《天然药物化学第四.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天然药物化学第四.ppt（54页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、1,天然药物化学第四版,第五章 醌类化合物Terpenoids and Volatile oils,2,基本内容醌类化合物的基本结构类型（如苯醌、萘醌、菲醌及蒽 醌）、结构及常见的取代基图式。重要物理化学性质及其在提取分离与结构测定中的意义化学性质：酸性强弱与取代基位置的关系，以及重要的呈 色反应，如Feigl反应、Bormtrager反应、醋酸镁反应等。醌类化合物的提取分离方法。醌类衍生物的波谱特征及结构测定。,3,基本要求掌握醌类化合物结构，影响酸性大小的规律和鉴 别方法。熟悉pH梯度萃取的原理和方法。了解蒽醌类化合物谱学特征。,4,本 章 内 容,第一节 结构类型第二节 理化性质第三节
2、提取分离第四节 结构鉴定第五节 生物活性,5,简介,醌类化合物：是存在于自然界中一类分子内具有不饱和环二酮结构（醌式结构）或容易转变成这样结构的化合物总称。分类：按芳环的数目、骈合情况，分四类。即：苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌。,第一节 结构类型（Types of Structure),6,一、结构分类（一）苯醌类（Benzoquinones）包括邻苯醌和对苯醌两类。,第一节 结构类型（Types of Structure),7,（二）萘醌类（Naphthoquinones）分为-(1,4)，-(1,2)及amphi-(2,6)萘醌，天然以-(1,4)萘醌为主。,第一节 结构类型（Types of
3、Structure),-(1,4),-(1,2),amphi-(2,6),8,（二）萘醌类（Naphthoquinones）,第一节 结构类型（Types of Structure),胡桃醌,红根草邻醌,紫草素,9,（三）菲醌类（Phenanthraquinones）包括邻菲醌和对菲醌。,第一节 结构类型（Types of Structure),丹参醌IIA,丹参新醌甲,10,（四）蒽醌类（Anthraquinones）包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物，依据其还原程度的不同，将其分成蒽醌、蒽酚及二蒽酮类。,1，4，5，8位为-位2，3，6，7位为-位9，10位为meso-位,存在形式：游离
4、或苷（O-苷，C-苷）,第一节 结构类型（Types of Structure),11,1.蒽醌衍生物 根据-OH在母核上分布的位置不同分两类：大黄素型（-OH在羰基的两侧）茜草素型（-OH在一侧苯环上）,大黄素型,茜草素型,第一节 结构类型（Types of Structure),（四）蒽醌类（Anthraquinones）,12,2.蒽酚（或蒽酮）衍生物,第一节 结构类型（Types of Structure),（四）蒽醌类,蒽酮、蒽酚性质不稳定，故只存在于新鲜植物中,13,第一节 结构类型（Types of Structure),3.二蒽酮类衍生物,（四）蒽醌类,14,第一节 结构类型（
5、Types of Structure),番泻苷A,金丝桃素,15,本 章 内 容,第一节 结构类型第二节 理化性质第三节 提取分离第四节 结构鉴定第五节 生物活性,16,一、性状、色泽 多为黄、橙、红色结晶等。苯醌和萘醌多以游 离态存在，蒽醌一般结合成苷。二、升华性 游离醌类一般具有升华性。小分子苯醌和萘醌类具有挥发性，能随水蒸气蒸馏。三、溶解性 苷元一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等，不溶于水。苷类溶于甲醇、乙醇及热水.,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),17,四、酸性 酸性来源：羧基和酚羟基,酸性顺序：COOH 醌环上-OH-OH 酚-OH-
