2017年执业中药师《中药化学》重点:黄酮类化合物
绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物,它在植物的生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方面起着重要的作用。以下是百分网小编带来的详细内容,欢迎参考查看。
(一)定义
基本母核为2-苯基色原酮类化合物。
<两个苯环A&B通过三个碳原子相互联结而成,C6-C3-C6>
(二)结构分类
1.C环是否饱和
不饱和:黄酮类; 饱和:二氢黄酮类
2.C3有无羟基取代
C环不饱和:黄酮醇; C环饱和:二氢黄酮醇
3.B环连接位置
C2连接:黄酮; C3连接:异黄酮 C2,C3指3个碳原子的位置
4.中间三碳是否成环
开环:查耳酮; 成环:六元环如芦丁;五元环如橙酮
5.有无酮基
无:儿茶素,花色素;
常见取代基:OH,OCH3,CH3,异戊烯基
取代位置:OH,OCH3等含氧基团:A环:5,7位&B环:3’,4’位
非含氧基团:A环:6,8位&B环:2’,3’位
(三)存在方式
很多以苷存在:O-苷和C-苷
糖的种类:单糖:D-葡萄糖,D-半乳糖,D-木糖,L-鼠李糖;双糖:槐糖,龙胆二糖,芸香糖;三糖:龙胆三糖,槐三糖
(四)生物活性
1.预防高血压,动脉硬化:橙皮苷,芦丁
2.扩张冠状动脉:槲皮素,葛根素
3.抑制血小板聚集及血栓形成
4.抗肝脏毒作用:(+)-儿茶素,水飞蓟素
5.雌性激素样作用:大豆素,染料木素,金雀花异黄素,己烯雌酚
6.抗病毒作用:桑色素
(五)性质和颜色反应
1.性状:多为结晶,少数为无定形粉末
颜色:交叉共轭系统
黄酮(醇)及其苷类呈灰黄-黄色
查耳酮:黄-橙色
二氢黄酮(醇):无色
异黄酮:微黄色
花色素及花色苷:红色(pH<7),紫色(pH8.5),
蓝色(pH>8.5)
2.溶解度
1)游离苷元:难溶于水,易溶于甲醇,乙醇,乙酸乙酯,乙醚等有机溶剂
2)苷:溶于水、乙醇、甲醇中,难溶于苯、氯仿
3)水溶度:苷元<苷,糖链越长,水溶度越大
水溶性递减:黄酮(醇), 查耳酮>二氢黄酮(醇)>花色素
平面型分子>非平面型分子>离子
3.酸碱性
酸性:分子中具酚羟基,具酸性,可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺
酸性强弱取决于羟基的数目和位置:7, 4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH
碱性:γ吡喃酮环上的1-氧原子,因有未共用的电子对,故表现微弱的碱性。可与强酸成不稳定的盐。<原理书P145>
4.显色反应
1)还原反应
HCl-Mg反应:黄酮(醇)、二氢黄酮(醇)及苷 显橙红-紫红
查耳酮、橙酮、儿茶素类(黄烷醇类)、异黄酮 除一些例外,一般不显色
四氢硼钠(钾)反应(NaBH4):二氢黄酮类专属反应,生成红色~紫色;其他黄酮不显色,可用于区别。
2)络合反应
锆盐:2%二氯氧化锆 (ZrOCl2) 生成黄色;
络合物稳定性:3-OH,4-C=O > 5-OH,4-C=O
锆-枸橼酸反应:鉴别黄酮中3-OH或5-OH
样品+ ZrOCl2→黄色(3或5-OH黄酮)→再+枸橼酸→黄色褪色(只有5-OH);黄色不褪(有3-OH)
铝盐:生成黄色+荧光
氯化锶(SrCl2):氨性甲醇溶液,具有邻二酚羟基黄酮类反应生成绿色~棕色~黑色沉淀
3)硼酸显色反应鉴别5-OH黄酮
在硼酸存在下,生成亮黄色。加草酸,显黄色并有绿荧光。加枸橼酸,只显黄色。
5. Wessely-Moser重排
黄酮类C6或C8可以同时被糖苷取代,若C6和C8的两个取代基不同时,C6和C8的取代基可以互换,形成和原先物质的混合物。
(六)黄酮类化合物的提取和分离
1.提取与粗分
苷元:用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等回流提取
苷及极性大的苷元:用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇-水加热提取
