(完整版)中藥化學(xué)教案-第五章苯丙素類化合物

(完整版)中藥化學(xué)教案—第五章苯丙素類化合物(完整版)中藥化學(xué)教案—第五章苯丙素類化合物(完整版)中藥化學(xué)教案—第五章苯丙素類化合物第五章 苯丙素類化合物課 次：13、14課 題：第五章 苯丙素類化合物一、教課目標(biāo)：1．寫出香豆素的母核構(gòu)造。2．描繪香豆素的構(gòu)造特點(diǎn)及其分類。3．簡(jiǎn)述香豆素的生物散布。4．詳述香豆素和基天性質(zhì)及慣例檢識(shí)方法。5．簡(jiǎn)述木脂素的基本構(gòu)造、性質(zhì)、藥用價(jià)值。6．說出秦皮、補(bǔ)骨脂、白芷中的香豆素成分及五味子中的木脂素成分。二、教課內(nèi)容：1．香豆素、木脂素概括。2．香豆素、木脂素的構(gòu)造、分類。3．香豆素、木脂素的性質(zhì)、檢識(shí)。4．香豆素類、木脂素類的提取、分別和檢識(shí)。5．香豆素類、木脂素類實(shí)例：秦皮香豆素、補(bǔ)骨脂香豆素、袓師麻甲素；五味子。三、育人目標(biāo)：經(jīng)過對(duì)香豆素、木脂素類化合物構(gòu)造和性質(zhì)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)古人間接經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過構(gòu)造與效能的辯證關(guān)系，加強(qiáng)存在決定意識(shí)的唯心主義世界觀。四、要點(diǎn)：香豆素構(gòu)造分類。詳述香豆素的基天性質(zhì)和檢識(shí)。香豆素的提取、分別。秦皮香豆素、補(bǔ)骨脂香豆素、袓師麻香豆素。五、難點(diǎn)：香豆素構(gòu)造、分類與香豆生性質(zhì)、檢識(shí)。六、教課內(nèi)容剖析及教法設(shè)計(jì)：（一）教課過程：1．組織教課：檢查學(xué)生出勤，填寫教課日記，見機(jī)而作，組織好講堂紀(jì)律。2．課程引入：3．展現(xiàn)目標(biāo)：4．進(jìn)行新課：第一節(jié) 香豆素香豆素是鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯，寬泛散布于高等植物中，特別以蕓香科和傘形科為多，少量發(fā)現(xiàn)于動(dòng)物和微生物中。 在植物體內(nèi)，它們常常以游離狀態(tài)或與糖聯(lián)合成苷的形式存在。一、構(gòu)造與分類香豆素的母核為苯駢α -吡喃酮。依據(jù)其構(gòu)造特點(diǎn)可分為四大類，即簡(jiǎn)單香豆素類，喃喃香豆素類、吡喃香豆素類及其余香豆素類。（一）簡(jiǎn)單香豆素類這種是指僅在苯環(huán)有代替基的香豆素類。絕大多半香豆素在 C-7位都有含氧基團(tuán)存在，僅少量例外。傘形花內(nèi)酯，即7-羥基香豆素能夠以為是香豆素類成分的母體。 其余C-5，C-6，C-8位都有含氧基團(tuán)代替的可能，常有的基團(tuán)有羥基、甲氧基、亞甲二氧基。（二）呋喃香豆素類呋喃香豆素構(gòu)造中的呋喃環(huán)常常是由香豆素母核上所存在的異成烯基與其鄰位的酚羥基環(huán)合而成，成環(huán)后有時(shí)陪伴著失掉 3個(gè)碳原子（丙酮）的變化。 6，7-呋喃香豆素型（線型）本型以補(bǔ)骨脂內(nèi)酯為代表，又稱補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型。比如香柑內(nèi)酯，花椒毒內(nèi)酯，歐前胡內(nèi)酯，紫花前胡內(nèi)酯等，此中紫花前胡內(nèi)酯為未降解的二氫呋喃香豆素。（三）吡喃香豆素類香豆素C-6或C-8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成 2，2-二甲基吡喃環(huán)構(gòu)造，形成吡喃香豆素。