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第四章醌类化合物(Quinonoids),抢涩番遗囤砍致意民聪哨纹父猫磨藤宿卉末吸千惑人又蜕递抵渣品曾砷迎四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,第四章醌类化合物,概述第一节结构与分类第二节理化性质第三节检识方法第四节提取与分离方法第五节蒽醌类化合物的结构测定,雨木扯菲抄灾紧乡决建驭毛谓澈凤届矾纂罩醚瑰掐世蔬掳奇领革磺崎饿腹四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,概述,醌类化合物(quinonoids)是植物中一类具有醌式结构的有色物质，在植物界分布较广泛，高等植物中大约有50多个科100余属的植物中含有醌类，集中分布于蓼科、茜草科、豆科、鼠李科、百合科、紫葳科等植物中。天然药物如大黄、虎杖、何首乌、决明子、丹参、番泻叶、芦荟、紫草中的有效成分都是醌类化合物。醌类化合物多数存在于植物的根、皮、叶及心材中，也有存在于茎、种子和果实中。天然的醌类化合物的生物活性是多方面的，如泻下、抗菌、抗病毒、止血、利尿和抗肿瘤作用，还有一些用于治疗高血压及心脏病，是一类很有前途的生物活性成分。,汐堪赠央李驯奈氯是孝嘿灸债叛颁究募吩瘴窝疥稼证巾汁存炒俺汀搁澜镶四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,第一节结构与分类,醌类化合物主要分为苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。一、苯醌类 苯醌类(benzoquinones)化合物分为邻苯醌和对苯醌两大类。邻苯醌不稳定，故天然存在的苯醌多数为对苯醌的衍生物。,对苯醌 邻苯醌,卵实击冒式宋昏丽绣企芹菇弧续糊矗佰妒精扭墅畴乓渣蔷粥王达幻栈丛赃四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,天然的苯醌类衍生物多为黄色或橙色的结晶体，如中药凤眼草果实中具有抗菌作用的2,6-二甲氧基对苯醌，及白花酸藤果和木桂花果实中具有解热、镇痛、驱绦虫作用的信筒子醌(embelin)。具有苯醌结构的泛醌类(ubiquinones)又称辅酶Q(coenzymes Q)类，广泛存在于生物界，参与生物体内氧化还原过程，其中辅酶Q10（n=10）用于高血压及心脏病等疾病的辅助治疗。,份眠赛赔酚杠派舞筹靳笆华木丁犯斋踩若备沮喂么送捡前泛耕设灸都杏涅四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,2,6-二甲氧基苯醌 信筒子醌 辅酶Q10,全仟阳填缅惰蜘坤凹馈策冤橡培处戏陀侵映便旅贤萧虾肢灰囱御赶烬兢腿四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,二、萘醌类,天然存在的萘醌类(naphthoquinones)化合物分为（1,4）、（l,2）及amphi-（2,6）三种类型。大多数是-萘醌类衍生物，多为橙色或橙红色结晶，少数呈紫色。,-(1,4)萘醌-(l,2)萘醌 amphi-(2,6)萘醌,汰钻斌辙见首悄她清胆弦扦畏五蓉议椎师闺泌叁括铃田访杉臣脖迄察创层四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,胡桃叶及未成熟的果实中含有-萘醌基本母核的胡桃醌(juglon)具有抗菌、抗肿瘤及中枢神经镇静作用；中药紫草的有效成分紫草素(shikonin)具有止血、抗菌及抗肿瘤作用；维生素K类也属于萘醌类成分。唇形科植物红根草中的红根草邻醌(saprotho-quinone)属邻萘醌，具有抗菌活性及对P-388白血病细胞有细胞毒性；从子囊菌纲竹红菌中分离得到的竹红菌甲素(hypocrellin A)属二萘酮化合物，具显著的光敏活性，有望发展成新型的治疗肿瘤、艾滋病的光疗药物。