第五章苯丙素类化合物54

1、 第五章第五章 苯丙素类化合物苯丙素类化合物授课教师授课教师:北京中医药大学北京中医药大学 李强李强 第一节第一节 概概 述述 苯丙素含义苯丙素含义 是指基本母核具有一个或几个是指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的天然有机化合物类单元的天然有机化合物类群。群。 广义：包括广义：包括简单苯丙素、香豆素、木脂素和木质素、黄酮，涵盖了多数的简单苯丙素、香豆素、木脂素和木质素、黄酮，涵盖了多数的天然芳香组化合物。天然芳香组化合物。 狭义：狭义：简单苯丙素、香豆素、木脂素简单苯丙素、香豆素、木脂素第二节第二节 简简 单单 苯苯 丙丙 素素 是中药中常见的芳香族化合物，结构上属于是中药中常见的芳香族化

2、合物，结构上属于苯苯丙烷丙烷衍生物。衍生物。简单苯丙素简单苯丙素苯丙烯类苯丙烯类苯丙醇类苯丙醇类苯丙醛类苯丙醛类苯丙酸类苯丙酸类（一）苯丙烯类（一）苯丙烯类HOH3COH3COH3COOCH3OCH3丁香酚丁香酚茴香醚茴香醚细辛醚细辛醚（二）苯丙醇类（二）苯丙醇类HOH3COCH2OH松柏醇松柏醇 （三）苯丙醛类（三）苯丙醛类 CHO桂皮醛桂皮醛 （四）苯丙酸类（四）苯丙酸类 桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸、丹参素桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸、丹参素COOHH3COHOHOHOCOOH咖啡酸咖啡酸阿魏酸阿魏酸 简单苯丙素苷或酯，具有较强的生理活性。简单苯丙素苷或酯，具有较强的生理活性。绿原酸（茵陈）绿原酸（

3、茵陈）-利胆利胆3，4-二咖啡酰基奎宁酸（金银花）二咖啡酰基奎宁酸（金银花）-抗抗菌菌荷包花苷荷包花苷A（南沙参）（南沙参）-抗血小板聚集成抗血小板聚集成分分二、提取分离二、提取分离1. 苯丙烯、苯丙醛、苯丙酸的酯类苯丙烯、苯丙醛、苯丙酸的酯类衍生物具有衍生物具有挥发性，是挥发油芳香族化合物的主要成分，挥发性，是挥发油芳香族化合物的主要成分，可用水蒸气蒸馏可用水蒸气蒸馏。2. 苯丙酸衍生物可用有机酸的方法提取。苯丙酸衍生物可用有机酸的方法提取。实例：兴安升麻实例：兴安升麻 P 100流程。流程。第三节第三节 香香 豆豆 素（素（Coumarin） 是一类具有苯骈是一类具有苯骈-吡喃酮母核的天然

4、产物的总称吡喃酮母核的天然产物的总称 也可看成是顺式也可看成是顺式邻羟基桂皮酸脱水形成的内酯类化合邻羟基桂皮酸脱水形成的内酯类化合物物OO12345678香豆素顺式邻羟基桂皮酸COOHHOH+H2O简介 香豆素最早由香豆中获得，又因具有芳香气香豆素最早由香豆中获得，又因具有芳香气味而得名。味而得名。 它广泛存在于伞形科、芸香科、豆科、菊科、它广泛存在于伞形科、芸香科、豆科、菊科、茄科、瑞香科等科中。茄科、瑞香科等科中。 常与桂皮酸、黄酮类、木脂素等伴生。常与桂皮酸、黄酮类、木脂素等伴生。 存在于植物的花、茎、叶、果中。尤以幼嫩存在于植物的花、茎、叶、果中。尤以幼嫩的叶芽中含量高。的叶芽中含量高

5、。生物活性生物活性：七叶内酯和苷七叶内酯和苷-治疗痢疾治疗痢疾滨蒿内酯滨蒿内酯-解痉、利胆解痉、利胆瑞香素、伞形花内酯瑞香素、伞形花内酯-抗炎、止痛。抗炎、止痛。 蛇床子素蛇床子素-脚癣、湿疹、阴道滴虫。脚癣、湿疹、阴道滴虫。 白芷：扩冠。白芷：扩冠。补骨脂素补骨脂素-吸收紫外线，抗辐射作用吸收紫外线，抗辐射作用Calanolide A（胡桐中）（胡桐中）-抗爱滋病抗爱滋病一、结构与分类一、结构与分类 依据：在依据：在-吡喃酮环上有无到取代，吡喃酮环上有无到取代，7位羟基是否和位羟基是否和6、8位取代异戊烯基缩合形成呋喃环、吡喃环位取代异戊烯基缩合形成呋喃环、吡喃环香豆素香豆素简单香豆简单香豆

