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文檔簡介

?中藥化學(xué)?電子版超全筆記中藥化學(xué):是一門結(jié)合中醫(yī)藥根本理論和臨床用藥經(jīng)驗(yàn),主要運(yùn)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(yuǎn)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(xì)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(kuò)散到高場強(qiáng)的場發(fā)射區(qū)域進(jìn)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α-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,根本碳架多具有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〔volatileoil〕: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、與水不相混溶的油狀液體的總稱。吉拉德〔girard〕試劑:是一類帶季銨基團(tuán)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別離。酯皂苷:三萜皂苷中的酯苷,又稱酯皂苷〔estersaponins〕。次皂苷:當(dāng)原生苷由于水解或酶解,局部糖被降解時,所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元〔prosapogenins〕。強(qiáng)心苷〔cardiacglycosides〕: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(qiáng)心苷元與糖縮合的一類苷。甾體皂苷〔steroidalsaponins〕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,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(jī)化合物,大多數(shù)具有氮雜環(huán)結(jié)構(gòu),呈堿性并有較強(qiáng)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(tuán)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響。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反響:莨菪堿〔或阿托品〕和東莨菪堿用發(fā)煙硝酸處理,分子中的莨菪酸局部發(fā)生硝基化反響,生成三硝基衍生物,再與堿性乙醇溶液反響,生成紫色醌型結(jié)構(gòu),漸變成暗紅色,最后顏色消失的反響。┌可水解鞣質(zhì)〔hydrolysabletannins〕: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)〔condensedtannins〕: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(jìn)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(jìn)行再次結(jié)晶的過程稱為重結(jié)晶。鹽析:在混合物水溶液中參加易溶于水的無機(jī)鹽,最常用的是氯化鈉,至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(jī)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(kuò)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(yuǎn)。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、使用平安方便的新藥,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根本藥物,如麻黃素〔麻黃堿〕、黃連素〔鹽酸小檗堿〕、阿托品〔atropine〕、利血平(reserpine)、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(kuò)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,其本錢很高。一般來講,植物的親緣關(guān)系相近,那么其所含的化學(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(qiáng),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(diǎn),使之能夠符合開發(fā)成為新藥的條件。第二章中藥化學(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(diǎn)是根據(jù)相似相溶的原那么,以最大限度地提取所需要的化學(xué)成分,溶劑的沸點(diǎn)應(yīng)適中易回收,低毒平安。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,再用油水別離器或有機(jī)溶劑萃取法,將這類成分自餾出液中別離。第三章糖和苷類化合物·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,酸催化水解反響一般在水或稀醇溶液中進(jìn)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(diǎn)?答:酶是專屬性很強(qiáng)的生物催化劑,酶催化水解苷鍵時,可防止酸堿催化水解的劇烈條件,保護(hù)糖和苷元結(jié)構(gòu)不進(jìn)一步變化。酶促反響具有專屬性高,條件溫和的特點(diǎn)。