天然藥化苯丙素類.ppt

1、第三章， 苯丙素類化合物,一 概述 苯丙素類（phenylpropanoids）是指基本母核具有一個(gè)或幾個(gè)C6 C3 單元的天然有機(jī)化合物。 包括 ：簡(jiǎn)單苯丙素類,如: 苯丙烯(醇,醛,酸等) 香豆素類 ( coumarins) 木脂素 和 木質(zhì)素 ( lignins) 黃酮類 等,苯丙素類化合物都由桂皮酸途徑 (莽草酸途徑)合成而來。 糖類 合成 苯丙氨酸 脫氨 生成 桂皮酸衍生物 經(jīng)過羥化， 氧化，還原，醚化等 反應(yīng) 生成 苯丙烯， 苯丙醇，苯丙醛，苯丙酸等， 再經(jīng)過異構(gòu)化， 環(huán)合反應(yīng) 生成 香豆素類化合物 縮合 木脂素類化合物。 苯丙素類化合物在生物合成上均來源于 苯丙氨酸,二 簡(jiǎn)單苯丙

2、素類 一 ，簡(jiǎn)單苯丙素的結(jié)構(gòu)和分類 苯丙素類可認(rèn)為是苯丙烷的衍生物。 據(jù)C3的結(jié)構(gòu)變化來分類。 它們是常見的芳香族化合物。以苷或酯的形式存在于植物中，有較強(qiáng)的生理活性。 1，苯丙烯（醇，醛，酸）類， 丁香揮發(fā)油中的丁香酚, 八角中的茴香腦等,2, 苯丙醇類 如：松柏醇， 紫丁香酚苷 3，苯丙醛類 如：桂皮醛 4，苯丙酸 如：咖啡酸 丹參素,二 簡(jiǎn)單苯丙素類的提取，分離 1， 溶劑提取法， 根據(jù)其溶解性，選擇合適的溶劑提取 2， 水蒸氣蒸餾法 小分子的苯丙素類具有揮發(fā)性，是揮發(fā) 油的主要組成部分?？捎盟魵庹麴s法。 3，堿提酸沉法 苯丙酸類 可用 4，分離 常用 色譜。, 一 香豆素 （coum

3、arin） 1， 是由順式的鄰羥基桂皮酸，脫水而形成的內(nèi)酯化合物。 或 是具有苯并-吡喃酮環(huán)基本母核的一類化合物。 一般有芳香甜味。,2，存在，分布 香豆素類在植物界分布廣泛，大多分布于 豆科，傘形科，蕓香科，菊科等。 在植物中以游離態(tài)存在， 或與糖結(jié)合成苷 存在。 同科的植物中大多含有相同或相似結(jié)構(gòu)的化合物。 3，生理活性 1), 抗菌 ,抗病毒 2),植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用 3), 擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈 4),光敏作用 :治療白癜風(fēng) 5) 抗凝血作用, 6) 肝 毒性 等,一， 結(jié)構(gòu)分類 據(jù)香豆素-吡喃酮上有無取代基，苯上的取代基是否縮合成呋喃環(huán)，或吡喃環(huán)來分類。 （一）簡(jiǎn)單香豆素類 是僅在苯環(huán)上有取代

4、基的香豆素。 天然的一般在7位有-OH（或其他含氧基團(tuán)） 它可認(rèn)為是香豆素類化合物的基本母核。 常在5，6，8位有-OH， -OCH3， -CH2OH ， 異戊烯基 等 基團(tuán)取代。如七葉內(nèi)酯 等,（二）呋喃香豆素類 是香豆素苯環(huán)上的異戊烯基 與鄰位的7酚羥基環(huán)合成呋喃環(huán)。 它可分為:線(直)型呋喃香豆素 (6,7-呋喃香豆素) 角型呋喃香豆素 （7，8-呋喃香豆素） 如呋喃環(huán)被氫化，稱為二氫呋喃香豆素,（三）吡喃香豆素類 是香豆素苯環(huán)上的異戊烯基與相鄰的7位羥基環(huán)合 形成吡喃環(huán)。 它分為：直(線)型吡喃香豆素(6，7-吡喃香豆素) 角型吡喃香豆素（7，8-吡喃香豆素） 如吡喃環(huán)被氫化，稱為二氫

5、吡喃香豆素,（四）其他香豆素類 異香豆素 是香豆素的異構(gòu)體 在植物界中大多以雙氫異香豆素衍生物存在。 如： 茵陳內(nèi)酯,雙香豆素類 它是由兩分子香豆素 聚會(huì)而成。 有的也可形成三聚物。 如：雙七葉內(nèi)酯 紫 苜縮酚,-吡喃環(huán)上有取代基的香豆素類 是指在香豆素的 -吡喃環(huán)上有取代基的香豆素。 一般常在 C3， C4位有苯基，羥基，異戊烯基。 如：黃檀內(nèi)酯 蟛蜞菊內(nèi)酯,二，理化性質(zhì) 1性狀 ： 游離的香豆素大多是結(jié)晶， 小分子的香豆素有揮發(fā)性，及升華性，有芳香氣味，能隨水蒸氣蒸餾。其苷類多不具有揮發(fā)性和升華性。顯藍(lán)或紫色熒光。 2溶解性 ：游離的香豆素 易溶解于有機(jī)溶劑如：EtOH，MeOH，Et2O

