药物化学课件-黄酮类化合物课件

黄酮类化合物Flavonoids第一课件网（

）2020年10月2日1第一节概述第二节理化性质及显色反应第三节提取与分离第四节检识与结构鉴定2020年10月2日2黄酮——大多呈黄色或淡黄色，且分子中多含酮基。1814年发现第一个黄酮类化合物——白杨素19世纪末德国人VonGerichten，VonKoslaneeki和英国人G.Perius开始研究，但进展较慢。1951年仅有104种（除黄酮苷）1974年1674种（其中苷902个，苷元772个）1993年超过4000个2007年10000多个2020年10月2日3（一）含义

经典：2-苯基色原酮；广义：泛指两个苯环（A与B环）通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物,

具有C6-C3-C6的基本骨架。2020年10月2日4（二）生物合成BA

B环来自桂皮酰辅酶A或羟基桂皮酰辅酶AA环来自3个分子的丙二酰辅酶A2020年10月2日5（三）分布及存在形式分布广泛，主要存在于豆科、芸香科的植物中。

黄酮类多与糖成结合成苷，可成O-苷，也有C-苷；在植物体内的分布以花、果、叶等部位为多；2020年10月2日6（四）结构类型——1.结构分类依据中央三碳链氧化程度

B环连接位置三碳链是否成环2020年10月2日7黄酮类

Flavones常见取代基A环：5，7-OHB环：3′，4′-OH木樨草素白杨素2-苯基色原酮2.主要骨架类型2020年10月2日8黄酮醇类

Flavonol3-OH芦丁槲皮素2020年10月2日9二氢黄酮类

Flavanones二氢黄酮醇类Flavanonols黄酮2，3-单键黄酮醇2，3-单键

橙皮素R=H

橙皮苷R=芸香糖基

二氢槲皮素2020年10月2日10

异黄酮类

Isoflavones

二氢异黄酮类Isoflavonones3-苯基色原酮葛根素（C-苷）大豆素2020年10月2日11

查耳酮类Chalcones

①三碳链不成环②编号不同新红花苷(无色)红花苷(黄色)

醌式红花苷(红色)③与二氢黄酮为异构体2020年10月2日12橙酮类

Aurones三碳链成五元环硫磺菊素矢车菊元R1=OHR2=H飞燕草苷元R1=R2=OH天竺葵苷元R1=R2=H⑨

花色素类Anthocyanidins①1位氧盐②4位无羰基2020年10月2日13黄烷-3-醇类Flavan-3-ols黄烷-3,4-二醇类

Flavan-3,4-diols无色矢车菊素R1=OHR2=H无色飞燕草素R1=R2=OH无色天竺葵素R1=R2=H（+）儿茶素

⑩黄烷醇类

Flavanols3-OH3,4-OH花色素1、2-，3、4-单键2020年10月2日14黄酮类Flavones黄酮醇类Flavonol二氢黄酮类Flavanones二氢黄酮醇类Flavanonols小结：2020年10月2日15黄烷-3-醇类

Flavan-3-ols黄烷-3,4-二醇类

Flavan-3,4-diols异黄酮类Isoflavones

二氢异黄酮类Isoflavonones

2020年10月2日16(11)花色素类Anthocyanidins查耳酮类

Chalcones二氢查耳酮类

Dihydrohalcones(12)

橙酮类Aurones2020年10月2日17双苯吡酮类

Xanthones高异黄酮类

Homoisoflavones2020年10月2日18双黄酮类biflavonoids

2分子黄酮

2分子二氢黄酮

1分子黄酮+1分子二氢黄酮通过C-O-C、C-C相连银杏双黄酮素2020年10月2日19黄酮木脂素Flavonolignan

1分子黄酮+1分子木脂素生物碱型黄酮

黄酮骨架上连有含氮部分，如榕碱、异榕碱。水飞蓟素2020年10月2日203.代表化合物举例木樨草素槲皮素芦丁（+）-儿茶素2020年10月2日21大豆素葛根素第一课件网（