6、OHOH多者酸性强,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),18,练习：比较下列化合物的酸性,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),？,答案：由强到弱：EG B D C A F,19,五、显色反应 1.Feigl反应:醌类衍生物在碱性条件下经加热与醛类及邻二硝基苯反应,生成紫色化合物.原理:,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),20,五、显色反应 2.无色亚甲蓝反应:适用于苯醌和萘醌,用于PC,TLC的喷雾剂,显蓝色斑点.,第二节 理化性质（Physi
7、cal and chemical Characters),21,3.与活性次甲基试剂的反应(Kesting-Craven法)苯醌及萘醌类:醌环上有未被取代的位置,可在氨碱性条件下与活性次甲基试剂(乙酰醋酸酯、丙二酸酯等)反应生成蓝绿或蓝紫色.,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),五、显色反应,22,五、显色反应 4.Borntragers反应羟基蒽醌类遇碱显红-紫红色的反应.(NaOH,Na2CO3等)羟基醌类遇碱颜色加深,呈橙、红、紫红及兰色。蒽酚、蒽酮、二蒽酮需氧化成羟基蒽醌后才显色。,第二节 理化性质（Physical and chemi
8、cal Characters),23,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),24,五、显色反应 5.与金属离子的络合反应具有-OH或邻二酚OH的蒽醌：与Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合物而呈色。,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),25,与醋酸镁形成的络合物具有一定的颜色鉴定,第二节 理化性质（Physical and chemical Characters),26,五、显色反应5.对亚硝基二甲基苯胺反应羟基蒽酮类(9或10位未取代),绿色,第二节 理化性质（Physical and chem
9、ical Characters),27,本 章 内 容,第一节 结构类型第二节 理化性质第三节 提取分离第四节 结构鉴定第五节 生物活性,28,一、提取法 1.溶剂提取法 游离醌类氯仿、苯、乙醚等提取；蒽醌及其苷乙醇提取 2.碱提取-酸沉淀法 提取羟基醌类或COOH化合物，溶于碱水中，加酸后析出。3.水蒸气蒸馏法 适用于分子量小的苯醌及萘醌化合物。,第三节 提取分离,29,一、分离法 1.pH梯度萃取法-分离蒽醌 根据酸性大小，采用pH不同的碱性水溶液进行萃取（碱性由小到大），再酸化得到沉淀。-COOH5%NaHCO3；-OH5%Na2CO3；二个-OH1%NaOH；一个-OH5%NaOH,第
10、三节 提取分离,一般而言：,30,第三节 提取分离,例如：萱草提取物中主要含有下面4种化合物，采用pH梯度萃取法对其进行分离的流程如下：,A B,C D,31,萱草根,乙醇浸膏,乙醚,乙醚溶液,不溶物,5%NaHCO3,NaHCO3液,H+，重结晶,（D）,乙醚液,5%Na2CO3,Na2CO3液,乙醚液,（C）,1%NaOH,NaOH液,乙醚液,（B）,（A）,重结晶,32,2.色谱法 硅胶 聚酰胺 葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)例如:用Sephadex LH-20分离大黄蒽醌,以70%甲醇提取液加样,并用70%甲醇洗脱,分段收集,依次得到二蒽酮苷,蒽醌二葡萄糖苷,蒽醌单糖苷,游
