天然药物化学第3章课件

1、 （phenylpropanoids） 第三章 苯丙素类本章内容概 述 第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素 第三节 木 脂 素 天然成分中一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分构成的化合物。苯丙素类含义： 概 述 从生物合成途径来看，它们多数由莽草酸（shikimic acid），通过芳香氨基酸(苯丙氨酸和 酪氨酸)，再经脱氨、羟基化、偶合等反应步骤，生成多种C6-C3型化合物的前体对羟基桂皮酸，逐步形成各种最终产物。苯丙素类生源：苯丙烯（phenylpropylene）苯丙素类别：木质素（ligins ）木脂素（ligans）香豆素（coumarin）苯丙酸及其缩酯苯丙醇（phenyl

2、propylonol ）桂皮酸（cinnamic acid）对羟基桂皮酸咖啡酸阿魏酸二、常见的化合物： 桂皮酸 R1 R2 H 对羟基桂皮酸 R1=OH，R2H 咖啡酸 R1R2OH 阿魏酸 R1=OH，R2OCH3 异阿魏酸 R1=OCH3，R2=OH 第二节 香豆素(coumarin) 定义： 为邻羟基桂皮酸脱水形成的内酯，具有芳香气味。基本骨架： 苯骈-吡喃酮环（母核） 伞形科、芸香科最多菊科、豆科、兰科、茄科、瑞香科、木樨科等植物也较多存在形式：游离状态，苷分布：如：属此类型的香豆素化合物七叶内酯当归内酯 （二）呋喃香豆素 (线型和角型) （furocoumarins）线形（linea

3、r）C6-异戊烯基与C7-羟基成环，三个环在一直线上。 香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环。角型（angular）由C8-异戊烯基与C7- 羟基成环，三个环处在一折角线上。（三）吡喃香豆素类(线型和角型) （pyranocumarins） 香豆素C6或C8异戊烯基与邻Ar-OH环合而成2，2-二甲基-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。也可分为线型和角型。这一类天然产物并不多见。吡喃香豆素类成分生物合成途径： 如：属此类型的香豆素化合物 花椒内酯邪蒿内酯（四）其他香豆素类 指-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基： 苯基、羟基、异戊烯基等。二、香豆素的理

4、化性质（一）性状： 游离状态 结晶形固体，有一定熔点； 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） UV下显蓝色荧光成苷大多无香味、无挥发性、不能升华（二）溶解性： 游离香豆素：溶于沸 H2O，不溶或难溶于 冷 H2O，可溶MeOH、EtOH、 CHCl3和乙醚等溶剂。 因含Ar-OH故可溶于碱水中。香豆素苷：溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、 EtOH等。 难溶极性小的有机溶剂。（三）内酯性质和碱水解反应 先进行碱水解，再进行酸化（避免长时间在碱性下形成反邻羟桂皮酸)OOOOMeMeOOOOMeMeOCOOHHOH-H+异当归内酯3-异戊烯酰4,6-二甲氧基顺邻羟桂

5、皮酸1.2.例：（四）酸的反应1环合反应 (吡喃香豆素、呋喃香豆素形成) 异戊烯基双键开裂与相邻酚羟基环合成氧环。 形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性OOOHOMeOOOHOMeOOOMeOHCOOH+apigravin二氢吡喃香豆素中间体生成叔(仲)阳碳离子（五）呈色反应 1荧光 C7-OH，荧光 -OR后，荧光 可见光：无色或浅黄色结晶UV光：显蓝色荧光 C7-OH邻位C8位引入-OH，荧光减弱或消失 异羟肟酸铁反应（识别内酯） 香豆素有内酯结构，在碱性条件下，与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再于酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。2显色反应OHNHOOFe香豆素OH-开环盐酸羟胺缩合

