黃酮類化合物的鑒別與結(jié)構(gòu)測定

1、精品文檔黃酮類化合物的鑒別與結(jié)構(gòu)測定作者：佚名 來源： 發(fā)表時間：2006-04-12瀏覽次數(shù)：299 字號：大 中 小一、利用紫外光譜測定黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)大多數(shù)黃酮類化合物在甲醇中的紫外吸收光譜由兩個主要吸收帶組成。出現(xiàn)在300400nm之間的吸收帶稱為帶I ,出現(xiàn)在 240280nm 之間的吸收帶稱為帶n。不同類型的黃酮 化合物的帶I或帶n的峰位、 峰形和吸收強度不同， 因此從紫外光譜可以推測黃酮類化合物 的結(jié)構(gòu)類型。0I芾【I:果甲附基帶I :桂皮麟基結(jié)構(gòu)類型峰位（nm ）組內(nèi)區(qū)別組間區(qū)別帶I帶口（峰位）（峰強）黃酮黃酮醇310-350250-280帶I不同I、口皆強350-38525

2、0-280異黃酮310-330 （肩峰）245-275帶口不同I弱口強二氫黃酮（醇）300-330 （肩峰）275-295查耳酮340-390230-270（低強度）帶I不同I強口弱橙酮380-430230-270（低強度）當(dāng)向黃酮類化合物的甲醇（或乙醇）溶液中分別加入甲醇鈉（ NaOMe ）、乙酸鈉（NaOAc）、乙酸鈉-硼酸（NaOAc-H3BO3 ）、三氯化鋁或三氯化鋁 -鹽酸（A1C13/HC1 ）試劑能使黃酮的酚羥基離解或形成絡(luò)合物等，導(dǎo)致光譜發(fā)生變化。據(jù)此變化可以判斷各類化合物的結(jié)構(gòu)，這些試劑對結(jié)構(gòu)具有診斷意義，稱為診斷試劑。黃酮和黃酮醇類（一）黃酮、黃酮醇類在甲醇中的UV光譜特征

3、黃酮或黃酮醇的帶I是由 B環(huán)桂皮?；到y(tǒng)的電子躍遷所引起的吸收，帶n是由A環(huán)的苯甲?；到y(tǒng)的電子躍遷所引起的吸收。黃酮和黃酮醇的 UV光譜圖形相似，僅帶I位置不同，黃酮帶I位于 304350nm ,黃酮醇帶I位于358385nm 。利用帶I的峰位不同，可以區(qū)別這兩類化合物。黃酮、黃酮醇的 B環(huán)或A環(huán)上取代基的性質(zhì)和位置不同將影響帶I或帶n的峰位和形狀。例如，7和4'位引入羥基、甲氧基等含氧取代基， 可引起相應(yīng)吸收帶向紅位移。又如3-或5-位引入羥基，因能與 C4 = O形成氫鍵締合，前者使帶I向紅位移，后者使帶I、帶n均向紅位移。B環(huán)上的含氧取代基逐漸增加時，帶I向紅位移值（nm ）也

4、逐漸增加，但不能使帶H產(chǎn)生位移。有時（例如 3',-粒有2個羥基或2個甲氧基或亞甲二氧基）僅可能影響帶n的形狀，使帶n歧分為雙峰或1個主峰（n b位于短波處）和1個肩峰（sh）或彎曲（n a位于長波處）。A環(huán)上的含氧取代基增加時，使帶n向紅位移，而對帶I無影響，或影響甚微（但5-羥基例外）。黃酮或黃酮醇的3-, 5-或4-羥基被甲基化或甘化后，可使帶I向紫位移，3-OH甲基化或昔化使帶I （ 328357nm ）與黃酮的帶I的波長范圍重疊（且光譜曲線的形狀也相似），5-OH甲基化使帶I和帶H都向紫位移515nm , 4-OH甲基化或甘化，使帶I向紫位移310nm。其他位置上的羥基取代對

5、甲醇中的紫外光譜幾乎沒有影響。（二）利用診斷試劑對黃酮、黃酮醇類化合物UV光譜的影響檢出羥基位置1 .甲醇鈉（NaOMe ）,主要是判斷是否有 4-OH , 3、4' RH或3、3'、 4' OHE。2 .乙酸鈉，較為突出的是判斷是否有7-OH 。舉例說明3 .乙酸鈉/硼酸 主要判斷A環(huán)或B環(huán)是否有鄰二酚羥基（5, 6-二OH除外）。舉 例說明14 .三氯化鋁及三氯化鋁/鹽酸，為判斷有無鄰二酚羥基，3-OH、5-OH提供信息。（三）異黃酮、二氫黃酮和二氫黃酮醇類在甲醇中的UV光譜特征這三類化合物都有苯甲酰系統(tǒng)，而無桂皮酰結(jié)構(gòu)，所以它們的紫外光譜都有強的帶n吸收， 異黃酮