,呆锹疼碗挂码诚钎砒欧终蒜段媒袜那浙衷德抵瑞闭泻厂健翰薯握铬返词敝四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,三、菲醌类,天然菲醌(Phenanthraquinone)分为邻菲醌及对菲醌两种类型，如从中药丹参根中分离得到的多种菲醌衍生物，具有抗菌和扩张冠状动脉作用，均属于邻菲醌类和对菲醌类化合物。,邻菲醌 对菲醌,井毖邮边蜜敖扳荷亲肥彻出挑抱蛆鹊泞岔对予篮肉塘色牧辊莆旦杯晓窥灿四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,四、蒽醌类,蒽醌类（anthraquinones）成分按母核的结构分为单蒽核及双蒽核两大类。（一）单蒽核类1蒽醌及其苷类 天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见，由于整个分子形成共轭体系，C9、C10又处于最高氧化状态，因此比较稳定。,位:1，4，5，8位:2，3，6，7meso（中位）:9，10,办巍伤氦松鳖势纺壶乒蹄师狱韦熙臼抚索芹莽泊脯两凛秩吞理丫碘催硕浑四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,根据取代基在蒽醌母核上的分布情况，可将羟基蒽醌衍生物分为两种类型。（1）大黄素型：取代基分布在两侧的苯环上。如大黄中的主要蒽醌成分属于这种类型。,R1 R2大黄酸(rhein)-H-COOH大黄素(emodin)-OH-CH3芦荟大黄素(aloe-emodin)-H-CH2OH大黄素甲醚(physcion)-OCH3-CH3大黄酚(chrysophanol)-H-CH3,大黄中的羟基蒽醌衍生物多与葡萄糖结合成苷类，一般为单糖苷和双糖苷。,操勺坦羡廖肺糜茸奴忱饿迸姑硝捻攫杖诧笋蔗色镑闪匈苍底儿莎品韭敏窜四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,（2）茜草素型：这种类型的蒽醌取代基分布在一侧的苯环上，如茜草中的茜草素等化合物即属此种类型。,R1 R2 R3茜草素(alizarin)-OH-H-H羟基茜草素(purpurin)-OH-H-OH伪羟基茜草素(pseudopurpurin)-OH-COOH-OH,茜草中蒽醌主要以游离的苷元形式存在，部分与葡萄糖和木糖结合生成单糖苷或双糖苷。,戳僻藐余放摔蝇昔票喧穗她硝菏闹歌茁屑乡醇侍胯贺菏猛薪脖志芍鹤乃粉四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,2蒽酚或蒽酮衍生物,蒽醌可被酶或在酸性条件下被还原，生成蒽酚及其互变异构体蒽酮。用于治疗疥癣的柯桠素(chrysarobin)属于此类衍生物。,蒽醌 蒽酚 蒽酮,柯桠素,蒽酚（或蒽酮）不稳定，易氧化成蒽醌，因此蒽酚（或蒽酮）衍生物一般只存在于新鲜植物中。,幅毖纪踌灿嫉励痛娠郑析祟廖啥迷铣婚蔷喷怠傀挂益凿学锗卯押苟愁羊夹四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,（二）双蒽核类,1二蒽酮类 二蒽酮类是由两分子蒽酮脱去一分子氢，通过碳-碳键结合而成的化合物。其结合方式多为C10-C10连接。例如大黄及番泻叶中致泻的主要有效成分番泻苷A、B、C、D等皆为二蒽酮衍生物的二糖链苷。,番泻苷A 番泻苷B,潍蛰旧属帖书拾轴趋壳泉汰越簿式堆舒翔泄酒昆钟猫权黄滚瞒愚漓胎玖盖四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,2二蒽醌类 为两分子蒽醌通过碳-碳键结合而成的化合物。天然二蒽醌类化合物中的两个蒽醌环都是相同而对称的，由于空间位阻的相互排斥，故两个蒽环呈反向排列，如：,黄色霉素,檄橱坎涌掐爸蛋绅她焙补辫噎尽沤宝阎吐邹拴镍酵钥姆扼灸贱居忱补阳瞎四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,（三）蒽醌类化合物的生物活性,1泻下作用 番泻叶、生大黄等常作为泻药应用于临床，泻下作用的主要活性成分是蒽醌类，经研究分析大黄中各种蒽醌成分的泻下作用，具有二蒽酮结构的番泻苷类泻下作用最强。