蒽醌類化合物專家講座

第五章

蒽醌類化合物蒽醌類化合物專家講座第1頁目標(biāo)要求：

1.了解天然存在醌類化合物結(jié)構(gòu)及分類。

2.重點(diǎn)掌握醌類化合物結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)及鑒識(shí)反應(yīng)。3.學(xué)會(huì)蒽醌類化合物提取分離方法4.了解醌類化合物光譜判定。蒽醌類化合物專家講座第2頁第五章蒽醌類化合物

一、概述二、

結(jié)構(gòu)類型三、醌類化合物理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物提取與分離五、醌類化合物光譜特蒽醌類化合物專家講座第3頁一、概述(一)分布醌類化合物是一類在自然界分布廣泛化合物，它包含醌類及輕易轉(zhuǎn)變?yōu)楹絮愋再|(zhì)化合物。醌類化合物主要存在于高等植物蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科屬以及低等植物地衣類和菌類代謝產(chǎn)物中。是許多天然藥品如大黃、何首烏、虎杖、決明子、蘆薈、丹參等藥材有效成份。蒽醌類化合物專家講座第4頁一.概述(二)生物活性致瀉：番瀉苷、大黃酸。蒽醌苷大于苷元，含有二蒽酮結(jié)構(gòu)番瀉苷類瀉下作用最強(qiáng)?？咕?、止咳、抗炎作用：大黃素（酸）、竹紅菌甲素、紫草素蒽醌類成份大多有抗菌活性，且苷元作用大于苷類；蒽酚含有較強(qiáng)抗真菌活性，如柯亞素。活血和止血：紫草中萘醌；茜草素；抗癌、抗病毒：紫草中萘醌。大黃素、大黃酸、蘆薈大黃素可抑制人肝癌細(xì)胞和小鼠腹水肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)，大黃素、大黃酸對(duì)小鼠黑色素瘤有顯著抑制作用，大黃素能抑制小鼠乳腺癌、大黃酸能抑制艾氏癌。擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈：丹參醌Ⅱ用于治療冠心病、心肌梗死；輔酶Q類用于治療心臟病、高血壓；驅(qū)絳蟲：信筒子醌（白花酸藤果）蒽醌類化合物專家講座第5頁一、概述二、結(jié)構(gòu)與分類三、醌類化合物理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物提取與分離五、醌類化合物光譜特征第五章蒽醌類化合物蒽醌類化合物專家講座第6頁二、結(jié)構(gòu)與分類1.苯醌2.萘醌3.菲醌4.蒽醌蒽醌類化合物專家講座第7頁(一)苯醌類（benzoquinones)有鄰苯醌和對(duì)苯醌兩種

天然多為對(duì)苯醌

常見取代基為OH，OMe和烷基等簡(jiǎn)單對(duì)苯醌多為黃色或橙黃色結(jié)晶，能隨水蒸氣蒸餾，常有令人不適臭味，對(duì)皮膚和粘膜有刺激性，易被還原成對(duì)應(yīng)對(duì)苯二酚。對(duì)苯醌鄰苯醌二、結(jié)構(gòu)類型—苯醌蒽醌類化合物專家講座第8頁對(duì)苯醌是黃色晶體，熔點(diǎn)115.7℃，能隨水蒸氣蒸出，含有刺激性臭味，有毒，能腐蝕皮膚，能溶于醇和醚中。對(duì)苯醌很輕易被還原成對(duì)苯二酚。如將對(duì)苯醌乙醇溶液和無色對(duì)苯二酚乙醇溶液混合，溶液顏色變?yōu)樽厣⒂猩罹G色晶體析出。這是一分子對(duì)苯醌和一分子對(duì)苯二酚結(jié)合而成分子配合物，叫做醌氫醌，它結(jié)構(gòu)式表示以下：二、結(jié)構(gòu)類型—苯醌蒽醌類化合物專家講座第9頁在醌氫醌溶液中插入一鉑片，即組成醌氫醌電極，這個(gè)電極電位與溶液中氫離子濃度相關(guān)，可用于測(cè)定溶液氫離子濃度。二、結(jié)構(gòu)類型

—苯醌蒽醌類化合物專家講座第10頁一些帶有較高級(jí)直鏈烴基側(cè)鏈對(duì)醌衍生物有驅(qū)除腸內(nèi)寄生蟲作用，如白花酸藤果和木桂花果實(shí)驅(qū)絳蟲有效成份證實(shí)是信筒子醌(embellin)。另外還有解熱鎮(zhèn)痛、抗炎、抗生育作用。二、結(jié)構(gòu)類型

—苯醌信筒子醌泛醌夫霉醌蒽醌類化合物專家講座第11頁泛醌類(ubiquinones)是一類廣泛存在于自然界包含微生物、高等植物和動(dòng)物體中，能參加細(xì)胞基本生化反應(yīng)，主要作用在于氧化磷?；磻?yīng)中電子傳導(dǎo)，是生物氧化反應(yīng)中一個(gè)輔酶，又稱輔酶Q類（coenzymesQ）。自然界存在是輔酶Q6—Q10，其同系物已全部合成制得，治療一些血液疾病和肌肉疾病。一些霉菌代謝產(chǎn)物中，亦曾發(fā)覺有對(duì)苯醌存在，比如含有強(qiáng)烈抗菌作用夫霉醌(fumigatin)，是來自霉菌Aspergilus（米曲霉）fumigatus（煙曲霉）培養(yǎng)液中一個(gè)抗菌素。二、結(jié)構(gòu)類型