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α-苷酶只能水解α-糖苷鍵,而β-苷酶只能水解β-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,還可以保存局部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。·如何用斐林試劑反響鑒定多糖或苷?答:復(fù)原糖能使斐林試劑復(fù)原,產(chǎn)生磚紅色氧化亞銅沉淀。此反響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(fù)反響,水解后呈正反響或水解后生成的沉淀比水解前多,那么說明含有多糖或苷。第四章醌類化合物·為什么β-OH蒽醌比α-OH蒽醌的酸性大。答:因?yàn)棣?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(qiáng)。而α-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)以下物質(zhì)Gibb′s反響呈陽性的是:【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別離香豆素?·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(jī)溶劑和甲醇、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(jī)溶劑?!?〕具內(nèi)酯通性,遇堿開環(huán)、遇酸閉合,具有異羥肟酸鐵反響?!?〕可發(fā)生環(huán)合、加成、氧化等反響?!ぬ崛e離:〔1〕系統(tǒng)溶劑法;〔2〕堿溶酸沉法;〔3〕水蒸氣蒸餾法;〔4〕色譜別離法。labat反響應(yīng)用于區(qū)別何種基團(tuán)?labat反響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,反響呈陽性者為7,8-呋喃香豆素,陰性者為6,7-呋喃香豆素。寫出異羥肟酸鐵反響的反響式。答:異羥肟酸鐵反響香豆素·顯色反響1.異羥肟酸鐵反響在堿性條件下,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.酚羥基反響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。假設(shè)酚羥基的鄰對位無取代時,可與重氮化試劑反響→紅色至紫紅色??梢耘袛嗳〈恿u基的鄰對位有無取代3.Gibb's反響與酚羥基對位的活潑氫縮合→藍(lán)色。假設(shè)C6位無取代→藍(lán)色,假設(shè)有取代那么負(fù)反響。判斷C6位有無取代基4.Emerson反響與酚羥基對位的活潑氫反響→紅色。用以判斷C6位有無取代基存在。香豆素·提取別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,由此可選擇適宜的溶劑進(jìn)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)合其他別離方法進(jìn)行別離?!A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)別離?!に羝麴s法:小分子的香豆素具有揮發(fā)性,可用水蒸汽蒸餾法進(jìn)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。·色譜別離法:常用于結(jié)構(gòu)相近的香豆素化合物。柱色譜別離~慎用堿性氧化鋁。香豆素·結(jié)構(gòu)測定·紫外光譜〔UV〕:未取代的香豆素可在λmax274nm(logε4.03)和311nm〔logε3.72〕有兩個吸收峰,分別為苯環(huán)和α-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α-吡喃酮,因此在紅外光譜中應(yīng)有α-吡喃酮的吸收峰1745~1715cm-1及芳環(huán)共軛雙鍵的吸收峰1645~1625cm-1特征,如果有羥基取代,還可有3600~3200cm-1的羥基特征吸收峰,另外還可見到C=C的骨架振動?!ず舜殴舱褡V:1.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δ6.1~6.3ppm和δ7.6~8.1ppm處〔J=7~9Hz〕。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C2C3C4C5C6C7C8C9C10δ(×10-6)160.4116.4143.6128.1124.4131.8116.4153.9118.8由表所見,C2屬羰基碳,處于最低場,一般在159~162ppm;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149~155ppm,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α-碳原子向高場位移,而β-碳向低場位移?!べ|(zhì)譜〔MS〕香豆素類化合物的根本質(zhì)譜特征是連續(xù)失去CO,而形成[M-CO]+及[M-2CO]+的碎片峰,其根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(qiáng)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(jìn)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Ⅰ、帶Ⅱ兩峰皆強(qiáng)┌黃酮帶Ⅰ峰位310~350nm└黃酮醇帶Ⅰ峰位350~385nm帶Ⅱ?yàn)橹鞣?、帶Ⅰ很弱┌異黃酮帶Ⅱ峰位245~275nm└二氫黃酮帶Ⅱ峰位270~295nm帶Ⅰ為主峰、帶Ⅱ較弱─查耳酮帶Ⅰ峰位340~390nm【帶Ⅱ〔nm〕帶Ⅰ〔nm〕黃酮類型250~280304~350黃酮250~280330~357黃酮醇〔3-OH取代〕250~280358~385黃酮醇〔3-OH游離〕245~275310~330(肩峰)異黃酮270~295300~330(肩峰)二氫黃酮、二氫黃酮醇220~270低強(qiáng)度340~390查耳酮230~270低強(qiáng)度370~430噢哢】】【結(jié)構(gòu)測定實(shí)例】從黃芩〔ScutellariabaicalensisGeorgi〕根中別離出的成分Ⅰ的結(jié)構(gòu)測定:

Ⅰ:淡黃色針晶,mp300~302℃〔dec〕

FeCl3反響:陽性

Mg-HCl反響:陽性

Gibbs反響:陰性

SrCl2反響:陰性

元素分析C16H12O6,計(jì)算值〔%〕C,64.00;H,4.03。實(shí)測值〔%〕C,63.82;H,4.21。MSm/z〔%〕:300〔M+,55.6〕,285〔100〕,118〔19.4〕

UVλmaxnm:

MeOH277328

NaOAc284390

AlCl3264(sh)284312353400

NaOMe284300400:3430、3200、1660、1610、1580

1H-NMR〔DMSO-d6〕δppm: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

δc163.8102.9182.1149.799.1157.2127.9156.5103

C1′2′3′4′5′6′OCH3

δc121.5128.5116.3161.5116.3128.561.1

化合物Ⅰ的結(jié)構(gòu)推測如下:

根椐UV光譜,顯色反響和1H-NMRδ7.81ppm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反響呈陰性,示無8-H。SrCl2反響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-NMR3.82ppm處的信號示AⅠ(5,7,4′-三羥基-8-甲氧基黃酮)環(huán)有一個-OCH3,6.20ppm處的信號示有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〕。13CNMR示為黃酮骨架碳的歸屬。綜合上述結(jié)果,Ⅰ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(qiáng)到弱順序是:7,4′-二羥基>7-或4′—OH>一般酚羥基>5-OH黃酮類·顯色反響復(fù)原反響:1.鹽酸-鎂粉反響: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復(fù)原成紅色至紫紅色,個別的顯藍(lán)或綠色〔如7、3′、4′-三羥基二氫黃酮〕。而異黃酮不顯色。此反響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〕反響:二氫黃酮的專屬性反響,生成紅~紫紅色,而其它類不顯色,故可用于鑒別。3.鈉汞齊復(fù)原反響:向黃酮類化合物的乙醇溶液中參加鈉汞齊,放置數(shù)分鐘至數(shù)小時或加熱,過濾,濾液用鹽酸酸化,那么黃酮、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)合反響:假設(shè)黃酮類成分有3-OH、4-OH、或5-OH、4-羰基或鄰二酚羥基,那么可與某些金屬鹽類試劑反響生成有色絡(luò)合物,可用于鑒別。1.三氯化鋁反響:與具上述結(jié)構(gòu)的黃酮反響→黃色或使原來黃色加深,并有黃或黃綠色熒光,可用于鑒別與定量分析。2.鋯鹽-枸櫞酸反響: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.氨性氯化鍶反響:與具有鄰二酚羥基黃酮反響→綠至棕色乃至黑色沉淀。4.三氯化鐵反響: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。與堿的反響:黃酮類化合物溶于堿性溶液中生成黃~橙色。與五氯化銻的反響:這是查耳酮類特有的反響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反響:是5-OH對位未被取代的黃酮類化合物的鑒別反響。將樣品溶于吡啶中,參加Gibbs試劑即顯藍(lán)或藍(lán)綠色。②黃酮類成分的顏色與結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?【答案】黃酮類顏色與根本骨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。③黃酮類化合物的酸性強(qiáng)弱與結(jié)構(gòu)有何關(guān)系?【答案】黃酮類的酸性強(qiáng)弱與酚OH取代位置及數(shù)目有關(guān),酸性強(qiáng)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。④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,4′-OCH3黃酮〔C〕,3、5、7三OH4′-〔glu〕2黃酮苷〔D〕,請?jiān)O(shè)計(jì)提取別離以上成分的方法,可用流程表示?!敬鸢浮竣萑绾斡没瘜W(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響?〕【答案】NaBH4反響紫紅色,MgAc反響,紫外光下天藍(lán)色,熒光,Mg-HCl,陽性,即紅色,說明此白色成分為二氫黃酮類?!簿C合題〕某化合物為淡黃色結(jié)晶(Ⅰ)分子式為C27H30O15Molish反響(+)Mg-HCl反響紅色,二氯氧鋯乙醇液呈黃色,加枸櫞酸和水稀釋后黃色不退,將(Ⅰ)用稀酸加熱水解有黃色沉淀生成,精制后為(Ⅱ),水解液紙層析檢識含葡萄糖和鼠李糖,(Ⅰ)以箱守法全甲基化的再水解,糖局部檢識為3,4,6-三甲氧基-D-glu和2,3,4-三甲氧基-l-鼠李糖。(Ⅰ)、(Ⅱ)光譜數(shù)據(jù)如下:UV入Max(nm)晶Ⅰ晶ⅡMEOH266,364266,367NaoMe267,425(dec)278,316,418(dec)AICl3266,299(sh)268,303(sh)353,424350,424AICl3/HCl266,300(sh)269,303(sh)350,422348,424NaOAC264,303274,303,387385,419(sh)NaoAC/H3BO3265,366267,367(Ⅰ)的1H-NMR(CCl4,TMS內(nèi)標(biāo)),δPPM(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=8.5Hz)8.4(2H,d,J=8.5Hz)根據(jù)以上條件,推測(Ⅰ)、(Ⅱ)結(jié)構(gòu),說明理由,寫出H的質(zhì)子歸屬。