長春中醫(yī)大《中藥化學(xué)》課件02中藥化學(xué)成分的研究方法_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、第二章 中藥化學(xué)成分的研究方法結(jié)構(gòu)類型理化性質(zhì)提取分離方法檢識(shí)方法掌握熟悉結(jié)構(gòu)鑒定的方法了解各類成分的生物合成途徑第一節(jié) 中藥中所含各類化學(xué)成分簡(jiǎn)介一次代謝產(chǎn)物葉綠素/ 糖類/ 蛋白質(zhì)脂類/核酸一次代謝過程維持有機(jī)體正常生存的必需物質(zhì)問題:生源合成途徑與上述化學(xué)成分之間的關(guān)系?乙酸-丙二酸途徑甲戊二羥酸途徑莽草酸途徑氨基酸途徑復(fù)合途徑二次代謝產(chǎn)物糖-苷類 (glycosides)醌類 (quinones)苯丙素類 (phenylpropanoids)黃酮類 (Flavonoids)生物堿(alkaoids)萜類和揮發(fā) (terpenoids and volatile ) 三萜(皂苷)類成分(t

2、ritersaponins) 甾體 (steroids) 其他成分二次代謝過程物質(zhì)代謝與生物合成各類化學(xué)成分總結(jié)(舉例) 化學(xué)成分名稱 結(jié)構(gòu)定義 主要溶解性 生物堿(alkaoids)生物體內(nèi)的含氮有機(jī)物有似堿的性質(zhì)(能與酸成鹽)難溶于水易溶于乙醇等有機(jī)溶劑生物堿鹽則易溶于水及乙醇難溶于親脂性有機(jī)溶劑 化學(xué)成分名稱 結(jié)構(gòu)定義 主要溶解性 苷類(glycosides)苷元與糖或糖的衍生物通過苷鍵(縮醛鍵)連接而成的化合物苷易水解成苷元和糖無色、無臭晶體苷可溶于水、乙醇、甲醇難溶于親脂性有機(jī)溶劑;苷元?jiǎng)t相反。 化學(xué)成分名稱 結(jié)構(gòu)定義 主要溶解性 單糖:無色晶體,有旋光性,味甜。 易溶于水,難溶于有

3、機(jī)溶劑。 糖類(saccharide)低聚糖:210個(gè)單糖縮合而成,味甜。溶于水,難溶于有機(jī)溶劑。多糖:10個(gè)以上單糖脫水縮合而成,無甜味。大多不溶于水。包括植物多糖、動(dòng)物多糖4.醌類(quinones) 具有醌式結(jié)構(gòu)的化合物。分子中多有酚OH,有一定酸性。 游離蒽醌多溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有機(jī)溶劑,微溶或難溶于水。 蒽苷極性增大,易溶于甲醇、乙醇、熱水。 醌類化合物黃酮類(flavonoids)7. 萜類:由甲戊二羥酸衍生、分子式符合(C5H8)n的衍生物。游離萜親脂性強(qiáng),易溶于醇及親脂性有機(jī)溶劑,難溶于水;萜苷能溶于熱水、甲醇、乙醇等極性溶劑。 揮發(fā)油(精油):可隨水蒸氣蒸餾的與水不相

4、混溶的無色或淡黃色透明油狀液體。具香味,有揮發(fā)性、折光性、旋光性。在水中的溶解度極小,易溶于有機(jī)溶劑如乙醇、乙醚等。萜類和揮發(fā)油(terpeonids and volatile oils )強(qiáng)心苷(cardica glycosides )皂苷(saponins)10.其他成分有機(jī)酸樹脂氨基酸、蛋白質(zhì)和酶鞣質(zhì)植物色素油脂和蠟無機(jī)成分微量元素提取分離中藥有效成分常用的方法已知成分:檢索文獻(xiàn),根據(jù)提取分離未知成分:溶劑系統(tǒng)提取 配合臨床及藥理 追蹤有效成分或有效部位提取方法提取方法溶劑提取法水蒸氣蒸餾法超臨界流體萃取法其他方法(壓榨法等)溶劑提取法根據(jù)被提取成分的溶解性,選擇適當(dāng)?shù)娜軇┖头椒◤闹兴幹?/p>