—苯醌蒽醌類化合物專家講座第12頁(二)萘醌（naphthoquinones)有三種可能結(jié)構(gòu)，但天然萘醌僅有α-萘醌。二、結(jié)構(gòu)類型

—萘醌中藥中萘醌多帶有羥基，多呈橙色至黃色。一些化合物含有較強(qiáng)生理活性。蒽醌類化合物專家講座第13頁胡桃醌(juglone)存在于核桃未成熟果皮（青皮）中，有抗出血活性，共存其它幾個(gè)還原衍生物，都有抗菌生物活性，如α-氫化胡桃醌及其4-葡萄糖苷等。二、結(jié)構(gòu)類型

—萘醌指甲花醌(lawsone)得自指甲花葉，其甲醚存在于鳳仙花花，含有強(qiáng)烈殺霉菌作用。蒽醌類化合物專家講座第14頁柿樹新鮮根中含有各種萘醌衍生物包含藍(lán)雪醌(plumbagin)，7-甲基胡桃醌和一些萘醌二聚物和四聚物。其中藍(lán)雪醌有刺激性臭氣，并能刺激皮膚發(fā)泡，為一個(gè)植物抗菌素，曾供臨床靜脈給藥以治療葡萄球菌感染所引發(fā)癤和痤瘡。二、結(jié)構(gòu)類型

—萘醌藍(lán)雪棍胡桃葉醌胡桃醌蒽醌類化合物專家講座第15頁也有不含羥基萘醌衍生物，維生素K類即是一例。如維生素K1和K2。維生素K1和K2差異只在于側(cè)鏈有所不一樣(K1n=3,K2n=2)，維生素K1為黃色油狀液體，維生素K2為黃色晶體。維生素K1和K2廣泛存在于自然界中，綠色植物（如苜蓿、菠菜等）、蛋黃、肝臟等含量豐富。維生素K1和K2主要作用是能促進(jìn)血液凝固，所以可用作止血?jiǎng)?。二、結(jié)構(gòu)類型

—萘醌蒽醌類化合物專家講座第16頁在研究維生素K1和K2及其衍生物化學(xué)結(jié)構(gòu)與凝血作用關(guān)系時(shí)，發(fā)覺2-甲基-1，4-萘醌含有更強(qiáng)凝血能力，稱之為維生素K3，可由合成方法制得。維生素K3為黃色晶體，熔點(diǎn)105～107℃，難溶于水，可溶于植物油或其它有機(jī)溶劑。因?yàn)榫S生素K3是油溶性維生素，故醫(yī)藥上用是它可溶于水亞硫酸氫鈉加成物。

二、結(jié)構(gòu)類型

—萘醌蒽醌類化合物專家講座第17頁萘醌類及其合物含有顯著清熱涼血生物活性，如從中藥紫草及軟紫草中分離得到一系列紫草素衍生物含有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。

二、結(jié)構(gòu)類型

—萘醌蒽醌類化合物專家講座第18頁

如中藥丹參根中所含各種化合物都是菲醌衍生物，包含鄰菲醌和對(duì)菲醌兩種。二、結(jié)構(gòu)類型

—菲醌蒽醌類化合物專家講座第19頁二、結(jié)構(gòu)類型—菲醌

丹參中醌類化合物多為橙色、紅色至棕紅色結(jié)晶，少數(shù)為黃色。含有抗菌及擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈作用，是中藥丹參主要有效成份，總丹參酮可用于治療金黃色葡萄球菌等引發(fā)癤，癰，蜂窩組織炎、痤瘡等疾病。由丹參酮IIA制得丹參酮IIA磺酸鈉注射液可增加冠脈流量，臨床上治療冠心病、心肌梗塞有效。蒽醌類化合物專家講座第20頁(四)蒽醌(anthraquinones)

蒽醌是廣泛存在于植物界一個(gè)色素，是許多中藥如大黃、何首烏、虎杖等有效成份。當(dāng)前已經(jīng)發(fā)覺蒽醌類化合物近200種，主要分布于高等植物中，其它則主要存在于真菌及地衣類中，在動(dòng)物及細(xì)菌中也偶有發(fā)覺，而且在真菌、地衣和動(dòng)物中存在蒽醌類化合物結(jié)構(gòu)也往往比較特殊，這類化合物含有多方面生理活性，是醌類化合物中最主要一類物質(zhì)。在植物中蒽醌衍生物主要分布于根、皮、葉及心材，也可在莖、種子、果實(shí)中。多和糖結(jié)合成苷，或以游離態(tài)存在。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第21頁植物中蒽醌衍生物種類較復(fù)雜，包含蒽醌衍生物及其不一樣程度還原產(chǎn)物：蒽醌，氧化蒽酚，蒽酚，蒽酮及蒽酮二聚體。其中大黃素型（其羥基分布于兩側(cè)苯環(huán)上）是分布最廣泛一個(gè)蒽醌化合物。OOOOHOHOzn/堿Sn/HCl還原蒽醌氧化蒽酚蒽酮蒽酚互變異構(gòu)二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第22頁（一）單蒽核類蒽醌及其苷類天然蒽醌以9，10-蒽醌最為常見。1，4，5，8位為α位2，3，6，7位為β位9，10位為meso位，又叫中位植物中存在蒽醌類成份多在蒽醌母核上有不一樣數(shù)目標(biāo)羥基取代，其中以二元羥基蒽醌為多，在β位多有一個(gè)甲基、羥甲基、甲氧基、醛基或羧基取代，個(gè)別蒽醌化合物還有兩個(gè)碳原子以上側(cè)鏈取代?？沙视坞x形式或與糖結(jié)合成苷形式存在于植物體內(nèi)。36二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第23頁

