第五章黄酮类(天然药物化学)

1、第五章 黄酮类化合物 第一节 概述 黄酮类化合物大多具有颜色，在植物体内大部分与糖结合成苷，一部分以游离形式存在。 黄酮类化合物广泛分布于植物界中，而且生理活性多种多样，引起了国内外的广泛重视，研究进展很快。 仅截止到1974年为止，国内外已发表的黄酮类化合物共1674个（主要是天然黄酮类，也有少部分为合成品，其中苷元902个，苷722个），并以黄酮醇类最为常见，约占总数的三分之一，其次为黄酮类，占总数的四分之一以上，其余则较少见。至于双黄酮类多局限分布于裸子植物，尤其松柏纲，银杏纲和凤尾纲等植物中。至1993年，黄酮类化合物总数已达到4000个。一、黄酮类化合物生物合成的基本途径 以前，黄酮

2、类化合物(flavonoids)主要是指基本母核为2-苯基色原酮(2-phenyl-chromone)类化合物，现在则是泛指两个苯环（A-与B-环）通过中央三碳链相互联结而成的一系列化合物。OO12345678OO12345678123456O12345678123456色原酮2-苯基色原酮C6C3C6ABC二、结构分类和结构类别间的生物合成关系 根据中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置（ 2-或3-位）以及三碳链是否构成环状等特点，可将重要的天然黄酮类化合物分类如下：（一）黄酮类 黄酮类是以2-苯基色原酮为基本母核，3位无含氧取代的一类化合物。 天然黄酮A环的5，7位几乎同时带有羟基，而B环

3、常在4位有羟基或甲氧基，3位有时也有羟基或甲氧基。黄酮类黄酮类(flavones) OO12345678123456ABC 常见的黄酮及其苷类有芹菜素、木犀草素、黄芩苷等。OOOHHOOH12345678123456ABCOOOHHOOHOH芹菜素芹菜素木犀草素木犀草素OOOHOHOOCOOHOHOHOH黄芩苷（二）黄酮醇类 黄酮醇类在黄酮基本母核的3位上连有羟基或其他含氧基团。OOOH黄酮醇(flavonol) 常见的黄酮醇及其苷类有山柰酚、槲皮素、杨梅素、芦丁等。OOOHHOOHOHOOOHHOOHOHOHOH山柰酚杨梅素OOOHHOOHOROH槲皮素 R=H芦丁 R=芸香糖（三）二氢黄酮

4、类 二氢黄酮类结构可看作是黄酮基本母核的2、3位双键被氢化而成。OO二氢黄酮类（Flavanones） 如橙皮中的橙皮素和橙皮苷；甘草中的甘草素和甘草苷。OOOHROOCH3OH橙皮素 R=H橙皮苷 R=芸香糖OOHOOR甘草素 R=H甘草苷 R=glc（四）二氢黄酮醇类 二氢黄酮醇是黄酮醇类的2、3位被氢化的黄酮类化合物，而且常与相应的黄酮醇共存于同一植物中。OOOH 如满山红叶中的二氢槲皮素和槲皮素共存，桑枝中的二氢桑色素和桑色素共存。OOHOOHOHOHOHOOHOOHOHOHHO二氢槲皮素二氢桑色素 黄柏叶中具有抗癌活性的黄柏素-7-O-葡萄糖苷也属于二氢黄酮醇类。OOOOHOHOHg

5、lcOH黄柏素-7-O-葡萄糖苷（五）异黄酮类 异黄酮类母核为3-苯基色原酮的结构，即B环连接在C环的3位上。OO 豆科植物葛根中所含有的大豆素、大豆苷、大豆素-7，4-二葡萄糖苷、葛根素和葛根素木糖苷均属于异黄酮类化合物。OOOR3R1R2O大豆素 R1=R2=R3=H大豆苷 R1=R3=H R2=glc葛根素 R2=R3=H R1=glc大豆素-7，4-二葡萄糖苷 R1=H R2=R3=glc葛根素木糖苷 R1=glc R2=xyl R3=H（六）二氢异黄酮类 二氢异黄酮具有异黄酮的2、3位被氢化的基本母核。OO 如中药广豆根当中含有的紫檀素、三叶豆紫檀苷、高丽槐素具有抗癌活性，苷的活性强

6、于苷元。毛鱼藤中所含有的鱼藤酮也属于二氢异黄酮的衍生物，具有较强的杀虫和毒鱼作用。它们都属于二氢异黄酮类的衍生物。OROOOOOOOOCH3OCH3O紫檀素 R=CH3三叶豆紫檀苷 R=glc高丽槐素 R=H鱼藤酮（七）查耳酮 结构特点为二氢黄酮C环的1、2位键断裂生成的开环衍生物，即三碳链不构成环。OHO2345623456 在酸的作用下，查耳酮可转化为无色的二氢黄酮，碱化后又转为深黄色的2-羟基查耳酮。OHO2345623456H+OH-OO2-羟基查耳酮二氢黄酮 如红花的花中含有的红花苷OHOOHOHOOHglc红花苷（八）二氢查耳酮类二氢查耳酮为查耳酮双键氢化而成。OHO 二氢查耳酮在

