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第五章苯丙素类化合物结构定义：苯丙素类是指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的天然有机化合物类群(phenylpropanoids)醌类化合物：分子中具有不饱和环二酮结构（醌式结构）黄酮类化合物：传统定义：基本母核为2-苯基色原酮类化合物扩展定义：两个苯环通过中央三碳原子相互连接而成一系列化合物及其衍生物（C6-C3-C6）（基本结构即苯骈α-吡喃酮；不饱和内酯环OHCOOH-H2OOO12345678OO12345678OO123456781'2'3'4'5'6'O123456781'2'3'4'5'6'色原酮2-苯基色原酮C6C3C6ABC比较醌类、香豆素及黄酮类三类化学成分结构特征掌握香豆素基本母核的结构特征和类型（一级分类、二级分类）香豆素性状和溶解性；香豆素与碱作用及其对结构变化的影响；香豆素显色反应及应用；掌握香豆素的提取分离方法；熟悉简单香豆素的1HNMR谱及MS特征熟悉木脂素的结构、理化性质及提取分离方法熟悉特殊官能团（亚甲二氧基）的显色反应简单苯丙素类（丁香酚、桂皮醛、咖啡酸、丹参素、绿原酸）香豆素（秦皮/七叶内酯补骨脂/补骨脂素）木脂素（五味子/五味子醇甲连翘/连翘苷）黄酮类代表性中药：秦皮、补骨脂、厚朴、五味子1．苯丙素是指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的天然有机化合物类群，广义而言，苯丙素类化合物包括了简单苯丙素类、香豆素类、木脂素和木质素类、黄酮类。狭义而言，苯丙素类化合物是指简单苯丙素类、香豆素类、木脂素类。2．香豆素类成分是一类具有苯骈α-吡喃酮母核的天然产物。在结构上可以看成是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物。3．简单香豆素类是只在苯环一侧有取代，且7位羟基未与6（或8）位取代基形成呋喃环或吡喃环的香豆素类。4．木脂素是一类由两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物，主要存在于植物的木部和树脂中，多数呈游离状态，少数与糖结合成苷。5．简单木脂素：由两分子苯丙素仅通过β位碳原子(C8-C8/)连接而成。6．联苯环辛烯型木脂素的结构中既有联苯的结构，又有联苯与侧链环合成的八元环状结构。香豆素(coumarin)发现香豆素又称香豆精，因最早从豆科植物香豆中提得并且有香味而得名。广泛分布于伞形科、芸香科、豆科、菊科、兰科、木犀科、茄科、瑞香科等植物中。在很多领域如医药、食品、化妆品等成为重要的原料，其中许多化合物具有各种生物活性，在医药、生物等领域有广阔的应用前景。OHCOOH-H2OOO12345678顺式的邻羟基桂皮酸脱水而成的内酯，基本母核为苯骈α-吡喃酮OOHOOOHOROOOOOOOOCH3OOOOOOOCH3OOOOOOOOOHOHOOOOHO简单香豆素——只在苯环上有取代基的呋喃香豆素——线型（6、7～）；角型（7、8～）吡喃香豆素——线型（6、7～）；角型（7、8～）其他香豆素——α－吡喃酮环上有取代基简单香豆素类基本结构即苯骈α-吡喃酮。苯环上常见羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯基等取代基OOHOOOHOROOOCH3OCH3O伞形花内酯七叶内酯R=H滨蒿内酯七叶苷R=glc6,7-呋喃香豆素（线型）C6、C7位与呋喃环稠合（6位异戊烯基与7位羟基环合，降解失去三个碳原子）的衍生物，称为线型。