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文檔簡介
1、中藥化學(xué):是一門結(jié)合中醫(yī)藥基本理論和臨床用藥經(jīng)驗,主要運用化學(xué)理論和方法及其它現(xiàn)代科學(xué)理論和技術(shù)研究中藥化學(xué)成分的學(xué)科。有效成分:有生物活性,有一定治療作用的化學(xué)成分。無效成分:無生物活性,無一定治療作用的化學(xué)成分(雜質(zhì))。HMBC譜:通過1H核檢測的異核多鍵相關(guān)譜,它把1H核和與其遠程偶合的13C核關(guān)聯(lián)起來。FD-MS(場解吸質(zhì)譜):將樣品吸附在作為離子發(fā)射體的金屬絲上送入離子源,只要在細絲上通以微弱的電流,提供樣品從發(fā)射體上解吸的能量,解吸出來的樣品即擴散到高場強的場發(fā)射區(qū)域進行離子化。苷類:糖或糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)通過糖的端基碳原子連接而成的化合物。苷中苷元與糖連接的鍵稱苷鍵;連接非
2、糖物質(zhì)與糖的原子稱苷原子。木脂素(lignans):一類由兩分子苯丙素衍生物(即C6-C3單體)聚合而成的天然化合物。香豆素(coumarins):具有苯駢-吡喃酮母核的一類天然化合物的總稱。在結(jié)構(gòu)上可以看成是順鄰羥基桂皮酸失水而成的內(nèi)酯。黃酮類化合物(flavonoids):泛指兩個芳環(huán)(A環(huán)、B環(huán))通過三個碳原子相互聯(lián)結(jié)而成的一系列化合物。萜類化合物(terpenoids):一類由甲戊二羥酸衍生而成,基本碳架多具有2個或2個以上異戊二烯單位(C5單位)結(jié)構(gòu)特征的化合物。揮發(fā)油(volatile oil):也稱精油,是存在于植物體內(nèi)的一類具有揮發(fā)性、具有香味、可隨水蒸氣蒸餾、與水不相混溶的油
3、狀液體的總稱。吉拉德(girard)試劑:是一類帶季銨基團的酰肼,可與具羰基的萜類生成水溶性加成物而與脂溶性非羰基萜類分離。酯皂苷:三萜皂苷中的酯苷,又稱酯皂苷(ester saponins)。次皂苷:當(dāng)原生苷由于水解或酶解,部分糖被降解時,所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元(prosapogenins)。強心苷(cardiac glycosides):生物界中普遍存在的一類對心臟有顯著生理活性的甾體苷類,是由強心苷元與糖縮合的一類苷。甾體皂苷(steroidal saponins)是一類由螺甾烷(spirostane)類化合物與糖結(jié)合而成的甾體苷類,其水溶液經(jīng)振搖后多能產(chǎn)生大量肥皂水溶液樣的泡沫,
4、故稱為甾體皂苷。生物堿:(alkalodis)是來源于生物界的一類含氮有機化合物,大多數(shù)具有氮雜環(huán)結(jié)構(gòu),呈堿性并有較強的生物活性。兩性生物堿:分子中有酚羥基和羧基等酸性基團的生物堿。親水性生物堿:主要指季銨堿和某些含氮-氧化物的生物堿。霍夫曼降解:生物堿經(jīng)徹底甲基化生成季胺堿,加熱、脫水、碳氮鍵斷裂,生成烯烴及三甲胺的降解反應(yīng)。隱性酚羥基:由于空間效應(yīng)使酚羥基不能顯示其的酚酸性,不能溶于氫氧化鈉水溶液。Vitali反應(yīng):莨菪堿(或阿托品)和東莨菪堿用發(fā)煙硝酸處理,分子中的莨菪酸部分發(fā)生硝基化反應(yīng),生成三硝基衍生物,再與堿性乙醇溶液反應(yīng),生成紫色醌型結(jié)構(gòu),漸變成暗紅色,最后顏色消失的反應(yīng)??伤?/p>
5、鞣質(zhì)(hydrolysable tannins):指分子中具有酯鍵和苷鍵,在酸、堿、酶的作用下,可水解為小分子酚酸類化合物和糖或多元醇的一類鞣質(zhì)。縮合鞣質(zhì)(condensed tannins):用酸、堿、酶處理或久置均不能水解,但可縮合為高分子不溶于水的產(chǎn)物“鞣紅”的一類鞣質(zhì)。滲漉法:將藥材粗粉裝入滲漉筒中,用水或醇作溶劑,首先浸漬數(shù)小時,然后由下口開始流出提取液(滲漉液),滲漉筒上口不斷添加新溶劑,進行滲漉提取。結(jié)晶、重結(jié)晶:化合物由非晶形經(jīng)過結(jié)晶操作形成有晶形的過程稱為結(jié)晶。初析出的結(jié)晶往往不純,進行再次結(jié)晶的過程稱為重結(jié)晶。鹽析:在混合物水溶液中加入易溶于水的無機鹽,最常用的是氯化鈉,至
6、一定濃度或飽和狀態(tài),使某些中藥成分在水中溶解度降低而析出,或用有機溶劑萃取出來。升華法:固體物質(zhì)加熱直接變成氣體,遇冷又凝結(jié)為固體的現(xiàn)象為升華。第一章 緒論中藥化學(xué)在研制開發(fā)新藥、擴大藥方面有何作用和意義?答: 創(chuàng)新藥物的研制與開發(fā),關(guān)系到人類的健康與生存,其意義重大而深遠。從天然物中尋找生物活性成分,通過與毒理學(xué)、藥理學(xué)、制劑學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科的密切配合,研制出療效高、毒副作用小、使用安全方便的新藥,這是國內(nèi)外新藥研制開發(fā)的重要途徑之一。通過中藥有效成分研制出的許多藥物,目前仍是臨床的常用基本藥物,如麻黃素(麻黃堿)、黃連素(鹽酸小檗堿)、阿托品(atropine)、利血平(reserpin
7、e)、洋地黃毒苷(digitoxin)等藥物。有些中藥有效成分在中藥中的含量少,或該中藥產(chǎn)量小、價格高,可以從其它植物中尋找其代用品,擴大藥源,大量生產(chǎn)供臨床使用。如黃連素是黃連的有效成分,但如果用黃連為原料生產(chǎn)黃連素,其成本很高。一般來講,植物的親緣關(guān)系相近,則其所含的化學(xué)成分也相同或相近。因此,可以根據(jù)這一規(guī)律按植物的親緣關(guān)系尋找某中藥有效成分的代用品。有些有效成分的生物活性不太強,或毒副作用較大,或結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,或藥物資源太少,或溶解度不符合制劑的要求,或化學(xué)性質(zhì)不夠穩(wěn)定等,不能直接開發(fā)成為新藥,可以用其為先導(dǎo)化合物,通過結(jié)構(gòu)修飾或改造,以克服其缺點,使之能夠符合開發(fā)成為新藥的條件。第二