7、植物界分布极少，如蔷薇科梨属植物根皮和苹果种仁中含有的梨根苷。OHOHOOHOglc梨根苷（九）橙酮类（噢口弄类） 结构特点为C环为含氧五元环。母核碳原子的编号也与其他黄酮类不同。橙酮类auronesOCHO1234567123456 此类化合物较少见，主要存在于玄参科、菊科、苦苣苔科以及单子叶植物沙草科中，如在黄花波斯菊花中含有的硫磺菊素属于此类。OCHOHOOHOH1234567123456硫磺菊素O+OH 花色素在中药中多以苷的形式存在。花色素是使植物的花、果、叶、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素，如矢车菊苷元、飞燕草苷元和天竺葵苷元以及它们所组成的苷最为常见。O+OHHOOHR1OHR2

8、矢车菊苷元 R1=OH R2=H飞燕草苷元 R1=R2=OH天竺葵苷元 R1=R2=H（十一）黄烷醇类 根据C环上的3，4位存在羟基的情况分为黄烷-3-醇和黄烷-3，4-二醇。1.黄烷-3-醇类，又称儿茶素类OOH 主要存在于含鞣质的木本植物中。如儿茶素为中药儿茶中的主要成分，有四个光学异构体，但在植物中主要有异构体两个，儿茶素和表儿茶素。OOHHOOHOHHOHHOOHHOOHOHHHOH儿茶素表儿茶素2.黄烷-3，4-二醇类 又称为无色花色素类，OOHOH 这类化合物在植物界中分布很广，在含鞣质的木本植物和蕨类植物中更为多见，如：无色矢车菊素。OOHHOOHOHOHHOH无色矢车菊素无色矢

9、车菊素（十二）双苯吡酮类 又称为苯骈色原酮，母核由苯环和色原酮的2，3位骈合而成，是一种特殊类型的黄酮类化合物。OO 常分布在龙胆科、藤黄科、百合科植物当中，如：存在于石苇、芒果叶和知母叶中具有止咳去痰作用的异芒果素。OOHOHOOHOHHOCH2OHHOOH异芒果素（十三）高黄酮（十三）高黄酮（homoflavonoids）1.高异黄酮高异黄酮(homoisoflavone)/二氢高异黄酮二氢高异黄酮/高高黄酮（黄酮（homoflavones） 基本母核为基本母核为3-3-苄基色原酮苄基色原酮2.高异黄烷酮（高异黄烷酮（homoisoflavane）/高黄烷酮高黄烷酮 (homoflavan

10、e)8765109432O1154Ohomoisoflavonehomoisoflavononehomoflavonehomoisoflavane36128765109432O1154O36128765109432O115436128765109432O54O361211OOOHCH3OOCH3OOOHHOOH银杏素OOOHHOHNCH3榕碱OOOHOOHOHOCH3CH2OHOH水飞蓟素 天然黄酮类化合物多和糖形成苷而存在，并且由于糖的种类、数量、连接位置及连接方式不同，组成了各种各样的黄酮苷类。 组成黄酮苷的糖类主要有单糖、双糖类、三糖类和酰化糖类。单糖类： D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木

11、糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。 双糖类： 槐糖（glc 12 glc）、龙胆二糖(glc 16 glc)、芸香糖(rh 16 glc)、新橙皮糖（rh 12 glc）、刺槐二糖（rh 16 gal）等。 三糖类： 龙胆三糖(glc 16 glc 12 fru)、槐三糖(glc 12 glc 12 glc)等。 酰化糖类： 2-乙酰葡萄糖、咖啡酰基葡萄糖(caffeoylglucose)等。 黄酮苷中糖的连接位置与苷元的结构类型有关。 如黄酮醇类常形成3-， 7-， 3-， 4-单糖苷，或3，7-， 3，4-及7，4-双糖链苷等。 除氧苷外，天然黄酮类化合物中还发现有C-键苷，

12、如：葛根黄素木糖苷。和葛根素共同构成了中药葛根扩张冠状动脉的有效成分。OOOHHOOCH2OHHOOOHH葛根黄素木糖苷葛根黄素木糖苷5. 解痉作用 异甘草素、大豆素等解除平滑肌痉挛； 大豆苷、葛根黄素等葛根黄酮类可缓解高血压患者的头痛等症状； 杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山柰酚、芫花素、羟基芫花素等还具有止咳祛痰的作用。己烯雌酚HOOH大豆素(dadzein)OOHOOH7.泻下作用 如中药营实中的营实苷A有致泻作用。第二节第二节 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质一性状一性状1：形态：形态：多为结晶性固体，少数为无定形粉末多为结晶性固体，少数为无定形粉末（苷）（苷）2：颜色：颜色：

13、 多为黄色多为黄色 交叉共轭体系（电子转移、重排，共轭增强，产生颜色的基础）交叉共轭体系（电子转移、重排，共轭增强，产生颜色的基础） 助色团（给系统提供电子，使颜色加深，尤其助色团（给系统提供电子，使颜色加深，尤其7，4-位，辅助作用）位，辅助作用）OOOOOO47+ 有有 交叉共轭体系交叉共轭体系 无无黄酮（灰黄黄酮（灰黄黄色）黄色） 二氢黄酮二氢黄酮黄酮醇（灰黄黄酮醇（灰黄黄色）黄色） 二氢黄酮醇二氢黄酮醇查耳酮（黄查耳酮（黄橙橙黄色）黄色） 二氢查耳酮二氢查耳酮花色素类（颜色随花色素类（颜色随pH而改变）而改变） 黄烷醇类黄烷醇类 异黄酮（无或微黄色）异黄酮（无或微黄色） 红色（红色（p