）2020年10月2日22（五）生物活性

对心血管系统的作用：降低毛细血管脆性及异常通透性：芦丁、橙皮苷扩张冠状动脉，治疗冠心病：葛根素降压抑制血小板聚集及血栓形成2020年10月2日23

抗肝脏毒作用：水飞蓟素、（+）-儿茶素抗炎作用：二氢槲皮素雌激素样作用：大豆素、染料木素等抗菌、抗病毒作用：木樨草素、黄芩苷、黄芩素槲皮素、山萘素、二氢槲皮素泻下作用：营石苷A

解痉作用：异甘草素、大豆素2020年10月2日24第一节概述第二节理化性质及显色反应第三节提取与分离第四节检识与结构鉴定2020年10月2日251.物态：多为结晶性固体，少为无定形粉末；2.光学活性：

苷元：二氢黄酮（醇）、黄烷醇，具手性碳，有光学活性；苷：糖的引入，均有光学活性。一、性状2020年10月2日263.颜色：与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团的类型、数目和取代位置有关。交叉共轭体系的存在与否；色原酮：无色异黄酮：微黄色二氢黄酮（醇）：无色黄酮（醇）、查耳酮：灰黄-黄色2020年10月2日27助色团的引入，颜色加深，7,4‘引入助色团，对颜色影响较大；花色素的颜色与pH值有关；红------紫------蓝2020年10月2日28二、溶解性

H2O

MeOHEtOHEt2OCHCl3游离黄酮-

++++黄酮苷+（热）

++--与分子存在状态有关；2020年10月2日29游离苷元的溶解性与分子结构的平面性有关：平面性越强，水溶性越差。黄酮（醇）、查耳酮二氢黄酮、二氢黄酮醇花色素<<平面型分子非平面型分子离子型

异黄酮也属于非平面型分子，亲水性比平面型分子强。2020年10月2日30与母核取代基类型有关。

—OH取代，水溶性增大羟基甲基化后，水溶性降低

苷类化合物与糖的结合位置有关。

3-O-苷>7-O-苷2020年10月2日31三、酸性与碱性——1、酸性酸性的来源：酚羟基影响酸性强弱的因素：酚羟基的数目及位置

7,4′-二OH7-OH或4-OH

一般Ar-OH

5-OH

5%NaHCO3

5%Na2CO3

0.2%NaOH

4%

NaOH

>>>—————————PH梯度萃取————————2020年10月2日322、弱碱性碱性的来源：-吡喃酮环上1位氧上孤对电子黄酮类浓H2SO4/浓HCl盐H2O分解黄酮类2020年10月2日33四、显色反应