OOOOOOOCH3OOOH3CCH3HO补骨脂内酯花椒毒内酯紫花前胡内酯7,8-呋喃香豆素（角型）C7、C8位与呋喃环稠合（8位异戊烯基与7位羟基环合）的衍生物，称为角型异补骨脂内酯茴芹内酯异佛手内酯OOOOOOOCH3CH3OOOOOCH36,7-吡喃香豆素（线型）C6、C7位与吡喃环稠合（6位异戊烯基与7位羟基环合）的衍生物花椒内酯美花椒内酯OOOOOOOCH37,8-吡喃香豆素（角型）C7、C8位与吡喃环稠合（8位异戊烯基与7位羟基环合）的衍生物邪蒿内酯黄曲霉素B1OOOOOOOOOCH3其他香豆素类具有抗凝血作用的紫苜蓿酚(sativol)属双香豆素类；茵陈炔(capillone)属异香豆素类OOOHOHOO紫苜蓿酚茵陈炔OO生物活性◆光敏作用呋喃香豆素口服或外涂经日光照射，会引起皮肤色素沉着—补骨脂内酯可用于治疗白斑病◆抗菌、抗病毒作用秦皮中七叶内酯和七叶苷治疗细菌性痢疾；蛇床子中蛇床子素治疗脚癣、湿疹和阴道滴虫◆抗凝血作用海棠果内酯具有很强抗凝血作用，现已作为临床上的一类抗凝血作用，以防止血栓形成理化性质性状荧光性溶解性内酯的碱水解显色反应性状游离香豆素类成分大多为无色至淡黄色结晶状的固体，有比较敏锐的熔点。分子量小的游离香豆素多具有芳香气味与挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。香豆素苷类一般呈粉末或晶体状，多数无香味和挥发性，也不能升华。与醌类性状比较二者相同点和不同点荧光性物质受到光照射时，除吸收某种波长的光之外还会发射出比原来吸收波长更长的光；当激发光停止照射后，这种光线也随之消失，这种光称为荧光香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶。在紫外光下显示蓝色、黄色、淡绿色、棕色7-OH香豆素具有强烈蓝色荧光与醌类比较二者相同点和不同点溶解性游离香豆素类溶于有机溶剂，如氯仿、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇等；也能溶于沸水，但不溶于冷水。香豆素苷类易溶于甲醇、乙醇，可溶于水，难溶于乙醚、氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂。与醌类比较二者溶解性相同点和不同点内酯的碱水解（重点）香豆素类化合物分子中具α,β-不饱和内酯结构，具有内酯化合物的通性。在稀碱性条件下加热可水解开环，生成易溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐；酸化后又闭环恢复为亲脂性内酯结构。与碱液长时间加热，顺式邻羟基桂皮酸盐则发生双键构型的异构化，转变为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐，此时，再经酸化也不能环合为内酯。顺式邻羟基桂皮酸反式邻羟基桂皮酸OOOH-H+COO-O-OH-O-COO-上述反应式可提供哪些信息？问题：蒽醌类化合物与香豆素类化合物均可以遇碱溶解，遇酸沉淀，二者原理有何不同？蒽醌类化合物与香豆素类化合物均可采用碱提酸沉法，二者原理有何不同？颜色反应（检识方法）无专属反应；仅检测官能团（一）荧光反应（二）显色反应（三）色谱检识荧光反应羟基香豆素类化合物在紫外光下大多显蓝色或蓝绿色荧光，在碱液中更加显著，尤其是C7羟基香豆素，甚至在日光下也可辨认。若在C6或C8再引入羟基，则荧光减弱。引入甲氧基后荧光也将减弱，颜色转变为紫色。