14、H 8.8.5）二旋光性：二旋光性： 旋光性旋光性 取决于取决于 不对称碳原子的有无不对称碳原子的有无 有有 无无 所有黄酮苷（糖）所有黄酮苷（糖） 游离黄酮游离黄酮 游离黄酮游离黄酮 黄酮黄酮 二氢黄酮二氢黄酮 黄酮醇黄酮醇 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 异黄酮异黄酮 二氢异黄酮二氢异黄酮 查耳酮（二氢查耳酮（二氢 ） 黄烷醇类黄烷醇类 橙酮橙酮 花色素类等花色素类等 （2-位）位） （2，3-位）位） （无）（无）*OHOOOO2*OO三溶解性：符合苷的溶解性规律三溶解性：符合苷的溶解性规律 水 甲醇乙醇 乙酸乙酯 氯仿 乙醚 稀碱水 1.游离黄酮 -+ + + + + +（酚羟基) 取决于 分子

15、的立体结构 取代基团的性质、数目、连接位置 引入羟基，数目多，7、4-位，水溶度较大 羟基甲基化（-OCH3）, 水溶度降低 平面型分子 非平面型分子 黄酮 二氢类（C-环半椅式结构） 黄酮醇 异黄酮（羰基与B-环立体障碍） 查耳酮 分子间排列不紧密， （交叉共轭） 水分子易于进入 水溶度小 水溶度大 2OOHRH R=H 二氢黄酮R=OH 二氢黄酮醇水水 甲醇乙醇甲醇乙醇 乙酸乙酯乙酸乙酯 氯仿氯仿 乙醚乙醚 稀碱水稀碱水 + + + - - - +黄酮类化合物溶解性（极性）规律黄酮类化合物溶解性（极性）规律:三糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元3 - O - 糖苷 7 - O - 糖苷（平面性分子

16、）花色素(平面性分子,离子型) 非平面性分子 平面性分子2 .黄酮苷黄酮苷(亲水性亲水性) 四酸碱性四酸碱性1酸性酸性 酸 性 来源 影响 酚羟基（ 数目、位置）酸性规律：酸性规律： 7，4-OH酸性强于其他位置羟基的酸性（处于羰基对 位，羰基的共轭诱导）。 5-OH酸性最弱（处于羰基邻位，形成分子内氢键）。 酚羟基数目越多，酸性越强。 7，4-OH 7或4-OH 其他位-OH 5-OHNaHCO3 + - - - Na2CO3 + + - - NaOH + + + + 应用应用pH梯度法分离（游离黄酮）OOH+Cl2.碱性：碱性： -吡喃酮环吡喃酮环1-氧原子氧原子 微弱碱性（孤对电子，接受

17、质子）微弱碱性（孤对电子，接受质子） 仅溶于强的、浓酸仅溶于强的、浓酸+水水 （浓硫酸）（浓硫酸） 烊烊 盐（呈色）盐（呈色） 应用应用 初步鉴别黄酮母核类型：黄酮、黄酮醇初步鉴别黄酮母核类型：黄酮、黄酮醇 黄黄橙色，并有荧光橙色，并有荧光 二氢黄酮二氢黄酮 橙红（冷）、紫红（热）橙红（冷）、紫红（热） 查耳酮查耳酮 橙红橙红洋红洋红 异黄酮（二氢）异黄酮（二氢） 黄色黄色 橙酮橙酮 红红洋红洋红 五、显色反应五、显色反应 1.1.铝盐铝盐：生成的络合物多为黄色（max=415nmmax=415nm），并有荧光，可用于定性及定量分析。常用试剂为1%三氯化铝或硝酸铝溶液。 2.2.铅铅盐：盐：常

18、用1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，碱式醋酸铅反应能力更强，可生成黄红色沉淀。 3.3.三三氯化铁反应氯化铁反应：多数黄酮类化合物因分子中含有游离酚羟基，与三氯化铁水溶液或醇溶液可产生正反应，呈现紫、蓝、绿颜色；当含有氢键缔合的酚羟基时，颜色更明显。 4. 4.盐酸盐酸- -镁粉（或锌粉）反应镁粉（或锌粉）反应：多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红紫红色，少数显紫蓝色。查耳酮、橙酮、儿茶素类不显色。异黄酮类一般不显色。 5. 5.四氢硼钠（钾）反应四氢硼钠（钾）反应：NaBH4是对二氢黄酮二氢黄酮类化合物专属性较高类化合物专属性较高的一种还原剂。与二氢黄酮类化合物产生红紫色。其它黄