5、提取化學(xué)成分水蒸氣蒸餾法適用于具有揮發(fā)性,能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,與水不發(fā)生反應(yīng),難溶或不溶于水的成分提取植物中揮發(fā)油提取升華法利用某些成分具有升華性的性質(zhì)直接從中藥(植物)中提取的方法樟木-樟腦 茶葉咖啡因 提取方法-溶劑提取法原理:溶劑穿透入藥材粉末的細(xì)胞膜,溶解溶質(zhì),形成細(xì)胞內(nèi)外溶質(zhì)的濃度差,將溶質(zhì)滲出,進(jìn)行提取。溶劑選擇依據(jù):相似者相溶 常用的提取溶劑石油醚四氯化碳苯二氯甲烷三氯甲烷(氯仿)乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮甲醇、乙醇水1.掌握簡(jiǎn)寫2.掌握極性大小比較1.相對(duì)密度 4.沸點(diǎn)2.與水互溶度(相互之間互溶度) 3.易燃性提取溶劑 性能特點(diǎn) 適宜提取成分 提取方法強(qiáng)極性溶劑 溶解范圍廣

6、(酸水、堿水) 生物堿鹽 穿透能力強(qiáng) 苷類水 價(jià)廉易得、安全 糅質(zhì) 煎煮法 糖類 滲漉法 有些脂溶性成分溶解不完全 氨基酸 (酸水) 有些苷類成分的酶解 蛋白質(zhì) 水提液易發(fā)霉、變質(zhì) 水溶性雜質(zhì)多,過濾困難 沸點(diǎn)高,濃縮困難 常用提取溶劑性能特點(diǎn) 提取溶劑 性能特點(diǎn) 適宜提取成分 提取方法 除去多糖、 溶解范圍廣(不同濃度乙醇) 蛋白質(zhì)外 滲濾法(稀醇) 水溶性雜質(zhì)溶出少 的大多數(shù) 浸漬法 乙醇 可抑制酶的活性 化學(xué)成分 回流法 提取液不易發(fā)霉、變質(zhì) 均可 連續(xù)回流法 大部分可回收利用 但有揮發(fā)性、易燃燒 甲醇 溶解特點(diǎn)與乙醇相似,但有毒 丙酮 溶解性能同乙醇,但沸點(diǎn)低、易揮發(fā),作為提取溶劑不常

7、用; 但對(duì)色素溶解性能好,在分離、精制時(shí)常用。 親水性有機(jī)溶劑(和水可任意混溶)常用提取溶劑性能特點(diǎn) 提取溶劑 性能特點(diǎn) 適宜提取成分 提取方法 對(duì)化合物溶解選擇性較強(qiáng);水溶性雜質(zhì)少、易純化 ; 游離生物堿 回流法揮發(fā)性大、易燃燒、有毒 ; 苷元 連續(xù)回流法價(jià)格昂貴,對(duì)提取設(shè)備要求高; 某些苷類穿透力較弱,提取時(shí)間長;作為提取溶劑不常用。 如:乙醚 bp. 35,極易燃 氯仿 bp. 61、d 1. 480,不易燃,毒性大,對(duì)生物堿溶解性好 苯 bp. 80.1,毒性大 石油醚 沸程 3060、6090、90120 脫脂、脫色常用 于甲醇、乙醇不能任意混溶。親脂性有機(jī)溶劑常用提取溶劑性能特點(diǎn)依

8、據(jù):化學(xué)成分的溶解性(極性)關(guān)鍵:提取溶劑的選擇溶劑的選擇原則:相似相溶的原則, 價(jià)廉、易得、無毒、安全等。提取方法:浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)回流提取法。 (一)溶劑提取法提取方式操作方法: 浸漬:簡(jiǎn)便,但效率差,用水時(shí)易發(fā)霉 滲漉:效率高,但溶劑消耗大,操作煩瑣 煎煮:簡(jiǎn)便,但雜質(zhì)溶出多,難過濾 回流提取:效率高,但溶劑消耗大,操作煩瑣 連續(xù)回流提?。盒矢?溶劑消耗少 回流提取裝置圖影響提取因素提取溶劑提取方法 藥材的粉碎度(飲片、粗粉) 提取時(shí)間(次數(shù))(如提取2次,每次1小時(shí)) 提取溫度 設(shè)備條件即為優(yōu)化工藝參數(shù)提取方法-水蒸氣蒸餾法 適用于具有揮發(fā)性,能隨水蒸氣蒸餾而