（一）还原反应（二）金属盐类试剂络合反应（三）硼酸显色反应（四）碱性试剂显色反应2020年10月2日34（一）还原反应

1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应：

黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）——多数呈橙红～紫红色

少数呈紫色～蓝色查耳酮、橙酮、儿茶素类及异黄酮类阴性反应注：A.鉴定黄酮类化合物最常用的方法；

B.注意花色素及部分橙酮、查耳酮等产生的假阳性结果。2020年10月2日352.四氢硼钠反应：

二氢黄酮（醇）类——红色～紫色

2020年10月2日36（二）金属盐类试剂络合反应反应官能团：3-OH，4-C=O

5-OH，4-C=O

邻二酚羟基2020年10月2日371.铝盐反应——三氯化铝反应

与1%AlCl3反应显黄色，UV下有荧光；2020年10月2日38

2.铅盐反应——醋酸铅反应与1%醋酸铅或碱式醋酸铅，可生成黄～红色沉淀醋酸铅：邻二酚羟基、或3-OH，4-C=O、

5-OH，4-C=O碱式醋酸铅：一般酚羟基类

2020年10月2日392.锆盐反应——锆盐-枸橼酸反应

3-OH,4-C=O

5-OH,4-C=O+2%ZrOCl2黄色H+

稳定，不褪色

不稳定分解，显著褪色2020年10月2日40二氢黄酮（醇）———天蓝色荧光其他黄酮类———黄色～橙黄～褐色

4.镁盐反应——醋酸镁反应

纸上进行，紫外灯下观察2020年10月2日41

3.氨性氯化锶反应

4.三氯化铁反应

邻二酚羟基SrCl2绿色～棕色～黑色沉淀OH-酚羟基FeCl3绿色～墨绿～黑色沉淀2020年10月2日42（三）硼酸显色反应H+H3BO4亮黄色5-OH黄酮2’-OH查耳酮2020年10月2日43（四）碱性试剂显色反应黄酮醇类二氢黄酮类OH-显橙～黄色OH-呈黄色空气棕色具邻二酚羟基或3，4’-二羟基黄酮OH-显黄～深红～绿棕色2020年10月2日44用化学方法鉴别A-D2020年10月2日45第一节概述第二节理化性质及显色反应第三节提取与分离第四节检识与结构鉴定2020年10月2日46一、提取苷类和极性大的苷元：

EtOAc,Me2CO，EtOH,MeOH,H2O

或极性大的混合溶剂（MeOH—H2O1：1）注意避免酶对苷的水解作用一般苷元：CHCl3，Et2O，EtOAc

等极性较小的溶剂

2020年10月2日47粗提物的精制1、溶剂萃取法：

——石油醚处理除去醇提物中的脂溶性杂质：

——水醇法除去水提液中的水溶性杂质。2、碱提酸沉法：注意碱度、酸度应适宜，如芦丁的提取；3、炭粉吸附法：用于黄酮苷的精制黄酮甲醇液活性炭吸苷炭沸水沸甲醇7%酚/水15%酚/醇洗脱2020年10月2日48二、分离（一）柱色谱法（二）pH梯度萃取法2020年10月2日49（一）柱色谱法1.硅胶柱色谱：适于：异黄酮、二氢黄酮（醇）、高度甲基化的黄酮（醇）等极性较小的化合物。2020年10月2日502.聚酰胺柱色谱：原理：黄酮化合物分子中的酚羟基与聚酰胺中的酰胺羰基形成氢键缔合。影响吸附力的因素：1.形成氢键的基团数目：数目越多，吸附越强。2.形成氢键的基团所处的位置：处于易形成分子内氢键者，吸附减弱。3.分子中芳香化程度：芳香化程度越高，吸附增强。2020年10月2日51如：2020年10月2日52各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力：水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲酰胺

二甲基甲酰胺

尿素水溶液弱强常用溶剂：水、含水醇、醇2020年10月2日53黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律：

苷元相同时，三糖苷→二糖苷→单糖苷→苷元；

Ar-OH数目↑，洗脱速度↓；

Ar-OH数目相同时，其位置影响洗脱顺序：

易形成分子内氢键者，易洗脱；

2020年10月2日54

不同类型黄酮，异黄酮→二氢黄酮醇→黄酮→黄酮醇；芳香化程度高，难洗脱；→2020年10月2日55聚酰胺TLCRf值：聚酰胺柱色谱洗脱顺序：E>B>A>C>DE→B→A→C→D2020年10月2日563.葡聚糖凝胶柱色谱：

常用凝胶型号：SephadexG

SephadexLH-20

双重分离原理：分离游离黄酮——吸附原理（游离Ar-OH的数目）分离黄酮苷——分子筛原理2020年10月2日57（二）pH梯度萃取法7,4′-二OH7-OH或4'-OH

一般Ar-OH

5-OH5%NaHCO3

5%Na2CO3

0.2%NaOH

4%NaOH>>>用于分离酸度不同的黄酮苷元2020年10月2日58第一节概述第二节理化性质及显色反应第三节提取与分离第四节检识与结构鉴定2020年10月2日59第四节检识与结构鉴定色谱法、化学法、波谱法的综合运用。一、色谱法二、UV三、1H-NMR四、13C-NMR五、MS2020年10月2日60一、色谱法在黄酮类结构确定中的应用（一）PC

双向色谱:

用于分离黄酮类及其苷的混合物

第一向：醇性展开剂

n-BuOH-HAc-H2O(4:1:5上层，BAW)、水饱和的n-BuOH；

第二向：水或水性展开剂

2%～6%HAc、3%NaCl

检视：UV/氨熏变色/2%AlCl32020年10月2日61应用：不同结构类型黄酮，在不同展开系统中Rf值不同。

醇性展开剂BAW

苷元〉单糖苷〉双糖苷

水性展开剂2%-6%HAc、3%NaCl苷元

<单糖苷<双糖苷2020年10月2日62（二）硅胶TLC弱极性的黄酮

黄酮苷元展开系统：

甲苯-甲酸甲酯-甲酸（5：4：1）——常用苯-甲醇（95：5）苯-甲醇-醋酸（35：5：5）氯仿-甲醇（85：15，70：5）甲苯-氯仿-丙酮（40：25：35）丁醇-吡啶-甲酸（40：10：2）

黄酮衍生物（甲醚化或乙酰化）展开系统

苯-丙酮（9：1）苯-乙酸乙酯（75：25）

2020年10月2日63（三）聚酰胺TLC含游离酚羟基的黄酮及其苷类

常用展开剂：乙醇-水（3:2）水-乙醇-乙酰丙酮（4:2:1）

水-乙醇-甲酸-乙酰丙酮（5:1.5:1:0.5）水饱和的正丁醇-醋酸（100:1，100:2）丙酮-水（1:1）

丙酮-95%乙醇-水（2:1:2）

95%乙醇-醋酸（100:2）苯-甲醇-丁酮（60:20:20）2020年10月2日64一、色谱法二、UV

三、1H-NMR

四、13C-NMR

五、MS第一课件网（

）2020年10月2日65二、UV在黄酮类化合物鉴定中的应用（一）黄酮类在甲醇中的UV特点（二）诊断试剂位移及其在结构测定中的意义2020年10月2日66

苯甲酰基

flavone(R=H)

桂皮酰基

（benzoyl）

flavonol(R=OH)

（cinnamoyl）

带II,220~280nm

带I,300~400nm

（一）黄酮类在甲醇中的UV特点——共性2020年10月2日671.黄酮及黄酮醇类

共性：带Ⅰ、带Ⅱ（240~280）均较强区别：带Ⅰ位置不同黄酮：304~350nm

黄酮醇（3-OH游离）：352~385nm

黄酮醇（3-OH取代）：328~357nm

Ⅱ

Ⅰ2020年10月2日68母核氧取代，相应吸收带红移带Ⅰ——母核氧取代↑，红移带Ⅱ——A环氧取代↑，红移2020年10月2日692.查耳酮及橙酮类共性：带Ⅰ很强，为主峰带Ⅱ（220~270）较弱，为次强峰区别：带Ⅰ峰位不同查耳酮：340～390nm

橙酮：370～430nm

ⅠⅡ2020年10月2日703.异黄酮、二氢黄酮（醇）类共性：带Ⅱ为主峰带Ⅰ很弱，为主峰的肩峰区别：带Ⅱ峰位不同异黄酮：245~270nm

二氢黄酮（醇）：270~295nm

ⅠⅡ2020年10月2日71Ⅰ、Ⅱ均较强Ⅰ：黄酮：304~350nm

黄酮醇：352~385nmⅠ主峰，Ⅱ为次强Ⅰ：查耳酮：340～390nm

橙酮：370～430nmⅡ为主峰，Ⅰ为肩峰Ⅱ：

异黄酮：245~270nm

二氢黄酮（醇）：270~295nm小结：在MeOH中的UV特点——确定黄酮类化合物的骨架类型2020年10月2日72（二）诊断试剂位移及其在结构测定中的意义常用诊断试剂：

NaOMe

NaOAcNaOAc/H3BO4AlCl3及AlCl3/HCl2020年10月2日731.NaOMe碱性强，解离所有Ar-OH

带Ⅰ，+40~60nm，强度不降——示有4-OH；带Ⅰ，+50~60nm，强度下降——示有3-OH,但无4-OH；

带Ⅰ、Ⅱ吸收谱随着时间延长而衰退——示有3，4’-二OH或3，3’，4’，-三OH等。2020年10月2日74200300400500MeOH-NaOMe-+50nm,强度增加（不降）有4-OH2020年10月2日75200300400500MeOH-NaOMe-+50nm，强度降低有3-OH，无4-OH2020年10月2日762.NaOAc（未熔融）200300400500碱性较弱，使酸性强的Ar-OH解离