蒽醌結(jié)構(gòu)類型有一定規(guī)律性，依據(jù)羥基在蒽醌母核上分布情況不一樣，將羥基蒽醌分為兩類：大黃素型和茜草素型。（1）大黃素型：羥基分布于兩側(cè)苯環(huán)上，多呈黃色。許多主要中藥如大黃、決明中有致瀉作用1,8-二羥基蒽醌衍生物均屬于這一類型。以下五種大黃素型羥基蒽醌在中藥中分布比較廣泛。

二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第24頁二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌羥基蒽醌衍生物多與葡萄糖、鼠李糖結(jié)合成苷，有單糖苷，也有雙糖苷，如蒽醌類化合物專家講座第25頁(2)茜草素型：羥基分布于一側(cè)苯環(huán)上，顏色較深，多呈橙黃色至橙紅色。種類較少，最主要中藥是茜草。茜草根能止血、活血，主治咳嗽、痰中帶痰以及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。從茜草根分離得到茜草素及其冬綠糖苷—茜草苷、羥基茜草素、偽羥基茜草素等各種蒽衍生物，其中茜草素是主要天然染料之一。在低年生茜草根中多以苷形式存在，而在多年生茜草根中主要以游離苷元形式存在。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第26頁二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第27頁（二）氧化蒽酚衍生物蒽醌在堿性溶液中可被鋅粉還原生成氧化蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽二酚。

互變異構(gòu)氧化蒽酚及蒽二酚不穩(wěn)定，氧化蒽酚易氧化為蒽酮（或蒽酚），蒽二酚易氧化為蒽醌，故較少存在于植物體中。蒽醌氧化蒽酚蒽二酚二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第28頁（三）蒽酚和蒽酮衍生物蒽醌在酸性條件被還原，生成蒽酚及其互變異構(gòu)體—蒽酮。

蒽酚或蒽酮一些羥基衍生物能夠游離態(tài)或結(jié)合成苷類存在于一些植物性瀉藥中，往往是和對(duì)應(yīng)羥基蒽醌衍生物共存。普通含量比較少，因?yàn)檫@類成份能夠緩緩被氧化成蒽醌類成份，故該類衍生物普通存在于新鮮植物中。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第29頁

對(duì)藥用大黃根中各種蒽衍生物追蹤一年研究證實(shí)，蒽醌衍生物總含量約為3.1％。蒽醌化合物和蒽酮之間含量比隨季節(jié)而改變，全部蒽醌衍生物在夏天多以蒽醌（氧化型）存在，而冬季則以蒽酮（還原型）存在，其間轉(zhuǎn)化時(shí)間約三周。在蒽酮、蒽酮單糖苷、雙糖苷之間相對(duì)含量也有一循環(huán)改變，其間轉(zhuǎn)換條件是外界溫度。另外，大黃藥材中含有五種主要羥基蒽醌類成份，其對(duì)應(yīng)蒽酚衍生物都可能存在于新鮮大黃根莖中。但貯存三年以上大黃，就不再檢出這些蒽酚類成份了。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第30頁

新鮮虎杖根中存在少許大黃酚、蒽酚是以苷形式存在，但在生長(zhǎng)三年以后根中，此種蒽酚尤其是苷形式顯著降低。不過，假如蒽酚衍生物meso位羥基與糖縮合成苷，則性質(zhì)比較穩(wěn)定，只有經(jīng)過水解，除去糖才輕易被氧化為蒽醌衍生物。大黃中含有此種蒽酚苷類，只是不易提純，研究起來較難。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第31頁

柯椏素(chrysarobin)是大黃酚還原產(chǎn)物，是猛烈瀉藥，但少實(shí)用，普通作外用藥，對(duì)治療各種皮膚病有很好效果，但對(duì)皮膚刺激性太大，應(yīng)用時(shí)要小心。

(四)C-糖基衍生物:是蒽醌碳苷，即糖作為側(cè)鏈經(jīng)過C-C鍵直接與蒽環(huán)相連。比如蘆薈致瀉主要有效成份蘆薈苷(barbaloin)即屬這類化合物。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第32頁小知識(shí)：蘆薈介紹蘆薈起源與發(fā)展

蘆薈（Aloe），原產(chǎn)于非洲或地中海干燥地域，性寒味苦，入心、肝、脾徑，是一個(gè)集醫(yī)藥醫(yī)療、美容化裝、保健護(hù)膚、食用和觀賞功效為一體經(jīng)濟(jì)作物，百合科蘆薈屬多年生常綠多肉質(zhì)草本植物。

蘆薈藥理作用及應(yīng)用

當(dāng)前，蘆薈應(yīng)用主要集中在三個(gè)方面：化裝品、保健食品和藥品。在蘆薈產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，發(fā)展最快、最易被消費(fèi)者接收是蘆薈化裝品。一、殺菌作用二、潤濕美容作用三、抗衰老作用四、防曬作用五、健胃下泄作用六、免疫與再生作用七、防蟲、防腐作用八、防臭作用蒽醌類化合物專家講座第33頁（五）雙蒽核類1.二蒽酮衍生物可看作是兩分子蒽酮脫去一分子氫后相互結(jié)合而成。又分為中位連接(C10-C10’)和α位(C1-C1’或C4-C4’)相連。這類物質(zhì)多為黃色結(jié)晶，多以苷形式存在，若催化加氫還標(biāo)準(zhǔn)生成二分子蒽酮，用三氯化鐵氧化則生成二分子蒽醌。最主要二蒽酮類化合物是從番瀉葉中得到番瀉苷A，B，C，D。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第34頁