碱提取酸沉淀法
原理:酚羟基与碱(石灰乳或石灰水,调至PH8~9)成盐,溶于水;加酸(PH=5)析出
优点:可使含酚羟基化合物成盐溶解,另一方面可使含COOH杂质形成不溶的.沉淀
注意:碱性不宜过强,以免破坏黄酮母核;酸化时,酸性不宜过强,以免形成盐而溶解
2.黄酮类化合物的分离
1)柱色谱法
a.硅胶色谱:按极性大小分离,主要分离极性小和中等极性的化合物
b.聚酰胺色谱:
原理:氢键吸附 <吸附能力越强则在色谱柱上越难被洗脱>
黄酮化合物洗脱规律:(先→后)
(1)苷元相同,三糖苷>双糖苷>单糖苷>苷元(单黄酮)
(2)母核上羟基增加,洗脱速度减慢
(3)羟基数目相同,有缔合羟基(分子内氢键)>无缔合羟基(分子内氢键减弱吸附能力)
(4)不同类型:异黄酮>二氢黄酮>查耳酮>黄酮>黄酮醇 (芳香核、共轭双键多者吸附力强)
溶剂的影响
洗脱能力:水<甲醇<丙酮<氢氧化钠水溶液<甲酰胺<二甲基酰胺<尿素水溶液
常用洗脱系统:甲醇-水;乙醇-水;氯仿-甲醇
2)梯度pH萃取法
分离酸性强弱不同的黄酮苷元
酸性: 7,4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH
溶于 NaHCO3 Na2CO3 不同浓度的NaOH
(七)黄酮类化合物的检识与结构鉴定
1.色谱法的应用:硅胶TLC&聚酰胺TLC&双向纸色谱法
2.黄酮类化合物的1H-NMR
1)A环质子
①5,7-二羟基黄酮类
a.化学位移:δ5.7-6.9
b.H-6及H-8均为二重峰(J=2.5 Hz)
c.H-6比H-8位于较高磁场区
d.7-OH成苷H-6及H-8向低磁场位移(苷化位移)
②7-羟基黄酮类
a.H-5受4位羰基去屏蔽及H-6邻偶出现在δ8.0左右(J=8.0 Hz
b.H-6因H-5邻偶及H-8间偶作为双二重峰出现(J=8.0, 2.5 Hz)
c.H-8因H-6间偶作为二重峰出现(J=2.5 Hz)
2)B环质子
①4’-氧取代黄酮
a.出现在δ6.5-7.9范围,大体比A环质子处于低磁场区
b.H-2’, 6’及H-3’, 5’分别为二重峰(J=8.5 Hz)
c.H-3’, 5’比H-2’, 6’处于较高磁场
② 3’, 4’-二取代黄酮
a.H-5’作为二重峰出现在δ6.7-7.1处(J=8.5 Hz)
b.H-2’作为二重峰出现在δ7.2处(J=2.5 Hz)
c.H-6’作为双二重峰出现在δ7.9处(J=2.5, 8.5 Hz)
3)C环质子
① 二氢黄酮
a.H-2作为双二重峰出现在δ5.2处(Jtrans=11 Hz, Jcis=5 Hz)
b.两个H-3作为双二重峰出现在δ2.8处(J偕偶=17 Hz)
②二氢黄酮醇
a.H-2及H-3构成反式双直立系统作为二重峰出现(J=11 Hz)
b.H-2位于δ4.9处,H-3位于δ4.3处
③黄酮类&黄酮醇类
a.黄酮类H3常以尖锐单峰出现在δ6.3处
b.黄酮醇类3位有含O取代基,故H谱上无C环质子。
苷化位移
糖苷化后,端基碳和苷元α-C化学位移值均向低场移动,而邻碳稍向高场移动(偶而也有向低场移动的),对其余碳的影响不大,这种苷化前后的化学变化,称苷化位移。
酚苷(苷元分子中的酚羟基与糖脱水形成的苷)的苷化位移: 当糖与-OH形成酚苷键时,其苷化位移值较特殊,苷元α-碳向高场位移。
3.13C-NMR
1)黄酮类C2和C3差很多,160&110
2)黄酮醇类C2和C3近似,130&140
3)二氢黄酮类C2和C3 差很多,70&40
4)二氢黄酮醇类C2和C3近似,70&80
5)多数5,7-二羟基黄酮中C6&C8出现在90~100左右,C6化学位移大于C8!!在H谱上H6的化学位移小于H8
4. 黄酮类化合物的EI-MS 书P171
途径一(RDA裂解):2个产物102&120 <大多数黄酮>
途径二:3个产物105特征 <大多数黄酮醇>
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