天然药化苯丙素类.ppt

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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,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 苯丙氨酸,二 简单苯丙素类 一，简单苯丙素的结构和分类 苯

2、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,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,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，碱提酸沉法 苯丙酸类 可用 4，分离 常用 色谱。,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

3、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。,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,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，

4、8位有-OH，-OCH3，-CH2OH，异戊烯基 等 基团取代。如七叶内酯 等,（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,（三）吡喃香豆素类 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,（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,双香豆素类 它是由

5、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,-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 蟛蜞菊内酯,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。,一，与碱的

6、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。,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

7、取代，基团越大越难水解,（3）C8位如有 C=O，双键，环氧等结构时，它们易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。,香豆素与浓碱液加热，则内酯环破坏，生成酚类 或 酸类。,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)P1152,醚键的开裂（水解）P1153，双键的加水反应 P 115,5，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-C4双键 呋

8、喃或吡喃环上的双键 侧链双键,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）,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。,（2）臭氧 它先作用于香豆素的侧链双键 然后作用于呋喃 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。,（3）高锰酸钾 它的氧

9、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。,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，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。,（一）常用方法：中药粗粉 Et2O 提取，提取液冷置，析晶 香豆素结晶

10、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,（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。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。,（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

11、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，或硼砂饱和过的溶剂系统。,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-O

12、H，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。,（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.HCl异羟肟酸+FeCl3 异羟肟酸铁,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。,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

13、,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。,小结：1，苯丙素的定义，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,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。,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 荧光 内酯的异羟肟酸铁的反应 酚羟基的 FeCl3 反应 重N化试剂的反应 Gibbs 试剂反应，Emerson试剂反应,思考题1，什么是苯丙素？其分类如何？2，什么是香豆素？它的结构如何？3，香豆素的分类有那些？4，香豆素内酯环碱水解有些什么特点？5，香豆素的双键加成有哪些特点？6，不同氧化剂对香豆素的氧化特点如何？7，香豆素类有哪些的提取分离方法？8，香豆素类的色谱分离有什么特点？9，香豆素有哪些检识反应,