6、异羟肟酸H+Fe+异羟肟酸铁红色Gibbs反应、Emerson反应 试剂： Gibbs2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 Emerson氨基安替匹林和铁氰化钾条件：有游离酚羟基，且其对位无取代者呈阳性香豆素GibbEmerson试剂与酚羟基对位活性氢缩合蓝色红色 1. 酸碱分离法经典方法 但条件不易控制，易异构化依据内酯遇碱能皂化，加酸能恢复的性质。（二）分离（一）提取三、香豆素的提取分离方法（二）层析方法 硅胶层析是最常用的方法 吸附剂硅胶、中性和酸性氧化铝 洗脱剂已烷和乙醚、已烷和乙酸乙酯等 显 色可观察荧光四、香豆素的波谱学特性（一）紫外光谱 无含氧官能团取代的香豆素在紫外光谱上呈现2个高低不

7、同的吸收峰。274nm （苯环）311nm （-吡喃酮环） 7-OH、7-OCH3或7-D-葡萄糖基 取代香豆素 217nm及315330nm处有强吸收峰 240及255nm处出现弱峰有含氧取代时： 最大吸收向红位移（二）核磁共振谱 母核的H+受内酯C=O共轭效应的影响 C3-H 在 6.16. 4 (1H，d，J3，4=9. 5Hz)C4-H 在 7. 58. 3(1H，d，J3，4=9. 5Hz) 1当C3、C4位无取代（CDCl3）2. C7-OR取代 C7-ORC3-H -0.17 ppm 木脂素（lignans）是一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物， 通常所指是其二聚物，少数为三聚物

8、和四聚物。第三节 木 脂 素一、木脂素的结构类型1定义： 8-81234567891234567891234567891234567892木脂素的组成单体桂皮酸（cinnamic acid）； 偶为桂皮醛（cinnamaldehyde)桂皮醇（cinnamyl alcohol） ；主要有四种：烯丙苯（allyl phenol）丙烯苯（propenyl phenol）COOH3. 木脂素的类型： 两分子苯丙素由前两种单体组成,-碳原子氧化型的。 木脂素（lignan）：早期木脂素的定义 新木脂素（neolignan）：由后两种单体组成,-碳原子未氧化型的。8833 由一分子苯丙素与黄酮、香豆素

9、或萜类等 结合而成的天然化合物。如：黄酮木脂素等 基本母核只有1617个碳原子， 比一般的 木脂素少12个。木脂素的一些新类型：苯丙素低聚体 杂木脂素（hybrid lignan）三聚体常被称为倍半木脂素（sesquilignan）四聚体称为二木脂素（dilignan）； 去甲木脂素（norlignan）4木脂素系统命名： 一般左边的C6-C3编号19，右边的C6-C3编号19双分子连接的桥头碳编号含氧官能团的位置、名称 C8的构型 （一）二芳基丁烷类CH2OHCH2OHMeOMeOOMeOMe叶下珠脂素phyllanthin5.木脂素分类（二）二芳基丁内酯类扁柏脂素hinokininOOOO

10、OOOO（三）芳基萘类OOOO奥托肉豆蔻脂素otobain有芳基萘、芳基二氢萘和芳基四氢萘三种结构 。去氧鬼臼毒素-D葡萄糖酯苷CH2OHHHCOOglcOOOCH3OCH3H3COH 芳基萘类木脂素常以氧化的碳原子缩合形成内酯。 芳基萘内酯类OO1234OO1234 （四）四氢呋喃类OOO7-O-77-O-99-O-9 （五）双四氢呋喃类 由二个取代四氢呋喃单元形成四氢呋喃骈四氢呋喃结构。 （+）-芝麻脂素 （六）联苯环辛烯类五味子甲素 R1=R2=R3=R4= CH3 五味子乙素 R1+R2= CH2 R3+R4= CH3 （七）联苯类 两分子苯丙素的两个苯环3-3直接连结而成。厚朴酚 二、木脂素的理化性质溶解性： 游离亲脂性，难溶水