8、章 中藥化學(xué)成分的一般研究方法寫出常用溶劑種類。答:石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<甲醇(乙醇)<水。溶劑提取法選擇溶劑的依據(jù)是什么?答:選擇溶劑的要點是根據(jù)相似相溶的原則,以最大限度地提取所需要的化學(xué)成分,溶劑的沸點應(yīng)適中易回收,低毒安全。水蒸氣蒸餾法主要用于哪些成分的提???答:水蒸汽蒸餾法用于提取能隨水蒸汽蒸餾,而不被破壞的難溶于水的成分。這類成分有揮發(fā)性,在100時有一定蒸氣壓,當(dāng)水沸騰時,該類成分一并隨水蒸汽帶出,再用油水分離器或有機溶劑萃取法,將這類成分自餾出液中分離。第三章 糖和苷類化合
9、物·苷鍵具有什么性質(zhì),常用哪些方法裂解?苷類的酸催化水解與哪些因素有關(guān)?水解難易有什么規(guī)律?答:苷鍵是苷類分子特有的化學(xué)鍵,具有縮醛性質(zhì),易被化學(xué)或生物方法裂解。苷鍵裂解常用的方法有酸、堿催化水解法、酶催化水解法、氧化開裂法等。苷鍵具有縮醛結(jié)構(gòu),易被稀酸催化水解。常用酸有鹽酸、硫酸、乙酸、甲酸等,酸催化水解反應(yīng)一般在水或稀醇溶液中進行。水解發(fā)生的難易與苷鍵原子的堿度,即苷鍵原子上的電子云密度及其空間環(huán)境有密切關(guān)系。有利于苷鍵原子質(zhì)子化,就有利于水解。·苷鍵的酶催化水解有什么特點?答:酶是專屬性很強的生物催化劑,酶催化水解苷鍵時,可避免酸堿催化水解的劇烈條件,保護糖和苷元結(jié)構(gòu)
10、不進一步變化。酶促反應(yīng)具有專屬性高,條件溫和的特點。酶的專屬性主要是指特定的酶只能水解糖的特定構(gòu)型的苷鍵。如-苷酶只能水解-糖苷鍵,而-苷酶只能水解-糖苷鍵,所以用酶水解苷鍵可以獲知苷鍵的構(gòu)型,可以保持苷元結(jié)構(gòu)不變,還可以保留部分苷鍵得到次級苷或低聚糖,以便獲知苷元和糖、糖和糖之間的連接方式。·如何用斐林試劑反應(yīng)鑒定多糖或苷?答:還原糖能使斐林試劑還原,產(chǎn)生磚紅色氧化亞銅沉淀。此反應(yīng)可用于鑒定多糖或苷,即同時測試水解前后兩份試液,水解前呈負反應(yīng),水解后呈正反應(yīng)或水解后生成的沉淀比水解前多,則表明含有多糖或苷。第四章 醌類化合物·為什么-OH蒽醌比-OH蒽醌的酸性大。答:因為
11、-OH與羰基處于同一個共軛體系中,受羰基吸電子作用的影響,使羥基上氧的電子云密度降低,質(zhì)子容易解離,酸性較強。而-OH處在羰基的鄰位,因產(chǎn)生分子內(nèi)氫鍵,質(zhì)子不易解離,故酸性較弱。第五章 苯丙素類化合物(選擇題)下列物質(zhì)Gibbs反應(yīng)呈陽性的是:【答案】BCEA.5,8-二羥基香豆素 B.5,6,7-三羥基香豆素 C.5,7-二羥基香豆素 D.5,6,7,8-四羥基香豆素 E.5,7-二羥基-6-氧甲基香豆素香豆素具有哪些理化性質(zhì)?怎樣從植物體中提取分離香豆素?·香豆素的理化性質(zhì):(1)游離型:有晶型,有芳香氣味,分子量小的具升華性和揮發(fā)性,能溶于沸水,難溶于冷水,易溶于親脂性有機溶劑
12、和甲醇、乙醇。(2)成苷后:無揮發(fā)性,無香味,無升華性,能溶于水、甲醇、乙醇,難溶于親脂性有機溶劑。(3)具內(nèi)酯通性,遇堿開環(huán)、遇酸閉合,具有異羥肟酸鐵反應(yīng)。(4)可發(fā)生環(huán)合、加成、氧化等反應(yīng)。·提取分離:(1)系統(tǒng)溶劑法;(2)堿溶酸沉法;(3)水蒸氣蒸餾法;(4)色譜分離法。labat反應(yīng)應(yīng)用于區(qū)別何種基團?labat反應(yīng)用于鑒別亞甲二氧基 CH2-O-CH2-如何用化學(xué)方法鑒別6,7-二羥基香豆素和7-羥基-8-甲氧基香豆素?答:6,7-呋喃香豆素和7,8-呋喃香豆素,分別加堿堿化,然后用Emerson試劑,反應(yīng)呈陽性者為7,8-呋喃香豆素,陰性者為6,7-呋喃香豆素。寫出異羥
13、肟酸鐵反應(yīng)的反應(yīng)式。答:異羥肟酸鐵反應(yīng)香豆素·顯色反應(yīng)1. 異羥肟酸鐵反應(yīng) 在堿性條件下,內(nèi)酯開環(huán),與鹽酸羥胺中的羥基縮合生成異羥肟酸,然后在酸性條件下再與Fe3+絡(luò)合 紅色。2. 酚羥基反應(yīng) 有酚羥基取代的香豆素類在水溶液中可與FeCl3試劑絡(luò)合而產(chǎn)生綠色至墨綠色沉淀。若酚羥基的鄰對位無取代時,可與重氮化試劑反應(yīng) 紅色至紫紅色??梢耘袛嗳〈恿u基的鄰對位有無取代3. Gibb's反應(yīng) 與酚羥基對位的活潑氫縮合 藍色。若C6位無取代 藍色,若有取代則負反應(yīng)。判斷C6位有無取代基4. Emerson反應(yīng) 與酚羥基對位的活潑氫反應(yīng) 紅色。用以判斷C6位有無取代基存在。香豆素
14、83;提取分離 游離香豆素多具有親脂性,而香豆素苷類因極性增大而具親水性,由此可選擇合適的溶劑進行提取。常用方法有:·溶劑提取法:利用極性由小到大的溶劑順次萃取時,各萃取液濃縮后都有可能獲得結(jié)晶,再結(jié)合其他分離方法進行分離。·堿溶酸沉法:香豆素類多呈中性或弱酸性,可被熱的稀堿液所皂化溶解,加酸酸化后可降低在水中的溶解度,可析出沉淀或被乙醚溶解而與雜質(zhì)分離。·水蒸汽蒸餾法:小分子的香豆素具有揮發(fā)性,可用水蒸汽蒸餾法進行提取,提取液經(jīng)適當(dāng)濃縮后可析出香豆素結(jié)晶。本法提取方法簡便,純度也較高。·色譜分離法:常用于結(jié)構(gòu)相近的香豆素化合物。柱色譜分離慎用堿性氧化鋁
15、。香豆素·結(jié)構(gòu)測定·紫外光譜(UV):未取代的香豆素可在max274nm(log4.03)和311nm(log3.72)有兩個吸收峰,分別為苯環(huán)和-吡喃酮結(jié)構(gòu)所引起。取代基的導(dǎo)入常引起吸收峰位置的變化。一般烷基取代影響很小,而羥基導(dǎo)入常使吸收峰紅移。其峰位常隨測試溶液的酸堿性而變化。·紅外光譜(IR):香豆素類成分屬于苯駢-吡喃酮,因此在紅外光譜中應(yīng)有-吡喃酮的吸收峰17451715cm-1及芳環(huán)共軛雙鍵的吸收峰16451625cm-1特征,如果有羥基取代,還可有36003200cm-1的羥基特征吸收峰,另外還可見到C=C的骨架振動。·核磁共振譜:1.