番瀉葉中含蒽衍生物約1.5％，主要成份為番瀉苷A～D，以及大黃酸葡萄糖苷和大黃酚等。其中番瀉苷A和B互為異構(gòu)體，水解后均生物二分子葡萄糖和一分子苷元，其苷元是由二分子大黃酸蒽酮經(jīng)過C10－C10’相互結(jié)合而成，苷元A為反式排列，苷元B為順式排列。從其結(jié)構(gòu)可知其苷都有旋光性，而苷元?jiǎng)t無旋光性。其苷經(jīng)鉑催化加氫反應(yīng)，可生成二分子大黃酸蒽酮葡萄糖苷，苷元被鉻酸氧化可生成兩分子大黃酸。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第35頁二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第36頁

番瀉苷C和番瀉苷D也是一對(duì)同分異構(gòu)體，均由一分子大黃酸和一分子蘆薈大黃素蒽酮衍生物經(jīng)過C10-C10鍵結(jié)合而成，其中苷C為反式，苷D為順式。二者苷和苷元都有旋光性。

國產(chǎn)大黃中含番瀉苷類約0.87％，主要是苷A和B，是大黃瀉下作用最有效有效成份，瀉效最強(qiáng)。大黃中大黃酸葡萄糖苷瀉下作用只有番瀉苷類三分之一，而其它蒽醌苷類瀉效很微弱，苷元作用更弱。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第37頁

現(xiàn)在已知道，大黃瀉下作用有效成份不下20余種，在體內(nèi)真正起瀉下作用物質(zhì)是大黃中番瀉苷A受大腸內(nèi)細(xì)菌作用還原產(chǎn)物，但不是番瀉苷元，而是大黃酸蒽酮或其8-葡萄糖苷。但這仍不能完全代表大黃瀉下效力。試驗(yàn)證實(shí)，番瀉苷A瀉下作用ED50比大黃酚或浸膏瀉下作用ED50要大得多，即使以番瀉苷A加上蒽醌苷瀉下作用ED50也比大黃酚要大，可見大黃中還有起協(xié)同作用物質(zhì)或其它瀉下作用較強(qiáng)物質(zhì)存在。最近，大黃對(duì)腎功效藥理和臨床作用受到重視，研究表明，大黃提取物能有效地延遲緩性腎衰進(jìn)展，同時(shí)發(fā)覺大黃酸治療糖尿病腎病，大黃素治療尿毒癥都有良好療效。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第38頁2.萘駢二蒽酮衍生物：

二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌金絲桃素假金絲桃素蒽醌類化合物專家講座第39頁金絲桃屬一些植物如貫葉連翹、小連翹中含有金絲桃素(hypericin)、假金絲桃素(pseudohypericin)均為萘駢二蒽酮衍生物金絲桃屬(HypericumLinn)歸金絲桃科(Guttiferae)，約有400余種，是溫帶分布植物。我國有55種，8亞種，全國都有分布，但主要分布于西南地域，國外該屬植物分布于世界各地。

二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第40頁

金絲桃素和假金絲桃素是金絲桃屬植物中最具代表性活性物質(zhì)，金絲桃素、假金絲桃素等。對(duì)流感等病毒作用針對(duì)性強(qiáng)，效果顯著。金絲桃素首次于1891年分離得到。大約在1950～1951年間最終確定其結(jié)構(gòu)為4,4’,5,5’,7,7’-六羥基-2,2’-二甲基-萘駢二蒽酮。該化合物為藍(lán)黑色針狀結(jié)晶，不溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，易溶于吡啶或其它有機(jī)胺類呈橙紅色并帶紅色熒光。可溶于堿性水溶液，在低于pH11.5時(shí)呈紅色溶液，高于此值時(shí)則為綠色溶液而帶紅色熒光。金絲桃素和假金絲桃素存在于各種金絲桃屬植物中，以貫葉連翹中含量居多。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第41頁

抑郁癥是三大精神疾病之一，貫葉連翹很早在歐洲被用于鎮(zhèn)靜、抗抑郁及其它中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。研究表明，在金絲桃科中普遍存在一些xanthone（口山酮、氧化蒽酮、呫噸酮苷等）類化合物，能抑制A型和B型單胺氧化酶，增加中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)遞質(zhì)濃度。德國于1991年6月上市了一個(gè)以金絲桃素為標(biāo)準(zhǔn)新抗抑郁藥。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第42頁

當(dāng)前國際上對(duì)金絲桃屬植物興趣，很大程度上是因?yàn)榻鸾z桃素和假金絲桃素抗病毒作用。研究表明，兩種化合物在體外強(qiáng)烈地抑制各種逆轉(zhuǎn)錄病毒，包含人免疫缺點(diǎn)病毒(HIV)，有報(bào)道認(rèn)為金絲桃素在細(xì)胞內(nèi)HIV-1抑制作用是因?yàn)榕c其感染細(xì)胞中殘留和毒粒成份相結(jié)合所致，是一個(gè)有殺病毒作用藥品。二、結(jié)構(gòu)類型

—蒽醌蒽醌類化合物專家講座第43頁第五章蒽醌類化合物一、概述二、

結(jié)構(gòu)與分類三、醌類化合物理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物提取與分離五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第44頁（一）物理性質(zhì)1.性狀多數(shù)為黃色至橙色，與助色基多少相關(guān)；普通具有熒光（與pH）相關(guān)；游離蒽醌普通為結(jié)晶，多數(shù)蒽醌苷為無定形粉末。2.升華性

