第三章苯丙素类

1、第三章苯丙素类本 章 内 容 概概 述述 第一节第一节 苯丙酸类苯丙酸类 第二节第二节 香香 豆豆 素素 第三节第三节 木木 脂脂 素素 概述： 苯丙素是一类苯环与三个直链碳连在一起为单元（C6-C3）构成的化合物。包括：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素和木质素等。广义来讲黄酮也是苯丙素的衍生物。 生物合成途径为：桂皮酸途径O HC O O HO O顺 邻 羟 基 桂 皮 酸香 豆 素12345678苯丙素的生源途径苯丙素类化合物生物合成途径莽草酸莽草酸香豆素类香豆素类木脂素类木脂素类苯丙酸类苯丙酸类桂皮酸途径桂皮酸途径苯丙氨酸和酪氨酸苯丙氨酸和酪氨酸第一节第一节 苯丙酸类苯丙酸

2、类基本结构酚羟基取代的芳香羧酸。 多具有C6-C3结构的苯丙酸类。常见的苯丙酸类：R1R2COOHOHOHOHOHOH桂皮酸对羟基桂皮酸HHHOCH3OCH3R1R2咖啡酸阿魏酸异阿魏酸CHOCH2OHMeOOMeOglcglc16紫丁香苷（苯丙醇）紫丁香苷（苯丙醇） 桂皮醛（苯丙醛）桂皮醛（苯丙醛）OHOHC O O HOHC O O HM e OOHOHC O O HO H丹参素甲（苯丙酸）丹参素甲（苯丙酸）第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素的生物活性 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 是顺邻羟基桂皮酸的内酯，香豆素母核为苯骈-

3、吡喃酮。环上常有取代基，7-位常有羟基或醚基。OHCOOHOO顺邻 羟 基桂皮 酸香 豆 素12345678 部分香豆素在生物体内以邻羟基桂皮酸甙的形式存在，酶解后甙元邻羟基桂皮酸立即内酯化而成香豆素。 香豆素化合物常具有蓝紫色荧光。OOHOOglcCOOHCOOHOglcHO酶解，内酯化 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型简单香豆素类呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型)吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型)其他香豆素类通常将香豆素分为四类(现已得到近900种) 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型简单香豆素类 只有苯环上有取代基的香豆素只有苯环

4、上有取代基的香豆素。OOHO7-羟基香豆素取代基：取代基： 羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯基等戊烯基等 由于绝大多数香豆素在由于绝大多数香豆素在C7位都有位都有含氧官能团存在，因此，含氧官能团存在，因此，7-羟香豆羟香豆素可认为是香豆素类成分母体。素可认为是香豆素类成分母体。第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型如：属此类型的香豆素化合物OOMeO7-甲氧基香豆素( herniarin )OOMeO欧芹酚7-甲醚(osthole)OOOOMeMeO当归内酯(angelicone)OOCH3O 王 草 质 ostruthin 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型简单香

5、豆素类呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型)吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型)其他香豆素类 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) 香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基（香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋羟基）环合成呋喃或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。喃或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。呋喃香豆素类成分生物合成途径：呋喃香豆素类成分生物合成途径：OOOHOOOHOOOOHOOOOOOHOOOOHOOO伞形花内酯异戊烯基6 位取代异戊烯基8 位取代补骨脂内酯白芷内酯线型：补骨脂内酯

6、型角型：异补骨脂内酯型6 , 7 - 呋喃骈香豆素型7 , 8 - 呋喃骈香豆素型环合的形成过程OOOHOOOHOOOOHOOOOOOHOOOOHOOO伞形花内酯异戊烯基6 位取代异戊烯基8 位取代补骨脂内酯白芷内酯线型：补骨脂内酯型角型：异补骨脂内酯型6 , 7 - 呋喃骈香豆素型7 , 8 - 呋喃骈香豆素型环合的形成过程OOOHOOOHOOOOHOOOOOOHOOOOHOOO伞形花内酯异戊烯基6位取代异戊烯基8位取代补骨脂内酯白芷内酯线型：补骨脂内酯型角型：异补骨脂内酯型6,7-呋喃骈香豆素型7,8-呋喃骈香豆素型环合的形成过程 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型呋喃香豆素类呋喃香豆素

7、类(furocoumarins) (线型和角型线型和角型)环合反应的形成：环合反应的形成： 体内过程体内过程由酶主宰反应由酶主宰反应 体外实验体外实验碱性条件（碱性条件（OH-）呋喃环呋喃环 酸性条件（酸性条件（H+） 吡喃环吡喃环 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型简单香豆素类呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型)吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型)其他香豆素类 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 香豆素香豆素C-6或或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合异戊烯基与邻酚羟基环合而成而成2,