6、素类素类呋喃香豆呋喃香豆素类素类吡喃香豆吡喃香豆素类素类其它香豆其它香豆素类素类 （一）简单香豆素类（一）简单香豆素类 仅在苯核上具有取代基的香豆素仅在苯核上具有取代基的香豆素 且且7-OH未与未与6（或（或8）位形成呋喃环或吡喃环结构）位形成呋喃环或吡喃环结构 多数在多数在7-位有含氧基团取代，其它位常见有羟基，位有含氧基团取代，其它位常见有羟基，甲氧基和异戊烯基。甲氧基和异戊烯基。 伞形花内酯，七叶内酯，七叶苷，滨蒿内酯，蛇床子素，当归内酯伞形花内酯，七叶内酯，七叶苷，滨蒿内酯，蛇床子素，当归内酯瑞香内酯等瑞香内酯等854321OHOROO（二）呋喃香豆素（二）呋喃香豆素 呋喃香豆素是香豆

7、素核上的异戊烯基与邻位呋喃香豆素是香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合而成。酚羟基环合而成。 根据并合的位置分为线型（根据并合的位置分为线型（6，7环和）与角环和）与角型（型（7，8环和）。环和）。 （102页实例）页实例）OO12345678OOO12345678O（三）吡喃香豆素（三）吡喃香豆素 吡喃香豆素是由香豆素苯环上异戊烯基和邻吡喃香豆素是由香豆素苯环上异戊烯基和邻位羟基环合形成位羟基环合形成2，2-二甲基二甲基-吡喃环结构。吡喃环结构。也分线型、角型。（也分线型、角型。（103页实例）页实例）OO12345678OOO12345678O 上述三种以外的香豆素上述三种以外的香豆素 常

8、见常见-吡喃酮环上有苯基、羟基、异戊烯基的取吡喃酮环上有苯基、羟基、异戊烯基的取代。也有碳碳或醚氧键相连的二聚体、三聚体。代。也有碳碳或醚氧键相连的二聚体、三聚体。 OHOHOH2CO OHOO（四）其它香豆素（四）其它香豆素 异香豆素异香豆素 香豆素的异构体，植香豆素的异构体，植物中多数为二氢异香物中多数为二氢异香豆素的衍生物。豆素的衍生物。O12345678O 二、理化性质二、理化性质 （一）物理性质（一）物理性质 游离香豆素游离香豆素-多有完好的结晶，大多具香味。多有完好的结晶，大多具香味。 小分子的有挥发性和升华性。苷则无。小分子的有挥发性和升华性。苷则无。 在紫外光照射下，香豆素类成

9、分多显蓝色或紫色在紫外光照射下，香豆素类成分多显蓝色或紫色荧光。荧光。 （二）溶解性（二）溶解性 游离香豆素游离香豆素-难溶于冷水，可溶于沸水，易溶难溶于冷水，可溶于沸水，易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇。于苯、乙醚、氯仿、乙醇。 香豆素苷香豆素苷-能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。醚、苯等极性小的有机溶剂。 香豆素遇碱水解香豆素遇碱水解与稀碱水作用可水解开环，形成水溶性的顺与稀碱水作用可水解开环，形成水溶性的顺式邻羟基桂皮酸的盐。式邻羟基桂皮酸的盐。酸化，又可立即环合形成脂溶性香豆素而析酸化，又可立即环合形成脂溶性香豆素而析出。出。如果与碱液长时

10、间加热，将转为反式邻羟如果与碱液长时间加热，将转为反式邻羟基桂皮酸的盐，酸化后不能环合。基桂皮酸的盐，酸化后不能环合。与浓碱共沸，往往得到的是裂解产物与浓碱共沸，往往得到的是裂解产物酚类或酚酸。酚类或酚酸。（三）内酯的碱水解（三）内酯的碱水解反邻羟桂皮酸反邻羟桂皮酸盐顺邻羟桂皮酸盐 香豆素COOHO+HCOOO长时间_OH_COOO_OHH+OOHNaNa （四）与酸反应（四）与酸反应 酚羟基的邻位有异戊烯基等不饱和侧链，在酸性酚羟基的邻位有异戊烯基等不饱和侧链，在酸性条件下能环合条件下能环合 有醚键，能水解有醚键，能水解 具有邻二醇结构的香豆素会重排。具有邻二醇结构的香豆素会重排。1.异羟肟