9、不被破壞,與水不發(fā)生反應(yīng),且難溶或不溶于水的成分提取。 這類成分沸點(diǎn)多在100以上,并在100左右有一定的蒸氣壓。 如揮發(fā)油、小分子量的生物堿等。主要用于提取揮發(fā)油揮發(fā)油提取器提取方法-超臨界流體萃取技術(shù) 超臨界流體(Supercritical Fluid) 物質(zhì)處于其臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上狀態(tài)時(shí),成為單一相態(tài),將此單一相態(tài)稱為SF。 常用CO2,Tc 31.4,Pc 7.37Mpa, 惰性、價(jià)廉,但適用于極性較低的化合物。 超臨界流體萃取技術(shù)(SFE)在超臨界狀態(tài)下,將超臨界流體與待分離物質(zhì)接觸,通過控制不同的溫度、壓力以及不同種類及含量的夾帶劑使超臨界流體有選擇性把極性大小

10、、沸點(diǎn)高低和分子量大小不同的成分依次萃取出來特點(diǎn)(與溶劑提取法相比) 無有機(jī)溶劑殘留/無易燃易爆的危險(xiǎn)/對(duì)環(huán)境無公害接近室溫工作,適用對(duì)熱不穩(wěn)定的成分提取萃取介質(zhì)的溶解特性容易改變,在一定溫度下只需 改變壓力/或通過加入夾帶劑,改變萃取介質(zhì)的極性 提取極性物質(zhì)夾帶劑:以液體形式和相對(duì)小的量加入到超臨界流體中 (1)改善和維持選擇性;(2)提高難揮發(fā)溶質(zhì)的溶解度 常用夾帶劑:甲醇;乙醇;丙酮;乙腈美國泰爾公司實(shí)驗(yàn)室中試設(shè)備設(shè)備造價(jià)高導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)備折舊費(fèi)大,清洗設(shè)備困難提取方法-其他方法超聲提?。ㄑa(bǔ)充)微波提取升華法組織破碎提取法壓榨法超聲波提取 采用超聲波輔助提取溶劑進(jìn)行提取的方法超聲波:是一種彈

11、性機(jī)械振動(dòng)波,其傳播的振動(dòng)頻率在 彈性介質(zhì)中高達(dá)20kz/40kz空化現(xiàn)象: 超聲波作用于液體介質(zhì)引起介質(zhì)的振動(dòng), 當(dāng)振動(dòng)處于稀疏狀態(tài)時(shí),在介質(zhì)中形成 許多小空穴,這些小空穴瞬間閉合,可高達(dá) 幾千個(gè)大氣壓的壓力,同時(shí)局部溫度上升, 此為空化現(xiàn)象。(理解)空化可使植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體的瞬間破裂,使溶劑滲透到藥材細(xì)胞中,從而加速藥材中的有效成分溶解于溶劑中。方法特點(diǎn):縮短提取時(shí)間,但提高了提取效率 -快速 /提取率高超聲波提取罐超聲波提?。ㄇ逑雌鳎┨崛》椒偨Y(jié)傳統(tǒng)提取方法:溶劑提取法/水蒸汽蒸餾法 升華法/組織破碎法新技術(shù):SFE/超聲波提取法/微波提取法前沿:生物提取技術(shù)各類化學(xué)成分理化性質(zhì)溶