带Ⅱ，+5~20nm——示有7-OHMeOH-NaOAc-+12nm2020年10月2日773.NaOAc/H3BO4

带Ⅱ，+5～10nm——A环有邻二Ar-OH带Ⅰ，+12～30nm——B环有邻二Ar-OH2020年10月2日784.AlCl3及AlCl3/HCl3-OH,4-C=O5-OH,4-C=O邻二Ar-OHAlCl3络合物HCl不分解不分解

分解稳定性AlCl3/HClAlCl3MeOH判断邻二Ar-OH的有无、位置判断分子中3-OH,5-OH的有无2020年10月2日793-OH,4-C=O5-OH,4-C=O邻二Ar-OHAlCl3络合物HCl不分解不分解

分解稳定性AlCl3/HCl＝AlCl3

无邻二Ar-OHAlCl3/HCl≠AlCl3

有邻二Ar-OH带Ⅰ紫移-30~40nmB环有带Ⅱ紫移-50~65nmA、B环上均可能有2020年10月2日80AlCl3——AlCl3/HCl…-43nmB环有邻二Ar-OH2020年10月2日813-OH,4-C=O5-OH,4-C=O邻二Ar-OHAlCl3络合物HCl不分解不分解

分解稳定性AlCl3/HCl＝MeOH无3-OH，无5-OHAlCl3/HCl≠MeOH可能有3-OH、5-OH

带Ⅰ+35~55nm只有5-OH+50~60nm可能有3-OH或3，5-二OH2020年10月2日82诊断试剂位移规律归属

NaOMe带I红移40~60nm，强度不降示有4′-OH

带I红移50~60nm，强度下降示有3-OH、但无4′-OH

NaOAc（未熔融）带II红移5~20nm示有7-OH

NaOAc/H3BO3

带I红移12~30nm示B环有邻二酚羟基带II红移5~10nm示A环有邻二酚羟基小结：诊断试剂位移——黄酮类化合物的取代式样2020年10月2日83

AlCl3/HCl谱图=MeOH谱图示无3-及5-OH

AlCl3/HCl谱图≠MeOH谱图示可能有3-及/或5-OH

带I红移35~55nm示只有5-OH

红移50~60nm示可能有3-OH或3，5-二OH

诊断试剂位移规律归属AlCl3/HCl谱图=AlCl3谱图示无邻二酚羟基AlCl3/HCl谱图≠AlCl3谱图示有邻二酚羟基带Ⅰ紫移30~40nm示B环有邻二酚羟基带II紫移50~65nm示A、B环上均可能有邻二酚羟基小结：诊断试剂位移——黄酮类化合物的取代式样2020年10月2日84例：从天然药物柴胡中分离得到山柰苷，经酸水解后用PC检出有鼠李糖，该苷及苷元山柰酚的紫外光谱数据如下，试解析其结构：UVλmax（nm）

山柰苷山柰酚MeOH265345267367NaOMe265388278416（分解）AlCl3275399268424AlCl3/HCl275399269424NaOAc265399276387NaOAc/H3BO3265356267372

带II带I带II带I2020年10月2日85（一）C环质子1.黄酮：

H-3：δ6.30，s。2．异黄酮：H-2：δ7.60～7.80，s。3．黄酮醇：无C环质子。三、1H-NMR谱2020年10月2日864．二氢黄酮

H-2：中心位于δ5.20，dd（Jtrans=Ca.11.0Hz，Jcis=Ca.5.0Hz，与H-3邻偶）。两个H-3：中心位于δ2.80，分别dd（J=17.0Hz，偕偶；Jtrans=Ca.11.0Hz，Jcis=Ca.5.0Hz，与H-2邻偶）。5．二氢黄酮醇

H-2：δ4.80～5.00，

H-3：δ4.10～4.30，d（Jaa=Ca.11.0Hz）2020年10月2日87（二）A环质子（黄酮、黄酮醇）1．5,7-二OHH-6和H