8、2-二甲基二甲基-吡喃环结构，形成吡喃香吡喃环结构，形成吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见。豆素。这一类天然产物并不多见。 吡喃香豆素类成分的生物合成途径：吡喃香豆素类成分的生物合成途径： OOOHOOOHOOOOHOOOOOOHOOOOHOOO伞形花内酯异戊烯基6 位取代异戊烯基8 位取代补骨脂内酯白芷内酯线型：补骨脂内酯型角型：异补骨脂内酯型6 , 7 - 呋喃骈香豆素型7 , 8 - 呋喃骈香豆素型环合的形成过程OOOHOOOHOOOOHOOOOOOHOOOOHOOO伞形花内酯异戊烯基6 位取代异戊烯基8 位取代花椒内酯邪蒿内酯线型：角型：6 , 7 - 吡喃骈香豆素型7 , 8 - 吡

9、喃骈香豆素型环合的形成过程1 2 3 4 1 2 3 4 OOOHOOOHOOOOHOOOOOOHOOOOHOOO伞形花内酯异戊烯基6位取代异戊烯基8位取代花椒内酯邪蒿内酯线型：角型：6,7-吡喃骈香豆素型7,8-吡喃骈香豆素型环合的形成过程12341234 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型)少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：OOOMeOOOOO别美花椒内酯dipetalolactone 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型简单香豆素类呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型)吡喃香豆素类(pyranocoumari

10、ns) (线型和角型)其他香豆素类 第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型其他香豆素类 指指-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体。括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基：苯基、上常有取代基：苯基、羟基、异戊烯基等。羟基、异戊烯基等。OOMeOOHOOMeOMeOOOMeOOMeOOOMeOMe黄檀内酯rutaculinkotamin（二聚体）OOROHOHOOHROOHOOHROHO第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素的生物活性 第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质（一）性状（二）溶解性（

11、三）碱水解反应和内酯性质（四）酸的反应 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质性状性状游离状态游离状态 结晶形固体，有一定熔点；结晶形固体，有一定熔点； 大多具有香气；具有升华性质大多具有香气；具有升华性质 分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出）分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出） UV下显下显成甙成甙大多无香味、无挥发性、不能升华。大多无香味、无挥发性、不能升华。 第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质（一）性状（二）溶解性（三）碱水解反应和内酯性质（四）酸的反应 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质溶解性溶解性游离游离 能溶于沸能溶于沸 H2O，不溶或难溶冷，不溶或难溶冷 H2O， 可溶可溶Me

12、OH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂。和乙醚等溶剂。 因含因含Ar-OH故可溶于碱水中。故可溶于碱水中。 成甙成甙 溶于溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。等。 难溶极性小的有机溶剂。难溶极性小的有机溶剂。 第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质（一）性状（二）溶解性（三）碱水解反应和内酯性质（四）酸的反应 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质碱水解反应（内酯性质）OOCOOOCOOOOHOH-H+-(不易游离存在）顺邻羟桂皮酸（安定状态）反邻羟桂皮酸长时间加热H+不环合OOOH-H+COO-OOHCOOHCOO-O-H+OH-UV第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质碱水解反应（

13、内酯性质）碱水解反应（内酯性质） 欲获得顺邻羟桂皮酸的途径：欲获得顺邻羟桂皮酸的途径： （顺邻羟桂皮酸的衍生物）（顺邻羟桂皮酸的衍生物）1.特殊结构的香豆素特殊结构的香豆素 如如C8位取代基的适当位置上有位取代基的适当位置上有C=O、C=C 仲阳碳离子 伯阳碳离子 OOOHOMeOOOHOMe+OOOMeOHCOOHapigravin二氢吡喃香豆素中间体生成叔(仲)阳碳离子第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质（四）酸的反应 1.环合反应： 应用：环合试验可以决定酚羟基酚羟基和异戊烯基异戊烯基间的相互位置不宜使用浓酸浓酸，否则会发生重排反应OOOHMeOOOOHMeOOOMeOO+HBrobli

14、quetin二氢 香豆素中间体为仲阳碳离子呋呋喃喃 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质（四）酸的反应 2.醚键开裂： 如：东茛菪内酯的烯醇醚OOOMeOOOOHMeOOOOMeOH+H+东茛菪内酯 第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质（四）酸的反应 3.双键加水反应 如：黄曲霉素OOOOHHOOMeOOOOHHOOMeOHH+黄曲霉素B1黄曲霉素B2高毒高毒低毒低毒H2O（五）显色反应 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素的生物活性第二节 香豆素 第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法(一）提取药 材醇提液水溶液石油醚乙醚乙酸乙酯正丁醇不同浓度EtOH回