(1)Molish反響(+)Mg-HCl(+)二氯氧鋯乙醇液(+),加枸櫞酸黃色不褪,(Ⅰ)示為黃酮苷,且3-OH游離。(2)水解后,帶Ⅰ(+)51nm,示含4′-OH,NaOAc光譜帶Ⅱ+8nm,示含7-OH,與晶Ⅰ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(diǎn)?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(diǎn),其半縮醛C1-OH性質(zhì)不穩(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、本錢低、提油率高等優(yōu)點(diǎn),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?!?〕.溶劑提取法,此法得到的揮發(fā)油含雜質(zhì)較多,因?yàn)槠渌苄猿煞秩鐦渲?、油脂、蠟、葉綠素等也同時被提出,故必須進(jìn)一步精制提純?!?〕.吸收法常用來提取貴重的揮發(fā)油,如玫瑰油、茉莉花油常采用吸收法進(jìn)行。吸收揮發(fā)油后的油脂可直接供香料工業(yè)用,也可參加無水乙醇共攪,醇溶液減壓蒸去乙醇即得精油?!?〕.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?!?〕.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(diǎn)。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(jì)一流程將它們別離揮發(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)的測定十分必要。化學(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(shí)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。如呈酸性反響,那么表示揮發(fā)油中含有游離酸性成分;如呈堿性反響,那么表示揮發(fā)油中含有堿性成分。│2.酚類將少許揮發(fā)油溶于乙醇中,參加三氯化鐵的乙醇溶液,如產(chǎn)生藍(lán)色、藍(lán)紫或綠色反響,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)生銀鏡反響,那么表示醛類等復(fù)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,那么表示有羰基類化合物存在。│4.內(nèi)酯類化合物于揮發(fā)油的吡啶溶液中參加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)滴加溴的氯仿溶液,如產(chǎn)生藍(lán)色、紫色或綠色,那么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參加濃硫酸,如有奧類衍生物存在,那么應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色或紫色反響。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,而且由于別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〔85∶15〕。[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〕別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(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用于揮發(fā)油成分的別離、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)那么充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別離有那些方法?①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,然后逐滴參加乙醚、丙酮或乙醚:丙酮(1:1)的混合溶劑(參加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,但難以別離完全,不易獲得純品。②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。③色譜別離法:色譜法是目前別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?·氯化氫丙酮法:此法適用于多數(shù)Ⅱ型強(qiáng)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存α-去氧糖。3.堿水解:堿試劑可使強(qiáng)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?qiáng)心苷中?;!?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(qiáng)心苷·顏色反響根據(jù)顏色反響發(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響一般在無水條件下經(jīng)酸作用,能產(chǎn)生各種顏色反響。