第五章 黄酮化合物_第1页
第五章 黄酮化合物_第2页
第五章 黄酮化合物_第3页
第五章 黄酮化合物_第4页
第五章 黄酮化合物_第5页
已阅读5页,还剩168页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

天然药物化学Chapter5Flavonoids第五章黄酮类化合物

第一节概述第二节黄酮类化合物的理化性质及显色反应第三节黄酮类化合物的提取与分离第四节黄酮类化合物的检识与结构鉴定第五节结构研究实例本章内容第一节概述

黄酮类化合物广泛存在于自然界。黄酮类化合物多具颜色。在自然界中,黄酮类化合物的主要存在形式是与糖结合成苷,也有游离体。黄酮类化合物的生理活性多种多样;截止2008

年,总数超过11000个。

黄酮类化合物(Flavonoids)主要是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物。(狭义)色原酮(chromone)2-苯基色原酮(2-phenyl-chromone)

(一)定义一、基本结构与分类

黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环(A-与B-环)通过中央的三碳原子相互连接而形成的一系列的化合物。(广义)C6-C3-C6主要黄酮类化合物结构类型:(二)分类其他黄酮类化合物结构类型:黄酮类Flavones木樨草素,清热解毒存在于金银花中有抗菌和抗病毒活性黄芩苷,清热解毒黄酮醇类Flavonols槲皮素,具有抗炎、止咳祛痰等作用。槲皮素片用于治疗支气管炎。此外还有降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉、增加冠脉血流量等作用山奈素,存在于姜科植物山奈中抗癌、抑制生育、抗炎、抗氧化剂、解痉、抗溃疡、利胆利尿剂、止咳等活性淫羊藿苷能增加心脑血管血流量、促进造血功能、免疫功能及骨代谢,具有补肾壮阳、抗衰老、抗肿瘤等功效

二氢黄酮类Flavanones橙皮苷,存在于陈皮中可降低血管脆性甘草素对溃疡有抑制作用益肝灵片

二氢黄酮醇类Flavanonols水飞蓟素,存在于水飞蓟中水飞蓟素是二氢黄酮醇与苯丙素衍生物缩合成的黄酮木脂素类成分。具有保肝作用,用于治疗急、慢性肝炎及肝硬化,代谢中毒性肝损伤。查耳酮类Chalcones甘草查耳酮A,抗癌活性红花的颜色变化红花苷有活血化瘀、凉血解毒、解郁安神、抗肿瘤、抗肾病、抑制心脏、收缩血管、降低血压活性

中药红花中的红花苷为查耳酮类。红花在开花初期时,花中主要成分为无色的新红花苷(二氢黄酮类)及微量红花苷,故花冠是淡黄色;开花中期花中主要成分为黄色的红花苷,故花冠为深黄色;开花后期则变成红色的醌式红花苷,故花冠为红色。