19、酮类化合物均不显色。 6.镁盐镁盐：二氢黄酮、二氢黄酮醇类与醋酸镁的甲醇溶液，加热可显天蓝色荧光，若具有C5-OH，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄橙黄褐色。 7.锆盐：锆盐：多用2%二氯氧化锆（ZrOCl2）甲醇溶液。黄酮类化合物分子中有游离的3-或或5-OH存在时，均可反应生成黄色的锆络合物。 3-OH，4-酮基络合物的稳定性5-OH，4-酮基络合物（仅二氢黄酮醇除外）。 8.氯化锶氯化锶（SrCl2）：在氨性甲醇溶液中，可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿色色棕色乃至黑色沉淀。棕色乃至黑色沉淀。 9 9.硼酸显色反应硼酸显色反应

20、：在无机酸或有机酸存在条件下，5-羟基黄酮及6-羟基查耳酮可与硼酸反应，呈亮黄色。 1010.碱性试剂显色反应碱性试剂显色反应：在日光及紫外光下，通过纸斑反应，观察样品用氨蒸气和其他碱性试剂处理后的色变深的情况,黄酮、黄酮醇转化为黄酮、黄酮醇转化为亮黄色，查尔酮、橙酮显橙色或橙红色亮黄色，查尔酮、橙酮显橙色或橙红色。当分子中有邻二酚羟基取代邻二酚羟基取代或3,4-3,4-二羟基取代二羟基取代时，在碱液中很快氧化，最后生成绿棕色沉淀绿棕色沉淀。 第三节 黄酮类化合物的提取与分离 黄酮类化合物在植物体内大部分与糖结合成苷，一部分以游离形式存在。一、提取一、提取 黄酮苷类以及极性稍大的苷元（如羟基黄

21、酮等），一般可用丙酮、醋酸乙酯、乙醇提取。一些多糖苷类可用沸水提取。 在提取花青素类化合物时，可加入少量酸（0.1%盐酸，应当慎用，避免发生水解）。大多数黄酮苷元宜用用氯仿、乙醚、醋酸乙酯等中极性溶剂提取，而对多甲氧基黄酮类游离苷元，甚至可用苯等低极性溶剂进行提取。 对得到的粗提物可进行下列精制处理，常用方法有：（一）溶剂萃取法 利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶剂进行地萃取可达到精制纯化目的。例如植物叶子的醇浸液，可用石油醚处理，以便除去叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素。而某些药料水溶液则可加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。（二）碱提取酸沉淀法 黄酮苷类虽有一定

22、极性，可溶于水，但却难溶于酸性水，易溶于碱性水，故可用碱性水提取，再于碱水提取液中加入酸，黄酮苷类即可沉淀析出。 此法简便易行，如芦丁、橙皮苷、黄芩苷的提取都应用了这个方法。提取实例：提取实例：槐米中提取芦丁槐米中提取芦丁 槐米（槐树Sophorajaponica L. 花蕾）加约6倍量水，煮沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳至pH89，在此pH条件下微沸2030分钟，趁热油滤，残渣同上再加4倍水煎1次，乘热抽滤。合并滤液在6070下，用浓盐酸调至pH为5，搅匀，静置24小时，抽滤。沉淀物水洗至中性，60干燥得芦丁粗品，于水中重结晶，7080干燥得芦丁纯品。 在用碱酸法进行提取纯化时，应当注意所用碱液

23、浓度不宜过高，以免在强碱性下，尤其加热进破坏黄酮母核。在加酸酸化时，酸性也不宜过强，以免生成（金羊）盐，致使析出的黄酮类化合物又重新溶解，降低产品收率。 当药料中含有大量果胶、粘液等不溶性杂质时，如花、果类药材，宜用石灰乳或石灰水代替其它碱性水溶液进行提取，以使上述含羟基的杂质生成钙盐沉淀，不致溶出。这也有利于黄酮类化合物的纯化处理。（三）碳粉吸附法 主要适于苷类的精制工作。通常，在植物的甲醇粗提取物中，分次加入活性炭，搅拌，静置，直至定性检查上清液无黄酮反应时为止。过滤，收集吸苷炭末，依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇溶液进行洗脱，各部分洗脱液进行定性检查（或用PPC鉴定）。 黄酮

24、类化合物的研究证明，大部分黄酮苷类可用7%酚/水洗下。洗脱液经减压蒸发浓缩至小体积，再用乙醚振摇除去残留的酚，余下水层减压浓缩即得较纯的黄酮苷类成分。二、分离现将较常用的方法介绍如下：（一）柱层析法 分离黄酮类化合物常用的吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维素粉等。此外，也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土等。1. 硅胶柱层析：此法应用范围最广，主要适于分离异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度甲基化（或乙酰化）的黄酮及黄酮醇类。少数情况下，在加水去活化后也可用于分离极性较大的化合物，如多羟基黄酮醇及其苷类等。 2. 聚酰胺柱层析： 对分离黄酮类化合物来说，聚酰胺是较为理想的吸附剂。其吸附强度主要取决于黄酮类

25、化合物分子中羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。 聚酰胺柱层析可用于分离各种类型的黄酮类化合物，包括苷及苷元、查耳酮与二氢黄酮等黄酮类化合物从聚酰胺柱上洗脱时大体有下列规律：（1）苷元相同，洗脱先后顺序一般是：叁糖苷双糖苷单糖苷苷元（2）母核上增加羟基，洗脱速度即相应减缓（3）不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇（4）分子中芳香核、共轭双键多者则吸附力强，故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。 上述规律也适用于黄酮类化合物在聚酰胺薄层上的行为。3. 葡聚糖疑胶(Sephadex gel)柱层析： 对于黄酮类化合物的分离，主要用