游離蒽醌含有升華性，常壓下加熱可升華而不分解。如：大黃酚與大黃酚甲醚升華溫度在124C、蘆薈大黃素185C、大黃素206C、大黃酸210C。普通升華溫度隨酸度增強(qiáng)而升高。三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第45頁3.溶解度

苷元：通?？桑ㄒ祝┤苡诒?、乙醚、氯仿，乙酸乙酯；溶于堿性溶液，加酸后可析出苷元；在堿性有機(jī)溶劑如吡啶、N，N-二甲基甲酰胺中溶解度也較大，可溶于丙酮、甲醇及乙醇，不溶或難溶于水。

蒽苷：極性較大，易溶于甲醇及乙醇，也能溶解于水，在熱水中更易溶解，但在冷水中溶解度較小，幾乎不溶于乙醚、苯、氯仿等溶劑。

蒽醌碳苷：在水中溶解度很小，難溶于親脂性有機(jī)溶劑而易溶于吡啶中。三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第46頁

（二）化學(xué)性質(zhì)1.酸性醌類化合物因分子中酚羥基數(shù)目及位置不一樣，酸性強(qiáng)弱有一定差異。1)苯醌和萘醌醌核上羥基酸性類似于羧基；2)萘醌和蒽醌苯環(huán)上羥基酸性：

β-羥基>α-羥基三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第47頁

β-羥基蒽醌酸性較普通酚類要強(qiáng)，能溶于Na2CO3溶液中。尤其是熱溶液中。

α-羥基酸性很弱(pKa11.5)，不但比苯酚酸性弱，且不及碳酸第二步解離酸性(pKa210.3)，所以不能溶解于碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液中。三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第48頁羥基數(shù)目增多，酸性也增強(qiáng)。羥基蒽醌酸性隨羥基數(shù)目標(biāo)增加而增加，不論是α-位或β-位有羥基，其酸性都有一定程度遞增。如：α-羥基酸性很弱(pKa11.5)，而1,4-與1,5-二羥基蒽醌雖各自能形成氫鍵，但酸性仍有增加(pKa分別為10.4和9.5)。1,8-二羥基蒽醌因兩個(gè)羥基只能與同一個(gè)羰基形成氫鍵，酸性增加很多(pKa8.1)，較碳酸K2高出約百倍，所以大黃酚能溶于沸Na2CO3水溶液中。三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第49頁

在β系中，2,6-二羥基蒽醌(pKa6.1)酸性和碳酸K1屬同一數(shù)量級(jí)，所以1,3,6,8-四羥基蒽醌可溶于NaHCO3水溶液中，類似羧酸性質(zhì)。不過，處于鄰位二羥基蒽醌其酸性比只有一個(gè)羥基蒽醌酸性還弱，這是因?yàn)橄噜彿恿u基締合影響。如茜草素(pKa18.2，pKa211.9)。三、醌類化合物理化性質(zhì)1,2-二羥基蒽醌pKa18.22,6-二羥基蒽醌pKa6.11,3,6,8-四羥基蒽醌可溶于NaHCO3_OHHO_蒽醌類化合物專家講座第50頁所以，游離蒽醌酸性強(qiáng)弱次序?yàn)椋?/p>

COOH>

2個(gè)以上β-羥基>1個(gè)β-羥基>2個(gè)以上α-羥基>1個(gè)α-羥基

溶于

5%NaHCO3

5%Na2CO3

1%NaOH

5%NaOH注意：因?yàn)檠踉哟嬖?，蒽醌類衍生物有微弱堿性，能溶于濃硫酸生存洋鹽后再轉(zhuǎn)成陽離子，并伴有顏色改變。三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第51頁

2.顏色反應(yīng)

取決于其氧化還原性質(zhì)以及分子中酚羥基性質(zhì)。(1)Feigl反應(yīng)—醌通性，全部具醌核化合物均可反應(yīng)。

醌類衍生物在堿性條件下加熱與醛類（甲醛）和鄰二硝其苯反應(yīng)生成紫色化合物。機(jī)理：醌類在本反應(yīng)前后無改變只是起個(gè)傳遞電子媒介作用，醌類成份含量越高該反應(yīng)就進(jìn)行得越快。

三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第52頁Feigl反應(yīng)：溶液I：25％碳酸鈉溶液溶液Ⅱ：4％甲醛苯溶液溶液Ⅲ：5％鄰二硝基苯苯溶液取1滴樣品苯溶液，加入上述3種試液各1滴，混勻，置水浴上加熱l～4min，呈顯著紫色反應(yīng)。

蒽醌類化合物專家講座第53頁無色亞甲藍(lán)顯色試驗(yàn)—區(qū)分蒽醌與苯醌、萘醌

無色亞甲藍(lán)乙醇溶液（1mg/ml），樣品在白色背景下展現(xiàn)出藍(lán)色斑點(diǎn)。與堿(Borntr?ger）反應(yīng)—區(qū)分含羥基蒽醌與蒽酚衍生物該反應(yīng)是檢識(shí)中藥中羥基蒽醌類成份存在最慣用方法之一。對(duì)羥基蒽醌結(jié)構(gòu)判定也有一定輔助作用。三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第54頁