15、收溶剂，加水有机溶剂萃取 第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法(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。酚性成分酚性成分加加Et2O提出不水解成分提出不水解成分挥干挥干Et2O加加NaOH/H2O水解水解NaHCO3/H2O萃取萃取NaOH/H2O萃取萃取乙醚萃取液乙醚萃取液NaHCO3/H2OEt2OEt2ONaOH/H2OOH-/H2OEt2OOH-/H2OH2OEt2O酸性成分酸性成分中性成分中性成分加酸中和，加加酸中和，加Et2O萃取萃取香豆素类内酯成分香豆素类内酯成分

16、第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法(二）分离2.层析方法 吸附剂硅胶、中性氧化铝 洗脱剂已烷和乙醚、已烷和乙酸乙酯等 显 色可观察荧光 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的分离方法 四、香豆素的生物活性第二节 香豆素 第二节 香豆素 四、香豆素的生物活性1.低浓度可刺激植物发芽和生长刺激植物发芽和生长作用；高浓度则抑制2.光敏作用光敏作用可引起皮肤色素沉着； 补骨脂素可治白癜风3.抗菌、抗病毒作用抗菌、抗病毒作用蛇床子、毛当归根中的 奥斯脑（Osthole）：抑制乙肝表面抗原；4.平滑肌松弛平滑肌松弛作用茵陈蒿中的滨蒿内酯 具有松弛平滑肌等作用；5.抗凝血抗凝血作用双香豆

17、素，牛羊食用后可出血致死。6. 毒性毒性有些香豆素对肝有一定的毒性，黄曲霉素。本 章 内 容 概 述 第一节 苯丙素类 第二节 香 豆 素 第三节 木 脂 素第三节 木脂素一、结构类型二、理化性质三、提取分离四、生物活性 第三节 木脂素 一、结构类型木脂素（lignans）： 一类由苯丙素氧化聚合苯丙素氧化聚合而成的天然产物。 通常指其二聚物，少数为三聚物和四聚物。123456789123456789123456789123456789 第三节 木脂素 一、结构类型早期木脂素的定义： 两分子苯丙素以侧链中碳原子（8-8）连结而成的化合物木脂素。 非碳原子相连（如3-3、8-3）新木脂素。883

18、3 第三节 木脂素 一、结构类型木脂素的一些新类型： 苯丙素低聚体三聚体、四聚体等； 三聚体称为倍半木脂素（sesquilignan） 四聚体称为二木脂素（dilignan） 杂木脂素由一分子苯丙素与黄酮、香豆素等结合而成； 黄酮木脂素（flavonolignan） 去甲木脂素(norlignan):母核只有1617个碳原子。 第三节 木脂素 一、结构类型组成木脂素的单位有四种： 1.桂皮酸（cinnamic acid） 偶为桂皮醛（cinnamaldehyde） 2.桂皮醇（cinnamyl alcohol） 3.丙烯苯（propenyl benzene） 4.烯丙苯（allyl benze

19、ne）COOH 第三节 木脂素 一、结构类型木脂素的命名：1.大多采用俗名2.系统命名OOHHOHOHOMeOMe99884433罗罗汉汉松松脂脂素素(8R,8R)-4,4-3,3-9-8-8,9-O-9-二羟基二甲氧基氧代木脂素C8构型含氧官能团位置名称双分子连接的桥头碳编号 第三节 木脂素 一、结构类型常见类型如下：（一）二芳基丁烷类（dibenzylbutanes）简单木脂素CH2OHCH2OHMeOMeOOMeOMe叶下珠脂素phyllanthin 第三节 木脂素 一、结构类型（二）二芳基丁内酯类（dibenzyltyrolactones）OOOOOOOO扁柏脂素hinokinin 第

20、三节 木脂素 一、结构类型（三）芳基萘类（arylnaphthalenes）OOOO奥托肉豆蔻脂素otobain鬼臼毒素 第三节 木脂素 一、结构类型（四）四氢呋喃类（tetrahydrofurans）OOO7-O-77-O-99-O-9 第三节 木脂素 一、结构类型（五）双四氢呋喃类（furofurans）（六）联苯环辛烯类（dibenzocyclooctenes）OOOOOO(+)-细辛脂素OMeMeOMeOMeOMeOOMe五味子甲素(+)-deoxyschizandrin 第三节 木脂素 一、结构类型（七）苯骈呋喃类（benzofurans）（八）双环辛烷类（bicyclo3,2,1octanes）OOMeOMeOO