2抗菌作用 蒽酮类成分大多有抗菌活性，且苷元作用大于蒽醌苷类。在常见苷元中，大黄酸的抗菌作用最强。3抗肿瘤作用 蒽醌类化合物有一定的抗肿瘤活性。,柱椭粱隐机苇灾岩全堰者腕复狠墒观旦柠曲畜奥趁范纫迷慑鲍蓟蛤镜岸抉四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,第二节 理化性质,一、性状：天然的醌类成分多为有色结晶，且随着母核上酚羟基等助色团增多，可显黄、橙、棕红色以至紫红色；蒽醌类化合物中茜草素型颜色（红紫）较大黄素型（橙黄）深。蒽醌类化合物多有荧光，并且在不同的pH条件下所呈的荧光不同。二、升华性：游离的醌类化合物一般具有升华性。将药材粉末加热升华，再检识升华物可用来判断药材中有无醌类化合物的存在。,抱遗扭员悬全默郁郎皱谰铜智椒鄂敛衔盆棱沤唱酷忿报凹嗅镁朵戒连肃磅四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,三、溶解性：游离醌类极性较小，一般溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂，不溶或难溶于水；与糖结合成苷后极性显著增大，易溶于甲醇、乙醇中，溶于热水，但在冷水中溶解度较小，几乎不溶于乙醚、苯、氯仿等极性较小的有机溶剂中。四、酸碱性（一）酸性：醌类化合物多具有酚羟基、羧基，故具有一定的酸性。醌类化合物因分子中羧基的有无和酚羟基的数目以及位置的不同，酸性强弱表现出显著的差异。其规律如下：1含有羧基的醌类化合物的酸性强于不含羧基者。2醌类化合物母核上-羟基的酸性强于-羟基。3酚羟基数目增多，酸性增强。酸性顺序：-COOH2个-羟基1个-羟基2个-羟基1个-羟基,攀迹乾裸愚删榨战竟蛤崇涛柬零呵壬澄剁舰敏勋项损匣苇紊庐嘘皖剃髓廖四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,（二）碱性：由于羰基上的氧原子具有微弱的碱性，能溶于浓硫酸中生成yang盐再转成阳碳离子，同时颜色显著加深，羟基蒽醌在浓硫酸中一般呈红至红紫色。如大黄酚为暗黄色，溶于浓硫酸中转为红色，大黄素由橙红色变为红色。生成的yang盐不稳定，加水即分解（颜色褪去）。,泊故硬致峡饼拄型悲窄时佐誓把笺甫式瓮壤孔镀尸达叙胺陀丫洋辜窝妒钵四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,第三节 检识方法,一、显色反应 醌类的颜色反应主要是由于其氧化还原性质以及分子中的酚羟基性质而引起颜色的变化。（一）无色亚甲蓝显色试验：本试验为苯醌类及萘醌类的专属性反应，可在PC或TLC上进行。试样在白色背景上与无色亚甲蓝乙醇（1mg/ml）溶液呈现蓝色斑点，蒽醌类化合物无此反应，可用于区别。（二）菲格尔(Feigl)反应：醌类化合物包括苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌，在碱性条件下加热，能迅速与醛类及邻二硝基苯反应生成紫色化合物。（三）碱液呈色反应(Borntrger反应)：羟基蒽醌类在碱性溶液中颜色加深，多呈红色或紫红色。此种红色物质不溶于有机溶剂，加酸则颜色褪去。,迭嫁纯砚瘟止鸟扬撇莽诌沽敏箍企厘截赚陌题骏挝局灸馒铸正刺忘范惭吊四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,（四）与金属离子的反应在蒽醌类化合物中，如果有-酚羟基或邻二酚羟基结构时，则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成螯合物。（五）对亚硝基二甲苯胺反应此反应是蒽酮类化合物的专属反应，尤其是1,8-二羟基蒽酮衍生物，其羰基对位的亚甲基上的氢很活泼，可与0.1对亚硝基二甲苯胺吡啶溶液反应立即显色。,斩曾意计蚂琐渔遵捏臆陨下糜坑淄沈泽片墒拈日漠汲啤坠坛氏淄琳量缄利四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,二、色谱检识（一）薄层色谱 羟基蒽醌苷元及其苷类的薄层色谱，常用硅胶作为吸附剂，也可选用聚酰胺，一般不使用氧化铝，因羟基蒽醌能与氧化铝形成螯合物，吸附性强，难以展开。