羥基蒽醌顏色改變并加深，有以下規(guī)律：

單羥基者呈色較淺，多為紅～橙色；非相鄰雙羥基多呈紅色（1,5;1,8);1,4-二羥基呈紫色相鄰雙羥基多為藍(lán)色～藍(lán)紫色

(1,2-)；多取代基在同一環(huán)上，在堿液中易氧化，會(huì)逐步變色，如1,2,3-三羥基蒽醌顏色從紅棕經(jīng)紅紫再變綠。下表為羥基蒽醌(Borntr?ger反應(yīng)）:三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第55頁三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第56頁三、醌類化合物理化性質(zhì)（4）與金屬離子反應(yīng)—初步判定蒽醌取代情況慣用0.5％醋酸鎂乙醇溶液，可依據(jù)結(jié)果初步判斷取代情況：A.母核中只有一個(gè)α-或β-酚羥基，或有兩個(gè)β-酚羥基但不在同一環(huán)上，呈黃橙色至橙色。α-羥基-9,10-蒽醌;2,6-二羥基蒽醌蒽醌類化合物專家講座第57頁

B.鄰位酚羥基蒽醌，呈藍(lán)色～藍(lán)紫色。

茜草素沒食子蒽醌C.對(duì)位二酚羥基蒽醌，呈紫紅色～紫色。

D.每個(gè)苯環(huán)上各有一個(gè)α-酚羥基，或含有間位二羥基者，呈紅色至紫色。

三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第58頁(5)對(duì)亞硝基—二甲苯胺與活性次甲基試劑反應(yīng)—區(qū)分蒽醌與苯醌、萘醌蒽醌類化合物尤其是1,8—二羥基蒽酮衍生物，其羰基對(duì)位亞甲基上氫很活潑，可與0.1%對(duì)亞硝基—二甲苯胺吡啶溶液縮合而展現(xiàn)出紫、綠、藍(lán)、灰等色。1,8—二羥基蒽酮類均為綠色。由此可做為蒽酮類化合物判定。反應(yīng)機(jī)理：三、醌類化合物理化性質(zhì)蒽醌類化合物專家講座第59頁一、概述二、

結(jié)構(gòu)與分類三、醌類化合物理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物提取與分離第五章蒽醌類化合物五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第60頁（一）提取方法:普通選取甲醇或乙醇為溶劑，可同時(shí)將游離態(tài)和成苷蒽醌類化合物從藥材中提取出來，濃縮后再依次用有機(jī)溶劑提?。ǘ嘤盟魇咸崛》ǎ?，可依據(jù)極性大小不一樣進(jìn)行初步分離（如將苷和苷元分開）。對(duì)于多羥基蒽醌或含有羧基蒽醌（如大黃酸），在植物體內(nèi)多以鹽形式存在，難以被有機(jī)溶劑溶出，提取前應(yīng)先酸化使之游離。（二）分離方法：1.蒽醌苷類和游離蒽醌衍生物分離：用分步提取法（如前述）2.游離蒽醌衍生物分離：可選取分步結(jié)晶法、梯度pH萃取法或?qū)游龇ㄟM(jìn)行。

四、醌類化合物提取和分離蒽醌類化合物專家講座第61頁梯度pH萃取法是分離游離蒽醌衍生物經(jīng)典方法：①原理：含COOH>2個(gè)以上β-羥基>1個(gè)β-羥基>2個(gè)以上α-羥基>1個(gè)α-羥基溶于5%NaHCO35%Na2CO3

1%NaOH

5%NaOH②不足：性質(zhì)相同，酸性差異不大混合物不適用③有些蒽酮即使存在酚羥基，但在稀堿溶液中較對(duì)應(yīng)蒽醌難溶，如大黃酚蒽酮-9，故蒽醌衍生物苯提取液用極稀NaOH液萃取，可除去蒽醌而使蒽酮留在苯液中。④示例：P95四、醌類化合物提取和分離蒽醌類化合物專家講座第62頁

游離蒽醌氯仿或乙醚液

5%NaHCO3

NaHCO3層乙醚層

酸化5%Na2CO3

黃色沉淀Na2CO3層乙醚層(含-COOH或2個(gè)β-OH）

酸化5%NaOH

黃色沉淀NaOH層乙醚層

(含1個(gè)β-OH）

酸化回收乙醚，得殘留物石油醚-乙酯乙酯黃色沉淀（9.5：0.5）洗脫（含1個(gè)α-OH）

大黃酚大黃素甲醚

四、醌類化合物提取和分離蒽醌類化合物專家講座第63頁四、醌類化合物提取和分離色譜法在蒽醌苷元分離中應(yīng)用：普通先用經(jīng)典方法（如梯度pH萃?。?duì)其進(jìn)行初步分離，再結(jié)合柱色譜法或制備性TLC法作深入分離，多用硅膠吸附色譜，而氧化鋁普通不用，也慣用聚酰胺作為柱色譜填料。蒽醌類化合物專家講座第64頁四、醌類化合物提取和分離萱草根乙醇提取濃縮液

乙醚

殘?jiān)?蒽苷類)乙醚液(游離蒽醌苷元)

5%NaHCO3

萃取

乙醚層

水溶液

5%Na2CO3

萃取

HCl酸化

水溶液

乙醚液

橙紅色沉淀

酸化1%NaOH萃取

EtOH-Py重結(jié)晶

黃色沉淀

淺黃色沉淀

（決明蒽醌）

（大黃酸）

乙醚液NaOH液

濃縮

酸

化

金黃色結(jié)晶

橙黃色結(jié)晶

乙醚液

(大黃酚)

