天然藥物化學教學課件-11-3-

第11章黃酮類化合物(3)Flavonoids----黃酮類的檢識和鑒定2第十一章黃酮類化合物概述1黃酮類化合物的結構和分類2黃酮類化合物的理化性質(zhì)3黃酮類化合物的提取和分離4黃酮類化合物的檢識和結構鑒定53黃酮類化合物的結構鑒定一紫外光譜

二1H-NMR

三13C-NMR

四質(zhì)譜黃酮類化合物的UV譜圖45黃酮類化合物的結構鑒定苯甲?；鶐I：220~280nm桂皮酰基帶I：300~400nm紫外UV隨著母核的不同位置引如OH等發(fā)色團，化合物也出現(xiàn)特征的紫外吸收光譜。而且，OH/OCH3

/O-

的供電子作用強弱的有差別。

原理：目的：1根據(jù)待測樣品的UV光譜的特征初步判斷其結構母核。

2待測樣品在甲醇中加入各種診斷試劑后的UV光譜

判斷大致的取代模式。6兩者UV光譜圖形相似，但帶I位置不同。整個母核上氧取代程度越高，則帶I將向長波方向位移（紅移）。

不同類型黃酮的UV基本特征a.b.黃酮黃酮醇7帶II吸收峰為主峰，

帶I很弱，常在主峰的長波方向有一肩峰。c.

d.不同類型黃酮的UV基本特征異黃酮、二氫黃酮二氫黃酮醇8共同特征是帶I很強，為主峰而帶II則較弱，為次強峰。帶I的位置不同。e.

f.不同類型黃酮的UV基本特征查耳酮橙酮類9不同類型黃酮的UV基本特征峰形帶II（240~285nm，苯甲酰系統(tǒng)）帶I（300~400nm，桂皮酰系統(tǒng)）類型取代240-285304-350黃酮類OH取代可以使相應的帶I或II紅移，Ｂ環(huán)具有３’,4’羥基，帶II為雙峰328-385黃酮醇類（3-OR）352-385黃酮醇類（3-OH）245-270300-400異黃酮類B環(huán)OH和OMe對帶I影響不大270-295二氫黃酮220-270340-390查爾酮類2’-OH使帶I紅移370-430橙酮類帶I有3-4個小峰10診斷試劑在結構測定中的應用常用的診斷試劑：

堿性試劑：甲醇鈉(NaOCH3)；

醋酸鈉(NaOCOCH3)

絡合試劑：三氯化鋁(AlCl3)；

三氯化鋁/鹽酸(AlCl3/HCl)目的：待測樣品在甲醇中加入各種診斷試劑后的UV光譜

判斷大致的取代模式。原理：

母核上OHO-時，從而增加電子云密度和流動性，

供電子作用增強，引起相應峰帶的最大吸收峰紅移。概述醋酸鈉/硼酸(NaOCOCH3/H3BO3)11診斷試劑在結構測定中的應用1.NaOMe：堿性強，酚OH易形成鈉鹽。PhOHPhO-Na+，從而增加電子云密度和流動性紅移。2.NaOAc：

未熔融:堿性較弱，只能使黃酮母核上酸性較強的酚OH解離而使UV譜紅移。

熔融：堿性,表現(xiàn)出與NaOMe類似的效果。12診斷試劑在結構測定中的應用3.NaOAc/H3BO3：用于鑒定鄰二酚OH。在醋酸鈉堿性下，鄰二酚OH與硼酸絡合，酚OH變成O-，引起峰帶紅移。NaOAc/H3BO313診斷試劑在結構測定中的應用4.AlCl3和AlCl3/HCl：

分子中有3-OH，5-OH，鄰二酚OH時，可與Al3+絡合，引起吸收峰紅移。鋁絡合物穩(wěn)定性：

黃酮醇3-OH＞黃酮5-OH＞二氫黃酮5-OH＞鄰二酚OH＞二氫黃酮醇3-OHAlCl3和AlCl3/HCl14診斷試劑對黃酮類化合物UV譜圖的影響及結構的關系診斷試劑帶II帶I歸屬NaOCH3紅移40-60nm,強度不降示有4’-OH紅移50-60nm,強度下降示有3-OH,