26、两种型号的凝胶：Sephadex-G型及Sephadex-LH-20型。 葡聚糖凝胶分离黄酮类化合物的机理是：分离游离黄酮时，主要靠吸附作用。 凝胶对黄酮类化合物的吸附程度取决于游离酚羟基的数目。但分离黄酮苷时，则分子筛的属性起主导作用。 举例:见P186表5-5. 在洗脱时，黄酮苷类大体上是按分子量由大到小的顺序流出柱体，葡聚糖凝胶柱层析中常用的洗脱剂有：(1)碱性水溶液(如0.1mol/L NH4OH)，含盐水溶液(0.5mol/L NaCl等)。(2)醇及含水醇，如甲醇，甲醇-水 (不同比例)、乙醇等。(3) 其它溶剂：如含水丙酮、甲醇-氯仿等。（二）梯度pH萃取法 梯度pH萃取法适合于

27、酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。 根据黄酮类苷元酚羟基数目及位置不同其酸性强弱也不同的性质，可以将混合物溶于有机溶剂（如乙醚）后，依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH及4%NaOH水溶液萃取，来达到分离的目的。 酸性： 7，4-二OH 7-或4-OH （溶于）：5%NaHCO3液 5%Na2CO3液 一般OH 5-OH 0.2%NaOH液 4%NaOH液）（三）根据分子中某些特定官能团进行分离 在黄酮类成分的混合物中，具有邻二酚羟基成分与无此结构的成分，可用铅盐法分离。 有邻二酚羟基的成分可被醋酸铅沉淀，不具有邻二酚羟基的成分可被碱式醋酸铅沉淀，达到分离的目的。 与黄酮类成

28、分混存的其它杂质，如分子中有羧基（如树胶、粘液、果胶、有机酸、蛋白质、氨基酸等）或邻二酚羟基（如鞣质等）时，也可为醋酸铅沉淀达到去杂目的。 黄酮类化合物与铅盐生成的沉淀，滤集后按常法悬在浮在乙醇中，通入H2S进行复分解，滤除硫化铅沉淀，滤液中可得到黄酮类化合物。 有邻二酚羟基的黄酮可与硼酸络合，生成物易溶于水，借此也可与不具上述结构的黄酮类化合物相互分离。 在实际工作中，常将上述柱层析法与各种经典方法相互配合应用，以达到较好的分离效果。提取分离示例 某植物药材含有以下化合物,用分离流程示分离流程示意图意图图示过程提取,分离。 请判断各化合物在分离流程示意图中的位置(也就是将每个化合物的英文代号

29、英文代号与分离流程示意图上的阿拉伯数字阿拉伯数字代号配对)。第四节黄酮类化合物的检识与结构鉴定目前主要采用的方法有：目前主要采用的方法有：与标准品或与文献对照与标准品或与文献对照PPC或或TLC得到的得到的Rf或或hRf值（值（Rf 100）分析对比样品在甲醇溶液中及加入诊断试剂分析对比样品在甲醇溶液中及加入诊断试剂后得到的后得到的UV光谱光谱1H -NMR 13C -NMR MS）聚酰胺层析 适用范围广，可分离含游离酚羟基或其苷类。 常用展开系统：乙醇：水（3：2）；丙酮：水（1：1）等。二、紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中二、紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中 的应用的应用 一般鉴定

30、程序一般鉴定程序：先测定在甲醇中的光谱再测定在加入各种诊断试剂后的紫外光谱如为苷类，则可水解或甲基化后再水解，并测定苷元或其衍生物的紫外光谱 将以上各种光谱数据（或光谱图）进行对比分析，将以上各种光谱数据（或光谱图）进行对比分析，即可获得有关结构信息。即可获得有关结构信息。 OOROOROOR+黄酮类化合物在甲醇中紫外光谱特征黄酮类化合物在甲醇中紫外光谱特征苯甲酰系统苯甲酰系统 桂皮酰系统桂皮酰系统（带带II 220280nm） （带带300400nm）黄酮类化合物结构中的交叉共轭体系黄酮类化合物结构中的交叉共轭体系取代基：取代基：OH等，为助色团等，为助色团 依红移规律推断取代基依红移规律推

31、断取代基团团 黄酮（醇）：黄酮（醇）： 带带 II、带、带I均强均强母核光谱特征母核光谱特征 二氢黄酮类、异黄酮类：带二氢黄酮类、异黄酮类：带 II强、带强、带I弱弱 母核的推母核的推断断 （甲醇）（甲醇） 查耳酮、橙酮：带查耳酮、橙酮：带 II弱、带弱、带I强强 加入诊断试剂加入诊断试剂: 甲醇钠：甲醇钠： 强碱，所有酚羟基解离强碱，所有酚羟基解离 醋酸钠：醋酸钠： 碱性弱，酸性强的酚羟基解离碱性弱，酸性强的酚羟基解离 醋酸钠醋酸钠/硼酸：邻二酚羟基络合硼酸：邻二酚羟基络合 三氯化铝：三氯化铝： 3-OH，4-羰基羰基 ，5-OH，4- 羰基络羰基络合合邻二酚羟基邻二酚羟基 上述相应吸收峰红

