第四章教案.doc

山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師授課教案授課教師姓名： 劉娟 教案編制時(shí)間： 2013.2 課程天然藥化周次授課日期月 日課題第四章香豆素和木脂素授課班級(jí)制劑1101教學(xué)目的1.掌握苯丙酸類(lèi)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型；香豆素的理化性質(zhì)。2.熟悉香豆素結(jié)構(gòu)類(lèi)型。3.了解木脂素的結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)類(lèi)型。重點(diǎn)苯丙素類(lèi)結(jié)構(gòu)特征難點(diǎn)授課方法講授掛圖教具教學(xué)主要內(nèi)容1.掌握苯丙酸類(lèi)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型；香豆素的理化性質(zhì)。2.熟悉香豆素結(jié)構(gòu)類(lèi)型。3.了解木脂素的結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)類(lèi)型。雙基和能力培養(yǎng)課題提問(wèn)苯丙素的母核結(jié)構(gòu)特征是什么？常見(jiàn)的香豆素結(jié)構(gòu)類(lèi)型有哪些？作業(yè)本節(jié)教學(xué)體會(huì)教 案 紙苯丙素類(lèi)概 述是一類(lèi)含有一個(gè)或幾個(gè)C6-C3單位的天然成份，在苯核上有酚羥基或烷氧基取代。這類(lèi)成份包括：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其縮酯、香豆素、木脂素、黃酮和木質(zhì)素等。苯丙素類(lèi)來(lái)源于醋酸或苯丙氨酸和酪氨酸，后者脫氨生成桂皮酸的衍生物，多數(shù)天然芳香屬化合物由此生物合成途徑而來(lái)。苷（甙）：糖上的半縮醛羥基和非糖部分羥基脫水后形成縮醛結(jié)構(gòu)C6H11O5OH + HOR = C6H11O5OR + H2O (氧苷)若N、C、S代替O，則稱(chēng)作氮苷、炭苷、硫苷第一節(jié) 苯丙酸類(lèi)植物中廣泛分布酚酸類(lèi)成分，其基本結(jié)構(gòu)是酚羥基取代的芳香羧酸，其中不少屬于具有C6-C3結(jié)構(gòu)的苯丙酸類(lèi)。常見(jiàn)的苯丙酸類(lèi)如：存在形式：苯丙酸常與不同的醇、氨基酸、糖、有機(jī)酸等結(jié)合成酯，多有較強(qiáng)的生理活性。如：綠原酸（chlorogenic acid）是咖啡酸與奎寧酸（quinic acid）的酯具有抗菌、利膽作用。存在于很多中藥中茵陳、苧麻、金銀花等。苯丙酸類(lèi)大多具有一定的水溶性。常與一些酚酸、鞣質(zhì)、黃酮苷等混在一起，分離有一定困難。一般采用纖維素、硅膠、大孔樹(shù)脂或聚酰胺等反復(fù)色譜。鑒別反應(yīng)（利用Ar-OH的性質(zhì)）：12%FeCl3/MeOH酚與FeCl3顯色反應(yīng)，一般認(rèn)為是生成絡(luò)合物，方程式如下：6ArOH + FeCl3 = Fe(OAr)63- + 6H+ + 3Cl-Pauly試劑：重氮化的磺胺酸重氮化合物：有兩個(gè)氮原子相連的原子團(tuán)，但兩個(gè)相連的氮原子只有一端與炭原子相連，而另一端不與炭原子相連如：C6H5N=NCl（綠化重氮苯）Gepfner試劑：1%亞硝酸鈉溶液與相同體積10%的醋酸混合，噴霧后，在空氣中干燥，再用0.5mol/L的荷性堿甲醇溶液處理。Millon試劑：在紫外線(xiàn)下，這些化合物為無(wú)色或具有藍(lán)色熒光，用氨水處理后呈藍(lán)色或綠色熒光。