16、氫譜(1H-NMR):香豆素的環(huán)上質(zhì)子由于受內(nèi)酯環(huán)中羰基的吸電子共軛效應(yīng)影響,可使H3、H6、H8的信號出現(xiàn)在較高磁場,而H4、H5、H7等質(zhì)子信號出現(xiàn)在較低磁場。C3、C4未取代的香豆素,其H3和H4信號分別以雙重峰出現(xiàn)在6.16.3ppm和7.68.1ppm處(J=79Hz)。2. 碳譜(C13-NMR): 香豆素母核9個碳原子的化學(xué)位移如下:碳原子 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 (×10-6) 160.4 116.4 143.6 128.1 124.4 131.8 116.4 153.9 118.8 由表所見,C2屬羰基碳,處于最低場,一般在15916
17、2ppm;C9由于受吡喃環(huán)中氧原子的影響,化學(xué)位移也處于較低的磁場范圍,一般在149155ppm,取代基的存在對香豆素母核C原子的化學(xué)位移產(chǎn)生較大影響。當(dāng)成苷時,香豆素的-碳原子向高場位移,而-碳向低場位移。·質(zhì)譜(MS)香豆素類化合物的基本質(zhì)譜特征是連續(xù)失去CO,而形成M-CO+及M-2CO+的碎片峰,其基本碎片受取代基影響,與取代基種類與數(shù)目有關(guān)。1.簡單香豆素香豆素母核有強的分子離子峰,基峰是M-CO+的苯駢呋喃離子。由于環(huán)中還含有氧,它還可失去1分子CO,形成M-2CO+峰,并再進一步失去氫而形成m/z89峰。香豆素的裂解方式2.呋喃香豆素與簡單香豆素的質(zhì)譜特征相類似,呋喃香
18、豆素也先失去CO,形成苯駢呋喃離子,再繼續(xù)失去CO。7,8-呋喃香豆素的裂解方式3.吡喃香豆素這類香豆素由于分子中具有偕二甲基結(jié)構(gòu),可先失去甲基,再失去CO。邪蒿內(nèi)酯的質(zhì)譜 第六章 黃酮類化合物如何用UV法鑒別黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、異黃酮、查耳酮帶、帶兩峰皆強 黃酮 帶峰位310350nm黃酮醇 帶峰位350385nm帶為主峰、帶很弱 異黃酮 帶峰位245275nm二氫黃酮 帶峰位270295nm帶為主峰、帶較弱 查耳酮 帶峰位340390nm【帶(nm) 帶(nm) 黃酮類型250280 304350 黃酮250280 330357 黃酮醇(3-OH取代)250280 358385 黃酮醇
19、(3-OH游離)245275 310330(肩峰) 異黃酮270295 300330(肩峰) 二氫黃酮、二氫黃酮醇220270低強度 340390 查耳酮230270低強度 370430 噢哢 】【結(jié)構(gòu)測定實例】從黃芩(Scutellaria baicalensis Georgi)根中分離出的成分的結(jié)構(gòu)測定:淡黃色針晶,mp300302(dec)FeCl3 反應(yīng):陽性Mg-HCl 反應(yīng):陽性Gibbs 反應(yīng):陰性SrCl2 反應(yīng):陰性元素分析C16H12O6,計算值()C,64.00;H,4.03。實測值()C,63.82; H,4.21。MSm/z():300(M+,55.6),285(10
20、0),118(19.4)UVmaxnm:MeOH277328NaOAc284390AlCl3 264(sh)284312353400NaOMe 284300400:3430、3200、1660、1610、15801H-NMR(DMSO-d6)ppm:3.82(3H,S)、6.20(1H,S)、6.68(1H,S)、6.87(2H,d,J=9Hz)、7.81(2H,d,J=9Hz)、12.35(1H,s)13C-NMR:C2345678910 c163.8 102.9182.1149.799.1157.2127.9156.5 103C123456OCH3c121.5 128.5116.3161.