1．6，7一呋喃駢香豆素：此型以花椒內(nèi)酯為代表，如美花椒內(nèi)酯。2．7，8一呋喃駢香豆素此型以邪蒿內(nèi)酯為代表，如沙米丁和維斯納丁。（四）其余香豆素類1．異香豆素類異香豆素是香豆素的異物體，在植物體中存在的多半是二氫香豆素的衍生物。2．雙香豆素類雙香豆素類是香豆素的二聚體，如雙七葉內(nèi)酯。還有的是香豆素的三聚體。3．其余類指在香豆素的 α-吡喃酮環(huán)上擁有代替基的一類香豆素， 代替基接在 C3或C4地點(diǎn)上，常見有苯基、羥基、異戊烯基等基因。 [擬雌內(nèi)酯][苜蓿內(nèi)酯]二、理化性質(zhì)（一）性狀游離的香豆素多半有較好的結(jié)晶，且大多有香味。香豆素中分子量小的有揮發(fā)性，能隨水蒸汽蒸餾，并能升華。香豆素苷多半無香味和揮發(fā)性，也不可以升華。（二）溶解性游離的香豆素能溶于開水，難溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、敘情和乙醚；香豆素苷類能溶于水、甲醇和乙醇，而難溶于乙醇等極性小的有機(jī)溶劑。（三）與堿的作用香豆素類及其苷因分子中擁有內(nèi)酯環(huán)， 在強(qiáng)堿溶液中內(nèi)酯環(huán)能夠開環(huán)生成順鄰羥基桂皮酸鹽，但加酸又可從頭閉環(huán)成為本來的內(nèi)酯。 但如與堿長(zhǎng)時(shí)間加熱， 則可轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)固的反鄰羥基桂皮酸鹽。所以用堿液提取香豆素時(shí)，一定注意堿液的濃度，并應(yīng)防止長(zhǎng)時(shí)間加熱，以防損壞內(nèi)酯環(huán)。（四）化學(xué)反響1．環(huán)合反響香豆素分子中若酚羥基的鄰位有不飽和側(cè)鏈 （如異戊烯基）時(shí)，常能互相作用環(huán)合成含氧的雜環(huán)構(gòu)造，生成呋喃或吡喃香豆素類。 [反響式略]2．加成反響香豆素分子中的雙鍵可分為 C3-C4間雙鍵、呋喃或吡喃環(huán)中雙鍵及側(cè)鏈雙鍵等不一樣狀況。在控制條件下，一般以側(cè)鏈上的雙鍵先行氫化，而后是呋喃或吡喃環(huán)上的雙鍵，最后才是C3-C4雙鍵加氫。[反響式略]3．氧化反響用于香豆素的氧化劑常有的有高錳酸鉀、鉻酸、臭氧、過氧化氫、硝酸、過碘酸等，因?yàn)檠趸芰Σ灰粯?，香豆素被不一樣氧化劑所氧化的產(chǎn)物也不一樣。（1）高錳酸鉀苯環(huán)上無羥基代替的香豆素比較穩(wěn)固，不易氧化。如用高錳酸鉀進(jìn)行氧化，可使C3-C4雙鍵斷裂生成水楊酸的衍生物；若高錳酸鉀作用于被飽和的二氫香豆素，則因C3-C4間無雙鍵而不易氧化斷裂，結(jié)果氧化反響發(fā)生在香豆素的苯環(huán)上，生成丁二酸。[反響式略]高于擁有烴基側(cè)鏈的香豆素，能夠先行氫化再用高錳酸鉀氧化，產(chǎn)物除丁二酸外，還可獲取擁有側(cè)鏈構(gòu)造的羧酸。[反響式略]2）鉻酸鉻酸作為氧化劑較為平和，一般只氧化側(cè)鏈或氧化苯環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)轷难苌?，它其?shí)不影響α-吡喃酮環(huán)。如上例蛇床子素用鉻酸氧化時(shí)，只作用于側(cè)鏈雙鍵而氧化成羧酸。[反響式略]花椒毒內(nèi)酯被鉻酸氧化成對(duì)醌化合物。 [反響式略]（3）臭氧 臭氧先作用于香豆素的側(cè)鏈雙鍵，而后是呋喃或吡喃環(huán)上的雙鍵，最后在激烈條件下才能作用在 α-吡喃酮環(huán)上的雙鍵。 呋喃或吡喃香豆素在控制條件下被臭氧氧化的產(chǎn)物都是甲酰香豆素，此中線型構(gòu)造的甲?；?C6位上，角型構(gòu)造的甲?