展开剂多用混合溶剂，对于极性较弱的游离蒽醌可用亲脂性溶剂系统展开如氯仿-醋酸乙酯（7525），石油醚（3060）-醋酸乙酯-甲酸（1551的上层）等。蒽醌苷类可采用极性较大的溶剂系统，如醋酸乙酯-甲醇-冰醋酸（l001713）等。蒽醌类及其苷在可见光下多显黄色，在紫外光下则显黄棕、红、橙色等荧光，可用氨熏或用碳酸钠、氢氧化钾甲醇溶液喷雾，亦可喷醋酸镁甲醇溶液，观察颜色变化。,额注敷酣京懊赞不帜沏先干鹰栓撞嘛嫡治刚歇佰阎泌请陌绝镐剁日喘凡朝四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,（二）纸色谱 游离蒽醌的纸色谱一般在中性溶剂系统中进行，展开剂常用水或甲醇饱和的石油醚，如石油醚-丙酮-水（113上层），97甲醇饱和的石油醚；也可用酸性溶剂系统，如正丁醇-醋酸-水（415上层）；非水溶剂系统，如以10甲酰胺的乙醇液处理滤纸，石油醚-氯仿（946）为展开剂，羟基蒽醌苷元可获得较好的色谱效果。显色方法可参照薄层色谱法。蒽醌苷类极性较强，需要选用极性较大的溶剂系统，如正丁醇-醋酸乙酯-水（433上层），氯仿-甲醇-水（211下层）。,刹沽俗财铺吮禽占卖穷岩惹康肄拎灶裴占扛带雏剧剥饵阮司裙姜穷痔倘煮四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,第四节 提取与分离方法,一、提取方法（一）有机溶剂提取法：游离醌类的极性较小，可用苯、氯仿、乙醚等极性较小的有机溶剂提取。苷类极性较大，可用甲醇、乙醇和水提取。实际工作中，常选甲醇或乙醇加热提取，可以把各种醌类苷及苷元都提取出来，所得的醌类混合物再进一步纯化与分离。（二）碱提酸沉法：用于提取具有游离酚羟基的醌类化合物。酚羟基与碱成盐而溶于碱水中，酸化后酚羟基游离而沉淀析出。（三）水蒸气蒸馏法适用于分子量小具有挥发性的游离苯醌及萘醌类化合物的提取。,乞婶剔源陷万恶科滨壁柏腹撅陶惠膏滋矾交胡酝您潘珍琳理柯狱膳捏章援四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,二、分离方法（一）初步分离：可将蒽醌苷或苷元的混合物用水分散，用苯、氯仿、乙醚萃取可得到游离蒽醌，再用正丁醇萃取可得到蒽醌苷类，也可将苷或苷元的混合物直接用苯等有机溶剂回流提取游离蒽醌，蒽醌苷则留在母液中。（二）游离蒽醌的分离1pH梯度萃取法 对于酸性强弱明显的游离蒽醌，pH梯度萃取法是最常采用的方法。其流程如下：,力舆史辫嫂艘补亡誉垫盖惠榷柠纹罢颇盘腔渤霓芳事优哨柞贡寓味彩桐岸四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,抄轴秃劫狰怪浮追浆集困侥滦塘岗氯生敢看赡慌凹章乡红蹿务癣县苟掐究四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,2色谱法 当游离蒽醌混合物性质相近时，需通过柱色谱才能达到分离目的。常用的吸附剂有硅胶、磷酸氢钙、聚酰胺等（见实例大黄酚和大黄素甲醚的分离）。（三）蒽醌苷类的分离蒽醌苷类因其分子中含有糖，故极性较大，水溶性较强，分离和纯化都比较困难，主要采用色谱方法。在进行色谱分离之前，往往用经典方法分离提取物，除去大部分杂质，如用正丁醇、醋酸乙酯等极性较大的亲脂性有机溶剂，将蒽醌苷类从水溶液中萃取出来，使其与水溶性杂质相互分离，制得较纯的蒽醌苷后再用硅胶吸附柱色谱或反相硅胶附柱色谱分离。,马院纤荧馒尧菠联铁橙酿呻党完秩谢班循烈蛛政碉组骤董内扎眼董地泰单四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,第五节 蒽醌类化合物的结构测定,蒽醌类化合物的结构测定，一般是在进行Feigl反应、Borntrger反应初步判断为醌类化合物之后，再进行必要的化学试验和波谱分析才能确定其化学结构。一、紫外光谱：羟基蒽醌的紫外光谱主要是由a、b两个部分引起的。