醫(yī)學(xué)西藥學(xué)課件-天然藥物化學(xué)課件第二章2下載課件

三、羥基反應(yīng)▓概述1、糖與苷的羥基反應(yīng)包括：醚化、酯化、縮醛（縮酮）化以及硼酸絡(luò)合反應(yīng)等。2、糖與苷中羥基的活潑順序?yàn)椋喊肟s醛羥基>伯羥基>C2-OH3、環(huán)狀椅式結(jié)構(gòu)中，e-OH比a-OH活潑。第一課件網(wǎng)（）2020年10月2日1

(一)醚化反應(yīng)1、含甲醚化、三甲基硅醚化和三苯甲醚化等.2、甲醚化常用方法①Haworth法?以硫酸二甲酯做試劑，在濃NaOH（30%）中進(jìn)行。?本法不常用2020年10月2日2②Purdic法?以碘甲烷做試劑，Ag2O做催化劑。?比Haworth法甲醚化能力強(qiáng)。?該法只能用于苷，不宜用于還原糖的甲醚化。?Kohn法—改良的Purdic法所用溶劑為DMF（二甲基甲酰胺），其甲醚化能力有所增強(qiáng)。2020年10月2日3③Hakomori法（箱守法）?以NaH與CH3I做試劑，二甲基亞砜（DMSO）做溶劑。?反應(yīng)機(jī)理為：第一課件網(wǎng)（）2020年10月2日4?優(yōu)點(diǎn)：一次反應(yīng)即可獲得全甲醚化產(chǎn)物，反應(yīng)速度大大加快。

?該法甲醚化能力最強(qiáng)，后處理相對(duì)簡(jiǎn)單。箱守法是最常用的甲醚化方法。

?缺點(diǎn)：NaH具有較強(qiáng)的還原能力，可能會(huì)使某些基團(tuán)發(fā)生還原反應(yīng)。2020年10月2日5④重氮甲烷法（CH2N2）

※

樣品+CH2N2/Et2O+MeOH→部分甲基化※

該法適合于含-COOH、-CHO的糖類化合物的部分甲醚化過(guò)程。2020年10月2日63、三苯甲醚化①使用三苯甲氯在吡啶溶液中與糖及其苷進(jìn)行反應(yīng)，可制得三苯甲醚類化合物。②本法可用于C6或C5伯羥基的保護(hù)，其脫除保護(hù)基也很方便，只要在HBr的醋酸溶液中室溫下放置即可。2020年10月2日7（二）酰化反應(yīng)（酯化反應(yīng)）1、常用?；磻?yīng)：乙?；c甲苯磺?；?、不同羥基反應(yīng)活性：C1-OH>C6-OH》C3最難3、磺酸酯水解時(shí)常引起羥基的構(gòu)型發(fā)生改變4、乙?；磻?yīng)特點(diǎn)：?反應(yīng)條件：溶劑為醋酐，催化劑多為吡啶、氯化鋅等。2020年10月2日8?室溫下放置即可得到全乙?；a(chǎn)物。?糖的乙?；磻?yīng)沒(méi)有選擇性，但催化劑的不同對(duì)乙?；a(chǎn)物的端基異構(gòu)現(xiàn)象有影響。5、?；磻?yīng)的作用：判斷糖分子結(jié)構(gòu)上-OH數(shù)目、保護(hù)-OH等2020年10月2日9

（三）縮醛化與縮酮化反應(yīng)1、概念：酮或醛在脫水劑存在下可與具有適當(dāng)空間位置的多元醇的二個(gè)羥基形成環(huán)狀縮酮或環(huán)狀縮醛的過(guò)程。2、常用的脫水劑：礦酸、無(wú)水ZnCl2、無(wú)水CuSO4等常用的多元醇：鄰二醇、1，3-二醇等2020年10月2日103、酮類易與順鄰二醇羥基生成五元環(huán)狀物；醛類易與1,3-二醇羥基生成六元環(huán)狀物。4、縮酮和縮醛衍生物性質(zhì)：對(duì)堿穩(wěn)定，對(duì)酸不穩(wěn)定。5、縮酮和縮醛反應(yīng)的作用：?作為某些羥基的保護(hù)劑?推測(cè)結(jié)構(gòu)中有無(wú)順鄰二醇羥基或1,3-二醇羥基結(jié)構(gòu)2020年10月2日11例如：制備3-O-甲基葡萄糖的反應(yīng)2020年10月2日126、丙酮與鄰二醇羥基生成的五元環(huán)狀縮酮稱為異丙叉衍生物，即丙酮加成物。?游離糖在生成異丙叉衍生物過(guò)程中，其氧環(huán)的大小可根據(jù)需要發(fā)生改變。