但無4’-OH吸收譜隨時間延長而衰退示有對堿敏感的取代方式NaOAc（未熔融）紅移5-20nm在長波一側(cè)有明顯肩峰示有7-OH示有4’-OH，但無3或7-OHNaOAc（熔融）紅移40-65nm強度下降示有4’-OH吸收譜隨時間延長而衰退示有對堿敏感的取代方式15診斷試劑帶II帶I歸屬NaOAc/H3BO3紅移5-10nm示A環(huán)有鄰二酚羥基，但不包括5,6-二羥基紅移12-30nm示B環(huán)有鄰二酚羥基AlCl3及AlCl3/HClAlCl3/HCl譜圖

=AlCl3譜圖

示結構中無鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜圖

≠AlCl3譜圖

示結構中可能有鄰二酚羥基帶I或Ia紫移30-40nm示B環(huán)有鄰二酚羥基帶I或Ia紫移50-65nm示A、B環(huán)上均有鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜圖

=CH3OH譜圖

示無3-或5-OHAlCl3/HCl譜圖

≠CH3OH譜圖

示可能有3-或5-OH帶I紅移35-55nm示只有5-OH帶I紅移60nm示只有3-OH帶I紅移50-60nm示可能同時有3-和5-OH帶I紅移17-20nm除5-OH外，還有6-含氧取代診斷試劑對黃酮類化合物UV譜圖的影響及結構的關系16練習----蘆丁的UV光譜CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3/HClNaOCOCH3NaOCOCH3/H3BO3259,266sh,299sh,359272,327,410275,303sh,433271,300,364sh,402271,325,393262,298,387紅移51nm有4’-OH紫移31nmB環(huán)有鄰二酚羥基紅移12nm有7-OH紅移28nmB環(huán)有鄰二酚羥基紅移43nm有5-OH17核磁共振目的：準確鑒定所分離黃酮類化合的具體結構

1H-NMR

13C-NMR

HMBCHSQCNOESYMS一維二維18黃酮類化合物的氫核磁共振譜19黃酮類化合物的碳核磁共振譜核磁共振儀器201H-NMR的基本知識偶合與裂分氫質(zhì)子可以和旁邊的質(zhì)子（1-3）發(fā)生偶合裂分，使其氫譜表現(xiàn)為n+1重峰的信號，而且偶合常數(shù)隨著距離的增大而減小。21鄰位偶合，J=6-8HZ間位偶合，J=1-3HZ3個H，4重峰2個H，3重峰22氫核磁共振在黃酮類結構分析中的應用常用溶劑:CDCl3、DMSO-d6、CD3OD、C5H5N;當用DMSO-d6

時:

5-OH:δ12.40;7-OH:δ10.93;3-OH:δ9.70。加入D2O交換后，OH信號消失。231H-NMR在黃酮結構分析中的應用

A環(huán)質(zhì)子B環(huán)質(zhì)子C環(huán)質(zhì)子糖上質(zhì)子取代基團質(zhì)子

芳環(huán)質(zhì)子芳環(huán)質(zhì)子與類型有關端基質(zhì)子

-OH、-CH3、其他質(zhì)子-OCH3、-OCOCH3

黃酮類化合物各質(zhì)子的信號特征（δ、峰形狀、J、峰面積）符合芳環(huán)質(zhì)子規(guī)律24黃酮類化合物A/B/C環(huán)的取代模式A環(huán)取代模式B環(huán)取代模式C環(huán)25黃酮類化合物1H-NMR譜6-Hδ5.7－6.9(d,J=2.5Hz)8-H