11、离苷元.,第三节 提取分离,33,本 章 内 容,第一节 结构类型第二节 理化性质第三节 提取分离第四节 结构鉴定第五节 生物活性,34,1.甲基化反应 目的保护-OH、测定-OH数目及成苷的位置。条件：(1)反应物甲基化易难：-COOH-OH Ar-OH-OH R-OH(酸性越强，质子易解离，甲基化易)(2)试剂的活性：CH3I(CH3)2SO4 CH2N2(3)溶剂 溶剂的极性强，甲基化能力增强,第四节 结构鉴定,一、化学法-衍生物的制备,35,第四节 结构鉴定,例：曲菌素的甲基化反应,36,2.乙酰化反应(1)反应物的活性（易与羰基形成氢键）强 R-OH-OH-OH 弱（亲核性越强，越容
12、易被酰化）(2)酰化试剂的活性 乙酰氯 醋酐 酯 冰醋酸 CH3COCl(CH3CO)2O CH3COOR CH3COOH(3)催化剂的催化能力 吡啶 浓硫酸,第四节 结构鉴定,37,例：曲菌素的乙酰化反应,第四节 结构鉴定,38,1.紫外光谱（UV）（1）苯醌类的紫外吸收特征,第四节 结构鉴定,二、谱学方法,39,（2）萘醌类的紫外吸收特征,第四节 结构鉴定,40,（2）萘醌类的紫外吸收特征,引入助色团（如-OH，-OMe）使相应吸收峰红移 醌环上引入助色团影响257nm红移（不影响苯环引起的吸收）苯环上引入-OH影响335nm红移到427nm,第四节 结构鉴定,41,（3）蒽醌类的紫外吸收
13、特征,第四节 结构鉴定,42,（3）蒽醌类的紫外吸收特征,羟基蒽醌类有五个主要吸收带第 峰 230 nm左右（比母核的强吸收峰）第 峰 240 260 nm（苯样结构引起）第 峰 262 295 nm（醌样结构引起）第 峰 305 389 nm（苯样结构引起）第 峰 400 nm（醌样结构中 C=O引起）-OH取代将影响相应的吸收带向红位移,第四节 结构鉴定,43,2.醌类化合物的红外光谱（IR）,羟基蒽醌类化合物的红外区域有：VC=O 1675 1653 cm-1（羰基的伸缩振动）V-OH 3600 3130 cm-1（羟基的伸缩振动）V芳环 1600 1480 cm-1（苯核的骨架振动）母
14、核上无取代：两个C=O只给出一个吸收峰1675 芳环上引入一个-OH时，给出两个C=O吸收峰：1675 1647（游离C=O）1637 1608（缔合C=O）,第四节 结构鉴定,44,3.醌类化合物的核磁共振光谱（NMR）1H-NMR(1)醌环上的质子,第四节 结构鉴定,45,第四节 结构鉴定,3.醌类化合物的核磁共振光谱（NMR）1H-NMR(1)醌环上的质子,46,3.醌类化合物的核磁共振光谱（NMR）1H-NMR(2)芳环质子,当有取代基时，峰的数目及峰位都将改变。,第四节 结构鉴定,47,3.醌类化合物的核磁共振光谱（NMR）13C-NMR（1）1,4-萘醌类,第四节 结构鉴定,48,
15、3.醌类化合物的核磁共振光谱（NMR）13C-NMR（2）9,10-蒽醌类,第四节 结构鉴定,49,4.醌类化合物的质谱（MS）主要特征如下：（1）分子离子峰通常为基峰；（2）失去12分子CO；（3）特征碎片峰：(m/z)P-苯醌82、80、54、52 1,4-萘醌104、76、50 9,10-蒽醌180、152、90、76,第四节 结构鉴定,50,练习：从茜草中分离得到一橙色针状结晶，NaOH反应呈红色，醋酸镁反应呈橙色。光谱数据如下：UV max(MeOH)nm:213,277,341,424.IR max(KBr)cm-1:3400,1664,1626,1590,1300.1H-NMR(
16、DMSO-d6):13.32(1H,s),8.06(1H,d,J=8Hz),7.44(1H,d,J=3Hz),7.21(1H,dd,J=8,3Hz),7.20(1H,s),2.10(3H,s).MS m/z(rel.int.):270(M+,100),242(M-CO).全乙酰化物的1H-NMR 示有三个乙酰基。请推导该化合物可能的结构并对氢信号加以归属。,第四节 结构鉴定,51,第四节 结构鉴定,答案：,52,本 章 内 容,第一节 结构类型第二节 理化性质第三节 提取分离第四节 结构鉴定第五节 生物活性,53,第五节 生物活性,1.泻下作用 如：大黄中主要泻下成分为二蒽酮类成分2.抗菌作用 大黄酸、大黄素、芦荟大黄素等具有此作用3.其它作用 抑制大鼠乳癌及艾氏腹水癌有明显作用 对cAMP磷酸二酯酶有显著的抑制作用,54,The End,