；?C8位上。若進(jìn)一步氧化時(shí)，α -吡喃酮環(huán)也破碎而生成二元醛衍生物。 [反響式略]（4）過氧化氫 呋喃香豆素類呋喃環(huán)上 C2'和C3'未被代替時(shí)，用堿性過氧化氫氧化， 可生成2，3-呋喃二羧酸。 [反響式略]三、提取與分別游離香豆素大多是低極性和親脂性的，一部分與糖聯(lián)合的極性較大，故開始提取時(shí)先用系統(tǒng)溶劑法較好。香豆素分子過去以為較穩(wěn)固， 所以利用它的內(nèi)酯性質(zhì)以酸堿辦理， 或 利用它的揮發(fā)性以真空升華或水蒸汽蒸餾的方法來分別純化。此刻逐漸理解香豆素其實(shí)不穩(wěn)定，遇酸、堿、熱、層析時(shí)的吸附劑；甚至重結(jié)晶的溶劑都有使之發(fā)生變化的可能，由此所獲取的物質(zhì)，過去被以為是新發(fā)現(xiàn)的香豆素，以后證明不過次生物質(zhì)。香豆素的提取分別方法大概能夠概括為以下幾種：（一）水蒸汽蒸餾法小分子的香豆素類因擁有揮發(fā)性；可采納水蒸汽蒸餾法進(jìn)行提取。（二）堿溶酸沉法因?yàn)橄愣顾仡惪扇苡跓釅A液中，加酸又析出，故可用％氫氧化鈉水溶液（或醇溶液）加熱提取，提取液冷卻后再用乙醚除掉雜質(zhì)，而后加酸調(diào)理PH至中性，適合濃縮，再酸化，則香豆素類及其苷即可析出。但一定注意，不行長(zhǎng)時(shí)間加熱，免得損壞內(nèi)酯環(huán)。（三）系統(tǒng)溶劑法從中藥中提取香豆素類化合物時(shí)；可采納系統(tǒng)溶劑提取法。常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇按序萃取。石油醚對(duì)香豆素的溶解度不大，其萃取液濃縮后即可得結(jié)晶。乙醚是多半香豆素的優(yōu)秀溶劑，但亦能溶出其余能溶性成分，如葉綠素、臘質(zhì)等。其余極性較大的香豆素和香豆素苷，則存在于甲醇或水中。（四）色譜方法構(gòu)造相像的香豆素混淆物最后一定經(jīng)色譜方法才能有效分別， 柱色譜吸附劑可用中性和酸性氧化鋁以及硅膠， 堿性氧化鋁應(yīng)慎用。 常用己烷和乙醚， 已烷和乙酸乙酯等混淆溶劑洗脫。其余吸附劑實(shí)用混以甲酰胺或乙二醇的纖維向來分別呋喃香豆素或酯類香豆素，用活性炭一硅藻土混淆物分別香豆素苷類的。四、熒光性質(zhì)及顯色反響反響（一）熒光性質(zhì)香豆素類在可見光下為無色或淺黃色結(jié)晶。 香豆素母體自己無熒光， 而羥基香豆類在紫外光下多顯出藍(lán)色熒光， 在堿溶液中熒光更加明顯。 香豆素類熒光與分子中代替基的種類和地點(diǎn)有必定關(guān)系： 一般在C-7位引入羥基即有激烈的藍(lán)色熒光， 加堿后可變?yōu)榫G色熒光； 但C-8位再引入一羥基，則熒光減至極弱，甚至不顯熒光。呋喃香豆素多顯藍(lán)色或褐色熒光，但較弱。熒光性質(zhì)常用于色譜法檢識(shí)香豆素。（二）顯色反響1．異羥肟酸鐵反響 因?yàn)橄愣顾仡悡碛袃?nèi)酯環(huán)，在堿性條件下可開環(huán)，與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，而后再于酸性條件下與三價(jià)鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。2．三氯化鐵反響 擁有酚羥基的香豆素類可與三氯化鐵試劑產(chǎn)生顏色反響。3．GibbS反響GibbS試劑是2，6一二氯（溴）苯醌氯亞胺，它在弱堿性條件下可與酚羥基對(duì)位的開朗氫縮合成藍(lán)色化合物。4．Emerson反響Emerson試劑是氨基安替比林和鐵氰化鉀，它可與酚羥基對(duì)位的開朗氫生成紅色縮會(huì)物。Gibbs反響和Emerson反響都要求一定有游離的酚羥基，且酚羥基的對(duì)位要無代替才顯陽(yáng)性，如 6、7-羥基香豆素就呈陰性反響。