12 生物碱.ppt

1、酚性生物碱是分子中具有酚羟基或烯醇基，具有酸碱两性，可溶于碱水或酸水溶液中。 如：具酚羟基的吗啡碱,可溶于稀酸和苛性碱液（NaOH碱液）中，难溶于一般有机溶剂。如果将吗啡分子中的酚羟基甲基化，转为只有碱性的可待因，则可增加其在氯仿等亲脂性有机溶剂中的溶解度。,四、生物碱检识,生物碱的检识通常用沉淀反应和显色反应来进行。,大多数生物碱能和某些酸类、重金属盐类以及一些较大分子量的复盐反应，生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀。,1、沉淀反应,重要内容，P369太简要！,生成不溶性复盐类: 硅钨酸、苦味酸、 磷钼酸试剂等,生成疏松的配合物: 碘-碘化钾试剂,生成不溶性加成物：碘化铋钾、碘化汞钾等 重金属盐

2、类,生物碱 沉淀试剂,常用的生物碱沉淀试剂,酸类,硅钨酸(Bertrand试剂) （Silicotungstic acid）,SiO212WO3,浅黄色或灰白色沉淀（乳白色）（4BSiO212WO32H2O）,注意事项：,通常在酸性水溶液中生物碱成盐的状态下进行；（若在碱性条件下则本身将产生沉淀） 在稀醇或脂溶性溶液中检查时，则溶液中含水量应在50%以上；（大于50%的醇溶液可使沉淀溶解） 沉淀试剂不易加入多量，尤其是过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解。,个别生物碱如麻黄碱、咖啡碱不反应。 多在酸性溶液中反应，个别在中性条件，如苦味酸。 一般三种以上的沉淀试剂均有反应，可判断为阳性。 多糖、鞣质

3、等非生物碱也能反应，溶液需净化处理 。,2、显色反应,生物碱常用的显色反应,某些试剂能与一些生物碱反应生成有颜色的溶液。,五、碱性,1、共轭酸碱概念及强度表示,(1) 氮原子的杂化度,2、碱性与分子结构的关系,(2) 诱导效应,吸电子诱导效应（-I）：吸电子基团使氮原子上电子云密度 降低，从而使碱性降低。（吸电子基团：醚键，双键，-COO-，-OH，-COOH， -CO-，苯等） 供电子诱导效应（+I）：供电子基团使氮原子上电子云密度 增大，从而使碱性增大。（供电子基团：烷基、甲基、氨基）,2、碱性与分子结构的关系,季铵 仲胺 伯胺 叔胺 why？,但是叔胺碱性弱于仲胺，其原因是由于立体影响（

4、即位阻），即叔胺结构中的三个甲基阻碍了氮原子对质子的结合能力而使碱性降低。,季铵 仲胺 伯胺 叔胺,(2) 诱导效应,2、碱性与分子结构的关系,(4）共轭效应 氮原子孤电子对与双键成p-共轭体系时，使氮原子电子云密度降低，而碱性较弱。,常见的p-共轭效应：,2、碱性与分子结构的关系,酰胺型,苯胺型,烯胺型,(4）共轭效应,当氮原子位于稠环桥头时，不易发生质子化反应，同时由于双键的吸电作用而使碱性减弱。,士的宁 pKa 8.20,新士的宁pKa 3.8,比较：N1 、N2 碱性大小,N1 N2,(5）立体效应（空间效应）,尽管质子H的体积较小，但生物碱氮原子质子化时，仍受到立体效应的影响，使其碱

5、性增强或减弱。,麻黄碱,甲基麻黄碱,如：,pKa 9.56,pKa 9.30,2、碱性与分子结构的关系,甲基空间位阻使碱性降低,（6)分子内氢键,2、碱性与分子结构的关系,生物碱的共轭酸盐若能生成稳定的分子内氢键（与含氧基团），则碱性增强。,和钩藤碱 pka 6.32,异和钩藤碱 pka 5.20,碱性强弱小结：,诱导供电碱性 诱导吸电碱性 共轭碱性 空间位阻碱性 形成分子内氢键碱性,习题1：比较碱性强弱,A,B,C,ACB,习题2：比较碱性强弱,习题3：（考研真题）,生物碱提取的小结,吸附剂、洗脱剂、化合物的性质三者的关系 吸附剂：柱色谱法常用硅胶、氧化铝等；氧化铝通常选中 性或偏碱性。 洗

6、脱剂：分离游离Alk时，常以苯、乙醚、氯仿等溶剂洗 脱。 化合物极性判断： 在相似结构分子中：双键增加 极性增强 含O官能团增加 极性增强,3、根据生物碱的极性差异色谱法,羧基 酚羟基醇羟基 醛 酮 酯 醚 烯 烷,5、利用生物碱分子中特殊功能基的性质,具有酚羟基（Ar-OH）的Alk： 含Ar-OH 的Alk + 苛性碱 钠盐（溶于水）与非酚性碱分离。例如鸦片中的酚性碱吗啡及非酚性碱可待因的分离，就是根据这一原理进行的。,阿片总生物碱盐溶液,NaOH调pH10， CHCl3萃取,CHCl3层,NaOH层,（吗啡）,（可待因）,可利用内酯溶于碱液开环成盐，加酸又环合析出的性质，而与不含内酯结构

7、的生物碱分离。例如喜树碱与其他生物碱的分离就是根据这一原理进行的。,具有内酯结构（R-O-C=O）的Alk：,喜树碱,5、利用生物碱分子中特殊功能基的性质,具有酰胺键(-CO-NH-)的Alk：,例如：苦参碱,苦参碱分子中有酰胺键，于氢氧化钾的乙醇溶液中加热，因皂化反应而生成苦参碱酸钾，增大了水溶性，从而与不能或不易皂化的其他生物碱分离。,5、利用生物碱分子中特殊功能基的性质,（一）所含取代基的确定方法,1、Ar-OH的确定：FeCL3反应,2、亚甲二氧基结构的确定：Labat反应,3、苄基的确定：Vitali反应,(二) 分子骨架的测定,1. Hoffman降解（C-N键裂解）（Hofman

8、n degradation) ，又称彻底甲基化(exhaustive methylation) 。 霍夫曼降解是指胺（伯、仲、叔胺）与CH3I等作用形成具有-H的季铵盐后，再与碱加热发生H消除（或称1,2消除），生成H2O、烯和胺的反应。,一、 化学方法鉴定生物碱,1.Hoffman降解,（）所需试剂：CH3I, Ag2O （）机理：E2消除：C-N键的裂解与-H的脱去同时进行 （）所需要的条件：（1）具有-H； （2）以反式E2消除为主。 （）应用：可以通过CH3I的消耗量而了解N原子的存在状态,Hofmann反应每次只能使一个C-N键断裂,1.Hoffman降解,N在直链上，一次Hoffma