21、5116.3 128.561.1化合物的結(jié)構(gòu)推測如下:根椐UV光譜,顯色反應(yīng)和1H-NMR7.81ppm及6.87ppm處(各有兩個H)的1對雙峰(J=9Hz)推斷該化合物為5,7,4-三羥基黃酮類化合物。Gibbs反應(yīng)呈陰性,示無8-H。SrCl2反應(yīng)呈陰性示無鄰二酚羥基。紅外吸收光譜顯示有OH(3400、3200cm-1)、C=O(1660cm-1)和Ar(1610、1580cm-1)。MSm/z300是M+,m/z285是M-CH3+,m/z118,是由B環(huán)產(chǎn)生的碎片離子1H-NMR 3.82ppm處的信號示A(5,7,4-三羥基-8-甲氧基黃酮) 環(huán)有一個-OCH3,6.20ppm處的
22、信號示有H-6,6.68ppm處的信號示有H-3,6,87ppm處的信號有H-3,H-5,7.81ppm處的信號示有H-2,H-6,12.35ppm處的信號示有5-OH(已形成分子內(nèi)氫鍵)。13C NMR示為黃酮骨架碳的歸屬。綜合上述結(jié)果,為5,7,4'-三羥基-8-甲氧基黃酮。黃酮類·酸堿性黃酮的酚羥基酸性由強到弱順序是:7,4-二羥基7-或4OH一般酚羥基>5-OH黃酮類·顯色反應(yīng)還原反應(yīng):1.鹽酸鎂粉反應(yīng):一般黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇類成分在乙醇或甲醇溶液中可被還原成紅色至紫紅色,個別的顯藍或綠色(如7、3、4三羥基二氫黃酮)。而異黃酮不顯色。
23、此反應(yīng)可用于鑒識黃酮類化合物,也可鑒識某提取物或提取液中是否含有上述黃酮類成分。2.四氫硼鈉(鉀)反應(yīng):二氫黃酮的專屬性反應(yīng),生成紅紫紅色,而其它類不顯色,故可用于鑒別。3.鈉汞齊還原反應(yīng):向黃酮類化合物的乙醇溶液中加入鈉汞齊,放置數(shù)分鐘至數(shù)小時或加熱,過濾,濾液用鹽酸酸化,則黃酮、二氫黃酮、異黃酮、二氫異黃酮類顯紅色,黃酮醇類顯黃色至淡紅色,二氫黃酮醇類顯棕黃色。與金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng):若黃酮類成分有3-OH、4-OH、或5-OH、4-羰基或鄰二酚羥基,則可與某些金屬鹽類試劑反應(yīng)生成有色絡(luò)合物,可用于鑒別。1.三氯化鋁反應(yīng):與具上述結(jié)構(gòu)的黃酮反應(yīng) 黃色或使原來黃色加深,并有黃或黃綠色熒光,
24、可用于鑒別與定量分析。2.鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng):可以用來區(qū)別黃酮類化合物分子中3-OH或5-OH的存在。3.氨性氯化鍶反應(yīng):與具有鄰二酚羥基黃酮反應(yīng) 綠至棕色乃至黑色沉淀。4.三氯化鐵反應(yīng):含酚羥基可與因很多中藥含黃酮類或鞣質(zhì)等成分,所以不能用鐵鍋煎中藥。與堿的反應(yīng):黃酮類化合物溶于堿性溶液中生成黃橙色。與五氯化銻的反應(yīng):這是查耳酮類特有的反應(yīng)而與其它黃酮類有別,查耳酮類在無水四氯化碳溶液中與五氯化銻作用生成紅或紫紅色沉淀。Gibbs反應(yīng):是5-OH對位未被取代的黃酮類化合物的鑒別反應(yīng)。將樣品溶于吡啶中,加入Gibbs試劑即顯藍或藍綠色。 黃酮類成分的顏色與結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?【答案】黃酮類顏色與基本骨
25、架和取代基位置有關(guān),如黃酮、黃酮醇為黃色,二氫黃酮為白色,有時為淡黃色,異黃酮也是有淡黃色及白色。黃酮4、7位有OH,黃色加深。 黃酮類化合物的酸性強弱與結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?【答案】黃酮類的酸性強弱與酚OH取代位置及數(shù)目有關(guān),酸性強弱順序是7,4二OH黃酮7-OH黃酮或4-OH黃酮一般酚OH黃酮-OH黃酮。中藥中含有3、5、7、4四OH黃酮(A),3、5、7、3、4五OH黃酮(B),3、5、7三OH,4OCH3黃酮(C),3、5、7三OH4(glu)2黃酮苷(D),請設(shè)計提取分離以上成分的方法,可用流程表示?!敬鸢浮?如何用化學(xué)方法初步鑒別一白色成分為二氫黃酮?(二氫黃酮有哪些鑒別反應(yīng)?)【答案】N
26、aBH4反應(yīng)紫紅色,MgAc反應(yīng),紫外光下天藍色,熒光,MgHCl,陽性,即紅色,說明此白色成分為二氫黃酮類。(綜合題)某化合物為淡黃色結(jié)晶()分子式為C27H30O15 Molish反應(yīng)() Mg-HCl反應(yīng)紅色,二氯氧鋯乙醇液呈黃色,加枸櫞酸和水稀釋后黃色不退,將()用稀酸加熱水解有黃色沉淀生成,精制后為(),水解液紙層析檢識含葡萄糖和鼠李糖,()以箱守法全甲基化的再水解,糖部分檢識為3,4,6三甲氧基D-glu和2,3,4三甲氧基l鼠李糖。()、()光譜數(shù)據(jù)如下:UV入Max(nm) 晶 晶MEOH 266,364 266,367NaoMe 267,425(dec) 278,316,41
27、8(dec)AICl3 266,299(sh) 268,303(sh)353,424 350,424AICl3/HCl 266,300(sh) 269,303(sh)350,422 348,424NaOAC 264,303 274,303,387385,419(sh)NaoAC/H3BO3 265,366 267,367()的1H-NMR(CCl4,TMS內(nèi)標(biāo)),PPM(三甲基硅醚衍生物)1.24(3H,d,J=6Hz), 4.90(1H,d,J=2Hz)5.12(1H,d,J=8Hz), 6.40(1H,d,J=2.5Hz)6.65(1H,d,J=2.5Hz),7.02(2H,d,J=8.5