32、移上述相应吸收峰红移OOOOOOOO 带带II(240-285nm)（苯（苯甲酰系统）甲酰系统）带带I(300-400nm)桂皮酰系统桂皮酰系统类类 型型说说 明明 250-285304-350黄酮类黄酮类-OH越多，带越多，带I带带II越红移越红移 B环环3, 4有有-OH基，带基，带I为双峰（主为双峰（主峰伴肩峰）峰伴肩峰）328-357黄酮醇类黄酮醇类(3-OR)352-385黄酮醇类黄酮醇类(3-OH) 245-270270-295300-400异黄酮类异黄酮类二氢黄酮二氢黄酮（醇）（醇）B环上有环上有-OH, OCH3对带对带I影响不大影响不大 220-270340-390或或340

33、-390(Ia) 300-320(Ib)查耳酮类查耳酮类查耳酮查耳酮2-OH使带使带I红移的红移的影响最大影响最大370-430(3-4个小峰个小峰)橙酮类橙酮类 黄酮黄酮 、黄酮醇加入诊断试剂后吸收峰（带、黄酮醇加入诊断试剂后吸收峰（带I I、带、带IIII）的位移规律）的位移规律诊断试剂诊断试剂 位移规律位移规律 归归 属属NaOMe 带带I红移红移40-60nm，强度不降，强度不降 示有示有4-OH 带带I红移红移50-60nm，强度下降，强度下降 示有示有3-OH、但无、但无4-OHNaOAc 带带II红移红移5-20nm 示有示有7-OH2.2.加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定

34、中加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义的意义（见下表）（见下表） 诊断试剂诊断试剂 位移规律位移规律 归归 属属NaOAc/HNaOAc/H3 3BOBO3 3 带带I I红移红移12-30nm 12-30nm 示示B B环有邻二酚羟基环有邻二酚羟基 带带IIII红移红移5-10nm 5-10nm 示示A A环有邻二酚羟基环有邻二酚羟基 （不包括（不包括5 5，6-6-邻二酚羟基）邻二酚羟基）AlClAlCl3 3及及 AlClAlCl3 3/HCl/HCl谱图谱图=AlCl=AlCl3 3谱图谱图 示无邻二酚羟基示无邻二酚羟基AlClAlCl3 3/HCl AlCl/HCl AlC

35、l3 3/HCl/HCl谱图谱图AlClAlCl3 3谱图谱图 示有邻二酚羟基示有邻二酚羟基 带带I I紫移紫移30-40 nm 30-40 nm 示示B B环有邻二酚羟基环有邻二酚羟基 诊断试剂诊断试剂 位移规律位移规律 归归 属属 带带I紫移紫移50-65 nm 示示A、B环均可能有邻二酚羟基环均可能有邻二酚羟基 AlCl3/HCl谱图谱图=MeOH谱图谱图 示无示无3-及及/或或5-OH AlCl3/HCl谱图谱图MeOH谱图谱图 示可能有示可能有3-及及/或或5-OH 带带I红移红移35-55 nm 示只有示只有5-OH 红移红移60nm 示只有示只有5-OH 红移红移50-60nm

36、示可能有示可能有3-OH及及5-OH 仅红移仅红移17-20 nm 示除示除5-OH5-OH外，尚有外，尚有6-6-含氧取代含氧取代异黄酮、二氢黄酮（醇）的吸收峰（带异黄酮、二氢黄酮（醇）的吸收峰（带IIII）位移规律）位移规律 NaOAc 异黄酮异黄酮 带带II红移红移620nm 示有示有7-OH 二氢黄酮（醇）带二氢黄酮（醇）带II红移红移3437nm 示有示有5，7-二二OH 带带II红移红移5158nm 示有示有7-OHAlCl3/HCl AlCl3/HCl谱图与甲醇中的谱图比较谱图与甲醇中的谱图比较 异黄酮异黄酮 带带II红移红移1014nm 示有示有5-OH 二氢黄酮（醇）带二氢黄

37、酮（醇）带II红移红移2026nm 示有示有5-OH 诊断试剂诊断试剂 位移规律位移规律 归归 属属查耳酮、橙酮的吸收峰（带查耳酮、橙酮的吸收峰（带I I）位移规律）位移规律 NaOMe NaOMe 查耳酮查耳酮 带带I I红移红移60-100nm60-100nm，强度增加，强度增加 示有示有4-OH4-OH 带带I I红移红移60-100nm60-100nm，强度不增加，强度不增加 示有示有2-2-或或4-OH4-OH 橙酮橙酮 带带I I红移红移70-95nm70-95nm， 示有或示有或6-OH6-OHAlClAlCl3 3 及及AlClAlCl3 3/HCl /HCl 查耳酮、橙酮查耳