二氢查耳酮类Dihydrochalcones梨根苷异黄酮类Isoflavones葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛等症状。大豆异黄酮流行病学资料表明,长期食用大豆的东南亚人群中,癌症、动脉粥样硬化等心血管病症的发病率明显低于西方。在日本,乳腺癌的发病率是美国的1/4;妇女更年期综合症的发病率只有美国的1/3;这个现象已引起科学家的注意。经研究发现,大豆中含有一种结构与雌激素相似的物质叫异黄酮,能产生类似雌激素的效应,而被称之为“植物雌激素”。对身体雌激素的双向调节作用。当人体内雌激素水平低时,大豆异黄酮占据雌激素受体,发挥弱雌激素效应,表现出提高雌激素水平的作用。当人体内雌激素水平高时,大豆异黄酮以“竞争”方式占据受体位置,同样发挥弱雌激素效应,但由于它的活性仅为体内雌激素的2%,因而从总体上表现出降低体内雌激素水平的作用,这就是著名的大豆异黄酮对雌激素的双向调节作用机制。~12Å植物雌激素雌二醇~12Å大豆异黄酮对身体雌激素的双向调节作用抗癌作用降低胆固醇,预防动脉硬化改善骨质疏松预防冠心病美国的食品药物管理局(FDA)把大豆列为能够“真正降低心脏病危险的食品”之一二氢异黄酮类Isoflavanones鱼藤酮豆科苦楝藤属植物鱼藤毒鱼、杀虫农业杀虫剂紫檀素抗癌活性广豆根花色素类Anthocyanidins花色素是使植物花、果、叶、茎等呈现蓝、紫、红等色的色素,广泛的分布于被子植物中,尤以矢车菊素、飞燕草素和天竺素以及它们所组成的苷常见矢车菊素:R1=OH,R2=H广泛分布于被子植物飞燕草素:R1=R2=OH天竺葵素:R1=R2=H锦葵花素:R1=R2=OCH3紫甘薯花色素颜色随PH值变化而变化矢车菊素、芍药素等黄烷-3-醇类Flavan-3-ols儿茶素,存在于中药儿茶叶中保肝作用,抗癌活性麻黄宁A/B:抗癌活性黄烷-3,4-二醇类Flavan-3,4-diols原菲瑟定无色飞燕草素双苯吡酮类口山酮类Xanthones芒果苷,胰岛素增敏剂异芒果苷:止咳祛痰芒果叶和知母叶1、R1=COOH,R2=Me,R3=H2、R1=Me,R2=COOH,R3=genryl中药藤黄(Garciniahanburyi)中成分抗肿瘤活性橙酮类Aurones硫磺菊素高异黄酮类Homoisoflavones麦冬黄酮甲双黄酮Biflavonoids异银杏素柏黄酮羟基甲氧基亚甲二氧基-OCH2O-

异戊烯基常和糖形成苷(三)黄酮类化合物中常见的取代基黄酮苷:糖的种类:单糖苷双糖苷叁糖苷酰化糖苷糖的连接方式:O-糖苷C-键苷葛根素(puerarin)豆科植物葛和野葛的根中含有的葛根素有明显的扩张冠状动脉,增加冠脉流量,降低血压的作用。化合物即为异黄酮的碳苷,8-位直接与葡萄糖相结合。中文名英文名缩写D-葡萄糖D-glucoseD-GlcD-半乳糖D-galactoseD-GalD-甘露糖D-mannoseD-ManD-葡萄糖醛酸D-glucuronicacidD-GluAD-半乳糖醛酸D-galacturonicacidD-GalAL-鼠李糖L-rhamnoseL-RhaL-阿拉伯糖L-arabinoseL-AraD-木糖D-xyloseD-Xyl黄酮苷中常见的单糖中文名英文名芸香糖rutinose-L-Rha-(16)-D-Glc新橙皮糖neohesperidose-L-Rha-(12)-D-Glc槐糖sophorose-D-Glc-(12)-D-Glc龙胆双糖gentiobiose-D-Glc-(16)-D-Glc黄酮苷中常见的双糖(四)黄酮类化合物命名母核加上取代基7,3´,4´-三羟基黄酮7,3´,4´-trihydroxyflavone5,7,3´-三羟基-4´-甲氧基二氢黄酮5,7,3´-trihydroxy-4´-methoxy-flavanone4

-羟基黄酮-7-O--D-葡萄糖苷4-hydroxy-flavone-7-O--D-glucoside4

-羟基黄酮-7-O-鼠李糖基(16)葡萄糖苷4

-hydroxy-flavone-7-O--L-rhamnosyl(16)-D-glucoside二、黄酮类化合物的生物合成基本途径PAL:酪氨酸裂解酶;CoA:辅酶;cinnamicacid-4-hydroxylase:肉桂酸-4-羟化酶;CHS:查尔酮合成酶;

黄酮醇、花青素类生物合成途径异黄酮的生物合成途径芦丁、槲皮素、葛根素等:扩冠作用,临床用于治疗冠心病。芦丁橙皮苷(一)对心血管系统的作用芦丁、橙皮苷、d-儿茶素等:维生素P样作用,降低血管脆性及异常的通透性,可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。