判斷香豆素的 C-6位能否有代替基的存在，可先水解，使其內(nèi)酯環(huán)翻開生成一個(gè)新的酚羥基，而后再用 Gibbs或Emerson反響加以鑒識(shí)，如為陽(yáng)性反響表示 C-6位無代替。以上熒光及各樣顯色反響用于檢識(shí)香豆素的存在和辨別某位有代替的香豆素。四、色譜檢識(shí)（一）紙色譜因?yàn)橄愣顾胤肿又卸嗪蟹恿u基顯弱酸性， 故其在進(jìn)行紙色譜時(shí)， 在堿性溶劑系統(tǒng)中的Rf值相對(duì)較大，在中性溶劑系統(tǒng)中則易產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。常用的溶劑系統(tǒng)為含水有機(jī)溶劑系統(tǒng)， 色譜后的濾紙可先在紫外燈下察看香豆素獨(dú)有的熒光，再噴以 10％氫氧化鉀醇溶液或 20％SbCl3氯仿溶液顯色。（二）薄層色譜香豆素化合物多擁有酚羥基構(gòu)造，在薄層色譜中多項(xiàng)選擇硅膠作吸附劑，并用必定 pH的緩沖溶液辦理，能夠獲取較好的分別成效。 酸性氧化鋁也可選作吸附劑用。 睜開后的斑點(diǎn)除在紫外燈下察看熒光外，還可噴三氯化銻等顯色劑。五、構(gòu)造測(cè)定（一）紫外光譜（ UV）未代替的香豆素可在 λmax274nm(logε4.03)和 311nm（logε3.72）有兩個(gè)汲取峰，分別為苯環(huán)和 α-吡喃酮構(gòu)造所惹起。代替基的導(dǎo)入常惹起汲取峰地點(diǎn)的變化。一般烷基代替影響很小，而羥基導(dǎo)入常使汲取峰紅移。其峰位常隨測(cè)試溶液的酸堿性而變化。（二）紅外光譜（IR）香豆素類成分屬于苯駢α-吡喃酮，所以在紅外光譜中應(yīng)有α-吡喃酮的汲取峰1745～1715cm-1及芳環(huán)共軛雙鍵的汲取峰1645～1625cm-1特點(diǎn)，假如有羥基代替，還可有3600～-1的羥基特點(diǎn)汲取峰，此外還可見到C=C的骨架振動(dòng)。3200cm五、含香豆素中藥實(shí)例—秦皮秦皮為常用中藥，擁有清熱燥濕、清肝明目、止痢等功能，用于痢疾、泄瀉、赤白帶下、目赤腫痛等癥。其有效成分為香豆素類，此中七葉內(nèi)酯和七葉苷是抗痢疾桿菌的有效成分。因?yàn)橹骱愣顾兀?對(duì)藥用秦皮的鑒識(shí)， 除形態(tài)鑒識(shí)外，其水浸出液在紫外燈下獨(dú)有的藍(lán)色熒光也是重要的鑒識(shí)依照。 [七葉內(nèi)酯和七葉苷的提取分別方法見課本 ]第二節(jié) 木脂素木脂素是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，多半呈游離狀態(tài)，少量與糖聯(lián)合成苷而存在于植物的木部和樹脂中，故而得名。構(gòu)成木脂素的單體有桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯等。它們可脫氫，形成不一樣的游離基，各游離基互相縮合，即形成各樣不一樣種類的木脂素，聯(lián)合地點(diǎn)多在β位聯(lián)合，也有在其余地點(diǎn)聯(lián)合的。一、構(gòu)造與分類木脂素是一類由苯丙素雙分子聚合而成的天然成分，構(gòu)成木脂素的單體有四種：①桂皮酸，偶有桂皮醛。②桂皮醇。③丙烯苯。④烯丙苯。分類依照：按木脂素的基本碳架和縮合狀況進(jìn)行分類。（一）簡(jiǎn)單木脂素 [基本碳架]（二）單環(huán)氧木脂素兩分子C6-C3單元，除8-8′相連外，還有7-0-7′，9-0-9′，7-0-9′等形成的環(huán)氧構(gòu)造（形成呋喃或四氫呋喃環(huán)）。[舉例說明]其代表物有畢澄茄脂素。（三）木脂內(nèi)酯木脂內(nèi)酯是由單環(huán)氧木脂素中的四氫呋喃環(huán)氧化成內(nèi)酯環(huán)，它常與其去氫化合物共存于同一植物中。