38、酮、橙酮 （AlClAlCl3 3较较 AlClAlCl3 3/HCl/HCl谱图）谱图） 带带I I 红移红移4070nm 4070nm 示有示有B-B-环邻二酚羟基环邻二酚羟基 查耳酮（查耳酮（AlClAlCl3 3/HCl/HCl谱图较谱图较MeOHMeOH谱图）谱图） 带带I I 红移红移4060nm 4060nm 示有示有2- OH2- OH诊断试剂诊断试剂 位移规律位移规律 归归 属属HCl/H2OAlCl3Al3+OOOHOHOHOAl3+Al3+OOOOOHOOOOHOHHOOH形成络合物的能力： 黄酮醇3-OH 黄酮5-OH（二氢黄酮5-OH） 邻二酚羟基 二氢黄酮醇5-OH

39、 邻二酚羟基和二氢黄酮醇5-OH在酸性条件下不与AlCl3络合； 但不在酸性条件下，五者皆与Al3+络合； 形成络合物越稳定，红移越多。（4） 根据只加AlCl3和加入AlCl3及盐酸的紫外光谱吸收峰位相减的结果，可以判断邻二酚羟基的取代情况。实例:从中药柴胡中分离得到山柰苷，经酸水解后，用PC检出有鼠李糖，山柰苷及山柰酚的紫外光谱数据如下：OOHOOHrhaOOrha山柰酚3，7-二鼠李糖苷n主要规律：主要规律：（一）黄酮类化合物1H-NMR谱(DMSO-d6)羟基的特征OOHOOHHOOHOH3575OH：12 ppm7OH：11 ppm3OH：10 ppm（二）A环质子较B环质子位于较高

40、磁场。 1、 5,7-二羟基黄酮类化合物： H-6和H-8分别以双重峰出现在5.76.9ppm之间，J=2.5HZ,且H-6的化学位移比H-8的位于较高磁场。化学位移小。7-羟基成苷后，化学位移均向低磁场位移。H-6, H-8, 5.7-6.9, J=2.5HzH-6较H-8高场 86OOHOOH5, 7-二羟基黄酮 2、7-羟基黄酮类化合物： H-5因H-6的邻偶（J=9HZ),故表现为一个双峰，且化学位移约为8ppm左右。H-6 因H-5的邻偶（J=9HZ)和H-8的远程偶合（J=2.5HZ),故表现为双二重峰。化学位移6.47.1之间。H-8因H-6的远程（J=2.5HZ），表现为双峰。

41、A环上C5-H位于低场，是受C4-羟基的负屏蔽影响。H-5 7.7-8.2 (d, J=9Hz)H-6 6.4-7.1(dd, J=9, 2.5Hz) H-8 6.8-7.0 (d, J=2.5Hz) 5OOHO68 7羟基黄酮 （三）B环质子1 、 4-氧代黄酮类化合物： H-2、H-6：双峰（2H,J=8.5HZ）7.18.1ppm； H-3、H-5：双峰,(2H,J=8.5HZ)6.3 7.1ppm；5632OR 2 、 3、4-二氧代黄酮类化合物： H-5 7.1 6.7(d,J=8.5HZ) H-2 7.2(d, J=2.5HZ)； H-6 7.9(q, J=2.5HZ和J=8.5H

42、Z)； 562OROR 3 、 3、4、5-三氧代黄酮类化合物： 如果3、4、5均为羟基，为相同取代，H-2和H-6为单峰，化学位移在7.5 6.5ppm.62OR2OR1OR3（四）C环质子 1、黄酮类： H-3尖锐单峰， 化学位移6.3ppm。 2、异黄酮： H-2尖锐单峰， 化学位移7.67.8ppm。H-3, 6.33OHO32OOHH-2H-2 ，7.6-7.87.6-7.83、二氢黄酮：H-2 q(J=11、5HZ)中心位于5.2ppm；H-3两个H分别裂分成四重峰，q(J=17或11、5HZ)中心位于2.8ppm23OHOH 4、二氢黄酮醇：H-2和H-3构成反式二直立键，J=1

43、1HZ,两个H分别裂分成四重峰,H-2在5.04.8ppm,H-3在4.3 4.1ppm；3-羟基成苷后，化学位移移向低场，H-2在5.6 5.0ppm,H-3在4.6 4.3ppm。32(2S, 3S)二氢黄酮OOHOHH（2s，3s）二氢黄酮醇5、其他质子：酚羟基：12.4（5-OH）、10.93(7-OH)、9.70(3-OH)；C6、C8-C3：2.2 2.0（C6），2.1 2.4（C8）； 甲氧基：4.1 3.5（s)。作业作业一、单选题A型题1、能溶于酸水，且显红色的黄酮类化合物是:A 、矢车菊素 B 、葛根素 C 、槲皮素 D 、槲皮素7-葡萄糖苷 E 、黄芩苷B型题 2-6A

44、 二氢黄酮 B 、黄酮苷 C 、 3-OH和5-OH黄酮 D 、榕碱 E 、邻二酚羟基黄酮以下五中试剂可用于:2、氯化缌 3、四氢硼钠 4、二氯氧锆 5、Molish反应 6、醋酸镁7-10A、黄芩苷 B、邻醌 C、黄芩素 D、二氢黄酮 E、黄酮7、黄芩中的主要成分:8、黄芩中的化学成分结构类型属于:9、黄芩苷元因具有邻三羟基，结构不稳定，在空气中被氧化成绿色化:10、黄芩中的抗菌、消炎的主要活性成分是:（三） 13C-NMR1. 骨架类型的判断2. 取代图式的确定方法3. 氧糖苷中的连接位置4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及 糖的连接顺序13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用 五、黄酮类化

