天然药物化学教学课件-11-3-

第11章黄酮类化合物(3)Flavonoids----黄酮类的检识和鉴定2第十一章黄酮类化合物概述1黄酮类化合物的结构和分类2黄酮类化合物的理化性质3黄酮类化合物的提取和分离4黄酮类化合物的检识和结构鉴定53黄酮类化合物的结构鉴定一紫外光谱

二1H-NMR

三13C-NMR

四质谱黄酮类化合物的UV谱图45黄酮类化合物的结构鉴定苯甲酰基带II：220~280nm桂皮酰基带I：300~400nm紫外UV随着母核的不同位置引如OH等发色团，化合物也出现特征的紫外吸收光谱。而且，OH/OCH3

/O-

的供电子作用强弱的有差别。

原理：目的：1根据待测样品的UV光谱的特征初步判断其结构母核。

2待测样品在甲醇中加入各种诊断试剂后的UV光谱

判断大致的取代模式。6两者UV光谱图形相似，但带I位置不同。整个母核上氧取代程度越高，则带I将向长波方向位移（红移）。

不同类型黄酮的UV基本特征a.b.黄酮黄酮醇7带II吸收峰为主峰，

带I很弱，常在主峰的长波方向有一肩峰。c.

d.不同类型黄酮的UV基本特征异黄酮、二氢黄酮二氢黄酮醇8共同特征是带I很强，为主峰而带II则较弱，为次强峰。带I的位置不同。e.

f.不同类型黄酮的UV基本特征查耳酮橙酮类9不同类型黄酮的UV基本特征峰形带II（240~285nm，苯甲酰系统）带I（300~400nm，桂皮酰系统）类型取代240-285304-350黄酮类OH取代可以使相应的带I或II红移，Ｂ环具有３’,4’羟基，带II为双峰328-385黄酮醇类（3-OR）352-385黄酮醇类（3-OH）245-270300-400异黄酮类B环OH和OMe对带I影响不大270-295二氢黄酮220-270340-390查尔酮类2’-OH使带I红移370-430橙酮类带I有3-4个小峰10诊断试剂在结构测定中的应用常用的诊断试剂：

碱性试剂：甲醇钠(NaOCH3)；

醋酸钠(NaOCOCH3)

络合试剂：三氯化铝(AlCl3)；

三氯化铝/盐酸(AlCl3/HCl)目的：待测样品在甲醇中加入各种诊断试剂后的UV光谱

判断大致的取代模式。原理：

母核上OHO-时，从而增加电子云密度和流动性，

供电子作用增强，引起相应峰带的最大吸收峰红移。概述醋酸钠/硼酸(NaOCOCH3/H3BO3)11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。12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，酚OH变成O-，引起峰带红移。NaOAc/H3BO313诊断试剂在结构测定中的应用4.AlCl3和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-OHAlCl3和AlCl3/HCl14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15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16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红移51nm有4’-OH紫移31nmB环有邻二酚羟基红移12nm有7-OH红移28nmB环有邻二酚羟基红移43nm有5-OH17核磁共振目的：准确鉴定所分离黄酮类化合的具体结构

1H-NMR

13C-NMR

HMBCHSQCNOESYMS一维二维18黄酮类化合物的氢核磁共振谱19黄酮类化合物的碳核磁共振谱核磁共振仪器201H-NMR的基本知识偶合与裂分氢质子可以和旁边的质子（1-3）发生偶合裂分，使其氢谱表现为n+1重峰的信号，而且偶合常数随着距离的增大而减小。21邻位偶合，J=6-8HZ间位偶合，J=1-3HZ3个H，4重峰2个H，3重峰22氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用常用溶剂:CDCl3、DMSO-d6、CD3OD、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。231H-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24黄酮类化合物A/B/C环的取代模式A环取代模式B环取代模式C环25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O取代A环265-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-O取代A环黄酮类化合物1H-NMR谱277-取代黄酮实例刺槐亭28H-2’,6’H-3’,5’二氢黄酮7.1-7.3,d6.5-7.1,d二氢黄酮醇7.2-7.4,d异黄酮7.2-7.5,d查耳酮7.4-7.6,d橙酮7.6-7.8,d黄酮7.7-7.9,d黄酮醇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’-O取代B环黄酮类化合物1H-NMR谱294′-取代黄酮实例芹菜素30H-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7.2-7.9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6.7-7.13’,4’-二O取代B环黄酮类化合物1H-NMR谱31

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’-三O取代B环黄酮类化合物1H-NMR谱32杨梅素3′,4′,5′-取代黄酮实例33

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34黄酮类C环1HNMR实例芹菜素黄酮35黄酮类C环1HNMR实例奥洛波尔异黄酮36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37黄酮类C环1HNMR实例甘草素二氢黄酮38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39黄酮类C环1HNMR实例二氢槲皮素二氢黄酮醇40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41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42黄酮类1HNMR实例芹菜素-7-O葡萄糖苷43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4413C-NMR在黄酮类化合物结构鉴定中的应用苷化位移黄酮类化合物取代图式骨架类型45黄酮类化合物骨架类型C=OC-2/C-βC-3/C-α类型168.6-169.8137.8-140.7122.1-122.3异橙酮类174.5-184.0160.5-163.2104.7-111.8黄酮类－149.8-155.4122.3-125.9异黄酮类－147.9136.0黄酮醇类182.5-182.7146.1-147.7111.6-111.9=CH-橙酮类188.0-197.0136.9-145.4116.6-128.1查耳酮类－75.0-80.342.8-44.6二氢黄酮类－82.771.2二氢黄酮醇类46黄酮类化合物取代图式XZiZoZmZpOH+26.6-12.81.6-7.1OCH3+31.4-14.41.0-7.847黄酮类化合物中糖的连接位置糖上苷化位移和C－1信号苷化位移C-1（氧苷）＋4.0－＋6.0苷化位置C-1(糖)7或2’,3’,4’100.0-102.55-O-葡萄糖苷104.37-O-鼠李糖苷99.0苷元苷化位移直接相连的C高场位移邻对位C低场位移对位碳的位移幅度大且恒定苷化位移48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。49原理：主要碎片离子峰为裂解途径I

产生的A1+和B1

+及裂解途径II产生的B2+作用：（1）母核确定；（2）

A、B-环取代情况确定裂解途径I和IIEI-MS裂解规律途径IRDA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。50结构研究中注意的问题立体构型

化学法单晶X-衍射法核磁共振法圆二色光谱及CD激子手性法Wessely-Moser重排

立体构型黄酮类6-及8-C-糖苷在常规酸水解的条件下不能被水解，而是发生互变，成为6-和8-C-糖苷的混合物。51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()＞()＞()