δ5.7－6.9(d,J=2.5Hz)6-H信號總比8-H高場H-6H-8黃酮、黃酮醇、異黃酮6.0-6.2,d6.3-6.5,d上述化合物7-O-糖苷6.2-6.4,d6.5-6.9,d二氫黃酮、二氫黃酮醇5.7-6.0,d5.9-6.1,d上述化合物7-O-糖苷5.9-6.1,d6.1-6.4,d5,7-二O取代A環(huán)265-H7.9－8.2(d,J=9.0Hz)

6-Hδ6.7－7.1(dd,J=9.0,2.5Hz)8-H

δ6.7－7.0(d,J=2.5Hz)黃酮、黃酮醇、異黃酮二氫黃酮、二氫黃酮醇H-57.9-8.2,d7.7-7.9,dH-66.7-7.1,dd6.4-6.5,ddH-86.7-7.0,d6.3-6.4,d7-O取代A環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜277-取代黃酮實例刺槐亭28H-2’,6’H-3’,5’二氫黃酮7.1-7.3,d6.5-7.1,d二氫黃酮醇7.2-7.4,d異黃酮7.2-7.5,d查耳酮7.4-7.6,d橙酮7.6-7.8,d黃酮7.7-7.9,d黃酮醇7.9-8.1,dB環(huán)質(zhì)子形成H-2’,6’及H-3’,5’兩組形成AA’BB’系統(tǒng)總體比A環(huán)質(zhì)子低場H-2’,6’比H-3’,5’低場4’-O取代B環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜294′-取代黃酮實例芹菜素30H-2’H-6’黃酮類3’,4’-OH及3’-OH,4’-OMe7.2-7.3,d7.3-7.5,dd黃酮醇類3’,4’-OH及3’-OH,4’-OMe7.5-7.7,d7.6-7.9,dd黃酮醇類3’-OMe,4’-OH7.6-7.8,d7.4-7.6,dd黃酮醇類3’,4’-OH,3-O-糖7.2-7.5,d7.3-7.7,dd對于黃酮與黃酮醇H-5’作為一個二重峰(d,J=8.5Hz)出現(xiàn)在6.7-7.1處H-2’(d,J=2.5Hz)及H-6’(dd,J=8.5,2.5Hz)信號出現(xiàn)在7.2-7.9異黃酮、二氫黃酮及二氫異黃酮H-2’,5’,6’作為一個多重峰出現(xiàn)在6.7-7.13’,4’-二O取代B環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜31

若3'位和5'位取代基相同時，H-2',H-6'作為一個單峰，出現(xiàn)在δ6.50~7.50。若3'位和5'位取代基不相同時，H-2',H-6'將以不同的化學位移分別作為二重峰出現(xiàn)，J=2.0Hz。3’,4’,5’-三O取代B環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜32楊梅素3′,4′,5′-取代黃酮實例33

H-3常作為一個尖銳的單峰信號出現(xiàn)在δ6.3處，常會與H-6或H-8相混，應注意區(qū)別H-2常作為單峰出現(xiàn)在較低場區(qū)

δ7.6-7.8(1H,s,CDCl3)

δ8.5-8.7(1H,s,DMSO-d6)C環(huán)黃酮及異黃酮黃酮類C環(huán)1H-NMR譜34黃酮類C環(huán)1HNMR實例芹菜素黃酮35黃酮類C環(huán)1HNMR實例奧洛波爾異黃酮36黃酮類C環(huán)1HNMRH-2δ5.2(1H,dd,Jtrans=11.5,Jcis=5.0Hz)H-3δ2.8(1H,dd,J=17.0Hz,J=11.5Hz)(1H,dd,J=17.0Hz,J=5.0Hz)二氫黃酮37黃酮類C環(huán)1HNMR實例甘草素二氫黃酮38黃酮類C環(huán)1HNMR實例二氫黃酮醇二氫黃酮醇3-O糖苷H-24.8-5.0,d,J=11Hz5.0-5.6,d,J=11HzH-34.1-4.3,d,J=11Hz4.3-4.6,d,J=11Hz二氫黃酮醇39黃酮類C環(huán)1HNMR實例二氫槲皮素二氫黃酮醇40黃酮類C環(huán)1HNMRH-α6.5-6.7(1H,d,J=17.0Hz)H-β7.3-7.7(1H,d,J=17.0Hz)芐氫