三、黄酮类化合物的生理活性

水飞蓟素(临床用来治疗急性、慢性肝炎,肝硬化及代谢中毒性肝损伤)(二)抗肝脏毒性作用紫檀素儿茶素(三)抗癌作用Flavopiridol是一种源于植物(CdysoxylumBinectarferum)的黄酮类化合物Rohitukine类似物。在NIH大规模抗癌物筛选中,Flavopiridol脱颖而出,成为一种新的低毒性的研究药物。它的治癌机理被认为是作用于激酶,从而阻断细胞循环。目前正被用于二期的癌症临床试验。最近,不同的研究者证实其对艾滋病也有异于其他药物的疗效。Flavopiridol(四)雌性激素样作用R1=R2=H,大豆素R1=OH,R2=H,染料木素R1=OH,R2=CH3,金雀花异黄素己烯雌酚(五)抗菌及抗病毒作用木犀草素、黄芹苷等:一定程度的抗菌作用槲皮素、二氢槲皮素及山萘酚等:抗病毒作用(六)解痉作用异甘草素及大豆素等具有类似罂粟碱解除平滑肌痉挛作用,大豆苷、葛根黄素等葛根黄酮类成分可以缓解高血压患者的头痛等症状。

(七)泻下作用

一、性状性状:多为结晶性固体,少数(如黄酮苷类)为无定形粉末。旋光性:二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性。苷类由于在结构中引入糖的分子,故均有旋光性,且多为左旋。第二节黄酮类化合物的理化性质及显色反应颜色:黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团(-OH,-CH3)等的类型,数目以及取代位置有关。7-位或4’-位引入-OH、-OCH3等供电基,而使化合物的颜色加深。黄酮、黄酮醇及其苷类:灰黄~黄色;查耳酮:黄~橙黄色;二氢黄酮、二氢黄酮醇:不显色异黄酮类:显微黄色花色苷及其苷元:红(pH<7)紫色(pH=8.5)蓝色(pH>8.5)溶于水、乙醇、甲醇等强极性溶剂中,羟基越多,糖链越长,则水溶性越大。

二、溶解度苷元:难溶或不溶于水,易溶于有机溶剂及稀碱液中。黄酮、黄酮醇、查尔酮等平面型分子难溶于水;二氢黄酮、二氢黄酮醇等因系非平面型分子,水溶性稍大。黄酮苷:因分子中多有酚羟基,故显酸性,可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。酚羟基数目及位置对酸性影响:三、酸性和碱性(一)酸性7,4´-二OH>7或4´-OH>一般酚OH>5-OH7或4

-OH5-OH一般酚OH酸性:3>1>4>2

(二)碱性

-吡喃酮环上的1-位氧原子,因有未共用的电子对,故表现微弱的碱性,可与强无机酸,如浓硫酸、盐酸等生成盐,但生成的钅羊盐极不稳定,加水后即可分解。黄酮类化合物溶于浓H2SO4中生成的盐,常常表现特殊的颜色,可用于鉴别。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色,且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀。四、显色反应1.盐酸-镁粉反应(一)还原反应黄酮(醇)、二氢黄酮(醇):橙红~紫红色2.四氢硼钠反应二氢黄酮(醇)类化合物:红~紫红色红色或紫红色(二)金属盐类试剂的络合反应有上述结构的化合物与铝盐,铅盐,锆盐,镁盐等试剂反应生成有色络合物。1.三氯化铝显色反应与AlCl3反应显黄色或黄色加深,UV下呈现荧光增强。2.镁盐(Mg(OAc)2)二氢黄酮(醇):紫外灯下呈天蓝色荧光。3.铅盐黄~红色沉淀

醋酸铅(Pb(OAc)2):邻二酚羟基黄酮

碱式醋酸铅(Pb(OH)(OAc)):所有黄酮3-或5-OH黄酮:生成黄色络合物3-OH络合物比5-OH络合物稳定加入枸橼酸(柠檬酸)5-OH络合物解离

4.锆盐-枸橼酸显色反应二氯氧锆(ZrOCl2)CABD用显色反应鉴别下列化合物:酚羟基化合物:含有氢键缔合的酚羟基:颜色才明显在氨性甲醇溶液中,邻二酚羟基黄酮类化合物生成绿色~棕色~黑色沉淀。5.氨性氯化锶(SrCl2)反应6.三氯化铁(FeCl3)反应