6、帶H吸收在 245270nm ,而二氫黃酮和二氫黃酮醇的帶H在270295nm , 一般只受A環(huán)的含氧取代基的影響，A環(huán)含氧取代基數(shù)增加，吸收峰向紅位移。（四）利用診斷試劑對異黃酮、 二氫黃酮和二氫黃酮醇類化合物的UV光譜的影響判斷羥基位置1 .甲醇鈉帶n向紅位移，示 A環(huán)上有羥基。如有5, 6, 7-或5, 7, 8-三羥基或3' , -£羥基，則吸收帶將隨放置的延長而逐 漸衰退。二氫黃酮、二氫黃酮醇帶n向紅位移的大小取決于是否有游離的5-OH。2 .乙醇鈉乙醇鈉使7-羥基異黃酮的帶n向紅位移 620nm，但6-位有含氧取代基時，乙醇 鈉幾乎不能使帶n產(chǎn)生移動。5, 4；

7、7-四羥基異黃酮的紫外光譜隨時間延長而衰退。乙醇鈉使5,7-二羥基二氫黃酮和 5,7-二羥基二氫黃酮醇帶II向紅位移3437nm ,而其相應(yīng)的5-去氧化合物則移動 5158nm 。5, 6, 7-三羥基二氫黃酮的紫外光譜隨時間 延長而衰退。3 .乙醇鈉/硼酸不能用NaOAc/H3BO3 對異黃酮、二氫黃酮和二氫黃酮醇類的紫外光譜的影響來檢查B環(huán)鄰位二羥基，因為它們的 B環(huán)與主要發(fā)色團(tuán)缺少有效的共軻。但它們中的A環(huán)有6, 7-二羥基時，加入 NaOAc/H3BO3后使帶n向紅位移 1015nm。4.三氯化鋁和三氯化鋁/鹽酸異黃酮、二氫黃酮（可能也包括二氫黃酮醇）的A環(huán)如有鄰二羥基（6, 7-或7

8、,8-,不包括5, 6-）,則帶H在 A1C13中比在 A1C13/HC1中向紅位移 1130nm 。有5-羥基的異黃酮，其帶H在 A1C13/HC1存在下與在甲醇中的光譜相比，向紅位移1014nm ,而有5-羥基的二氫黃酮和有 5-羥基的二氫黃酮醇類的帶n在同樣情況下向紅位移2026nm 。目標(biāo)檢測：黃酮類化合物的鑒別與結(jié)構(gòu)測定現(xiàn)在多依賴于譜學(xué)的綜合解析，而化學(xué)方法和色譜方法已降至輔助地位。未知黃酮類化合物的鑒定，多在測定分子式的基礎(chǔ)上，利用 PPC或TLC得到的Rf值或hRf值與文獻(xiàn)比較或分析對比樣品在甲醇溶液中及加入各種診斷試劑后得到的紫外及可見光譜進(jìn)行剖析。同時，對于化合物的顏色反應(yīng)，

9、以及在提取分離過程中所表現(xiàn)的行為（如溶解度、酸或堿中的溶解情況、鉛鹽沉淀等）也應(yīng)注意分析。但這些方法均有一定局限性，并曾導(dǎo)致得出過一些錯誤結(jié)論。質(zhì)子核磁共振（ 1H NMR ）因為可定量測定 H的個數(shù)，以及根據(jù)質(zhì)子的化學(xué)位移和芳香氫核之間的自旋偶合所提供的信息（裂分?jǐn)?shù)目及偶合常數(shù)大?。纱_定黃酮母核上的取代模式。近來由于儀器分辨率的不斷改進(jìn)，加以同核去偶、溶劑位移以及核磁共振技術(shù)的使用，1H-NMR譜的測定對分析天然黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為一種非常重要的手段。但是正如以后談到的那樣，在黃酮類化合物的1H-NMR譜上，有時要想確切指認(rèn)每個信號并不是一件容易的事情。例如當(dāng)黃酮類母核的A-環(huán)上只

10、有一個芳香氫核時，要想與H-3信號區(qū)別，就是十分困難的問題。解決這種問題，13C核磁共振（13C - NMR）技術(shù)有很大的優(yōu)勢。 加上各種取代基位移及昔化位移效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，使得圖譜的解析工作大大簡化。因此，13C-NMR技術(shù)在黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定中發(fā)揮著越來越重要的作用。質(zhì)譜（MS）技術(shù)，尤其場解析質(zhì)譜（FDMS）與快速原子轟擊質(zhì)譜（FABMS）及串聯(lián)質(zhì)譜（MS MS）的出現(xiàn)與應(yīng)用，使其成為黃酮類化合物結(jié)構(gòu)鑒定的重要手段之一（質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)勢是只需要微量的樣品就可獲得有關(guān)整個分子結(jié)構(gòu)及其主要碎片結(jié)構(gòu)的重要信息）。實際工作中常常根據(jù)需要，靈活、綜合運用上述方法和手段，并輔以必要的化學(xué)方法，以求結(jié)構(gòu)