常見有:乙酐濃硫酸〔Liebermann-Burchard〕反響:取樣品溶于冰乙酸,加濃硫酸-乙酐〔1∶20〕數(shù)滴→紅→紫→藍(lán)→綠→污綠等變化,最后褪色。Salkowski反響:將樣品溶于氯仿,加濃硫酸靜置,;硫酸層呈血紅色或藍(lán)色,氯仿層有綠色熒光。Tschugaev反響:取樣品溶于冰乙酸,加幾粒氯化鋅及乙酰氯共熱,或取樣品溶于氯仿,加冰乙酸、乙酰氯和氯化鋅煮沸,反響液呈紫紅→藍(lán)→綠的變化。Rosen-Heimer反響:將樣品溶液點(diǎn)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反響:將樣品溶液點(diǎn)在濾紙上,噴20%五氯化銻的氯仿溶液〔不含乙醇和水〕,于60~70℃加熱3~5min即可顯灰藍(lán)、藍(lán)、灰紫等顏色。作用于α、β不飽和內(nèi)酯環(huán)的反響可用于區(qū)別甲、乙型強(qiáng)心苷。甲型強(qiáng)心苷在堿性醇溶液中,能與以下活性亞甲基試劑作用而顯色,乙型強(qiáng)心苷無此類反響。Legal〔亞硝酰鐵氰化鈉〕反響:取樣品1~2mg,溶在2~3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,反響液呈深紅色并漸漸褪去。Raymond〔間二硝基苯〕反響〕: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〕反響〕:取樣品的醇溶液于試管中,加3,5-二硝基苯甲酸試劑3~4滴→紅色或紫紅色。Baljet〔堿性苦味酸試劑〕反響〕:取樣品的醇溶液于試管中,參加堿性苦味酸試劑數(shù)滴→橙色或橙紅色。以上反響均呈紅或紫紅、橙紅色。作用于α-去氧糖的反響Keller-Kiliani〔K-K〕反響乙酸層顯藍(lán)色…此反響是α-去氧糖的特征反響,對游離的α-去氧糖或α-去氧糖與苷元連結(jié)的苷都能呈色。占噸氫醇反響取樣品少許,加占噸氫醇試劑1ml,置沸水浴中3min,只要分子中有α-去氧糖都能呈紅色。本反響非常靈敏,可用于定量。對-二甲氨基苯甲醛反響將樣品的醇溶液點(diǎn)在濾紙上,噴對-二甲氨基苯甲醛試劑,于90℃加熱30s,分子中含α-去氧糖的強(qiáng)心苷可顯灰紅色斑點(diǎn)。過碘酸-對硝基苯胺反響取樣品的醇溶液點(diǎn)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,那么迅速在灰黃色背底上出現(xiàn)深黃色斑點(diǎn),置紫外光下觀察那么為棕色背底上現(xiàn)黃色熒光斑點(diǎn)。如再噴以5%NaOH甲醇溶液,那么色點(diǎn)轉(zhuǎn)為綠色。強(qiáng)心苷·波譜分析強(qiáng)心苷元的UV光譜具有△αβ五元內(nèi)酯環(huán)的強(qiáng)心苷元即甲型強(qiáng)心苷元在217~220nm〔logε4.20-4.24〕處呈現(xiàn)最大吸收。具有△αβ,δ六元內(nèi)酯環(huán)的強(qiáng)心苷元即乙型強(qiáng)心苷元在295~300nm(logε約3.93)處有特征吸收。強(qiáng)心苷元的IR光譜△αβ五元不飽和內(nèi)酯環(huán)的γC=O峰為特征吸收峰,一般在1800~1700cm-1處有兩個強(qiáng)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?!鳓力拢忙牧獌?nèi)酯環(huán)的強(qiáng)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.△αβ-γ-內(nèi)酯環(huán):C22-H在δ6.00~5.60內(nèi),呈寬的單峰,C21-2H在δ5.00~4.50ppm內(nèi),呈AB型四重峰,J=18Hz,或?qū)拞畏寤蛉胤濉?.C10和C13上的甲基在δ1.00ppm左右均為單峰。3.C10上連結(jié)的醛基在δ10.0~9.50ppm內(nèi)為單峰。4.C10上連結(jié)的羥甲基乙?;?,在δ4.50~4.00ppm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δ2.50~2.00ppm內(nèi)呈m峰,C17-H在δ2.80ppm左右,為m峰或dd峰,J=9.5Hz。6.C3-H為m峰,在苷元中約在δ3.90ppm,成苷后向低場位移。7.糖局部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(qiáng)心苷結(jié)構(gòu)也十分有用,此外還有以下用途:1.根據(jù)13C-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(qiáng)心苷分子中各糖基連接順序。4.可以判斷強(qiáng)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(jī)溶劑,季胺堿易溶于水│分子的大?。盒》肿由飰A易溶于水?!び绊懮飰A溶解度的因素┤功能團(tuán)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(tuán)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(jī)溶劑,可溶于極性較大的有機(jī)溶劑,難溶或不溶水。)游離生物堿┤└水溶性(數(shù)量少,易溶于水、酸水和堿水,可溶極性大的有機(jī)溶劑。不溶低極性有機(jī)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(jī)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(jī)酸└有機(jī)酸┤[小分子有機(jī)酸鹽溶解度>大分子有機(jī)酸鹽溶解度]└小分子有機(jī)酸:堿性★★★1.