5-羟基黄酮2

-羟基查耳酮(三)硼酸显色反应在酸性条件下与硼酸反应,生成亮黄色。橙~黄色无色(四)碱性试剂显色反应显黄色或黄色加深,UV下显荧光或荧光增强。1.NaOH2.NH4OH:处理后的变色在空气中褪去。

盐酸-镁粉:四氢硼钠:AlCl3反应:Mg(OAc)2反应:ZrOCl2+柠檬酸:硼酸显色反应:碱性试剂显色反应:总结:黄酮(醇)、二氢黄酮(醇)二氢黄酮3-OH,5-OH和邻二酚羟基二氢黄酮(醇)判断3-OH或5-OH5-OH黄酮或2

-OH查耳酮黄酮类化合物练习:写出下列化合物的结构式并用化学反应鉴别5,7,4

-三羟基-黄酮醇和5,7,3

,4

-三羟基-黄酮醇2.5,7,4

-三羟基-黄酮醇和5,7,4

-三羟基-黄酮3.5,7,4

-三羟基-异黄酮-7-O-葡萄糖苷和5,7,4

-三羟基-黄酮氯仿、乙醚、醋酸乙酯等第三节黄酮类化合物的提取与分离一、提取黄酮类化合物在花、叶、果等组织中,一般多以苷的形式存在,而在木部坚硬组织中,则多以游离苷元形式存在。苷及极性稍大苷元:丙酮、醋酸乙酯、乙醇、甲醇、水或极性较大的混合溶剂苷元:常用粗提物的精制方法:(一)溶剂萃取法(二)碱提取酸沉淀法(三)炭粉吸附法(一)溶剂萃取法:利用黄酮与杂质极性的不同,选用不同的溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的。一方面去除杂质,另一方面将黄酮按极性大小分离。脂溶性杂质:叶绿素、胡萝卜素等黄酮苷元黄酮苷(二)碱提取酸沉淀法:由于黄酮苷易溶于碱性水,故可用碱性水提取,然后加酸使之沉淀出来。石灰乳提取黄酮类化合物的优、缺点:优点:使含有多羟基的鞣质,或含有羧基的果胶、粘液质等水溶性的杂质生成钙盐沉淀,不被溶岀,有利于浸岀液的纯化。缺点:浸岀效果可能不如稀NaOH水溶液,且有些黄酮类化合物可能与钙结合成不溶性物质不被溶岀。注意:在碱提酸沉法中,酸、碱的浓度不宜过高。碱性过高,破坏母核;酸性过强,生成钅羊盐(三)炭粉吸附法:主要适用于苷类

可用沸水、沸甲醇、7%酚/水、15%酚/醇洗脱,大部分黄酮苷类可被7%酚/水洗下。二、分离(一)柱色谱法(二)梯度pH萃取法(三)根据分子中某些特定官能团进行分离(一)柱色谱法

常用吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维素粉等,也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土。1.硅胶柱色谱:应用范围最广,主要适用于苷元,常用CHCl3-MeOH作为流动相。当用CHCl3-MeOH-H2O为流动相时,对于分离一些极性较大的苷类也适用。硅胶柱上各种溶剂的洗脱能力:

石油醚<苯<氯仿<乙醚<醋酸乙酯<吡啶<丙酮<乙醇<甲醇<水硅胶柱色谱,以CHCl3-MeOH作为流动相通过分子中的酰胺羰基与黄酮类化合物分子上的酚羟基形成氢键缔合而产生吸附作用。吸附的强度取决于分子中羟基的数目、位置及溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。聚酰胺柱上溶剂的洗脱能力:2.聚酰胺柱色谱原理:水<甲醇<丙酮<NaOH水溶液<甲酰胺<二甲基甲酰胺<脲素水溶液具有羰基邻位OH>具有羰基对位(或间位)OH黄酮类化合物的洗脱规律:(1)苷元相同,三糖苷二糖苷单糖苷苷元>>>(2)母核上增加-OH,洗脱速度减慢(注意形成分子内氢键的特殊情况)。>>>(4)分子中芳香核、共轭双键多者吸附力强如查尔酮<二氢黄酮。(3)异黄酮>二氢黄酮醇>黄酮>黄酮醇3.葡聚糖凝胶(Sephadexgel)柱色谱:

常用凝胶型号:sephadexG和sephadexLH-20.sephadexG:分离黄酮苷(只能在水中使用)sephadexLH-20:分离黄酮苷及苷元(水和有机溶剂均能使用)苷:分子筛作用,按分子量由大到小的顺序流出。机理:苷元:吸附作用,OH多,则洗脱速度慢(二)梯度pH萃取法(三)根据分子中某些特定官能团进行分离铅盐法具邻二酚OH+Pb(OAC)2→↓不具邻二酚OH+碱式Pb(OAC)2→↓此外铅盐法还可以去除一些杂质硼酸络合法:具邻二酚OH+硼酸→易溶于水提取液或浓缩液加入一定量的Pb(OAc)2沉淀滤液再加入Pb(OAc)2沉淀滤液

通H2S碱式Pb(OAc)2PbS沉淀滤液沉淀浓缩H2S处理AB

有邻二酚羟基黄酮无邻二酚羟基黄酮三、实例:1.补骨脂黄酮的分离2.柠檬果皮中黄酮类成分的提取、分离。黄酮类化合物的检识与结构测定现在多依赖于各种类型光谱的综合解析,化学方法和色谱方法已降至辅助地位。对于一个未知的黄酮类化合物的鉴定,首先测定分子式,与标准品或文献对照PPC或TLC的Rf值,测UV,加入各种诊断试剂,观察光谱的变化,根据各种化学试剂确定某些基团。但更说明问题的是1HNMR、13CNMR和MS。第四节黄酮类化合物的检识与结构测定黄酮类化合物命名母核加上取代基7,3´,4´-三羟基黄酮7,3´,4´-trihydroxyflavone5,7,3´-三羟基-4´-甲氧基二氢黄酮5,7,3´-trihydroxy-4´-methoxy-flavanone黄酮类化合物的检识与结构测定现在多依赖于各种类型光谱的综合解析,化学方法和色谱方法已降至辅助地位。对于一个未知的黄酮类化合物的鉴定,首先测定分子式,与标准品或文献对照PPC或TLC的Rf值,测UV,加入各种诊断试剂,观察光谱的变化,根据各种化学试剂确定某些基团。但更说明问题的是1HNMR、13CNMR和MS。黄酮类化合物的检识与结构测定一、黄酮类化合物的色谱检识方法1.纸色谱法(PC)2.薄层色谱法(TLC)3.高效薄层色谱法(HPTLC)1.纸色谱法(PC)

PC适于分离各种天然黄酮类化合物及其苷类的混合物。黄酮苷:一般采用双向展开

第一向:醇性溶剂n-BuOH-HOAc-H2O(4:1:5上层,BAW)根据分配作用原理进行分离第二向:水性溶剂2%~6%HOAc根据吸附作用原理进行分离黄酮苷元:醇性溶剂或C6H6-HOAc-H2O系统PC结果的检识方法:a、UV:直接观察荧光,或以NH3熏b、2%AlCl3(甲醇)溶液:UV灯下观察c、1%FeCl3-K3Fe(CN)6水溶液(1:1)Rf值:醇性溶剂:苷元>单糖苷>双糖苷水性溶剂:双糖苷>单糖苷>苷元2.薄层色谱法

一般采用吸附薄层,吸附剂大多用硅胶和聚酰胺。(1)硅胶薄层色谱:用于分离与鉴定弱极性黄酮类化合物

分离苷元常用展开剂:甲苯-甲酸甲酯-甲酸;氯仿-甲醇等。(2)聚酰胺薄层色谱:分离含游离酚羟基的黄酮苷与苷元。展开剂:具有较强的极性,大多含有醇、酸或水如:乙醇-水(3:2),水-乙醇-甲酸-乙酰丙酮(5:1.5:1:0.5)3.高效薄层色谱法(HPTLC)分离和检识效果比TLC好聚酰胺薄层(乙醇/水)二、紫外及可见光谱在黄酮类鉴定中的应用一般研究程序:(1)测定试样在甲醇溶液中的UV光谱;(2)测定试样在甲醇溶液中加入各种诊断试剂后得到的UV及可见光谱;(3)各种UV-可见光谱图的对比分析。