6、，CHCl3等。 難溶解于冷水，但可溶解于熱水，堿水。 香豆素苷類可溶解于水，MeOH，EtOH， 難溶解于極性小的有機(jī)溶劑，如：Et2O，苯，石油醚等。,一，與堿的作用(水解） 香豆素因?yàn)橛胁伙柡偷膬?nèi)酯結(jié)構(gòu)，它在堿性條件下，內(nèi)酯環(huán)可開環(huán)，生成易溶解于水的 順式的鄰羥基桂皮酸鹽。其鹽加酸酸化又可重新環(huán)合為原來的內(nèi)酯結(jié)構(gòu)。 此反應(yīng) 如果與堿 長(zhǎng)時(shí)間加熱或在強(qiáng)紫外光下，生成的順鄰羥基桂皮酸 可轉(zhuǎn)化為反式的鄰羥基桂皮酸的衍生物，再加酸，內(nèi)酯也不可以環(huán)合。是不可逆的。,香豆素與堿的反應(yīng)可運(yùn)用于提取分離， 但不能長(zhǎng)時(shí)間加熱。 影響內(nèi)酯環(huán)開環(huán)水解的其他因素 （1）取代基的性質(zhì)和位置 香豆素內(nèi)酯環(huán)的水解與環(huán)

7、上的取代基有關(guān) 特別是C7位上的取代基。 如：C7位有-OH -OCH3 等 供電子基團(tuán)，其水解較難。 7-OH香豆素 7-OCH3 香豆素 香豆素 （2）空間位阻 如：在C3上有基團(tuán)取代， 基團(tuán)越大越難水解,（3） C8位如有 C=O，雙鍵，環(huán)氧等結(jié)構(gòu)時(shí)， 它們易與開環(huán)后產(chǎn)生的酚羥基形成H 鍵， 或發(fā)生縮合，加成反應(yīng)再加酸內(nèi)酯也不環(huán)合。不可逆。 香豆素側(cè)鏈上的酯基如連在芐基C 上， 則極不穩(wěn)定， 易發(fā)生消除反應(yīng)。,香豆素與濃堿液加熱，則內(nèi)酯環(huán)破壞， 生成酚類 或 酸類。,二與酸的反應(yīng)， 1，環(huán)合反應(yīng) 香豆素分子中酚羥基與鄰位的不飽和側(cè)鏈 （如：異戊烯基）常能發(fā)生環(huán)合反應(yīng) 生成含氧雜環(huán)結(jié)構(gòu)(吡

8、喃或呋喃) P115 2, 醚鍵的開裂（水解）P115 3，雙鍵的加水反應(yīng) P 115,5，雙鍵的加成反應(yīng) 香豆素分子中的雙鍵環(huán)境不同，能加成的難易順序不同，可通過控制反應(yīng)條件，有選擇性的加成 C3-C4雙鍵 呋喃或吡喃環(huán)上的雙鍵 側(cè)鏈雙鍵,溴與香豆素分子中的C3-C4 雙鍵的加成 溴與C3-C4 加成 生成3，4 二溴衍生物，它在NaOH 下脫去HBr 生成3- 溴香豆素，它在堿性乙醇中加熱， 則轉(zhuǎn)變?yōu)楸讲⑦秽人帷?（ 此反應(yīng)可用于香豆素基本結(jié)構(gòu)的證明）,6， 氧化反應(yīng) 香豆素類在不同的氧化劑條件下，其氧化的產(chǎn)物不同。 常用的氧化劑有： 高錳酸鉀，鉻酸， 臭氧， 過氧化氫，過碘酸等。 （1

9、）鉻酸 他一般只氧化側(cè)鏈的雙鍵使成為羧酸或 氧化苯環(huán)使成為醌的衍生物。不氧化-吡喃酮環(huán)。,（2）臭氧 它先作用于香豆素的側(cè)鏈雙鍵 然后作用于呋喃 或 吡喃環(huán)上的雙鍵， 在劇烈條件下才能作用于-吡喃酮環(huán)上的雙鍵。,（3）高錳酸鉀 它的氧化能力強(qiáng)。 它可氧化-吡喃酮環(huán)上的雙鍵或苯環(huán)， 生成酸。 （4）過氧化氫 呋喃香豆素類呋喃環(huán)上C2 和C3 未被取代時(shí)， 用堿性過氧化氫氧化，可生成 2，3- 呋喃二羧酸。,三，香豆素的提取，分離,香豆素類化合物的極性差別較大 ，各種溶劑 都可能提出香豆素。 游離的香豆素多具有一定的親脂性，一般用極性小的溶劑來提取。 如：Et2O， 苯，EtOAC等。 小分子的香