28、Hz)8.4(2H,d,J=8.5Hz)根據(jù)以上條件,推測()、()結(jié)構(gòu),說明理由,寫出H的質(zhì)子歸屬。(1)Molish反應(yīng)() Mg-HCl()二氯氧鋯乙醇液(),加枸櫞酸黃色不褪,()示為黃酮苷,且3-OH游離。(2)水解后,帶()51nm ,示含4-OH,NaOAc 光譜帶8nm,示含7-OH,與晶相比,紅移,示糖連在7位。(3)AlCl及AcCl3/H3BO4光譜:含5-OH(4)由水解結(jié)果:含葡萄糖和鼠李糖,且glu以2位與鼠李糖相連,鼠李糖為末端糖,結(jié)構(gòu)為:第七章 萜類和揮發(fā)油環(huán)烯醚萜類有何結(jié)構(gòu)特點?分為幾類?答:環(huán)烯醚萜類多具有半縮醛及環(huán)戊烷環(huán)的結(jié)構(gòu)特點,其半縮醛C1-OH性質(zhì)不
29、穩(wěn)定,故環(huán)烯醚萜類化合物主要以C1-OH與糖成苷的形式存在于植物體內(nèi),而根據(jù)其環(huán)戊烷環(huán)是否裂環(huán),可將環(huán)烯醚萜類化合物分為環(huán)烯醚萜苷及裂環(huán)環(huán)烯醚萜苷二大類。揮發(fā)油常用提取方法有那些?答:(1)蒸餾法 該法是提取揮發(fā)油最常用的方法, 蒸餾法雖具有設(shè)備簡單、容易操作、成本低、提油率高等優(yōu)點,但總體來說,揮發(fā)油與水接觸時間較長,溫度較高,某些含有對熱不穩(wěn)定成分的揮發(fā)油容易產(chǎn)生相應(yīng)成分的分解而影響揮發(fā)油的品質(zhì),因此對熱不穩(wěn)定的揮發(fā)油不能用此法提取。(2)溶劑提取法,此法得到的揮發(fā)油含雜質(zhì)較多,因為其他脂溶性成分如樹脂、油脂、蠟、葉綠素等也同時被提出,故必須進一步精制提純。(3)吸收法常用來提取貴重的揮發(fā)
30、油,如玫瑰油、茉莉花油常采用吸收法進行。吸收揮發(fā)油后的油脂可直接供香料工業(yè)用,也可加入無水乙醇共攪,醇溶液減壓蒸去乙醇即得精油。(4)壓榨法 此法適用于含揮發(fā)油較多的原料,如鮮橘、柑、檸檬的果皮等,壓榨法所得的揮發(fā)油可保持原有的新鮮香味。(5)二氧化碳超臨界流體提取法,二氧化碳超臨界流體應(yīng)用于提取芳香揮發(fā)油,具有防止氧化熱解及提高品質(zhì)的突出優(yōu)點。采用二氧化碳超臨界流體提取所得芳香揮發(fā)油氣味和原料相同,明顯優(yōu)于其它方法。某揮發(fā)油中含揮發(fā)性生物堿(A),醇類(B),醛類(C)和醚萜類(D),設(shè)計一流程將它們分離揮發(fā)油的鑒定1. 化學(xué)常數(shù)的測定揮發(fā)油的化學(xué)常數(shù)是指示揮發(fā)油質(zhì)量的重要手段,故化學(xué)常數(shù)的
31、測定十分必要?;瘜W(xué)常數(shù)的測定包括酸值、酯值和皂化值的測定。具體測定方法1. 酸值是代表揮發(fā)油中游離羧酸和酚類成分含量的指標(biāo)。以中和1g揮發(fā)油中游離酸性成分所消耗KOH的毫克數(shù)表示。2. 酯值是代表揮發(fā)油中酯類成分含量的指標(biāo)。用水解1g揮發(fā)油中所含酯所需要的KOH毫克數(shù)表示。3. 皂化值是代表揮發(fā)油中所含游離羧酸、酚類成分和結(jié)合態(tài)酯總量的指標(biāo)。它是以皂化1g揮發(fā)油所需KOH的毫克數(shù)表示。實際上皂化值是酸值與酯值之和。2. 功能基的測定揮發(fā)油中功能基的測定包括酸堿性、酚類、羰基化合物、內(nèi)酯類化合物和不飽和化合物及類化合物等等。具體測定方法1. 酸堿性測定揮發(fā)油的pH值。如呈酸性反應(yīng),則表示揮發(fā)油中
32、含有游離酸性成分;如呈堿性反應(yīng),則表示揮發(fā)油中含有堿性成分。2. 酚類將少許揮發(fā)油溶于乙醇中,加入三氯化鐵的乙醇溶液,如產(chǎn)生藍色、藍紫或綠色反應(yīng),表示揮發(fā)油中含有酚類成分。3. 羰基化合物用硝酸銀的氨溶液檢查揮發(fā)油,如發(fā)生銀鏡反應(yīng),則表示醛類等還原性化合物存在,如用苯肼或苯肼衍生物、氨基脲、羥胺等試劑與揮發(fā)油作用,如產(chǎn)生結(jié)晶性的衍生物,則表示有羰基類化合物存在。4. 內(nèi)酯類化合物于揮發(fā)油的吡啶溶液中加入亞硝酰鐵氰化鈉試劑及氫氧化鈉溶液,如出現(xiàn)紅色并逐漸消失,表示油中含有內(nèi)酯類化合物。5. 不飽和化合物和奧類衍生物于揮發(fā)油的氯仿溶液中滴加溴的氯仿溶液,如紅棕色褪去,表示油中含有不飽和化合物;繼續(xù)
33、滴加溴的氯仿溶液,如產(chǎn)生藍色、紫色或綠色,則表示油中有奧類化合物存在。此外,在揮發(fā)油的無水甲醇溶液中加入濃硫酸,如有奧類衍生物存在,則應(yīng)產(chǎn)生藍色或紫色反應(yīng)。3. 薄層鑒定薄層色譜鑒定揮發(fā)油成分較一般試管法鑒定靈敏,而且由于分離后顯色干擾也較少,有利于分析判斷結(jié)果,故常采用薄層鑒定,常用吸附劑為硅膠或氧化鋁、展開劑為石油醚和石油醚-乙酸乙酯(8515)。顯色劑4. 氣相色譜和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法鑒定由于氣相色譜(GC)分離效率和靈敏度都高,樣品用量少,分析速度快,應(yīng)用廣泛,而且還可制備高純度物質(zhì)等優(yōu)點,所以被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)油成分的分離、鑒定和含量測定,是研究揮發(fā)油成分的重要手段。而氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)則充