45、合物波谱解析（三） 13C-NMR 1. 骨架类型的判断 根据中央三个碳信号的位置、裂分等，推断其骨架类型。O200180160140120100806040黄酮类黄酮类异黄酮类异黄酮类黄酮醇类黄酮醇类橙酮类橙酮类查耳酮类查耳酮类二氢黄酮类二氢黄酮类二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类C-2C-3sssssssdsssdddsdsddtd( C- )( C- )1313C-NMRC-NMR谱中黄酮类化合物结构中的中央三碳核的信号特征谱中黄酮类化合物结构中的中央三碳核的信号特征174.5-184.0(s) 160.5-163.2(s) 104.7-111.8(d) 174.5-184.0(s) 160.5-

46、163.2(s) 104.7-111.8(d) 黄酮类黄酮类 149.8-155.4(d) 122.3-125.9(s) 149.8-155.4(d) 122.3-125.9(s) 异黄酮类异黄酮类 147.9(s) 136.0(s) 147.9(s) 136.0(s) 黄酮醇类黄酮醇类 182.5-182.7(s) 146.1-147.7(s) 111.6-111.9(d) 182.5-182.7(s) 146.1-147.7(s) 111.6-111.9(d) 橙酮类橙酮类 (=CH-)(=CH-)188.0-197.0(s) 136.9-145.4(d) 116.6-128.1(d) 1

47、88.0-197.0(s) 136.9-145.4(d) 116.6-128.1(d) 查耳酮类查耳酮类 75.0-80.3(d) 42.8-44.6(t) 75.0-80.3(d) 42.8-44.6(t) 二氢黄酮类二氢黄酮类 82.7(d) 71.2(d) 82.7(d) 71.2(d) 二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类 C=O C-2 C=O C-2（或（或C-C-） C-3C-3（或（或C-aC-a） 归属归属1. 骨架类型的判断2. 取代图式的确定方法3. 氧糖苷中的连接位置4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及 糖的连接顺序13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用 五、黄酮类化合物波谱解析（

48、三） 13C-NMR黄酮（黄酮（flavone） 2. 取代图式的确定方法 根据芳香碳的信号特征来确定取代图式。OO126.3129.0131.6163.2131.8107.6178.4124.0125.7125.2133.7118.1156.3 五、黄酮类化合物波谱解析（三） 13C-NMR即：即： 2. 取代图式的确定方法 A环上引入取代基影响A环位移效应。 B环上引入取代基位移效应影响到B环。 C-5引入-OH影响A环、C4、C2、C3OOOHRR 五、黄酮类化合物波谱解析（三） 13C-NMR 2. 取代图式的确定方法取代图式的确定方法 如： B环上引入取代基时的位移效应影响XZiZo

49、ZmZp-OH-OCH3+ 26.6- 12.8+ 1.6- 7.1+ 31.4- 14.4+ 1.0- 7.8 2. 取代图式的确定方法取代图式的确定方法 5,7-二羟基黄酮中C-6、C-8信号特征： 通常5,7-二-OH化合物的C-6、C-8 90.0 100.0 在二氢黄酮中 C6 - C8 = 0.9 ppm 黄酮及黄酮醇中 C6 - C8 = 4.8 ppm如何判断如何判断C-6、C-8有无烷基或芳香基取代？有无烷基或芳香基取代？ 判断C-6、C-8有无烷基或芳香基取代，可通过观察化学位移值是否发生位移而确定。 五、黄酮类化合物波谱解析（三） 13C-NMR1. 骨架类型的判断2.

50、取代图式的确定方法3. 氧糖苷中的连接位置4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及 糖的连接顺序13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用 五、黄酮类化合物波谱解析（三） 13C-NMR 3. 氧糖苷中的连接位置氧糖苷中的连接位置 如：黄酮类化合物的苷化位移情况OOOOOOOOO+ 0.8- 1.4+ 1.1+ 1.7+ 9.2- 2.1+1.5+ 0.4+ 1.0+ 1.1+ 0.7+ 1.5- 0.8- 0.3- 0.4+ 0.1+ 1.0+ 3.7+ 0.4+ 2.0- 1.2+ 1.47-O-糖3-O-糖4-O-葡萄糖 五、黄酮类化合物波谱解析（三） 13C-NMR1. 骨架类型的判断骨架类型

51、的判断2. 取代图式的确定方法取代图式的确定方法3. 氧糖苷中的连接位置氧糖苷中的连接位置4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及双糖苷及低聚糖苷中苷键及 糖的连接顺序糖的连接顺序13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用在黄酮类化合物结构分析中的应用4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及糖的连接顺序 （1）根据文献报道的单糖及其甲基苷的数据 进行比较解析。 （2）依据苷化位移规律进行研判。如：芦丁OMeOOOHOHOHOOHOO+ 5.8 ppm- 1.4 ppm 五、黄酮类化合物波谱解析（三） 13C-NMR1. 骨架类型的判断2. 取代图式的确定方法3. 氧糖苷中的连接位置4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及 糖的连接顺序13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用确定糖与苷元的连接位置确定糖与苷元的连接位置依苷化位移规律依苷化位移规律苷元（酚羟基