（決明蒽醌甲醚）

（含β-谷甾醇）

蒽醌類化合物專家講座第65頁3、蒽醌苷分離：較苷元分離困難，普通先用鉛鹽法或溶劑法除去大部分雜質(zhì)，制得較純總苷后，再深入用聚酰胺、硅膠或葡聚糖凝膠柱色譜重復(fù)分離純化。應(yīng)用聚酰胺色譜法及葡聚糖凝膠柱色譜法對(duì)蒽醌苷分離均能取得良好效果。如

四、醌類化合物提取和分離大黃藥材粗粉

70％甲醇提取

提

取

液

-LH20葡聚糖凝膠柱色譜

70％甲醇洗脫

分段搜集

二蒽酮苷

蒽醌二葡萄糖苷

蒽醌單糖苷

游離苷元

分子量由大至小依次洗脫

蒽醌類化合物專家講座第66頁一、概述二、

結(jié)構(gòu)與分類三、醌類化合物理化性質(zhì)四、蒽醌類化合物提取與分離五、醌類化合物光譜特征第五章蒽醌類化合物蒽醌類化合物專家講座第67頁（一）蒽醌類化合物紫外光譜特征羥基蒽醌有五個(gè)吸收峰，分別由苯樣結(jié)構(gòu)和醌樣結(jié)構(gòu)引發(fā)A部分有苯甲酰基結(jié)構(gòu)，可給出252及325nm強(qiáng)峰和中強(qiáng)峰B部分含有醌樣結(jié)構(gòu)，可給出272及405nm吸收峰

除此以外，在230nm處有一強(qiáng)吸收峰所以共有五峰

五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第68頁峰1~230nm：與羥基數(shù)目相關(guān)峰2240~260nm(A)

峰3262~295nm(B)：與β羥基相關(guān)峰4305~389nm(A)峰5>400nm：與α羥基相關(guān)(B環(huán)中羰基引發(fā)）272~405nm，由醌樣結(jié)構(gòu)引發(fā)第Ⅲ、Ⅴ峰252~322nm，由苯甲酰結(jié)構(gòu)C6H4C=O引發(fā)第Ⅱ、Ⅳ峰蒽醌類化合物專家講座第69頁與結(jié)構(gòu)關(guān)系：

峰1與結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)目相關(guān)，羥基越多，其位置吸收峰波長(zhǎng)越長(zhǎng)，峰1波長(zhǎng)與羥基位置(α、β)無關(guān)，強(qiáng)度主要取決于α羥基數(shù)目。當(dāng)蒽醌母核上有1～4個(gè)酚羥基時(shí)，則表現(xiàn)出λmax222.5nm、

225nm、230(±2.5nm)、236nm

（P98表5-5）。峰3由醌樣結(jié)構(gòu)引發(fā)，峰位和強(qiáng)度主要受β酚羥基影響，β酚羥基能夠經(jīng)過蒽醌母核向羰基供電，使該峰紅移，強(qiáng)度亦增強(qiáng)。普通蒽醌母核上含有β酚羥基則峰3吸收強(qiáng)度均在4.1以上，若吸收強(qiáng)度lgε低于4.1，表示無β酚羥基。五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第70頁五、醌類化合物光譜特征峰4：如α位有供電子基，則峰位紅移，強(qiáng)度降低；如取代基處于β位，則吸收峰強(qiáng)度增大。峰5：主要受α羥基影響，α羥基數(shù)目越多，λmax紅移就越多普通有以下規(guī)律：①無α-OH，λmax為356～362.5nm②一個(gè)α-OH，λmax為400～420nm③二個(gè)α-OH，1,8位二羥基蒽醌λmax為400～420nm，1,5位二羥基蒽醌λmax為418～440nm，1,4位二羥基蒽醌λmax為430～500nm④三個(gè)α-OH，在λmax485～530nm有兩個(gè)或兩個(gè)以上吸收峰⑤四個(gè)α-OH，可在λmax540～560nm出現(xiàn)多重峰蒽醌類化合物專家講座第71頁(二)蒽醌衍生物紅外光譜特征

主要是苯環(huán)、羰基和羥基特征。普通范圍：羥基?OH3600～3100cm-1羰基?C＝O1675～1653cm-1苯環(huán)?Ar1600～1480cm-1飽和直鏈C=O伸縮頻率為1715cm-1，因?yàn)檩祯驶粒挛淮嬖诠曹楏w系，故未取代蒽醌伸縮頻率為1675cm-1。有了取代基，則羰基伸縮頻率和吸收強(qiáng)度都將改變。吸電子基團(tuán)使頻率變高，波數(shù)增加；供電子基團(tuán)使頻率變低，波數(shù)降低。五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第72頁1.羰基共振頻率與α羥基數(shù)目相關(guān)

五、醌類化合物光譜特征與結(jié)構(gòu)關(guān)系:αOH數(shù)