11、酸铁反应异羟肟酸铁反应 内酯在碱性条件下开环，与盐酸羟胺缩合，内酯在碱性条件下开环，与盐酸羟胺缩合，在酸性条件下，与三价铁离子络和成红色。在酸性条件下，与三价铁离子络和成红色。p 内酯内酯异羟肟酸铁反应、盐酸羟胺（碱性）、红色异羟肟酸铁反应、盐酸羟胺（碱性）、红色2.酚羟基反应酚羟基反应 FeCl3溶液与具酚羟基物质反应产生绿色至墨绿色溶液与具酚羟基物质反应产生绿色至墨绿色沉淀沉淀 若酚羟基的邻、对位无取代，可与重氮化试剂反应若酚羟基的邻、对位无取代，可与重氮化试剂反应而显红色至紫红色。而显红色至紫红色。p含酚羟基的化合物含酚羟基的化合物三氯化铁反应、三氯化铁反应、FeCl3、绿色、绿色（五）

12、显色反应（五）显色反应3. Gibbs反应反应 Gibbs试剂试剂2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，在二氯（溴）苯醌氯亚胺，在弱碱性条件下，与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝弱碱性条件下，与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。色化合物。6位无取代的香豆素显阳性。位无取代的香豆素显阳性。pPh-OH对位无取代对位无取代Gibbs反应，反应， Gibbs试剂，蓝色试剂，蓝色4Emerson反应反应 Emerson试剂试剂2%的的4-氨基安替比林和氨基安替比林和8%的的铁氰化钾。其余同铁氰化钾。其余同Gibbs。pPh-OH对位无取代对位无取代Emerson反应，反应， Emerson试剂试剂试剂，红色试剂，红色

13、 （六）双键的加成（六）双键的加成 母核母核3，4双键性质双键性质 由于与羰基和苯环共轭，双键性较弱，不由于与羰基和苯环共轭，双键性较弱，不易加成和氢化。侧链有双键先氢化。易加成和氢化。侧链有双键先氢化。 （七）氧化反应（七）氧化反应 无羟基不易氧化。如用高锰酸钾氧化，无羟基不易氧化。如用高锰酸钾氧化，可使可使3，4位双键断裂，生成水杨酸衍生物。位双键断裂，生成水杨酸衍生物。OOKMnO4OHCOOH 三香豆素的提取与分离三香豆素的提取与分离 （一）提取（一）提取 利用香豆素的溶解性、挥发性及具有内酯利用香豆素的溶解性、挥发性及具有内酯结构的性质进行提取分离。结构的性质进行提取分离。 游离香豆

14、素一般可以用乙醚、氯仿、丙酮游离香豆素一般可以用乙醚、氯仿、丙酮等提取。等提取。 香豆素苷可用甲醇、乙醇或水提取。香豆素苷可用甲醇、乙醇或水提取。 碱溶酸沉法提取。碱溶酸沉法提取。1. 溶剂提取法溶剂提取法 常用甲醇、乙醇、丙酮、乙醚等提取。常用甲醇、乙醇、丙酮、乙醚等提取。 乙醚是多数香豆素的良好溶剂。乙醚是多数香豆素的良好溶剂。 苷则在正丁醇、甲醇中被提出。苷则在正丁醇、甲醇中被提出。2.碱溶酸沉法碱溶酸沉法 0.5%氢氧化钠水溶液稍加热提取，冷氢氧化钠水溶液稍加热提取，冷后用乙醚除杂质，加酸调后用乙醚除杂质，加酸调PH到中性，适当到中性，适当浓缩，再酸化，则香豆素或苷即可析出，浓缩，再酸

15、化，则香豆素或苷即可析出，也可用乙醚萃取。也可用乙醚萃取。 对酸碱敏感的香豆素不可用。对酸碱敏感的香豆素不可用。3.水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法 小分子的香豆素具有挥发性，可采用小分子的香豆素具有挥发性，可采用水蒸气蒸馏法提取和分离。如受热时间过水蒸气蒸馏法提取和分离。如受热时间过长，则结构可变。长，则结构可变。（二）香豆素的分离（二）香豆素的分离 色谱分离法：色谱分离法： 柱色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱。柱色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱。 常用吸附剂：硅胶常用吸附剂：硅胶 洗脱剂：石油醚、正已烷与乙酸乙酯混洗脱剂：石油醚、正已烷与乙酸乙酯混合。合。 苷类可以用反相柱。苷类可以用反相柱。四香