12、劑的性質(zhì)提取方法溶劑提取法相關(guān)問題總結(jié)最重要性質(zhì)是溶解性1.相對(duì)密度;2.與水互溶度(相互之間互溶度) 3.易燃性;4.沸點(diǎn);5.極性大??;6.穿透力提取原理提取方式影響提取因素回流提取裝置圖槐米粗粉(50g)濾液 藥渣 加300ml飽和石灰水煮沸10分鐘, 維持pH89,趁熱濾過 置1000ml燒杯中,加入500ml飽和石灰水加熱,煮沸20分鐘,并維持pH89,趁熱濾過濾液 藥渣提取實(shí)例分析提取方法?提取溶劑?提取時(shí)間?提取次數(shù)?提取裝置?各種提取方法的比較溶劑提取法與水蒸汽蒸餾法溶劑提取法與超臨界流體萃取法超聲輔助提取法、微波提取法中藥有效成分的分離精制(純化)方法(原理)根據(jù)物質(zhì)溶解度差

13、別進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同分離根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)離解程度不同進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離利用溫度不同,引起混合物中某種物質(zhì)溶解度改變 而達(dá)到分離 方法:結(jié)晶/重結(jié)晶2. 在溶液中加入另一種溶劑以改變混合溶劑的極性, 使一部分物質(zhì)沉淀出來,達(dá)到分離。 方法:水提醇沉/醇提水沉/分級(jí)沉淀/鹽析法根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離3. 對(duì)酸性、堿性化合物,通過調(diào)節(jié)溶液pH值 改變其分子的存在狀態(tài)(游離型和解離型) 從而改變?nèi)芙舛冗_(dá)到分離。 方法:堿溶酸沉/酸溶堿沉4. 通過加入某種試劑使某種或某類成分沉淀而達(dá)到分離 方法:專屬試劑沉淀法原理

14、:利用混合物中各成分在溶劑中的溶解度不同進(jìn)行分離。溶劑選擇:結(jié)晶法的關(guān)鍵是選擇適宜的結(jié)晶溶劑,要求對(duì)被分離成分的溶解度隨溫度不同有顯著差異,不與分離成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),沸點(diǎn)適中等常用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸、吡啶等。也可用兩種或兩種以上溶劑組成的混合溶劑進(jìn)行結(jié)晶操作。結(jié)晶法重結(jié)晶操作:混合物加熱溶解,形成待分離組分的飽和溶液;熱濾不溶雜質(zhì);濾液低溫放置析出結(jié)晶;反復(fù)結(jié)晶可得到高純度的晶體 膽甾醇能沉淀甾體皂苷; 生物堿沉淀試劑能沉淀生物堿等 在含有糖類或蛋白質(zhì)的水溶液中,分次加入乙醇,使含醇量逐步增高,逐級(jí)沉淀出分子量段由大到小的蛋白質(zhì)、多糖、多肽等。 在混合物的水溶液中,加入易溶于水的

15、無機(jī)鹽(氯化鈉)至一定濃度或狀態(tài),使某些中藥成分在水中溶解度降低而析出。中藥有效成分的分離精制(純化)方法(原理及操作) 具有羧基或酚羥基的酸性成分 具有內(nèi)酯或內(nèi)酰胺的成分 難溶于水有機(jī)堿性成分- 溶劑法-溶劑分配法原理:利用混合物中各成分在兩種互不相溶的溶劑中分 配系數(shù)的不同而達(dá)到分離。溶劑選擇: 互相飽和的水相與有機(jī)相 分離極性小的成分,氯仿(或乙醚)水 分離極性中等的成分,乙酸乙酯水 分離極性大的成分,正丁醇水操作:分液漏斗、連續(xù)萃?。媪鞣秩軆x)等常用方法:簡(jiǎn)單萃取法( 50) pH梯度萃取法 連續(xù)萃取法 液滴逆流分配法50分配系數(shù)K溶質(zhì)在上相溶劑中濃度與在下相溶劑中濃度比分離因子A、