蒽醌類型

游離C=O頻率

締合C=O頻率

C=O頻率差

0

無α-OH

1678～1653

――

1

1-OH

1675～1647

1637～～1621

24～38

2

1,4或1,5-二OH

――

1645～1608

2

1,8-二OH

1678～～1661

強(qiáng)度低

1626～1616

40～57

3

1,4,5-三OH

――

1616～～1592峰形變寬

4

1,4,5,8-四OH

――

1592

～1572

與C＝C骨架振動(dòng)重疊，難以區(qū)分

蒽醌類化合物專家講座第73頁2.羥基頻率與結(jié)構(gòu)關(guān)系羥基蒽醌羥基伸縮振動(dòng)譜帶與羥基位置親密相關(guān)：α-羥基因與相鄰羰基締合，吸收頻率移至3150cm-1以下，多與不飽和C-H伸縮振動(dòng)頻率相重合。β-羥基振動(dòng)頻率較α羥基高得多，在3600～3150cm-1之間，若只有一個(gè)β-羥基，則大多在3300～3390cm-1間有一個(gè)峰。若有多個(gè)β-羥基，則3600～3150cm-1之間可能有兩上或多個(gè)峰。五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第74頁三.蒽醌類化合物核磁共振譜特征1.母核芳?xì)銷MR信號(hào)質(zhì)子可分為兩類，α-芳?xì)涮幱隰驶?fù)屏蔽區(qū)，處于較低磁場(chǎng)，其峰中心在δ8.07左右。而β-芳?xì)涫荇驶绊戄^小，共振發(fā)生在較高磁場(chǎng)，中心位于δ6.67左右。在取代蒽醌中：如有孤立芳?xì)?，則應(yīng)出現(xiàn)單峰；如有鄰二芳?xì)?，則出現(xiàn)相互偶合兩個(gè)二重峰(J6～9Hz)；五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第75頁如有間二芳?xì)?，即兩個(gè)芳?xì)渲g有-OR或-OH，-COOH取代基，則出現(xiàn)相互偶合兩個(gè)二重峰(J1～3Hz)，這與鄰位二芳?xì)鋱D譜有顯著區(qū)分；

見下頁圖若兩個(gè)間位芳?xì)渲g有甲基取代，則有烯丙遠(yuǎn)程偶合，兩個(gè)芳?xì)渚憩F(xiàn)為兩個(gè)寬峰，其半峰寬約為4Hz左右。若結(jié)構(gòu)中有邊位三個(gè)或四個(gè)芳?xì)?，則表現(xiàn)為多重峰。2.取代基質(zhì)子信號(hào)：（教材P99）蒽醌衍生物中取代基種類、數(shù)目和位置不一樣，對(duì)芳?xì)浠瘜W(xué)位移、峰細(xì)微結(jié)構(gòu)均產(chǎn)生一定影響；反過來，蒽醌母查對(duì)取代基化學(xué)位移也有一定影響。分析這種相互作用引發(fā)NMR波譜特征，對(duì)結(jié)構(gòu)判定是大為有益。五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第76頁

甲氧基：芳環(huán)上甲氧基質(zhì)子化學(xué)位移約為4.0～4.5ppm單峰。且甲氧基可向芳環(huán)供電子，使鄰位及對(duì)位芳?xì)湎蚋邎?chǎng)位移約0.45ppm。

五、醌類化合物光譜特征芳香甲基：蒽醌核上-CH3質(zhì)子化學(xué)位移約2.1～2.9ppm，為單峰，或受鄰位質(zhì)子烯丙遠(yuǎn)程偶合而呈寬單峰，半峰寬約為2.2Hz，而正常甲基峰半峰寬為1～1.5Hz。詳細(xì)峰位與甲基在母核上位置(α或β)。蒽醌類化合物專家講座第77頁

相關(guān)，并受其它取代基影響.比如1，3，5-三羥基-6-甲基蒽醌，甲基處于羥基鄰位，受其影響較大2.16ppm。1,3,5-三羥基-7-甲基蒽醌,甲基處于羥基間位,受其影響較小2.41ppm。五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第78頁

羥甲基：與苯環(huán)相連-CH2OH，其CH2質(zhì)子化學(xué)位移約4.6ppm，(2H,d,這與-OCH3不一樣)，其-OH質(zhì)子化學(xué)位移約5.6ppm。

酚羥基及羧基：α-酚羥基與C＝O形成份子內(nèi)氫鍵，質(zhì)子共振發(fā)生在較低磁場(chǎng)區(qū)，約11～12ppm，單峰。當(dāng)只有一個(gè)α-酚羥基時(shí)，其化學(xué)位移普通大于12.25ppm，當(dāng)兩個(gè)羥基同處于羰基α位時(shí)，分子內(nèi)氫鍵減弱，其信號(hào)在11.6～12.1ppm。β-酚羥基化學(xué)位移多小于11ppm，位于較高場(chǎng)。－COOH質(zhì)子化學(xué)位移值范圍與β-酚羥基相同，但酚羥基為供電子基，可使鄰位及對(duì)位芳?xì)湫盘?hào)向高場(chǎng)移動(dòng)0.45ppm，而羧基則使鄰位芳?xì)湎虻痛艌?chǎng)移動(dòng)約0.8ppm。五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第79頁（四）蒽醌類化合物MS特征：蒽醌質(zhì)譜特征是相繼失去二分子CO碎片，形成m/z180(M-CO)及152(M-2CO)強(qiáng)峰，并在m/z90及76出現(xiàn)較強(qiáng)雙電荷離子五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第80頁如單羥基蒽醌和二羥基蒽醌分別失去三個(gè)CO和四個(gè)CO碎片而含有m/z140與128強(qiáng)峰。蒽醌甲基取代物在裂解時(shí)，常伴隨分子重排與環(huán)擴(kuò)張，形成含有很高穩(wěn)定性m/z139峰。五、醌類化合物光譜特征蒽醌類化合物專家講座第81頁（五）醌類化合物衍生物制備：1.甲基化反應(yīng)：（慣用甲基化試劑，與反應(yīng)官能團(tuán)關(guān)系)難易次序：醇OH<α-酚羥基<β-酚羥基<-COOH(與酸性相關(guān)）ex，曲菌素甲基化反應(yīng)：五、醌類化合物光