34、分克服了氣相色譜定性、定量分析的困難,目前已廣泛應(yīng)用于揮發(fā)油的定性、定量方面。第八章 三萜類化合物三萜類化合物的分離有那些方法?分段沉淀法:由于皂苷難溶于乙醚、丙酮等溶劑,故可利用此性質(zhì),將粗皂苷先溶于少量甲醇或乙醇中,然后逐滴加入乙醚、丙酮或乙醚:丙酮(1:1)的混合溶劑(加入量以能使皂苷從醇溶液中析出為限),邊加邊搖勻,皂苷即可析出。分段沉淀法雖然簡便,但難以分離完全,不易獲得純品。膽甾醇沉淀法:皂苷可與膽甾醇生成難溶性的分子復(fù)合物,但三萜皂苷與膽甾醇形成的復(fù)合物不如甾體皂苷與膽甾醇形成的復(fù)合物穩(wěn)定。色譜分離法:色譜法是目前分離三萜類化合物常用的方法。主要有吸附柱色譜法、分配柱色譜法、高效
35、液相色譜法、大孔樹脂柱色譜、凝膠色譜法。四環(huán)三萜和五環(huán)三萜分別包括哪些類型? 羊毛脂甾烷型:羊毛脂醇 大戟烷型:大戟醇 達瑪烷型:人參皂苷四環(huán)三萜 葫蘆素烷型: 原萜烷型: 楝素烷型: 環(huán)菠蘿密烷型: 齊墩果烷型:五環(huán)三萜 烏蘇烷型: 羽扇豆烷型: 木栓烷型: (異)羊齒烷型: (異)何帕烷型: 其他型:第九章 甾體類化合物構(gòu)成強心苷的糖對強心作用的影響甲型強心苷元及其苷的毒性規(guī)律一般為:苷元單糖苷二糖苷三糖苷單糖苷的毒性次序為:葡萄糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷2,6-去氧糖苷。乙型強心苷元及其苷的毒性規(guī)律為:苷元單糖苷二糖苷。乙型強心苷元的毒性大于相應(yīng)的甲型強心苷元。根據(jù)強心苷苷元和糖的連接方
36、式有幾種?答:強心苷大多是低聚糖苷,少數(shù)是單糖苷或雙糖苷。通常按糖的種類以及和苷元的連接方式,可分為以下三種類型:I 型:苷元-(2,6-去氧糖)x(D-葡萄糖)y ,如紫花洋地黃苷A。II 型:苷元-(6-去氧糖)x(D-葡萄糖)y,如黃夾苷甲。III型:苷元-(D-葡萄糖)y, 如綠海蔥苷。甲型強心苷的強心作用主要取決哪些因素?單糖苷的毒性次序是什么?答:強心苷的強心作用取決于苷元部分,主要是甾體母核的立體結(jié)構(gòu)、不飽和內(nèi)酯環(huán)的種類及一些取代基的種類及其構(gòu)型。糖部分本身不具有強心作用,但可影響強心苷的強心作用強度。(1)甾體母核 C/D環(huán)須順式稠合。即必須具C3-羥基,否則無活性(2)不飽和
37、內(nèi)酯環(huán) C17側(cè)鏈上、-不飽和內(nèi)酯環(huán)為-構(gòu)型時,有活性;為構(gòu)型時,活性減弱。(3)取代基 強心苷元甾核中一些基團的改變亦將對生理活性產(chǎn)生影響。(4)糖部分 強心苷中的糖本身不具有強心作用,但它們的種類、數(shù)目對強心苷的毒性會產(chǎn)生一定的影響。一般來說,苷元連接糖形成單糖苷后,毒性增加。隨著糖數(shù)的增多,分子量增大,苷元相對比例減少,又使毒性減弱。單糖苷的毒性次序為:葡萄糖苷甲氧基糖苷6-去氧糖苷2,6-去氧糖苷。哪幾類試劑可以用于檢測強心苷的存在?答:強心苷的理化鑒別主要是利用強心苷分子結(jié)構(gòu)中甾體母核、不飽和內(nèi)酯環(huán)、-去氧糖的顏色反應(yīng)。常用的反應(yīng)有Liebermann-Burchard反應(yīng)、Kell
38、er-Killiani反應(yīng)、呫噸氫醇反應(yīng)、Legal反應(yīng)和Kedde反應(yīng)等。如果樣品的顯色反應(yīng)表明有甾體母核和-去氧糖,則基本可判定樣品含強心苷類成分。若進一步試驗,其Legal反應(yīng)或Kedde反應(yīng)等亦呈陽性,則表明樣品所含成分可能屬于甲型強心苷類,反之,則可能是乙型強心苷類。甲型強心苷與乙型強心苷的主要區(qū)別是什么?如何鑒別二者?(化學(xué)法和波譜法)甲型與乙型的主要區(qū)別在于不飽和程度不同:甲型-五元不飽和內(nèi)酯環(huán);乙型-六元不飽和內(nèi)酯環(huán)。區(qū)別:化學(xué)法。甲型:可發(fā)生kedde反應(yīng),legal反應(yīng),raymond反應(yīng)及baljet反應(yīng)。乙型不可。波譜法:甲型苷元:217220nm(UV)。 乙型苷元:
39、295300nm(UV)。強心苷·水解反應(yīng) 化學(xué)方法主要有酸水解,堿水解;生物方法有酶水解。1.酸水解:·溫和酸水解:對苷元影響小,不致引起脫水反應(yīng),對不穩(wěn)定的-去氧糖亦不致分解,故常得到雙糖和叁糖。此法不適用于16位有甲酰基的洋地黃強心苷類。·強烈酸水解:增加作用時間或同時加壓才能得到一定量葡糖,但易得到縮水苷元。·氯化氫丙酮法:此法適用于多數(shù)型強心苷水解,得到原生苷元和糖衍生物。2.酶水解:能水解除去分子中的葡萄糖而保留-去氧糖。3.堿水解:堿試劑可使強心苷分子中的?;?,內(nèi)酯環(huán)裂開、20(22)轉(zhuǎn)位及苷元異構(gòu)化等。·?;猓核饷撊?/p>
40、心苷中?;?。·內(nèi)酯環(huán)的水解:水溶液中,NaOH或KOH可使內(nèi)酯環(huán)開裂,酸化后又閉環(huán);醇溶液中,NaOH或KOH使內(nèi)酯環(huán)開環(huán)并異構(gòu)化,酸化后亦不可逆。強心苷·顏色反應(yīng) 根據(jù)顏色反應(yīng)發(fā)生在分子的不同部位可以分為以下數(shù)種:作用于甾體母核的反應(yīng) 一般在無水條件下經(jīng)酸作用,能產(chǎn)生各種顏色反應(yīng)。常見有:乙酐濃硫酸(Liebermann-Burchard)反應(yīng):取樣品溶于冰乙酸,加濃硫酸-乙酐(120)數(shù)滴紅紫藍綠污綠等變化,最后褪色。Salkowski反應(yīng):將樣品溶于氯仿,加濃硫酸靜置,;硫酸層呈血紅色或藍色,氯仿層有綠色熒光。Tschugaev反應(yīng):取樣品溶于冰乙酸,加幾粒氯化鋅及乙