共軛酸堿的概念及堿性強(qiáng)度表示堿性基團(tuán)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(qiáng)弱與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系生物堿堿性強(qiáng)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(jī)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〕,那么堿性強(qiáng)。因此,不同雜化軌道堿性強(qiáng)弱順序是:sp3>sp2>sp季銨堿中的氮原子以離子狀態(tài)存在,同時含有以負(fù)離子形式存在的羥基,故顯強(qiáng)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(qiáng)。[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)、酰基、酯?;?、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(qiáng)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(qiáng)堿性。假設(shè)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)分子中一個氮原子質(zhì)子化,就形成了一個強(qiáng)吸電基團(tuán),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(tuán)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ΔpKa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)-場反響的影響。3.共軛效應(yīng):氮原子的孤電子對與具有π電子的基團(tuán)相連接時,由于形成ρ-π共軛,使該氮原子的堿性降低。在生物堿分子結(jié)構(gòu)中常見的ρ-π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?yàn)檫@類烯胺結(jié)構(gòu)通常含有以下平衡: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(jìn)行,形成季銨,堿性強(qiáng)。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π電子能發(fā)生轉(zhuǎn)位時,那么生成季銨型的共軛酸,而顯強(qiáng)堿性,如[蛇根堿]分子中N4的α、β位有雙鍵,N4形成季銨型,N1為N4的電子接受體,因而堿性強(qiáng)。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,那么氮原子受雙鍵吸電子誘導(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,那么使堿性增強(qiáng)。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(qiáng)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,否那么共軛效應(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(qiáng)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(jī)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〕,那么堿性強(qiáng)。因此,不同雜化軌道堿性強(qiáng)弱順序是:sp3>sp2>sp

季銨堿中的氮原子以離子狀態(tài)存在,同時含有以負(fù)離子形式存在的羥基,故顯強(qiáng)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(qiáng)。[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(qiáng)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(qiáng)堿性。

假設(shè)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)分子中一個氮原子質(zhì)子化,就形成了一個強(qiáng)吸電基團(tuán),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(tuán)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ΔpKa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)-場反響的影響。

3.共軛效應(yīng):氮原子的孤電子對與具有π電子的基團(tuán)相連接時,由于形成ρ-π共軛,使該氮原子的堿性降低。在生物堿分子結(jié)構(gòu)中常見的ρ-π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?yàn)檫@類烯胺結(jié)構(gòu)通常含有以下平衡: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(jìn)行,形成季銨,堿性強(qiáng)。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π電子能發(fā)生轉(zhuǎn)位時,那么生成季銨型的共軛酸,而顯強(qiáng)堿性

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