第二節(jié) 香豆素（coumarin）香豆素類(lèi)化合物是一類(lèi)鄰羥桂皮酸的內(nèi)酯，具有芳甜香氣。分布：在高等植物中，蕓香科和傘形科中含的多，還有豆科、蘭科、木樨科、茄科、菊科等，少數(shù)發(fā)現(xiàn)于動(dòng)物和微生物中。一、結(jié)構(gòu)類(lèi)型香豆素母核為苯駢-吡喃酮。環(huán)上常有取代基。通常將香豆素分為四類(lèi)：簡(jiǎn)單香豆素類(lèi) 指只有苯環(huán)上有取代基的香豆素。取代基：羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等。由于絕大多數(shù)香豆素在C7位都有含氧官能團(tuán)存在，因此，7-羥香豆素可以認(rèn)為是香豆素類(lèi)成份的母體。以異戊烯基取代為例：（從生物合成途徑來(lái)看）從上生合成途徑來(lái)看，C3、C6、C8位電負(fù)性較高，易于烷基化。（其中C3位烷基化不屬于此類(lèi)香豆素，而屬于第四類(lèi)型）如：呋喃香豆素類(lèi)(furocoumarins) (線(xiàn)型和角型)香豆素核上的異戊烯基常與鄰位酚羥基（7-羥基）環(huán)合成呋喃或吡喃環(huán)，前者稱(chēng)為呋喃香豆素。呋喃香豆素類(lèi)成份生物合成途徑：環(huán)合反應(yīng)的形成：體內(nèi)由酶主宰反應(yīng)。 體外實(shí)驗(yàn)堿性條件（OH-）呋喃環(huán)。 酸性條件（H+）吡喃環(huán)。吡喃香豆素類(lèi)(pyranocoumarins) (線(xiàn)型和角型)香豆素C-6或C-8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，形成吡喃香豆素。這一類(lèi)天然產(chǎn)物并不多見(jiàn)。吡喃香豆素類(lèi)成份的生物合成途徑：其他吡喃香豆素型：少數(shù)為5,6-吡喃駢香豆素，如：其他香豆素類(lèi)指-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類(lèi)。還包括二聚體和三聚體。C3、C4上常有取代基：苯基、羥基、異戊烯基等。如：、香豆素理化性質(zhì)性狀游離狀態(tài)結(jié)晶形固體，有一定熔點(diǎn)，大多具有香氣。 分子量小的有揮發(fā)性，可隨水蒸汽蒸出，能升華。 紫外下顯藍(lán)色熒光。成苷后大多香味、無(wú)揮發(fā)性、不能升華。溶解度游離狀態(tài)能溶于沸H2O，不溶或難溶冷H2O， 可溶MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶劑。 因含Ar-OH故可溶于堿水中。成苷能溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。 難溶極性小的有機(jī)溶劑。堿水解反應(yīng)（內(nèi)酯性質(zhì)）香豆素的-吡喃酮環(huán)具有,不飽和內(nèi)酯性質(zhì)，在稀堿液中漸漸水解成黃色溶液，生成順鄰羥桂皮酸的鹽，順鄰羥桂皮酸不易游離存在，其鹽的水溶液一經(jīng)酸化即閉環(huán)恢復(fù)為內(nèi)酯。長(zhǎng)時(shí)間堿液中放置或UV光照射，順鄰羥桂皮酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘捕ǖ姆脆徚u桂皮酸，酸化后不再內(nèi)酯化而可以獲得反鄰羥桂皮酸。獲得順鄰羥桂皮酸的途徑：（順鄰羥桂皮酸的衍生物）1.特殊結(jié)構(gòu)的香豆素：如C8位取代基的適當(dāng)位置上有C=O、C=C 仲陽(yáng)碳離子 伯陽(yáng)碳離子 不穩(wěn)定再如obliquetin在HBr的處理下，中間體可生成仲和伯陽(yáng)碳離子，由于穩(wěn)定性仲大于伯，因而，生成產(chǎn)物為二氫呋喃香豆素。