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)在甲醇中的紫外光谱

——判断骨架类型1.黄酮及黄酮醇类:带Ⅰ与带Ⅱ图形相似(1)区别:带Ⅰ位置不同:黄酮类:304~350nm黄酮醇(3-OH游离):352~385nm黄酮醇(3-OH取代):328~357nm带I<350nm带I>350nm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.黄酮黄酮醇带Ⅰ:母核上引入OH或OCH3等供电基,红移3,5,7-三羟基黄酮(高良姜素)3593,5,7,4’-四羟基黄酮(山奈酚)367红3,5,7,3’,4’-五羟基黄酮(槲皮素)370移3,5,7,3’,4’,5’-六羟基黄酮(杨梅素)374(2)变化规律:黄酮2507-羟基黄酮2525-羟基黄酮及5,7-二羟基黄酮262红移5,6,7-三羟基黄酮2745,7,8-三羟基黄酮281

4’氧取代:单峰3’,4’二氧取代:双峰(或肩峰)-OH:甲基化或苷化,紫移,特别是带Ⅰ。-OH:乙酰化,作用消失。带Ⅱ:主要受A环影响,A-环上引入OH或OCH3,红移;B-环上引入OH或OCH3,仅改变峰形A:B:2.查耳酮及橙酮:带Ⅰ很强,而带Ⅱ较弱查耳酮带Ⅱ:220~270nm

带Ⅰ:340~390Ia:340~390nm

Ib:300~320nm引入OH或OCH3,红移,尤其带Ⅰ,2’-OH影响最大查耳酮3124’-羟基查耳酮3204-羟基查耳酮3502’,4’,4-三羟基查耳酮370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带I<390nm带I>390nm3.异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇:带Ⅱ》带Ⅰ,带I常表现为肩峰。异黄酮:带Ⅱ245~270nm

二氢黄酮、二氢黄酮醇:带Ⅱ:270~295nm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245-270nm270-295nm异黄酮、二氢黄酮二氢黄酮醇带II<270nm带II>270nm各类黄酮类化合物的UV光谱数据:类型带I带II黄酮304-350240-280黄酮醇352-385240-280黄酮醇(3-OH取代)328-357240-280查尔酮340-390220-270(弱)橙酮388-413220-270(弱)二氢黄酮弱270-295异黄酮弱247-270甲醇谱的应用:判断黄酮类化合物的骨架(结构类型)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)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。PhOH

PhO-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。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。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加入诊断试剂后的紫外光谱——确定取代基(OH)位置4'-OH带I红移40-60nm3-OH带I红移50-60nm3,4'-OH带I几分钟后衰减(dec.)7-OH带I、带II之间(320-330)肩峰峰强增强强度下降1.MeOH+MeONa——确定4‘-OH,3-OH268333386267367411280MeOHMeONa200300400500200300400500267367416(dec.)278MeOHMeONa5'后2003004005007-OH带II红移5-20nm269327276358MeOHNaOAc2003004005002.MeOH+NaOAc——确定7-OHB环邻二酚OH带I红移12-30nmA环邻二酚OH带II红移5-10nm3.MeOH+NaOAc+H3BO3

——确定邻二酚OH4.MeOH+AlCl3及AlCl3/HCl——确定3-OH,5-OH,邻二酚OH络合物稳定性:3-OH(黄酮醇)>5-OH(黄酮)>5-OH(二氢黄酮)>邻二酚羟>3-OH(二氢黄酮醇)252307268333MeOHAlCl3AlCl3/HClAlCl3/HCl=AlCl3AlCl3/HCl=AlCl3=MeOH200300400500200300400500AlCl3/HCl=MeOHMeOHAlCl3AlCl3/HCl200300400500259356435395AlCl3/HCl——MeOH5-OHI35-55nm3-OHI60nm3,5-OHI50-60nmAlCl3/HCl——AlCl3B环邻二OHI紫移30-40nmA、B环邻二OHI紫移50-65nmMeOHAlCl3AlCl3/HCl200300400500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练习:某化合物分子式为C15H10O5,HCl-Mg反应阳性UVmaxnm:MeOH:267,336NaOMe:275,324,392AlCl3:276,301,348,384AlCl3/HCl:276,302,340,381NaOAc:276,301,376NaOAc/H3BO3:268,338某化合物分子式为C15H10O5,HCl-Mg反应阳性UVmaxnm:MeOH:267,336