16、豆素类化合物检识四香豆素类化合物检识（一）理化检识（一）理化检识1、荧光：紫外光下一般显蓝色或紫色。、荧光：紫外光下一般显蓝色或紫色。 7-羟基蓝色荧光较强羟基蓝色荧光较强 加碱后更强加碱后更强 羟基甲基化荧光减弱羟基甲基化荧光减弱。2、显色反应、显色反应 常用异羟肟酸铁反应、三氯化铁、常用异羟肟酸铁反应、三氯化铁、 Gibbs反应反应 及及Emerson。（二）色谱检识（二）色谱检识 薄层色谱法薄层色谱法 吸附剂：硅胶吸附剂：硅胶 展开剂：展开剂： 游离香豆素：正（环）已烷：乙酸乙酯游离香豆素：正（环）已烷：乙酸乙酯 （5：11：1） 氯仿：丙酮（氯仿：丙酮（9：1） 苷类：苷类： 氯仿氯仿

17、-甲醇不同比例甲醇不同比例 规律：规律：母核上羟基取代数目愈多（极性增大），则母核上羟基取代数目愈多（极性增大），则Rf值愈小值愈小 羟基变为甲氧基（极性减小），则羟基变为甲氧基（极性减小），则Rf值增大。值增大。 显色：紫外光下观察荧光显色：紫外光下观察荧光-蓝色或紫色蓝色或紫色 异羟肟酸铁试剂异羟肟酸铁试剂 六、含香豆素中药实例六、含香豆素中药实例（一）秦皮（一）秦皮 具有清热燥湿、明目、止泻等功效。具有清热燥湿、明目、止泻等功效。来源：来源：木犀科植物苦枥白蜡树、白蜡树、宿主白蜡树木犀科植物苦枥白蜡树、白蜡树、宿主白蜡树的干燥枝皮、干皮。的干燥枝皮、干皮。主成分：主成分：香豆素类香豆素类

18、 七叶内酯、七叶苷、秦皮素等。七叶内酯、七叶苷、秦皮素等。 提取分离：提取分离：113页页OHOHOO123458854321OHOOOglc 宣散风热、降气化痰宣散风热、降气化痰 来源：白花前胡和紫花前胡的干燥根。来源：白花前胡和紫花前胡的干燥根。 主成分：主成分：白花前胡为角型二氢吡喃香豆素白花前胡为角型二氢吡喃香豆素 紫花前胡为线型二氢呋喃和线型二氢吡喃香豆紫花前胡为线型二氢呋喃和线型二氢吡喃香豆素。素。 已发现共近已发现共近80个成分。个成分。提取分离：提取分离：114页页（二）前胡（二）前胡 木脂素木脂素-是一类由两分子苯丙素氧化聚合而成是一类由两分子苯丙素氧化聚合而成的天然产物。多

19、数是游离的，也有少数是以苷的的天然产物。多数是游离的，也有少数是以苷的形式存在。形式存在。 分布：分布：较广泛地存在于植物的木质部和树脂中。较广泛地存在于植物的木质部和树脂中。 生理活性：生理活性：保肝作用、脂肪氧化酶抑制作用、保肝作用、脂肪氧化酶抑制作用、抑制肿瘤增殖作用等抑制肿瘤增殖作用等第四节第四节 木木 脂脂 素素木脂素：木脂素：由桂皮酸或桂皮醇氧化聚由桂皮酸或桂皮醇氧化聚合而成的化合物称之木脂素。存在合而成的化合物称之木脂素。存在于双子叶植物中。于双子叶植物中。分类分类新木脂素：新木脂素： 由丙烯苯或烯丙苯氧化由丙烯苯或烯丙苯氧化聚合而成的称之为新木脂素。存在聚合而成的称之为新木脂素

