天然药化苯丙素类课件

1、第三章， 苯丙素类化合物,一 概述 苯丙素类（phenylpropanoids）是指基本母核具有一个或几个C6 C3 单元的天然有机化合物。 包括 ：简单苯丙素类,如: 苯丙烯(醇,醛,酸等) 香豆素类 ( coumarins) 木脂素 和 木质素 ( lignins) 黄酮类 等,1,学习交流PPT,苯丙素类化合物都由桂皮酸途径 (莽草酸途径)合成而来。 糖类 合成 苯丙氨酸 脱氨 生成 桂皮酸衍生物 经过羟化， 氧化，还原，醚化等 反应 生成 苯丙烯， 苯丙醇，苯丙醛，苯丙酸等， 再经过异构化， 环合反应 生成 香豆素类化合物 缩合 木脂素类化合物。 苯丙素类化合物在生物合成上均来源于 苯

2、丙氨酸,2,学习交流PPT,二 简单苯丙素类 一 ，简单苯丙素的结构和分类 苯丙素类可认为是苯丙烷的衍生物。 据C3的结构变化来分类。 它们是常见的芳香族化合物。以苷或酯的形式存在于植物中，有较强的生理活性。 1，苯丙烯（醇，醛，酸）类， 丁香挥发油中的丁香酚, 八角中的茴香脑等,3,学习交流PPT,2, 苯丙醇类 如：松柏醇， 紫丁香酚苷 3，苯丙醛类 如：桂皮醛 4，苯丙酸 如：咖啡酸 丹参素,4,学习交流PPT,二 简单苯丙素类的提取，分离 1， 溶剂提取法， 根据其溶解性，选择合适的溶剂提取 2， 水蒸气蒸馏法 小分子的苯丙素类具有挥发性，是挥发 油的主要组成部分。可用水蒸气蒸馏法。

3、3，碱提酸沉法 苯丙酸类 可用 4，分离 常用 色谱。,5,学习交流PPT, 一 香豆素 （coumarin） 1， 是由顺式的邻羟基桂皮酸，脱水而形成的内酯化合物。 或 是具有苯并-吡喃酮环基本母核的一类化合物。 一般有芳香甜味。,6,学习交流PPT,2，存在，分布 香豆素类在植物界分布广泛，大多分布于 豆科，伞形科，芸香科，菊科等。 在植物中以游离态存在， 或与糖结合成苷 存在。 同科的植物中大多含有相同或相似结构的化合物。 3，生理活性 1), 抗菌 ,抗病毒 2),植物生长调节作用 3), 扩张冠状动脉 4),光敏作用 :治疗白癜风 5) 抗凝血作用, 6) 肝 毒性 等,7,学习交流

4、PPT,一， 结构分类 据香豆素-吡喃酮上有无取代基，苯上的取代基是否缩合成呋喃环，或吡喃环来分类。 （一）简单香豆素类 是仅在苯环上有取代基的香豆素。 天然的一般在7位有-OH（或其他含氧基团） 它可认为是香豆素类化合物的基本母核。 常在5，6，8位有-OH， -OCH3， -CH2OH ， 异戊烯基 等 基团取代。如七叶内酯 等,8,学习交流PPT,（二）呋喃香豆素类 是香豆素苯环上的异戊烯基 与邻位的7酚羟基环合成呋喃环。 它可分为:线(直)型呋喃香豆素 (6,7-呋喃香豆素) 角型呋喃香豆素 （7，8-呋喃香豆素） 如呋喃环被氢化，称为二氢呋喃香豆素,9,学习交流PPT,（三）吡喃香豆

5、素类 是香豆素苯环上的异戊烯基与相邻的7位羟基环合 形成吡喃环。 它分为：直(线)型吡喃香豆素(6，7-吡喃香豆素) 角型吡喃香豆素（7，8-吡喃香豆素） 如吡喃环被氢化，称为二氢吡喃香豆素,10,学习交流PPT,（四）其他香豆素类 异香豆素 是香豆素的异构体 在植物界中大多以双氢异香豆素衍生物存在。 如： 茵陈内酯,11,学习交流PPT,双香豆素类 它是由两分子香豆素 聚会而成。 有的也可形成三聚物。 如：双七叶内酯 紫 苜缩酚,12,学习交流PPT,-吡喃环上有取代基的香豆素类 是指在香豆素的 -吡喃环上有取代基的香豆素。 一般常在 C3， C4位有苯基，羟基，异戊烯基。 如：黄檀内酯 蟛