2020年10月2日13◆當(dāng)糖具有順鄰-OH時(shí)，在生成異丙叉衍生物過(guò)程中吡喃糖結(jié)構(gòu)可保留2020年10月2日14◆當(dāng)糖結(jié)構(gòu)中無(wú)順鄰-OH時(shí)，則在生成異丙叉衍生物過(guò)程中易轉(zhuǎn)變?yōu)檫秽墙Y(jié)構(gòu)。2020年10月2日157、糖與苯甲醛生成的六元環(huán)狀縮醛稱為苯甲叉衍生物。①吡喃糖與與苯甲醛生成的苯甲叉衍生物有順式與反式兩種構(gòu)象，其中順式還有O-內(nèi)位和H-內(nèi)位兩種存在方式。第一課件網(wǎng)（）2020年10月2日16順式（O-內(nèi)位）順式（H-內(nèi)位）4,6-O-苯甲叉-α-D-半乳吡喃糖甲苷2020年10月2日172020年10月2日18（四）硼酸的絡(luò)合反應(yīng)1、硼酸絡(luò)合反應(yīng)分二步進(jìn)行：①生成1：1的絡(luò)合物（兩個(gè)羥基地位不適宜產(chǎn)生中性酯）2020年10月2日19②二個(gè)-OH位置適宜，則繼續(xù)生成2：1的螺環(huán)狀絡(luò)合物。第一課件網(wǎng)（）2020年10月2日205、硼酸絡(luò)合反應(yīng)對(duì)二羥基位置的空間要求⑴開(kāi)鏈化合物：碳鏈上-OH越多，越易造成有利位置，越利于與硼酸的絡(luò)合。⑵環(huán)上的二-OH：※芳環(huán)-OH——鄰位易，間、對(duì)位次之；※五元、六元脂環(huán)——順鄰二-OH易絡(luò)合，反式鄰二-OH不作用。2020年10月2日21※α-羥酸（HO-C-COOH）可絡(luò)合[-COOH水化成-C(OH)3后再絡(luò)合]；※β-羥酸無(wú)作用。6、糖及其苷類化合物與硼酸發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的難易程度（從易到難）呋喃糖苷>五碳醛糖>六碳醛糖>吡喃糖苷7、硼酸絡(luò)合反應(yīng)的應(yīng)用①酸堿中和滴定；②通過(guò)離子交換、電泳、硅膠等色譜方法進(jìn)行分離與鑒定。2020年10月2日22第四節(jié)苷鍵的裂解一、酸催化水解反應(yīng)1、苷鍵性質(zhì)：苷鍵屬于半縮醛結(jié)構(gòu)，對(duì)堿穩(wěn)定，易為稀酸催化水解。2、酸催化水解常用試劑：水或稀醇3、酸催化水解常用催化劑：稀鹽酸、稀硫酸、乙酸與甲酸等。4、酸催化水解反應(yīng)機(jī)理：2020年10月2日235、酸水解反應(yīng)規(guī)律：⑴不同苷原子，酸水解順序?yàn)椋篘>O>S>C（從易到難）2020年10月2日24⑵呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解⑶酮糖較醛糖易水解⑷吡喃糖苷中：

五碳糖>甲基五碳糖>六碳糖>七碳糖》糖醛酸（從易到難）⑸有氨基取代的糖較-OH糖難水解，-OH糖又較去氧糖難水解。2020年10月2日252,6-二去氧糖>2-去氧糖>6-去氧糖>2-羥基糖>2-氨基糖（從易到難）⑹芳香屬苷較脂肪屬苷易水解。酚苷（如蒽醌苷）>醇苷（如萜、甾苷等）⑺苷元為小基團(tuán)——橫鍵的苷鍵比豎鍵易水解，即e>a苷元為大基團(tuán)——豎鍵的苷鍵比橫鍵易水解，即a>e2020年10月2日26⑻若N-苷處于酰胺或嘧啶環(huán)結(jié)構(gòu)中，因N原子已幾乎沒(méi)有堿性，該N-苷很難水解。朱砂蓮苷朱砂蓮素2020年10月2日276、酸水解催化反應(yīng)的應(yīng)用①

強(qiáng)酸條件下，苷水解后得到糖與苷元；②

弱酸條件下，苷水解后得到糖與次級(jí)苷。

7、用甲醇水解的方法，可以確定糖在苷中氧環(huán)的大小?！?/p>

以甲醇對(duì)苷進(jìn)行水解，生成的是糖的甲苷（非游離的糖?。?。而呋喃型糖甲苷與吡喃型糖甲苷的色譜行為不同，可資辨別。2020年10月2日28二、乙酰解反應(yīng)1．常用試劑：醋酐與酸2．反應(yīng)條件：一般在室溫下放置數(shù)天即可。3．反應(yīng)機(jī)理：與酸催化水解相似2020年10月2日294．反應(yīng)速率