20、。存在于樟科、木兰科等。于樟科、木兰科等。123456789123456789 组成：组成： 桂皮醛、桂皮醇桂皮醛、桂皮醇 丙烯苯、烯丙苯丙烯苯、烯丙苯一木脂素结构类型：按化学结构分为一木脂素结构类型：按化学结构分为 8种种 8-8连接（连接（原子）原子）， 如二氢愈创木脂酸、叶下珠脂素如二氢愈创木脂酸、叶下珠脂素123456789987234561 简简 单单 木木 脂脂 素素OO单单 环环 氧氧 木木 脂脂 素素在简单木脂素基础上，还存在在简单木脂素基础上，还存在7-O-7、7-O-9或或9-O-9结构，恩施脂素（翼梗五味子）、愈创木脂酸、结构，恩施脂素（翼梗五味子）、愈创木脂酸、1654

21、327887654321OOOO1234567887234561OO125678723561 木木 脂脂 内内 酯酯在简单木脂素基础上，具有在简单木脂素基础上，具有9-O-9结构，结构，9位为位为C=O基，基，牛蒡子苷、台湾脂素牛蒡子苷、台湾脂素 苯代四氢萘苯代四氢萘苯代二氢萘苯代二氢萘环木脂素环木脂素在简单木脂素基础上，还通过在简单木脂素基础上，还通过6-7连接成环，异紫杉脂素连接成环，异紫杉脂素 环木脂素环木脂素 苯代萘苯代萘环木脂内酯环木脂内酯 为环木脂素为环木脂素9-9连成内酯环，赛菊芋脂素连成内酯环，赛菊芋脂素OO萘内酯OO萘内酯4苯代1_苯代4-苯代苯代-2，3-萘内酯萘内酯1-苯

22、代苯代-2，3-萘内酯萘内酯1234双环氧木脂素双环氧木脂素 两个木脂素侧链连接成两个含氧环，连翘脂素，两个木脂素侧链连接成两个含氧环，连翘脂素，连翘苷，连翘苷，l-细辛脂素，丁香脂素细辛脂素，丁香脂素A rHHA rOO（联苯环辛型）五味子素R=R1=OCH3CH3CH3OHOCH3CH3OCH3OCH3OCH3OR联苯环辛烯型联苯环辛烯型两个苯环通过两个苯环通过2-2连接，侧链连接成八角形结构连接，侧链连接成八角形结构联苯型木脂素联苯型木脂素 两个苯环通过两个苯环通过3-3连接，厚朴酚，和厚朴酚连接，厚朴酚，和厚朴酚O HO H二木脂素的理化性质二木脂素的理化性质 1物理性状物理性状木脂素

23、多为无色结晶木脂素多为无色结晶游离木脂素偏亲脂性，难溶于水，能溶于苯、游离木脂素偏亲脂性，难溶于水，能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等氯仿、乙醚、乙醇等与糖成苷后，溶解性增大。与糖成苷后，溶解性增大。2、光学活性与异构化、光学活性与异构化 大多数木脂素的分子结构中具多个手性大多数木脂素的分子结构中具多个手性碳原子，有光学活性，它们遇酸或碱后易发碳原子，有光学活性，它们遇酸或碱后易发生异构化。生异构化。三木脂素的提取与分离三木脂素的提取与分离 游离的木脂素游离的木脂素-亲脂性的，易溶于三氯甲烷、乙醚亲脂性的，易溶于三氯甲烷、乙醚等溶剂，但在石油醚中溶解度极小。等溶剂，但在石油醚中溶解度极小。 具内酯结

24、构可按碱溶酸沉法。具内酯结构可按碱溶酸沉法。一般采用甲醇或丙酮提取后，浓缩成浸膏，依次用石油醚、乙醚、一般采用甲醇或丙酮提取后，浓缩成浸膏，依次用石油醚、乙醚、乙酸乙酯等萃取，再用色谱柱进一步分离纯化。乙酸乙酯等萃取，再用色谱柱进一步分离纯化。 注意！注意！与大量树脂状物共存，在溶剂处理过程中容易树脂化。与大量树脂状物共存，在溶剂处理过程中容易树脂化。碱溶酸沉：具有酚羟基或内酯。注意异构化。碱溶酸沉：具有酚羟基或内酯。注意异构化。四、木脂素的检识四、木脂素的检识 木脂素分子中常见的功能基为醇羟基、木脂素分子中常见的功能基为醇羟基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基和酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基和内酯环。内酯环。Labat反应反应具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸，再加没食子具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸，再加没食子酸，可产生蓝绿色。酸，可产生蓝绿色。对象对象-亚甲二氧基亚甲二氧基Labat反应、浓硫酸反应、浓硫酸+没食子酸、蓝绿色没食子酸、蓝绿色 以变色酸代替没食子酸，保温以变色酸代替没食子酸，保温7080度，