NaOMe:275,324,392

AlCl3:276,301,348,384

AlCl3/HCl:276,302,340,381

NaOAc:

276,301,376NaOAc/H3BO3:268,338

无邻二OH黄酮4'-OH5-OH7-OH三、氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用常用试剂:CDCl3,DMSO-d6,pyridine-d5等。DMSO-d6优点:酚-OH信号区别明显,如3、5、7-三羟基黄酮分别出现在12.40(5-OH),10.93(7-OH),9.70(3-OH)ppm,+D2O消失。缺点:①沸点太高;②可能使某些黄酮分解;③易吸水,常将黄酮类化合物作成三甲基硅醚衍生物,溶于CCl4中进行测定。1H-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(一)A环质子1.5,7-二羟基黄酮类化合物H-6及H-8分别作为二重峰(J=2.5Hz)出现在

5.70~6.90,H-6比H-8位于高场。7-OH成苷后,H-6及H-8均向低场位移。H-6,6.20,d,J=2.0HzH-8,6.49,d,J=2.0Hz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5,7-二取代黄酮实例芹菜素2.7-羟基黄酮类化合物H-5:羰基负屏蔽区域,比其他芳香质子位于低场,出现在8.0附近,J=9.0HzH-6:6.3~7.1,dd,J=2.5,9.0HzH-8:6.3~7.1,d,J=2.5Hz7-取代黄酮实例刺槐亭结构类型H-5(

,ppm)H-6(

,ppm)H-8(

,ppm)黄酮(醇)异黄酮7.9-8.2(d,J=9.0)6.7-7.1(dd,J=9.0,2.5Hz)6.7-7.0(d,J=2.5Hz)二氢黄酮(醇)7.7-7.9(d,J=9.0)6.4-6.5(dd,J=9.0,2.5Hz)6.3-6.4(d,J=2.5Hz)(二)B环质子1.4

-氧取代黄酮类化合物H-2

,6

:7.10~8.10,d,J=8.5HzH-3

,5

:6.50~7.10,d,J=8.5HzH-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4′-取代黄酮实例芹菜素2.3

,4

-二氧取代黄酮及黄酮醇H-5

:6.7~7.1,d,J=8.5HzH-2:7.2~7.9,d,J=2.5HzH-6:7.2~7.9,dd,J=2.5,8.5HzH-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’-取代黄酮B环黄酮类化合物1H-NMR谱3′,4′-取代黄酮实例木犀草素3.3

,4

,5

-三氧取代黄酮类化合物H-2

,H-6

:6.5~7.5,s(3-或5-取代不同时,d,J=2.0Hz)

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4.B环无取代黄酮类化合物H-2

,H-6

:在较低场H-3,4,5:在较高场刺槐亭3′,4′,5′-取代黄酮实例(三)C环质子——区别不同类型黄酮类

化合物的主要依据1.黄酮类H-3,6.30,s2.异黄酮类H-2,7.60~7.80,(DMSO-d6,8.5~8.7),s

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谱黄酮类C环1HNMR实例芹菜素黄酮黄酮类C环1HNMR实例奥洛波尔异黄酮3.二氢黄酮类H-2:5.0~5.5,dd,Jtrans=11.0Hz,Jcis=5HzH-3:中心在2.8,-H(dd,J=17,11Hz)-H(dd,J=17,5Hz)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)二氢黄酮黄酮类C环1HNMR实例甘草素二氢黄酮4.二氢黄酮醇类(天然存在OH均为构型)

H-2,4.9,d,J=11.0HzH-3,4.3,d,J=11.0Hz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二氢黄酮醇黄酮类C环1HNMR实例二氢槲皮素二氢黄酮醇5.查耳酮类H-,6.7~7.4,d,J=17.0HzH-,7.3~7.7,d,J=17.0Hz6.橙酮类苄基质子:6.5~6.7,s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)查耳酮及橙酮糖质子信号芳香质子信号酚羟基质子信号(四

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论