天然药物化学教学课件第十一章

天然药物化学教学课件第十一章第1页/共51页2诊断试剂在结构测定中的应用常用的诊断试剂：

甲醇钠(NaOCH3)

醋酸钠(NaOCOCH3)

醋酸钠/硼酸(NaOCOCH3/H3BO3)

三氯化铝(AlCl3)

三氯化铝/盐酸(AlCl3/HCl)第2页/共51页3诊断试剂在结构测定中的应用1.NaOMe：碱性强，酚OH易形成钠盐。PhOHPhO-Na+，从而增加电子云密度和流动性红移。2.NaOAc：

未熔融:碱性较弱，只能使黄酮母核上酸性较强的酚OH解离而使UV谱红移。

熔融：碱性,表现出与NaOMe类似的效果。第3页/共51页4诊断试剂在结构测定中的应用3.NaOAc/H3BO3：用于鉴定邻二酚OH。在醋酸钠碱性下，邻二酚OH与硼酸络合，引起峰带红移。第4页/共51页5诊断试剂在结构测定中的应用4.AlCl35.AlCl3/HCl：

分子中有3-OH，5-OH，邻二酚OH时，可与Al3+络合，引起吸收峰红移。铝络合物稳定性：

黄酮醇3-OH＞黄酮5-OH＞二氢黄酮5-OH＞邻二酚OH＞二氢黄酮醇3-OH第5页/共51页6诊断试剂对黄酮类化合物UV谱图的影响及结构的关系诊断试剂带II带I归属NaOCH3红移40-60nm,强度不降示有4’-OH红移50-60nm,强度下降示有3-OH,

但无4’-OH吸收谱随时间延长而衰退示有对碱敏感的取代方式NaOAc（未熔融）红移5-20nm在长波一侧有明显肩峰示有7-OH示有4’-OH，但无3或7-OHNaOAc（熔融）红移40-65nm强度下降示有4’-OH吸收谱随时间延长而衰退示有对碱敏感的取代方式第6页/共51页7诊断试剂带II带I归属NaOAc/H3BO3红移5-10nm示A环有邻二酚羟基，但不包括5,6-二羟基红移12-30nm示B环有邻二酚羟基AlCl3及AlCl3/HClAlCl3/HCl谱图

=AlCl3谱图

示结构中无邻二酚羟基AlCl3/HCl谱图

≠AlCl3谱图

示结构中可能有邻二酚羟基带I或Ia紫移30-40nm示B环有邻二酚羟基带I或Ia紫移50-65nm示A、B环上均有邻二酚羟基AlCl3/HCl谱图

=CH3OH谱图

示无3-或5-OHAlCl3/HCl谱图

≠CH3OH谱图

示可能有3-或5-OH带I红移35-55nm示只有5-OH带I红移60nm示只有3-OH带I红移50-60nm示可能同时有3-和5-OH带I红移17-20nm除5-OH外，还有6-含氧取代诊断试剂对黄酮类化合物UV谱图的影响及结构的关系第7页/共51页8练习----芦丁的UV光谱CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3/HClNaOCOCH3NaOCOCH3/H3BO3259,266sh,299sh,359272,327,410275,303sh,433271,300,364sh,402271,325,393262,298,387第8页/共51页9练习----由UV光谱推断结构CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3/HClCH3OHNaOCOCH3NaOCOCH3/H3BO3259,266sh,299sh,359272,327,410275,303sh,433271,300,364sh,402259,266sh,299sh,359271,325,393262,298,387红移51nm有4’-OH紫移31nmB环有邻二酚羟基红移43nm只有5-OH红移12nm有7-OH红移28nm示B环有邻二酚羟基第9页/共51页10氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用常用溶剂:CDCl3、DMSO-d6、C5H5N;当用DMSO-d6

时:

5-OH:δ12.40;7-OH:δ10.93;3-OH:δ9.70。加入D2O交换后，OH信号消失。第10页/共51页11氢核磁共振基础知识（一）第11页/共51页12氢核磁共振基础知识（二）102345678910111213C3CH