6.5-6.7(1H,s,CDCl3)6.4-6.9(1H,s,DMSO-d6)查耳酮及橙酮41黃酮類化合物1H-NMR譜糖上H-1’黃酮醇3-O-鼠李糖苷5.0-5.1黃酮醇3-O-葡萄糖苷5.7-6.0黃酮類7-O-葡萄糖苷4.8-5.2黃酮類4’-O-葡萄糖苷黃酮類5-O-葡萄糖苷黃酮類6-及8-C-糖苷二氫黃酮醇3-O-葡萄糖苷4.1-4.3二氫黃酮醇3-O-鼠李糖苷4.0-4.2糖42黃酮類1HNMR實例芹菜素-7-O葡萄糖苷43黃酮類化合物1HNMRH－CH3甲基2.04-2.45(3H,s)乙酰氧基2.30-2.45(3H,s)甲氧基3.45-4.10(3H,s)δ5－OH：≈12ppmδ7－OH：≈11ppmδ3－OH：≈10ppm其他取代基4413C-NMR在黃酮類化合物結構鑒定中的應用苷化位移黃酮類化合物取代圖式骨架類型45黃酮類化合物骨架類型C=OC-2/C-βC-3/C-α類型168.6-169.8137.8-140.7122.1-122.3異橙酮類174.5-184.0160.5-163.2104.7-111.8黃酮類－149.8-155.4122.3-125.9異黃酮類－147.9136.0黃酮醇類182.5-182.7146.1-147.7111.6-111.9=CH-橙酮類188.0-197.0136.9-145.4116.6-128.1查耳酮類－75.0-80.342.8-44.6二氫黃酮類－82.771.2二氫黃酮醇類46黃酮類化合物取代圖式XZiZoZmZpOH+26.6-12.81.6-7.1OCH3+31.4-14.41.0-7.847黃酮類化合物中糖的連接位置糖上苷化位移和C－1信號苷化位移C-1（氧苷）＋4.0－＋6.0苷化位置C-1(糖)7或2’,3’,4’100.0-102.55-O-葡萄糖苷104.37-O-鼠李糖苷99.0苷元苷化位移直接相連的C高場位移鄰對位C低場位移對位碳的位移幅度大且恒定苷化位移48質(zhì)譜在黃酮類化合物鑒定中的應用方法：EI-MS（電子轟擊質(zhì)譜）、FD-MS（場解吸質(zhì)譜）、FAB-MS（快原子轟擊質(zhì)譜）苷元：EI-MS可得到分子離子峰(強,往往為基峰)；苷：用FD-MS、FAB-MS或?qū)⑦白鞒杉谆蛉谆杳鸦苌?，再測EI-MS。49原理：主要碎片離子峰為裂解途徑I

產(chǎn)生的A1+和B1

+及裂解途徑II產(chǎn)生的B2+作用：（1）母核確定；（2）

A、B-環(huán)取代情況確定裂解途徑I和IIEI-MS裂解規(guī)律途徑IRDA裂解途徑II

通常，上述兩種基本裂解途徑是相互競爭、相互制約的。50結構研究中注意的問題立體構型

化學法單晶X-衍射法核磁共振法圓二色光譜及CD激子手性法Wessely-Moser重排

立體構型黃酮類6-及8-C-糖苷在常規(guī)酸水解的條件下不能被水解，而是發(fā)生互變，成為6-和8-C-糖苷的混合物。51習題有下列四種黃酮類化合物A、R1＝R2＝HB、R1＝H,R2＝RhaC、R1＝Glc,R2＝HD、R1＝Glc,R2＝Rha比較其酸性及極性的大小:

酸性()＞()＞()＞()極性()＞()＞()＞()比較這四種化合物在如下三種色譜中Rf值大小順序:(1)硅膠TLC(條件CHCl3—MeOH4:1展開),Rf值()＞()＞()