16、B兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)比值100,僅作一次簡(jiǎn)單萃取就可基本達(dá)到分離; 100 10則需萃取1012次; 2則須萃取100次以上 用于比水輕的溶劑 用于比水重的溶劑 連續(xù)萃取器液滴逆流分配裝置圖不同分離原理不同操作方式不同色譜材料將各種色譜組合應(yīng)用分離精制鑒定色譜分離法不同分離原理吸附色譜排阻色譜分配色譜離子交換色譜利用吸附劑對(duì)被分離混合物中各成分的吸附能力不同進(jìn)行分離。 常用吸附劑 硅膠(應(yīng)用廣泛) 氧化鋁(堿性氧化鋁)(生物堿或中性親脂性) 聚酰胺(酚類/醌類/黃酮類) 活性炭(水溶性、氨基酸、糖類、苷類)吸附色譜:化合物結(jié)構(gòu)R-COOHAr-OHR-OHR-NH2, R-NH-

17、RR-CHOR-CO-RR-COO-RR-O-RR-XR-H吸附劑分類氧化鋁Al2O3剛玉型晶體接近于原子晶體,其它晶型的基本上是離子晶體熔點(diǎn)-2050沸點(diǎn)-3000真密度-3.6g/cm3 流動(dòng)性好,難溶于水白色晶狀粉末或固體 分類:中性氧化鋁和堿性氧化鋁硅膠無機(jī)硅膠是一種高活性吸附材料,用硅酸鈉和硫酸反應(yīng),并經(jīng)老化、酸泡等一系列后處理過程而制得。硅膠屬非晶態(tài)物質(zhì),其化學(xué)分子式為mSiO2 nH2O。特點(diǎn):吸附性能高 熱穩(wěn)定性好 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 有較高的機(jī)械強(qiáng)度等 均為極性吸附劑硅膠與氧化鋁特點(diǎn): 對(duì)極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力。 故同為溶質(zhì),極性強(qiáng)者將被優(yōu)先吸附 溶劑極性越弱,則吸附劑對(duì)溶質(zhì)將

18、表現(xiàn)出超強(qiáng)的吸附能力。 溶劑極性增強(qiáng)則吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附能力即隨之減弱 溶質(zhì)即使被硅膠、氧化鋁吸附 但一旦加入極性較強(qiáng)的溶劑時(shí)以可被后者置換洗脫下來利用被分離成分在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同進(jìn)行分離正相分配色譜:分離極性及中等極性的分子型物質(zhì)反相分配色譜:用于分離非極性及中等極性分子型化合物方式:紙色譜、HPLC分配色譜流動(dòng)相的極性小于固定相極性Paper chromatography (PC)-水 展開劑:正丁醇-醋酸-水(4:1:5)上層 比較:(1)蘆丁和槲皮素Rf值(2)glc和rha Rf值正相分配色譜流動(dòng)相的極性大于固定相極性固定相:十八烷基硅膠(ODS)或C8鍵合相流動(dòng)相:

19、甲醇-水/乙腈-水反相分配色譜凝膠是具有多孔隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固體物質(zhì),根據(jù)混合物中各成分分子大小進(jìn)行分離。凝膠過濾色譜(排阻色譜、分子篩色譜)含有不同分子大小的組分樣品進(jìn)入凝膠柱時(shí),大分子物質(zhì)由于分子直徑大,不能進(jìn)入凝膠的微孔內(nèi)只能分布在凝膠顆粒的間隙中-以較快的速度流過凝膠柱;流出色譜柱的順序:大分子最先流出;中等分子次之;小分子最后流出 。流出色譜柱的順序:大分子最先流出;其次 最后反之-小分子-葡聚糖凝膠(Sephadex G)型號(hào)Sephadex G 由葡聚糖和甘油基通過醚橋(-O-CH2-CHOH-CH2O-) 相交聯(lián)而成的多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具親水性,在水中溶脹Sephadex G -10

20、0含義: Seseparation (分離)的縮寫;pha醫(yī)藥公司的縮寫 Se是separation (分離)的縮寫;pha是醫(yī)藥公司的縮寫;dex是葡聚糖的縮寫;G是凝膠gel字頭;25代表1g干膠可吸取2.5ml水dex葡聚糖的縮寫;G凝膠gel字頭100代表1g干膠可吸取10ml水 離子交換色譜 利用混合物中各成分解離度的差異進(jìn)行分離化合物解離度大(酸性、堿性強(qiáng))易交換 相對(duì)來說難洗脫離子交換劑: 離子交換樹脂 離子交換纖維素 離子交換凝膠 大孔樹脂是一類沒有可解離基團(tuán)、具有多孔結(jié)構(gòu)、 不溶于水的固體高分子物質(zhì)是吸附性和分子篩性原理相結(jié)合的分離材料大孔樹脂具有選擇性好、機(jī)械強(qiáng)度高、再生處