6、蜞菊内酯,13,学习交流PPT,二，理化性质 1性状 ： 游离的香豆素大多是结晶， 小分子的香豆素有挥发性，及升华性，有芳香气味，能随水蒸气蒸馏。其苷类多不具有挥发性和升华性。显蓝或紫色荧光。 2溶解性 ：游离的香豆素 易溶解于有机溶剂如：EtOH，MeOH，Et2O，CHCl3等。 难溶解于冷水，但可溶解于热水，碱水。 香豆素苷类可溶解于水，MeOH，EtOH， 难溶解于极性小的有机溶剂，如：Et2O，苯，石油醚等。,14,学习交流PPT,一，与碱的作用(水解） 香豆素因为有不饱和的内酯结构，它在碱性条件下，内酯环可开环，生成易溶解于水的 顺式的邻羟基桂皮酸盐。其盐加酸酸化又可重新环合为原来

7、的内酯结构。 此反应 如果与碱 长时间加热或在强紫外光下，生成的顺邻羟基桂皮酸 可转化为反式的邻羟基桂皮酸的衍生物，再加酸，内酯也不可以环合。是不可逆的。,15,学习交流PPT,香豆素与碱的反应可运用于提取分离， 但不能长时间加热。 影响内酯环开环水解的其他因素 （1）取代基的性质和位置 香豆素内酯环的水解与环上的取代基有关 特别是C7位上的取代基。 如：C7位有-OH -OCH3 等 供电子基团，其水解较难。 7-OH香豆素 7-OCH3 香豆素 香豆素 （2）空间位阻 如：在C3上有基团取代， 基团越大越难水解,16,学习交流PPT,（3） C8位如有 C=O，双键，环氧等结构时， 它们易

8、与开环后产生的酚羟基形成H 键， 或发生缩合，加成反应再加酸内酯也不环合。不可逆。 香豆素侧链上的酯基如连在苄基C 上， 则极不稳定， 易发生消除反应。,17,学习交流PPT,香豆素与浓碱液加热，则内酯环破坏， 生成酚类 或 酸类。,18,学习交流PPT,二与酸的反应， 1，环合反应 香豆素分子中酚羟基与邻位的不饱和侧链 （如：异戊烯基）常能发生环合反应 生成含氧杂环结构(吡喃或呋喃) P115 2, 醚键的开裂（水解）P115 3，双键的加水反应 P 115,19,学习交流PPT,5，双键的加成反应 香豆素分子中的双键环境不同，能加成的难易顺序不同，可通过控制反应条件，有选择性的加成 C3-

9、C4双键 呋喃或吡喃环上的双键 侧链双键,20,学习交流PPT,溴与香豆素分子中的C3-C4 双键的加成 溴与C3-C4 加成 生成3，4 二溴衍生物，它在NaOH 下脱去HBr 生成3- 溴香豆素，它在碱性乙醇中加热， 则转变为苯并呋喃羧酸。 （ 此反应可用于香豆素基本结构的证明）,21,学习交流PPT,6， 氧化反应 香豆素类在不同的氧化剂条件下，其氧化的产物不同。 常用的氧化剂有： 高锰酸钾，铬酸， 臭氧， 过氧化氢，过碘酸等。 （1）铬酸 他一般只氧化侧链的双键使成为羧酸或 氧化苯环使成为醌的衍生物。不氧化-吡喃酮环。,22,学习交流PPT,（2）臭氧 它先作用于香豆素的侧链双键 然后

10、作用于呋喃 或 吡喃环上的双键， 在剧烈条件下才能作用于-吡喃酮环上的双键。,23,学习交流PPT,（3）高锰酸钾 它的氧化能力强。 它可氧化-吡喃酮环上的双键或苯环， 生成酸。 （4）过氧化氢 呋喃香豆素类呋喃环上C2 和C3 未被取代时， 用碱性过氧化氢氧化，可生成 2，3- 呋喃二羧酸。,24,学习交流PPT,三，香豆素的提取，分离,香豆素类化合物的极性差别较大 ，各种溶剂 都可能提出香豆素。 游离的香豆素多具有一定的亲脂性，一般用极性小的溶剂来提取。 如：Et2O， 苯，EtOAC等。 小分子的香豆素在减压条件下 蒸馏或升华 不分解， 可用水蒸气蒸馏法，升华法提取。 香豆素有内酯结构，