41、酰氯共熱,或取樣品溶于氯仿,加冰乙酸、乙酰氯和氯化鋅煮沸,反應(yīng)液呈紫紅藍綠的變化。Rosen-Heimer反應(yīng):將樣品溶液點在濾紙上,噴25%三氯乙酸乙醇溶液,加熱至60呈紅色至紫色。Kahlenberg反應(yīng):將樣品溶液點在濾紙上,噴20%五氯化銻的氯仿溶液(不含乙醇和水),于6070加熱35min即可顯灰藍、藍、灰紫等顏色。作用于、不飽和內(nèi)酯環(huán)的反應(yīng) 可用于區(qū)別甲、乙型強心苷。甲型強心苷在堿性醇溶液中,能與下列活性亞甲基試劑作用而顯色,乙型強心苷無此類反應(yīng)。Legal(亞硝酰鐵氰化鈉)反應(yīng):取樣品12mg,溶在23滴吡啶中,加1滴3%亞硝酰鐵氰化鈉溶液和1滴2mol/L的氫氧化鈉溶液,反應(yīng)液
42、呈深紅色并漸漸褪去。Raymond(間二硝基苯)反應(yīng)):取樣品約1mg,以少量50%乙醇溶解后加1%間二硝基苯乙醇溶液0.1ml,搖勻后再加20%NaOH溶液0.2ml 紫紅色。Kedde(3,5-二硝基苯甲酸)反應(yīng)):取樣品的醇溶液于試管中,加3,5-二硝基苯甲酸試劑34滴 紅色或紫紅色。Baljet(堿性苦味酸試劑)反應(yīng)):取樣品的醇溶液于試管中,加入堿性苦味酸試劑數(shù)滴 橙色或橙紅色。以上反應(yīng)均呈紅或紫紅、橙紅色。作用于-去氧糖的反應(yīng)Keller-Kiliani(K-K)反應(yīng) 乙酸層顯藍色此反應(yīng)是-去氧糖的特征反應(yīng),對游離的-去氧糖或-去氧糖與苷元連結(jié)的苷都能呈色。占噸氫醇反應(yīng) 取樣品少許
43、,加占噸氫醇試劑1ml,置沸水浴中3min,只要分子中有-去氧糖都能呈紅色。本反應(yīng)非常靈敏,可用于定量。對-二甲氨基苯甲醛反應(yīng) 將樣品的醇溶液點在濾紙上,噴對-二甲氨基苯甲醛試劑,于90加熱30s,分子中含-去氧糖的強心苷可顯灰紅色斑點。過碘酸-對硝基苯胺反應(yīng) 取樣品的醇溶液點在濾紙上,先噴過NaIO3水溶液,于室溫放置10min,再噴對硝基苯胺試液,則迅速在灰黃色背底上出現(xiàn)深黃色斑點,置紫外光下觀察則為棕色背底上現(xiàn)黃色熒光斑點。如再噴以5%NaOH甲醇溶液,則色點轉(zhuǎn)為綠色。強心苷·波譜分析強心苷元的UV光譜具有五元內(nèi)酯環(huán)的強心苷元即甲型強心苷元在217220nm(log4.20-4
44、.24)處呈現(xiàn)最大吸收。具有,六元內(nèi)酯環(huán)的強心苷元即乙型強心苷元在295300nm (log約3.93)處有特征吸收。強心苷元的IR光譜五元不飽和內(nèi)酯環(huán)的C=O峰為特征吸收峰,一般在18001700cm-1處有兩個強吸收峰,其中在低波數(shù)的為正常的吸收峰,在高波數(shù)的為非正常的吸收峰。,六元內(nèi)酯環(huán)的強心苷元的C=O紅外吸收峰與五元內(nèi)酯環(huán)相同,也有兩個吸收峰,但由于環(huán)內(nèi)共軛程度增高,導(dǎo)致兩個吸收峰向低波數(shù)位移。NMR譜1H-NMR光譜:可用來判斷甲基、醛基、羥甲基等上的質(zhì)子特征,具體信號特征如下:1.-內(nèi)酯環(huán):C22-H在6.005.60內(nèi),呈寬的單峰,C21-2H在5.004.50ppm內(nèi),呈AB
45、型四重峰,J=18Hz,或?qū)拞畏寤蛉胤濉?.C10和C13上的甲基在1.00ppm左右均為單峰。3.C10上連結(jié)的醛基在10.09.50ppm內(nèi)為單峰。4.C10上連結(jié)的羥甲基乙?;螅?.504.00ppm內(nèi)呈AB型四重峰,J=12Hz。5.C16位上無含氧取代時,該位上的二個質(zhì)子在2.502.00ppm內(nèi)呈m峰,C17-H在2.80ppm左右,為m峰或dd峰,J=9.5Hz。6.C3-H為m峰,在苷元中約在3.90ppm,成苷后向低場位移。7.糖部分除常見的糖外還有一些特殊的糖,均有一些特征信號可以識別。13C-NMR光譜: 對研究強心苷結(jié)構(gòu)也十分有用,此外還有下列用途:1. 根據(jù)13
46、C-NMR可以用來判斷甾體A/B環(huán)的構(gòu)象。2. C3-OH的構(gòu)型也可用13C-NMR來判斷。3. 可以確定強心苷分子中各糖基連接順序。4. 可以判斷強心苷中糖基之間的連接位置。MS譜第十章 生物堿溶解度 氮原子的存在狀態(tài):游離叔胺堿、仲胺堿易溶于有機溶劑,季胺堿易溶于水 分子的大?。盒》肿由飰A易溶于水。·影響生物堿溶解度的因素 功能團的種類:含酚羥基的叔胺堿可溶苛性堿溶液;含羧基的生物堿,溶解性類似水溶性生物堿;有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的生物堿可溶于熱苛性堿。 功能團的數(shù)目: 溶劑的種類:·溶解性 親脂性 (數(shù)量多,易溶于低極性有機溶劑,可溶于極性較大的有機溶劑,難溶或不溶水。)游離生
47、物堿 水溶性 (數(shù)量少,易溶于水、酸水和堿水,可溶極性大的有機溶劑。不溶低極性有機溶劑。)·生物堿鹽的溶解度和與其成鹽的酸有關(guān) 鹵代酸(鹽酸、氫溴酸、氫碘酸)鹽酸鹽溶解度氫溴酸鹽溶解度氫碘酸鹽溶解度 無機酸 含氧酸鹽溶解度鹵代酸鹽溶解度 含氧酸(硫酸、磷酸等) 生物堿鹽 大分子有機酸 有機酸 小分子有機酸鹽溶解度大分子有機酸鹽溶解度 小分子有機酸: 堿性1. 共軛酸堿的概念及堿性強度表示堿性基團與pKa值大小順序:胍基季胺堿脂肪胺基與脂氮雜環(huán)芳胺與芳氮雜環(huán)多氮同環(huán)芳雜環(huán)酰胺基2. 生物堿堿性強弱與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系生物堿堿性強弱與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系·氮原子的雜化方式和堿性的關(guān)系 氮