10、豆素在減壓條件下 蒸餾或升華 不分解， 可用水蒸氣蒸餾法，升華法提取。 香豆素有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)，可以用堿溶酸沉法。 香豆素的苷類，可用苷的提取通法來提取 如： 用熱水，MeOH， EtOH 等去提取。,（一）常用方法： 中藥粗粉 Et2O 提取 ，提取液冷置，析晶 香豆素結(jié)晶 母液 回收乙醚 留存物 ， 再用水蒸氣蒸餾 殘留液 揮發(fā)油 趁熱過濾 濾液 不溶物 冷析 石油醚溫浸 結(jié)晶 石油醚液 不溶物 濃縮，放置得結(jié)晶,（二）堿溶酸沉法 香豆素大多有酚羥基，顯酸性，可用堿溶酸沉法 香豆素的內(nèi)酯環(huán)在熱堿液中可開環(huán)溶解于水，加酸后，內(nèi)酯環(huán)閉合而沉淀析出。而把香豆素提取 分離出來。 注意點(diǎn)： 有的香豆素對(duì)酸

11、堿 比較敏感注意控制好PH范圍，及加熱的強(qiáng)度。 香豆素在堿液中要分解，或在酸中難于閉會(huì)的，不適合堿溶酸沉法。 （三）水蒸氣蒸餾法 小分子的香豆素可用此法。,（四）色譜分離法 香豆素用色譜法分離，有比較好的效果。 1， 常用的吸附劑有: 硅膠, 中性或酸性氧化鋁 堿性氧化鋁少用， 因?yàn)橄愣顾匾话泔@酸性 與堿性氧化鋁吸附牢，而且堿性可能導(dǎo)致 香豆素結(jié)構(gòu)的改變。 常用的溶劑系統(tǒng)有: 己烷- 乙醚, 石油醚-EtOAC等 2， 香豆素苷類的分離常采用纖維素，硅藻土 等 為吸附劑 或 支持劑。 3， 紙色譜: 香豆素的紙色譜在堿性溶劑系統(tǒng)中 Rf值小, 酸性下Rf較大, 中性則產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。 所以常用硼

12、砂浸過的濾紙，或硼砂飽和過的溶劑系統(tǒng)。,四， 香豆素的檢識(shí)反應(yīng) （一）熒光 香豆素類化合物由于有較長(zhǎng)的共軛系統(tǒng)， 大多有蘭,紫色熒光。熒光的強(qiáng)弱與分子中取代基的種類和位置有關(guān)（香豆素母體本身無熒光) 1，在C7有-OH 取代，有強(qiáng)烈的蘭色熒光， 加堿后變?yōu)榫G色熒光，熒光增加。 2，在其他位置有-OH取代，熒光減弱。 在C8位有-OH，則極弱或無熒光。 3，羥基香豆素的-OH經(jīng)甲醚化，則熒光減弱 4，呋喃香豆素大多顯蘭色，褐色弱熒光 5，在堿性條件下熒光大都增強(qiáng)。,（二）顯色反應(yīng) 1，異羥肟酸鐵的反應(yīng) 這是香豆素分子中的內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。 OH- H+ 香豆素+NH2OH.HCl異羥肟酸 +Fe

13、Cl3 異羥肟酸鐵,2，酚羥基的反應(yīng) 酚-OH + FeCl3 蘭，綠，棕，褐 重N化試劑的反應(yīng)： 若酚羥基的鄰位或?qū)ξ粺o取代，顯紅色，紫紅色。,3，Gibbs 反應(yīng) Gibbs 試劑為 2，6-二 氯（溴）苯醌氯亞胺 若分子中酚羥基對(duì)位無取代， 則反應(yīng)生成蘭色化合物。 香豆素分子在堿性條件下內(nèi)酯環(huán)水解，產(chǎn)生的酚羥基，如果其對(duì)位( 即C6)無取代，有陽性反應(yīng),4，Emerson 反應(yīng) Emerson試劑由 4-氨基安替比林和鐵氰化鉀組成 酚羥基對(duì)位的H 與其反應(yīng)顯 紅色。,小結(jié)： 1，苯丙素的定義，分類。 2，簡(jiǎn)單苯丙素的分類 3，香豆素的定義及基本結(jié)構(gòu) （排號(hào)） 4，結(jié)構(gòu)分類： （1）簡(jiǎn)單香豆素 （2）呋喃香豆素 （線型 或 角型） （3）吡喃香豆素 （線型 或 角型） （4）其他香豆素,3，理化性質(zhì) *(1) 內(nèi)酯環(huán)的堿水解 (長(zhǎng)時(shí)間加熱不可逆) 難易:7-OH香豆素7-OCH3香豆素香豆素 影響水解的其他位置有：C3，C8等 *(2) 雙鍵的加成 其難易順序?yàn)椋?C3-C4間的雙鍵 呋喃(吡喃)環(huán)中的雙鍵 側(cè)鏈上的雙鍵 *(3) 氧化反應(yīng) 不同的氧化劑其氧化特點(diǎn)和產(chǎn)物不同。,4，香豆素的提取，分離方法： 常用方法， 堿溶酸沉法， 水蒸氣蒸餾法，色譜分離 5，香豆素的檢