11、鑒定獲得滿意的結(jié)果。二、色譜法在黃酮類化合物鑒別中的應(yīng)用紙色譜（PPC）適用于分離各種天然黃酮類化合物及其昔類的混合物?；旌衔锏蔫b定常采用雙向色譜法。以黃酮甘類來說，一般第一向展開采用某種醇性溶劑，如 n-BuOH HOAcH2O （4：1：5上層，BAW ）、t-BuOH HOAC H2O （ 3 ： 1 ： 1 , TBA ）或水飽和的n-BuOH等，這些主要是根據(jù)分配作用原理進(jìn)行分離。第二向展開溶劑則用水或下列水溶液，如：2% 6%HOAc、3%NaCl 及 HOAc-濃 HCl H2O （30 ： 3 ： 10）等。它們主要 是根據(jù)吸附作用原理進(jìn)行分離。黃酮類化合物昔元一般宜用醇性溶劑

12、或用C6H6 - HOAc -H2O （125 ： 72 ： 3）、CHC13-HOAC -H2O （13 ： 6 ： l）、PhOH-H2O （4 ： 1）或 HOAC 一濃 HC1-H2O （ 30 ： 3 ：3）進(jìn)行分離。而花色昔及花色昔昔元，則可用含 HCl或HOAC的溶液作為展開劑。多數(shù)黃酮類化合物在紙色譜上用紫外光燈檢查時，可以看到有色斑點，以氨蒸氣處理后常產(chǎn)生明顯的顏色變化。此外還可噴以2% A1C13 （甲醇）溶液（在紫外光燈下檢查）或 1%FeC13 -1 %K3Fe（CN）6 （1 ： 1）水溶液等顯色劑。黃酮類化合物昔元中，平面性分子如黃酮、黃酮醇、查耳酮等，用含水類溶劑

13、如3%5%HOAC展開時，幾乎停留在原點不動（Rf< 0.02 =;而非平面性分子如二氫黃酮、二氫黃酮醇、二氫查耳酮等，因親水性較強，故 Rf值較大（0.100.30）。黃酮類化合物分子中羥 基昔化后，極性即隨之增大，故在醇性展開劑中Rf值相應(yīng)降低，同一類型昔元，Rf值依次為：昔元單糖昔>雙糖昔。以在 BAW中展開為例，多數(shù)類型昔元（花色昔元例外） Rf值在0.70以上，而昔則小于 0.70。但在用水或 2 %8%HOAC , 3% NaCl或1% HCl展開時，則上列順序?qū)嵉?，昔元幾乎停留在原點不動，音類的Rf值可在0.5以上，糖鏈越長，則Rf值越大。另外，糖的結(jié)合位置對Rf

14、值也有重要的影響。不同類型黃酮類化合物在雙向PPC展開時常常出現(xiàn)在特定的區(qū)域，因此可推測它們的結(jié)構(gòu)類型以及判定是否成昔以及含糖數(shù)量。除 PPC外，TLC用于黃酮類化合物的鑒定也日趨廣泛。一般采用吸附薄層色譜，常用的吸附劑有硅膠與聚酸胺，其次是纖維素。硅膠薄層色譜；用于分離與鑒定弱極性黃酮類化合物較好。分離黃酮昔元常用的展開劑是甲苯-甲酸甲酯-甲酸（5 ： 4 ： 1 ）,并可以根據(jù)待分離成分極性的大小適當(dāng)?shù)卣{(diào)整甲苯與甲酸的比例。另外尚有苯-甲醇（95 : 5）、苯-甲醇-醋酸（35 ： 5 ： 5）、氯仿一甲醇（8.5 ： 1.5 ： 7 ：0.5）、甲苯-氯仿-丙酮（4O ： 25 ：35）

15、、丁醇一口比咤-甲酸（40 ： 10 :：）等分離黃酮昔元的衍生物如甲醛或醋酸乙酯等中性成分，可用苯-丙酮（9 ：1）、苯-醋酸乙酯（7.5 ： 2.5）等為展開劑。聚酸胺薄層色譜：適用范圍較廣，特別適合于分離合游離酚羥基的黃酮及其昔類。由于聚酸胺對黃酮類化合物吸附能力較強，因而需要可以破壞其氫鍵締合的溶劑為展開劑。在大多數(shù)展開劑中含有醇、酸或水。常用的展開劑有乙醇一水 （3 : 2）、水-乙醇-乙酸丙酮（4 :2 ：1）、水-乙醇-甲酸-乙酸丙酮（5 ： 1.5 ： 1: 0.5）、水飽和的正丁醇一醋酸（100 ： 1 ： 100 :2）、丙酮-水（1 ： 1）、丙酮-95 %乙醇-水（2 ： 1 ： 2）、95 %乙醇-醋酸（100 ：2）、苯- 甲醇-丁酮（60 ： 20 ： 20 ）等。Stahl總結(jié)前人的工作，介紹了一些黃酮昔元和黃酮