21、理方便、 吸附速度快等特點(diǎn),應(yīng)用廣泛如經(jīng)典分離糖與苷類化合物、生物堿的精制等大孔吸附樹脂色譜 廣泛用于中藥有效成分的分離與富集操作見人參皂苷類成分分離實(shí)驗(yàn) 生物堿:氧化鋁、硅膠或離子交換 苷類:由甙元性質(zhì)決定 如皂甙、強(qiáng)心甙用硅膠吸附或分配色譜 揮發(fā)油、甾體、萜:硅膠或氧化鋁吸附色譜 黃酮類、鞣質(zhì)等多元酚:聚酰胺或硅膠吸附色譜 有機(jī)酸、氨基酸:離子交換、分配色譜、活性炭吸附 大分子化合物:蛋白質(zhì)、多糖用凝膠色譜 各類成分色譜分離可選擇吸附劑其它分離方法-膜分離膜分離過程示意圖其它分離方法升華法:用于分離具有升華性物質(zhì) 小分子生物堿(咖啡因)、香豆素、小分子醌等分餾法:利用混合物中沸點(diǎn)不同分離,

22、用于液體混合物分離 常壓分餾 減壓分餾 分子蒸餾 中藥化學(xué)成分鑒定和結(jié)構(gòu)研究方法1.化合物的純度測(cè)定2.結(jié)構(gòu)研究的主要程序3.結(jié)構(gòu)研究的主要方法1.化合物的純度測(cè)定(P28) (1)晶形(2)熔點(diǎn)(3)TLC或HPLC (4)其他物理常數(shù):無論是固體還是液體物質(zhì),如其比旋度與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)相同,則表明其已是接近純品為什么進(jìn)行化學(xué)成分的鑒定和結(jié)構(gòu)測(cè)定 探討有效成分生物活性 構(gòu)效關(guān)系 體內(nèi)代謝 結(jié)構(gòu)改造 2.結(jié)構(gòu)研究的主要程序 (1)物理常數(shù)的測(cè)定 (2)通過化學(xué)檢識(shí)初步推斷化合物類型 (3)測(cè)定分子式與分子量 (4)確定分子中結(jié)構(gòu)骨架與官能團(tuán) (5)通過波譜測(cè)定推斷并確定分子的平面結(jié)構(gòu) (6)推斷并確

23、定分子的主體結(jié)構(gòu)。3.結(jié)構(gòu)研究的主要方法化學(xué)法確定化合物結(jié)構(gòu)骨架與官能團(tuán) 顏色反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)見各類化合物顏色反應(yīng)3.結(jié)構(gòu)研究的主要方法波譜法研究化合物結(jié)構(gòu)UVIRNMR MS ORD CD X射線單晶衍射UV定義:電子光譜。分子中的電子因光線照射從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài),其中-*、n-*躍遷由吸收紫外光或可見光引起,此區(qū)域測(cè)得的光譜為紫外可見光譜。測(cè)定僅需很少量的純樣品。應(yīng)用:對(duì)已知化合物,與對(duì)照品或標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)照,用于化合物的初步鑒定;根據(jù)Beer-Lambert規(guī)律定律,進(jìn)行含量測(cè)定。對(duì)未知化合物,能提供部分共軛體系的結(jié)構(gòu)信息,這對(duì)有共軛結(jié)構(gòu)的化合物的結(jié)構(gòu)確定有重要作用,如黃酮、蒽醌等。IR定義:

24、分子光譜。分子中價(jià)鍵的伸縮及彎曲振動(dòng)在光的紅外區(qū)域(4000-500cm-1)引起吸收,測(cè)得的圖譜為紅外光譜。反映功能團(tuán)與波長的關(guān)系。1600cm-1為特征區(qū),1000-500cm-1為指紋區(qū)。測(cè)定時(shí)化合物用量只需510g應(yīng)用: 對(duì)已知化合物,測(cè)定紅外光譜疊圖或檢索紅外光譜數(shù)據(jù)。對(duì)未知化合物,用于確定官能團(tuán),如芳環(huán)取代類型的判斷等。1DNMR定義:化合物分子在磁場(chǎng)中受電磁波的輻射,有磁距的原子核吸收一定能量產(chǎn)生能級(jí)的躍遷,即發(fā)生核磁共振,以吸收峰的頻率對(duì)吸收強(qiáng)度作圖所得。1H-NMR:測(cè)定化學(xué)位移(0-20ppm)、譜線的積分面積及裂分情況(重峰數(shù)及偶合常數(shù))提供分子中1H的類型、數(shù)目及相鄰原

25、子或原子團(tuán)的信息。13C-NMR:提供的結(jié)構(gòu)信息是分子中各種不同類型及化學(xué)環(huán)境的碳核化學(xué)位移(0-200ppm),異核偶合常數(shù)及弛豫時(shí)間,其中利用度最高的是化學(xué)位移。1DNMR NOE質(zhì)子噪音去偶譜選擇氫核去偶譜 DEPT2DNMR1H-1HCOSY:相鄰質(zhì)子間的偶合關(guān)系13C-1HCOSY:HMQC-1H和與其直接相連的13C的偶合關(guān)系HMBC-1H和與其遠(yuǎn)程偶合的13C的關(guān)系 MS定義:有機(jī)化合物分子在真空條件下,受能量(電子流或強(qiáng)電場(chǎng))沖擊,失去電子,生成陽離子,同時(shí)發(fā)生某些化學(xué)鍵的有規(guī)律的斷裂,在穩(wěn)定磁場(chǎng)中按質(zhì)荷比順序進(jìn)行分離。應(yīng)用:測(cè)定分子式和分子量。對(duì)已知化合物,比較試樣同標(biāo)準(zhǔn)品在

26、同一條件下的質(zhì)譜圖進(jìn)行鑒定。對(duì)未知化合物,由碎片峰及裂解特征推定或復(fù)核分子的部分結(jié)構(gòu)。MSEIMSCIMSFDMS*FABMS*ESIMSMSMSnORD定義:用不同波長的偏振光照射光學(xué)活性化合物,并用波長對(duì)比旋光度或摩爾旋光度作圖所得的曲線。 應(yīng)用:推斷不對(duì)稱分子的構(gòu)型和構(gòu)象。 CD定義:用不同波長的偏振光照射光學(xué)活性化合物,并用波長對(duì)旋光性化合物對(duì)組成平面偏振光的左、右旋圓偏振光的摩爾吸光系數(shù)之差作圖所得的曲線。有正值和負(fù)值,可分為正性譜線和負(fù)性譜線,即呈現(xiàn)峰的為正性CD譜線,出現(xiàn)谷的為負(fù)性CD譜線,與ORD一致。應(yīng)用:測(cè)定手性化合物的構(gòu)型、構(gòu)象、確定某些官能團(tuán)在手性分子中的位置等。X射線單晶衍射定義:通過測(cè)定化合物晶體對(duì)X射線的衍射譜,再通過計(jì)算機(jī)用數(shù)學(xué)方法解析衍射譜,再還原為分子中各原子的排列關(guān)系,最后獲得每個(gè)原子在某一坐標(biāo)系中的分布,給出化合物化學(xué)結(jié)構(gòu),獲得分子的全貌,是一種很好的測(cè)定化合物分子結(jié)構(gòu)的方法。同時(shí)還能測(cè)定出化合物結(jié)構(gòu)中的鍵長、鍵角、構(gòu)象、絕對(duì)構(gòu)型等結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。應(yīng)用:測(cè)定大分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)。 4.結(jié)構(gòu)研究舉例 一未知油狀液體,分子式為C10H12O2,氣味類似丁香,bp254,有關(guān)譜圖如下,推斷其結(jié)構(gòu)。 由分子式,可知不飽和度U=5。 UV:max 282nm(3000),說明有共軛體系,且為芳香

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