[構(gòu)造式略]比如牛蒡子中的牛蒡子苷和牛蒡子苷元即屬于木脂內(nèi)酯。（四）環(huán)木脂素由簡(jiǎn)單木脂素環(huán)合而成的環(huán)木脂素[構(gòu)造式略]。其代表物為異紫杉脂素。（五）環(huán)木脂內(nèi)酯′[鬼臼毒脂素]由環(huán)木脂素C9-C9間環(huán)合成內(nèi)酯環(huán)即是環(huán)木脂內(nèi)酯。（六）雙環(huán)氧木脂素這是由兩分子苯丙素側(cè)鏈互相連結(jié)形成兩個(gè)環(huán)氧構(gòu)造的一類木脂素，天然存在的雙環(huán)氧木脂素構(gòu)造中都擁有順式連結(jié)的雙駢四氫呋喃環(huán)。[常有的4種光學(xué)異構(gòu)體介紹]連翹中的連翹脂素及連翹苷都是雙環(huán)氧木脂素。（七）聯(lián)苯環(huán)辛烯型木脂素這種木脂素的構(gòu)造中既有聯(lián)苯的構(gòu)造，又擁有聯(lián)苯與側(cè)鏈環(huán)合成的八元環(huán)構(gòu)造，五味子中的木脂素即屬于此類。[聯(lián)苯環(huán)辛烯型]（八）新木脂素這種木脂素中兩個(gè)苯丙素連結(jié)的地點(diǎn)經(jīng)常是由苯環(huán)與側(cè)鏈相連結(jié)，或許經(jīng)過氧鍵連結(jié)，其側(cè)鏈γ-碳原子多為未氧化型。[厚樸酚][和厚樸酚]二、理化性質(zhì)（一）性狀及溶解度性狀多半為無色結(jié)晶，一般無揮發(fā)性，不可以隨水蒸氣蒸餾，只有少量木脂素在常壓下能因加熱而升華。溶解度游離的木脂素是親脂性的，一般難溶于水，易溶于親脂性有機(jī)溶劑和乙醇中。擁有酚羥基的木脂素還可溶于堿性水溶液中。 木脂素與糖聯(lián)合成苷時(shí)則親水性增添，對(duì)水的溶解性也增大。3．光學(xué)活性木脂素分子中常擁有多個(gè)手性碳原子或手性中心構(gòu)造， 所以大多半都有光學(xué)活性。 木脂素的生理活性常與手性碳的構(gòu)型相關(guān)， 所以在提取過程中應(yīng)注意操作條件， 以防止提取的成散發(fā)生構(gòu)造改變。4．酸堿異構(gòu)化作用很多木脂素類成分，因?yàn)轱柡偷沫h(huán)狀構(gòu)造部分可能有立體異構(gòu)存在， 在遇到酸堿作用后，很簡(jiǎn)單發(fā)生異構(gòu)化轉(zhuǎn)變建立體異構(gòu)體。 別的雙環(huán)氧木脂素類常擁有對(duì)稱構(gòu)造， 在酸的作用下，呋喃環(huán)上的氧原子與芐基碳原子之間的鍵易于開裂， 在從頭閉環(huán)時(shí)構(gòu)型即發(fā)生了變化。 某些木脂素類碰到礦酸后還可以惹起構(gòu)造的重排。 [詳細(xì)實(shí)例 1][詳細(xì)實(shí)例 2]5．功能團(tuán)反響木脂素分子中常有醇羥基、酚羥基、甲氧基、亞甲二氧基、羧基及內(nèi)酯等基團(tuán)，因此也擁有這些功能團(tuán)的性質(zhì)和反響。三氯化鐵或重氮化試劑可用于酚羥基的檢查，Labat試劑（沒食子酸濃硫酸試劑）或Ecgrine試劑（變色酸濃硫酸試劑）可用于亞甲二氧基的檢查。三、提取分別（一）提取游離的木脂素是親脂性的，能溶于乙醚等低極性溶劑，可用低極性有機(jī)溶劑直接提取，或用乙醇（或丙酮）提取，提取液濃縮后，用石油醚或乙醚溶解，經(jīng)過多次溶出，即可獲取純品。[注意事項(xiàng)：其在植物體內(nèi)常常與樹脂共存，溶劑辦理是簡(jiǎn)單樹脂化，不宜分別。 ]木脂素苷親水性強(qiáng)， 能夠按苷類的提取方法進(jìn)行提取， 因?yàn)檐赵肿酉鄬?duì)較大， 應(yīng)采納中低極性的溶劑。具內(nèi)酯構(gòu)造的木脂素也可利用其溶于堿液的性質(zhì)，而與