⑴.苷鍵鄰位有電負(fù)性強(qiáng)的基團(tuán)或苷鍵鄰位羥基能乙酰時(shí)，苷鍵裂解反應(yīng)變慢。⑵.β-苷鍵葡萄糖雙糖乙酰解速率(1→6)>>(1→4)>(1→3)>(1→2)（從易到難）2020年10月2日305、乙酰解反應(yīng)特點(diǎn)：①

反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便；②

可開(kāi)裂部分苷鍵，得到單糖、低聚糖及苷元的酰化物；③

有時(shí)會(huì)發(fā)生糖的端基異構(gòu)化。2020年10月2日31三、堿催化水解和β消除反應(yīng)1、一般苷鍵對(duì)稀堿是穩(wěn)定的，但某些特殊的苷如酯苷、酚苷、烯醇苷、β-吸電子基取代的苷則易為堿所水解。2、反應(yīng)機(jī)理2020年10月2日324、β-消除反應(yīng)：

①概念：苷鍵的β-位有吸電子基團(tuán)者，可使苷元α-H活化，在堿液中與苷鍵起消除反應(yīng)而開(kāi)裂苷鍵，此反應(yīng)被稱為β-消除反應(yīng)。②剝落反應(yīng)：在1→3或1→4連接的聚糖中，還原端的游離醛（或酮）能活化鄰位氫而與3-O-或4-O-苷鍵起消除反應(yīng)。這樣堿就能使多糖還原端的單糖逐個(gè)被剝落，對(duì)非還原端則無(wú)影響。2020年10月2日332020年10月2日34四、酶催化水解反應(yīng)1、酶催化水解反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，專屬性高。2、酶催化水解反應(yīng)的用途：（1）根據(jù)獲得的次級(jí)苷與低聚糖可以推測(cè)苷元與糖、糖與糖之間的連接關(guān)系；（2）可以獲知苷鍵的構(gòu)型；2020年10月2日35（3）可獲得保持苷元結(jié)構(gòu)不變的真正苷元（即原苷元）。3、常用于苷鍵水解的酶：（1）苦杏苷酶：水解β-六碳醛糖苷鍵；（2）纖維素酶：水解β-葡萄糖苷鍵；（3）麥芽糖酶：水解α-葡萄糖苷鍵；（4）轉(zhuǎn)化糖酶：水解β-果糖苷鍵；（5）蝸牛酶：只水解β-苷鍵。2020年10月2日364、大多數(shù)酶均為基團(tuán)特異性酶即同工酶◆少數(shù)酶的立體選擇性非常高，只能水解某個(gè)化合物中的某個(gè)糖?！裟壳笆褂玫拿复蠖嗍俏刺峒兊幕旌厦?。5、pH值是影響酶解的一個(gè)重要因素6、在植物中苷與能水解該苷的酶往往是共生的。2020年10月2日37芥子苷芥子苷酶pH=7pH=3-4異硫氰酸酯腈2020年10月2日38五、過(guò)碘酸裂解反應(yīng)法（Smith降解法）1、特點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和、易得到原苷元2、反應(yīng)試劑：過(guò)碘酸鈉（NaIO4）與四氫硼鈉（NaBH4）3、反應(yīng)過(guò)程：分三步進(jìn)行（如下）2020年10月2日39①②③（縮醛結(jié)構(gòu)）2020年10月2日40①IO4-②BH4-③H+①HCl②t-BuO-③H+HOAc20（S）原人參二醇20（R）次皂苷20（S）20（R）人參二醇人參皂苷Rb1在不同條件下的水解情況2020年10月2日414、C-苷類：很難用酸催化水解。Smith降解法IO4-連有一個(gè)醛基的苷元5、smith降解法的適用范圍：①特別適合于那些苷元不穩(wěn)定的苷與C-苷的苷鍵之裂解。2020年10月2日42②本法不能應(yīng)用于那些苷元上有鄰二醇羥基以及有易被氧化基團(tuán)存在的苷?！鵶mith降解法中第二步是為了防止新生成的醛與醇進(jìn)一步縮合?！鵶mith降解法中第二步中生成的醇中間體具有真正的縮醛結(jié)構(gòu)，所以第三步能在非常弱的酸性條件下進(jìn)行水解。2020