11、可以用碱溶酸沉法。 香豆素的苷类，可用苷的提取通法来提取 如： 用热水，MeOH， EtOH 等去提取。,25,学习交流PPT,（一）常用方法： 中药粗粉 Et2O 提取 ，提取液冷置，析晶 香豆素结晶 母液 回收乙醚 留存物 ， 再用水蒸气蒸馏 残留液 挥发油 趁热过滤 滤液 不溶物 冷析 石油醚温浸 结晶 石油醚液 不溶物 浓缩，放置得结晶,26,学习交流PPT,（二）碱溶酸沉法 香豆素大多有酚羟基，显酸性，可用碱溶酸沉法 香豆素的内酯环在热碱液中可开环溶解于水，加酸后，内酯环闭合而沉淀析出。而把香豆素提取 分离出来。 注意点： 有的香豆素对酸碱 比较敏感注意控制好PH范围，及加热的强度。

12、 香豆素在碱液中要分解，或在酸中难于闭会的，不适合碱溶酸沉法。 （三）水蒸气蒸馏法 小分子的香豆素可用此法。,27,学习交流PPT,（四）色谱分离法 香豆素用色谱法分离，有比较好的效果。 1， 常用的吸附剂有: 硅胶, 中性或酸性氧化铝 碱性氧化铝少用， 因为香豆素一般显酸性 与碱性氧化铝吸附牢，而且碱性可能导致 香豆素结构的改变。 常用的溶剂系统有: 己烷- 乙醚, 石油醚-EtOAC等 2， 香豆素苷类的分离常采用纤维素，硅藻土 等 为吸附剂 或 支持剂。 3， 纸色谱: 香豆素的纸色谱在碱性溶剂系统中 Rf值小, 酸性下Rf较大, 中性则产生拖尾现象。 所以常用硼砂浸过的滤纸，或硼砂饱和

13、过的溶剂系统。,28,学习交流PPT,四， 香豆素的检识反应 （一）荧光 香豆素类化合物由于有较长的共轭系统， 大多有兰,紫色荧光。荧光的强弱与分子中取代基的种类和位置有关（香豆素母体本身无荧光) 1，在C7有-OH 取代，有强烈的兰色荧光， 加碱后变为绿色荧光，荧光增加。 2，在其他位置有-OH取代，荧光减弱。 在C8位有-OH，则极弱或无荧光。 3，羟基香豆素的-OH经甲醚化，则荧光减弱 4，呋喃香豆素大多显兰色，褐色弱荧光 5，在碱性条件下荧光大都增强。,29,学习交流PPT,（二）显色反应 1，异羟肟酸铁的反应 这是香豆素分子中的内酯环结构的反应。 OH- H+ 香豆素+NH2OH.H

14、Cl异羟肟酸 +FeCl3 异羟肟酸铁,30,学习交流PPT,2，酚羟基的反应 酚-OH + FeCl3 兰，绿，棕，褐 重N化试剂的反应： 若酚羟基的邻位或对位无取代，显红色，紫红色。,31,学习交流PPT,3，Gibbs 反应 Gibbs 试剂为 2，6-二 氯（溴）苯醌氯亚胺 若分子中酚羟基对位无取代， 则反应生成兰色化合物。 香豆素分子在碱性条件下内酯环水解，产生的酚羟基，如果其对位( 即C6)无取代，有阳性反应,32,学习交流PPT,4，Emerson 反应 Emerson试剂由 4-氨基安替比林和铁氰化钾组成 酚羟基对位的H 与其反应显 红色。,33,学习交流PPT,小结： 1，苯

15、丙素的定义，分类。 2，简单苯丙素的分类 3，香豆素的定义及基本结构 （排号） 4，结构分类： （1）简单香豆素 （2）呋喃香豆素 （线型 或 角型） （3）吡喃香豆素 （线型 或 角型） （4）其他香豆素,34,学习交流PPT,3，理化性质 *(1) 内酯环的碱水解 (长时间加热不可逆) 难易:7-OH香豆素7-OCH3香豆素香豆素 影响水解的其他位置有：C3，C8等 *(2) 双键的加成 其难易顺序为： C3-C4间的双键 呋喃(吡喃)环中的双键 侧链上的双键 *(3) 氧化反应 不同的氧化剂其氧化特点和产物不同。,35,学习交流PPT,4，香豆素的提取，分离方法： 常用方法， 碱溶酸沉法， 水蒸气蒸馏法，色谱分离 5，香豆素的检识