反應(yīng)如下：應(yīng)用：環(huán)合試驗(yàn)可以決定酚羥基和異戊烯基間的相互位置。注意：不宜使用濃酸，否則會(huì)發(fā)生重排反應(yīng)。2醚鍵開(kāi)裂：如：東茛菪內(nèi)酯的烯醇醚3雙鍵加水反應(yīng)：酸接觸下可使雙鍵加水。如：黃曲霉素C3,C4雙鍵性質(zhì)和加成反應(yīng)在控制條件下氫化的先后次序?yàn)椋?側(cè)鏈不飽和鍵 吡喃環(huán)或呋喃環(huán)上的雙鍵 C3、C4雙鍵呈色反應(yīng)1.異羥肟酸鐵反應(yīng)（識(shí)別內(nèi)酯的反應(yīng)）酯與羥胺作用可生成異羥肟酸，再與三氯化鐵作用即生成紅色的異羥肟酸鐵。2.Gibb反應(yīng)和Emerson反應(yīng)：試劑：Gibb2,6-二氯(溴)苯醌氯亞胺 Emerson氨基安替匹林和鐵氰化鉀反應(yīng)條件有游離酚羥基，且其對(duì)位無(wú)取代者呈陽(yáng)性Gibb反應(yīng)：香豆素的C6位有無(wú)取代基，可借水解內(nèi)酯開(kāi)環(huán)后，生成一個(gè)新的酚羥基，再利用Gibb或Emerson反應(yīng)來(lái)加以區(qū)別。三、香豆素的分離方法（一）提取香豆素在乙醚中溶解度較好，但同時(shí)溶出脂溶性雜質(zhì)亦較多。（二）分離提取后可直接利用化合物的溶解性質(zhì)進(jìn)行分離如：香豆素在石油醚中溶解度不大，濃縮時(shí)即可析出結(jié)晶。1.酸堿分離法依據(jù)內(nèi)酯遇堿能皂化，加酸能恢復(fù)的性質(zhì)。2.色譜方法 吸附劑硅膠、中性氧化鋁 洗脫劑已烷和乙醚、已烷和乙酸乙酯等 顯 色可觀(guān)察熒光第三節(jié) 木脂素木脂素（lignans）：一類(lèi)由苯丙素氧化聚合而成的天然產(chǎn)物。 通常指其二聚物，少數(shù)為三聚物和四聚物。早期木脂素的定義：兩分子苯丙素以側(cè)鏈中b碳原子（8-8）連結(jié)而成的化合物木脂素。 非b碳原子相連（如3-3、8-3）新木脂素。木脂素的一些新類(lèi)型： 苯丙素低聚體三聚體、四聚體等； 三聚體稱(chēng)為倍半木脂素（sesquilignan） 四聚體稱(chēng)為二木脂素（dilignan） 雜木脂素由一分子苯丙素與黃酮、香豆素等結(jié)合而成； 根據(jù)結(jié)合分子的不同而命名，如黃酮木脂素（flavonolignan） 去甲木脂素(norlignan)這類(lèi)木脂素的基本母核只有1617個(gè)碳原子。比一般的木脂素少12個(gè)碳。組成木脂素的單位有四種： 1.桂皮酸（cinnamic acid） 偶為桂皮醛（cinnamaldehyde） 2.桂皮醇（cinnamyl alcohol） 3.丙烯苯（propenyl benzene） 4.烯丙苯（allyl benzene）二、理化性質(zhì)形態(tài)：多呈無(wú)色晶形，新木脂素不易結(jié)晶溶解性：游離親脂性，難溶水，溶苯、氯仿等 成苷水溶性增大揮發(fā)性：多數(shù)不揮發(fā)，少數(shù)有升華性質(zhì)旋光性：大多有光學(xué)活性，遇酸易異構(gòu)化。如：芝麻脂素為雙四氫呋喃類(lèi)木脂素，2個(gè)四氫呋喃環(huán)順式駢環(huán)，有2個(gè)手性碳，故有4個(gè)異構(gòu)體。d-芝麻脂素（d-sesamin）系從麻油的非皂化物中獲得，右旋體；d-表芝麻脂素（d-episesamin）上者在鹽酸乙醇液中加熱轉(zhuǎn)化而來(lái)。 即細(xì)辛脂素。l-表芝麻脂素從細(xì)辛根中得到，左旋體；l-芝麻脂素由上者在鹽酸乙醇液中加熱部分轉(zhuǎn)化獲得。這是由于呋喃環(huán)上的氧原子與芐基相連，易于開(kāi)環(huán)（重復(fù)閉環(huán)時(shí)發(fā)生構(gòu)嚋變化。礦酸不僅能使木脂素構(gòu)型發(fā)生變化，改變旋光性質(zhì)，影響偶生物活性，而且還能引起某些木脂