C2CH2

C-CH3环烷烃0.2—1.5CH2ArCH2NR2CH2S

CCH

CH2C=OCH2=CH-CH31.7—3CH2F

CH2Cl

CH2Br

CH2ICH2OCH2NO22—4.70.5(1)—5.56—8.510.5—12CHCl3

(7.27)4.6—5.99—10OH

NH2

NHCR2=CH-RRCOOHRCHO常用溶剂的质子的化学位移值D特征质子化学位移第12页/共51页1301.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemicalshift(d,ppm)Cl2CHCH34lines;quartet2lines;doubletCH3CH核磁共振基础知识（三）第13页/共51页1401.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemicalshift(d,ppm)BrCH2CH34lines;quartet3lines;tripletCH3CH2核磁共振基础知识（四）第14页/共51页1501.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemicalshift(d,ppm)BrCH(CH3)27lines;septet2lines;doubletCH3CH核磁共振基础知识（五）第15页/共51页1601.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemicalshift(d,ppm)OCH3HHHHClOCH3核磁共振基础知识（六）第16页/共51页17HHO2NHdoubletofdoubletsdoubletdoublet核磁共振基础知识（七）第17页/共51页1801.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemicalshift(d,ppm)ClCH2CH3ClCH2CH2CH2CH2CH31H核磁共振基础知识（八）第18页/共51页191H-NMR在黄酮结构分析中的应用

A环质子B环质子C环质子糖上质子取代基团质子

芳环质子芳环质子与类型有关

端基质子

-OH、-CH3、其他质子-OCH3、-OCOCH3

黄酮类化合物各质子的信号特征（δ、峰形状、J、峰面积）符合芳环质子规律第19页/共51页20黄酮类化合物A、B环的取代模式A环取代模式B环取代模式第20页/共51页21黄酮类化合物1H-NMR谱6-Hδ5.7－6.9(d,J=2.5Hz)8-H

δ5.7－6.9(d,J=2.5Hz)6-H信号总比8-H高场H-6H-8黄酮、黄酮醇、异黄酮6.0-6.2,d6.3-6.5,d上述化合物7-O-糖苷6.2-6.4,d6.5-6.9,d二氢黄酮、二氢黄酮醇5.7-6.0,d5.9-6.1,d上述化合物7-O-糖苷5.9-6.1,d6.1-6.4,d5,7-二取代黄酮A环第21页/共51页225,7-二取代黄酮实例芹菜素第22页/共51页235-H7.9－8.2(d,J=9.0Hz)6-Hδ6.7－7.1(dd,J=9.0,2.5Hz)8-H

δ6.7－7.0(d,J=2.5Hz)黄酮、黄酮醇、异黄酮二氢黄酮、二氢黄酮醇H-57.9-8.2,d7.7-7.9,dH-66.7-7.1,dd6.4-6.5,ddH-86.7-7.0,d6.3-6.4,d7-取代黄酮A环黄酮类化合物1H-NMR谱第23页/共51页247-取代黄酮实例刺槐亭第24页/共51页25H-2’,6’H-3’,5’二氢黄酮类7.1-7.3,d6.5-7.1,d二氢黄酮醇类7.2-7.4,d异黄酮类7.2-7.5,d查耳酮类7.4-7.6,d橙酮类7.6-7.8,d黄酮类7.7-7.9,d黄酮醇类7.9-8.1,dB环质子形成H-2’,6’及H-3’,5’两组形成AA’BB’系统总体比A环质子低场H-2’,6’比H-3’,5’低场4’-取代黄酮B环黄酮类化合物1H-NMR谱第25页/共51页264′-取代黄酮实例芹菜素第26页/共51页2701.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemicalshift(d,ppm)OCH3HHHHClOCH3AA′BB′

取代模式第27页/共51页28H-2’H-6’黄酮类3’,4’-OH及3’-OH,4’-OMe7.2-7.3,d7.3-7.5,dd黄酮醇类3’,4’-OH及3’-OH,4’-OMe7.5-7.7,d7.6-7.9,dd黄酮醇类3’-OMe,4’-OH7.6-7.8,d7.4-7.6,dd黄酮醇类3’,4’-OH,3-O-糖7.2-7.5,d7.3-7.7,dd对于黄酮与黄酮醇H-5’作为一个二重峰(d,J=8.5Hz)出现在6.7-7.1处H-2’(d,J=2.5Hz)及H-6’(dd,J=8.5,2.5Hz)信号出现在δ7.2-7.9异黄酮、二氢黄酮及二氢异黄酮H-2’,5’,6’作为一个多重峰出现在δ6.7-7.13’,4’-取代黄酮B环黄酮类化合物1H-NMR谱第28页/共51页293′,4′-取代黄酮实例木犀草素第29页/共51页30

若3'位和5'位取代基相同时，H-2',H-6'作为一个单峰，出现在δ6.50~7.50。若3'位和5'位取代基不相同时，H-2',H-6'将以不同的化学位移分别作为二重峰出现，J=2.0Hz。3’,4’,5’-取代黄酮B环黄酮类化合物1H-NMR谱第30页/共51页31刺槐亭3′,4′,5′-取代黄酮第31页/共51页32