48、原子的價電子在形成有機胺分子時的雜化軌道和碳原子一樣,有三種形式,即sp、sp2、sp3,但它是不等性雜化。在這三種雜化方式中,隨P電子成分的增加。其活動性增大,易提供電子(易吸引質(zhì)子),則堿性強。因此,不同雜化軌道堿性強弱順序是: sp3sp2sp 季銨堿中的氮原子以離子狀態(tài)存在,同時含有以負離子形式存在的羥基,故顯強堿性。·電效應(yīng)和堿性的關(guān)系凡能影響氮原子上的孤對電子對電子云密度分布的因素,都能影響生物堿的堿性。 1. 誘導(dǎo)效應(yīng):氮原子上的電子云密度受其附近取代基性質(zhì)的影響。 供電子基使電子云密度增加,堿性增強。例如(如烷基等)取代基的影響 吸電子基使電子云密度減少,堿性降低。(
49、如芳環(huán)、?;Ⅴヵ;?醚基、羥基、雙鍵)雙鍵、羥基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),使生物堿堿性減小,具有普遍性。但具有氮雜縮醛結(jié)構(gòu)的生物堿,常易于質(zhì)子化而顯強堿性。如阿替新(PKa12·9)。小檗堿是由醇胺型小檗堿異構(gòu)化而來,醇胺型也屬于氮雜縮醛范疇,氮原子上的孤電子對與羥基的C-O單鍵的電子發(fā)生轉(zhuǎn)位,形成穩(wěn)定的季銨型,而呈強堿性。若氮雜縮醛體系中的氮原子處在“橋頭”時不能發(fā)生上述質(zhì)子化,相反,卻因羥基吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使堿性降低。如偽士的寧的堿性小于士的寧既是由于此。2. 誘導(dǎo)場效應(yīng):當(dāng)生物堿分子中不止一個碳原子時,各個氮原子的堿度是不相同的,即使是雜化形式相同,周圍的化學(xué)環(huán)境相同的氮也是如此。當(dāng)
50、分子中一個氮原子質(zhì)子化,就形成了一個強吸電基團,它對另一個氮原子產(chǎn)生二種降低堿度的效應(yīng),即誘導(dǎo)效應(yīng)和靜電場效應(yīng)。誘導(dǎo)效應(yīng)是通過碳鏈傳遞,隨碳鏈增長而影響降低。靜電場效應(yīng)是通過空間直接傳遞,故又稱直接效應(yīng)。當(dāng)吸電子基團在空間位置上與第二個氮原子相近時,直接效應(yīng)表現(xiàn)的更為顯著。以上即為誘導(dǎo)-場效應(yīng)。如無葉豆堿分子中兩個氮原子的pKa 很大,為8.1(結(jié)構(gòu)中兩個喹喏里西啶N的pKa值分別為11.4和3.3)其原因主要是兩個氮原子僅相隔3個碳原子,空間靠得很近這種誘導(dǎo)-場反應(yīng)的影響。 3. 共軛效應(yīng):氮原子的孤電子對與具有電子的基團相連接時,由于形成-共軛,使該氮原子的堿性降低。在生物堿分子結(jié)構(gòu)中常見
51、的-共軛體系有苯胺型、酰胺型和烯胺型。 在一些生物堿分子中存在的烯胺結(jié)構(gòu),有時是使生物堿堿性增加,這是因為這類烯胺結(jié)構(gòu)通常含有下列平衡: 當(dāng)A中R1和R2為烷基時是叔烯胺,R1或R2中有一個為H時,為仲烯胺,B為A的共軛酸。仲烯胺的共軛酸不穩(wěn)定,而叔烯胺的共軛酸穩(wěn)定,平衡向共軛酸方向進行,形成季銨, 堿性強。有些具有稠環(huán)的叔胺生物堿結(jié)構(gòu)中也有叔烯胺結(jié)構(gòu),在立體條件許可下,氮原子的孤電子對與雙鍵的電子能發(fā)生轉(zhuǎn)位時,則生成季銨型的共軛酸,而顯強堿性,如蛇根堿分子中N4的、位有雙鍵,N4形成季銨型,N1為N4的電子接受體,因而堿性強。但具有此種結(jié)構(gòu)的生物堿如氮原子處于橋頭,雙鍵不能發(fā)生轉(zhuǎn)位,則氮原子
52、受雙鍵吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)而堿性降低,如新士的寧堿如氮上孤電子對與供電子基共軛時,則使堿性增強。含胍基的生物堿,由于胍基接受質(zhì)子形成季銨離子,并具有高度共振穩(wěn)定性,故顯強堿性。 胍 在共軛效應(yīng)中,氮原子的孤電子對的軸必須與共軛雙鍵系統(tǒng)的P電子軸處在同一平面,否則共軛效應(yīng)減弱。如鄰甲基N,N-二甲基苯胺由于鄰位甲基與氨基的相互排斥,使氮原子的孤電子對與共軛系統(tǒng)的平面扭曲,使共軛效應(yīng)減弱。生物堿堿性強弱與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系·氮原子的雜化方式和堿性的關(guān)系 氮原子的價電子在形成有機胺分子時的雜化軌道和碳原子一樣,有三種形式,即sp、sp2、sp3,但它是不等性雜化。在這三種雜化方式中,隨P電子成分的增
53、加。其活動性增大,易提供電子(易吸引質(zhì)子),則堿性強。因此,不同雜化軌道堿性強弱順序是: sp3sp2sp 季銨堿中的氮原子以離子狀態(tài)存在,同時含有以負離子形式存在的羥基,故顯強堿性。·電效應(yīng)和堿性的關(guān)系凡能影響氮原子上的孤對電子對電子云密度分布的因素,都能影響生物堿的堿性。 1. 誘導(dǎo)效應(yīng):氮原子上的電子云密度受其附近取代基性質(zhì)的影響。 供電子基使電子云密度增加,堿性增強。例如(如烷基等)取代基的影響 吸電子基使電子云密度減少,堿性降低。(如芳環(huán)、?;Ⅴヵ;?、 醚基、羥基、雙鍵)雙鍵、羥基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),使生物堿堿性減小,具有普遍性。但具有氮雜縮醛結(jié)構(gòu)的生物堿,常易于質(zhì)子化而顯強堿性。如阿替新(PKa12·9)。小檗堿是由醇胺型小檗堿異構(gòu)化而來,醇胺型也屬于氮雜縮醛范疇,氮原子上的孤電子對與羥基的C-O單鍵的電子發(fā)生轉(zhuǎn)位,形成穩(wěn)定的季銨型,而呈強堿性。若氮雜縮醛體系中的氮原子處在“橋頭”時不能發(fā)生上述質(zhì)子化,相反,卻因羥基吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使堿性降低。如偽士的寧的堿性小于士的寧既是由于此。2. 誘導(dǎo)場效應(yīng):當(dāng)
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