,.,本章练习,思考题：1香豆素基本母核的结构特征是什么？可分为哪几种类型？2香豆素的显色反应有哪些？3香豆素有哪些常用的提取分离方法？4秦皮中所含主要成分是什么？如何提取分离？,.,教学参考,苯丙素类化合物分简单苯丙素、木脂素、香豆素三大类。木脂素又分二苯丁酸内酯木脂素、二苯丁烷木脂素、二苯基环辛二烯木脂素、芳基四氢萘木脂素、呋喃木脂素、萘类木脂素、新木脂素、阿朴木脂素等几类；香豆素分二氢角形吡喃香豆素、二氢角形呋喃香豆素、二氢线形吡喃香豆素、二氢线形呋喃香豆素、简单香豆素、角形吡喃香豆素、角形呋喃香豆素、线形吡喃香豆素、线形呋喃香豆素、双香豆素、其他香豆素几类。香豆素：柑橘中所含有的香豆素是目前已被科学家充分肯定的抗癌物质。研究结果表明，香豆素的抗癌功能形成途径主要有二：一是香豆素通过解毒酶的作用使癌物质解毒；二是与癌物质拮抗抑制其代谢的活性化。这两方面的作用主要在癌的起始阶段产生抑制效果。,.,木脂素是一类由苯丙素双分子聚合而成的天然成分，组成木脂素的单体有四种：桂皮酸，偶有桂皮醛；桂皮醇；丙烯苯；烯丙苯。木脂素可分为二类，一类