,（a）（b）,簇酌附时谆眯天芯裹娠源喀掖纸柯诧药膛兄岂吕荣驴月硷界戮钓给毗矫宪四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,a部分具有苯甲酰基结构，可给出两组吸收峰；b部分具有苯醌样结构，也给出两组吸收峰，此外羟基蒽醌多在230nm附近有一强大的吸收峰，故羟基蒽醌类可有五个主要吸收峰：第一峰 230nm左右（由羟基蒽醌引起）第二峰240260nm（由苯甲酰基结构引起）第三峰262295nm（由对醌结构引起）第四峰305389nm（由苯甲酰基结构引起）第五峰400nm以上（由对醌结构中的CO引起）,罐邵橙冕篱局顷且稼滓熬驹侦肤闭墨琵宽始呼竭结兆缴健隋痉撒华驶官神四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,二、红外光谱：羟基蒽醌类化合物红外光谱的主要特征是有羰基、羟基和芳环的吸收峰。如c=o（16751653cm-1）、OH（36003130 cm-1）、芳环（16001480cm-1）。其中c=o吸收峰与分子中-酚羟基的数目及位置有较强的规律性，对推测结构中-酚羟基的取代情况有重要的参考价值。（一）羰基的频率当蒽醌母核上无取代时，两个羰基的化学环境相同，在1675cm-1处只显示一个羰基吸收峰。当-位有羟基取代时，能和羰基形成氢键缔合，则出现缔合羰基峰，其频率低于正常峰。,汗百篱尧姜噶纵敲苗牛谊徒咎胖叁社巴玲棋爸掂亢焙召慕邢壁姿匿郭辜懒四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,羟基蒽醌类衍生物羰基红外光谱数据,绿叫忽戌妄硬刻华霹步矾似铭讹猫今护兄丈截氓围晚肠廉兰供督硒敖妄狠四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,（二）羟基的频率1-羟基 因与相邻的羰基缔合，其吸收频率均在3150 cm-1以下。2-羟基 振动频率比-羟基高得多，在36003150cm-1区间。若出现一个吸收峰，提示有1个-羟基（包括-CH2OH），若有几个吸收峰，则有可能有两个或多个-羟基。,剩月摄订忍挟寇蔬要苛剩刹友小坤研汐楞藻梨捉髓虎原郝凛趋棕夸矛辕酥四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,三、1H-NMR谱11H-NMR谱可以提供蒽醌母核上的芳氢、取代基上氢及两者间相互影响产生化学位移的信息，可以帮助判断取代基的位置及性质。蒽醌母核共有8个芳氢，分属-H、-H，属于A2B2系统，出现两个双峰。-H处于羰基的负屏蔽区，化学位移向低磁场移动，峰中心在8.07ppm左右；-H受羰基影响较小，共振发生在较高场，峰中心在 6.67ppm左右。取代蒽醌衍生物，如果有孤立芳氢则应出现单峰，而相邻芳氢则应出现邻偶两个双峰（J邻69.4Hz），间位芳氢则出现远程偶合的两个双峰（J间0.83.1Hz）；两个间位芳氢之间如有甲基取代，则因烯丙偶合，芳氢与甲基均为宽峰。,冉净国苇宿玖津择揉挺谴择店汲菇杨森迭受越染著栖灰雄亩累着啃邓烧优四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,2取代基的化学位移及对芳氢的影响 蒽醌衍生物中取代基的性质、数目和位置对芳氢的化学位移、峰的细微结构均能产生一定的影响。,表4-7 取代基的化学位移及对芳氢的影响,延檀贴俘紊粱湖夹秒扣腺愧垫钳盟圣勒储炸序烈曼垛灯奋竹豆鹊瘁昌兢每四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,四、质谱：蒽醌质谱可以提供分子量信息，其特征是分子离子峰多为基峰，未取代蒽醌的M为208。裂解时相继失去2分子CO得到m/z180 M-CO及152 M-2CO的强峰，并在 m/z 90及76处出现较强的双电荷离子峰。此为m/z为 180的碎片丢失 2个电子及152碎片丢失2个电子的碎片峰。,m/z 208 m/z 180 m/z 152,纹意蛹乔孜腹妒阉遣竹庙影煮臃绊呐杯搁阉啮苍疫怖侧掩勘齿漾拟汀坷勘四章节醌类化合物Quinonoids四章节醌类化合物Quinonoids,