H-3常作为一个尖锐的单峰信号出现在δ6.3处，常会与H-6或H-8相混，应注意区别H-2常作为单峰出现在较低场区

δ7.6-7.8(1H,s,CDCl3)

δ8.5-8.7(1H,s,DMSO-d6)C环黄酮及异黄酮黄酮类C环1H-NMR谱第32页/共51页33黄酮类C环1HNMR实例芹菜素黄酮第33页/共51页34黄酮类C环1HNMR实例奥洛波尔异黄酮第34页/共51页35黄酮类C环1HNMRH-2δ5.2(1H,dd,Jtrans=11.5,Jcis=5.0Hz)H-3δ2.8(1H,dd,J=17.0Hz,J=11.5Hz)(1H,dd,J=17.0Hz,J=5.0Hz)二氢黄酮第35页/共51页36黄酮类C环1HNMR实例甘草素二氢黄酮第36页/共51页37黄酮类C环1HNMR实例二氢黄酮醇二氢黄酮醇3-O糖苷H-24.8-5.0,d,J=11Hz5.0-5.6,d,J=11HzH-34.1-4.3,d,J=11Hz4.3-4.6,d,J=11Hz二氢黄酮醇第37页/共51页38黄酮类C环1HNMR实例二氢槲皮素二氢黄酮醇第38页/共51页39黄酮类C环1HNMRH-α6.5-6.7(1H,d,J=17.0Hz)H-β7.3-7.7(1H,d,J=17.0Hz)苄氢

6.5-6.7(1H,s,CDCl3)6.4-6.9(1H,s,DMSO-d6)查耳酮及橙酮第39页/共51页40黄酮类化合物1H-NMR谱糖上H-1‘’黄酮醇3-O-鼠李糖苷5.0-5.1黄酮醇3-O-葡萄糖苷5.7-6.0黄酮类7-O-葡萄糖苷4.8-5.2黄酮类4’-O-葡萄糖苷黄酮类5-O-葡萄糖苷黄酮类6-及8-C-糖苷二氢黄酮醇3-O-葡萄糖苷4.1-4.3二氢黄酮醇3-O-鼠李糖苷4.0-4.2糖第40页/共51页41黄酮类1HNMR实例芹菜素-7-O葡萄糖苷第41页/共51页42黄酮类化合物1HNMRH－CH3甲基2.04-2.45(3H,s)乙酰氧基2.30-2.45(3H,s)甲氧基3.45-4.10(3H,s)δ5－OH：≈12ppmδ7－OH：≈11ppmδ3－OH：≈10ppm其他取代基第42页/共51页43黄酮类型1HNMR实例5-OH7-OH3’-OH木犀草素第43页/共51页44黄酮类化合物红外光谱γC=O1690-1610cm-1γOH3300-3200cm-1芳环骨架振动：1600,1500,1450cm-1第44页/共51页45质谱在黄酮类化合物鉴定中的应用方法：EI-MS（电子轰击质谱）、FD-MS（场解吸质谱）、FAB-MS（快原子轰击质谱）苷元：EI-MS可得到分子离子峰(强,往往为基峰)；

苷：用FD-MS、FAB-MS或将甙作成甲基化或三甲基硅醚化衍生物，再测EI-MS。第45页/共51页46主要碎片离子峰为裂解途径I产生的A1和B1

母核确定及裂解途径II产生的[B2]+A、B-环取代情况裂解途径IRDA裂解EI-MS裂解规律第46页/共51页47裂解途径II

通常，上述两种基本裂解途径是相互竞争、相互制约的。并且，途径I裂解产生的碎片离子丰度大致与途径II裂解产生的碎片离子的丰度互成反比。EI-MS裂解规律第47页/共51页48结构研究中注意的问题化学法：将黄酮类化合物与结构相似的已知化合物的旋光度进行比较来测定构型。单晶X-衍射法：常用方法之一，可信度高，但化合物必须是晶体。核磁共振法：需使用手性的氘代试剂，利用其引起的化学位移的差异来确定构型。圆二色光谱及CD激子手性法立体构型第48页/共51页49习题有下列四种黄酮类化合物A、R1＝R2＝HB、R1＝H,R2＝RhaC、R1＝Glc,R2＝HD、R1＝Glc,R2＝Rha比较其酸性及极性的大小:

酸性()＞()＞()＞()极性()＞()＞()＞()比较这四种化合物在如下三种色谱中Rf值大小顺序:(1)硅胶TLC(条件CHCl3—MeOH4:1展开),Rf值()＞()＞()＞()(2)聚酰胺TLC(条件60