OO-+HOOHOO碱性条件下荧光更显著颜色反应内酯结构/酚羟基内酯水解后产生的酚羟基◇内酯反应---异羟肟酸铁反应◇酚羟基反应---FeCL3反应◇酚羟基对位无取代的反应Gibbs反应——蓝色Emerson反应——红色结构基础：内酯的颜色反应（异羟肟酸铁试验）试剂为盐酸羟胺和三氯化铁香豆素类成分均具有内酯结构，在碱性条件下内酯开环，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3＋络合生成异羟肟酸铁而显红色异羟肟酸异羟肟酸铁(红色)OOOH-H2OCOO-OHHONH2HClCONHOHOHFe3+CONHOOHFe3+/3酚羟基反应FeCL3反应凡具有酚羟基的香豆素类，可与三氯化铁乙醇溶液反应显绿色，酚羟基越多，颜色越深。酚羟基对位无取代的反应若酚羟基邻、对位无取代基，水解后产生的酚羟基对位（C6位）无取代基，可与一些试剂缩合显色。Gibbs反应若C6位无取代基（或酚羟基对位无取代基），可与Gibb,s试剂（2,6-二氯苯醌氯亚胺）缩合显蓝色OOOH-H2OCOO-OH+ClNOCICIpH9~10NO-CICIOCOO-NOCICIHOCOO-蓝色Emerson反应若C6位无取代基（或酚羟基对位无取代基），与Emerson试剂（4-氨基安替比林和铁氰化钾）缩合显红色。OOOH-H2OCOO-OH+NNCH3CH3NOOCOO-NNCH3CH3H2NO[O]K3[Fe(CN)6]红色OOOOOO用化学法区分化合物A和BAB双键的加成反应在催化加氢过程中，香豆素类结构中双键氢化的顺序是（1）非共轭的侧链双键；（2）和苯环共轭的呋喃环或吡喃环上的双键氢化（3）C3-C4双键氢化色谱检识吸附剂：可用中性和酸性氧化铝以及硅胶、碱性氧化铝慎用。展开剂：采用中等极性的混合溶剂偏酸性的混合溶剂。显色方法：首选观察荧光，或用氨熏、喷10％氢氧化钠后再观察。其次可选用三氯化铁、盐酸羟胺-三氯化铁、重氮化试剂、Gibb,s试剂、Emerson试剂等化学显色剂显色。提取方法溶剂提取法:用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇顺次萃取碱溶酸沉法:香豆素类可溶于热碱液中，加酸又析出，故可用0.5%氢氧化钠水溶液（或醇溶液）加热提取，提取液冷却后再用乙醚除去杂质，然后加酸调节pH至中性，适当浓缩，再酸化，则香豆素类即可沉淀析出水蒸气蒸馏法:小分子的香豆素类因具有挥发性，可采用水蒸气蒸馏法进行提取分离方法色谱法（薄层色谱--TLC；干柱色谱）吸附剂：硅胶；中性或酸性氧化铝；不易用碱性氧化铝洗脱剂：如己烷和乙酸乙酯等不同比例混合溶剂洗脱色谱法（高效液相色谱--HPLC）★定性、定量分析★制备液相色谱分离干柱色谱如何选择柱色谱洗脱剂通过薄层色谱，选择Rf值为0.2左右的展开剂作为洗脱剂装柱方法：干法装柱结构测定UV光谱特征UVλmax（nm）：274（4.03）311（3.72）274nm（logε4.03）3llnm（logε3.72）OOHOIR光谱特征Vc＝o--1700～1750㎝－1Vc＝c--1600～1670㎝－1内酯1270～1220㎝－1/1100～1000㎝－1/OOHOOOHO1H-NMR光谱特征母核3、4位无取代的香豆素成分H-3/H-4构成AB系统H-3（δ6.10~6.50ppm；d；J9.0~9.5）H-4（δ7.50~8.20ppm；d；J9.0~9.5）这组数据香豆素化合物1H-NMR最具鉴别特征的典型信号OOHO7-OH香豆素1H-NMR光谱特征H-5（δ7.35ppm；d；J约为8.2Hz）H-6（δ6.8ppm；dd；J为8.2Hz；2.5Hz）H-8（δ6.69ppm；d；J约为2.5Hz）H-3（δ6.27ppm；d；J9.6Hz）H-4（δ7.63ppm；d；J9.6Hz）（受羰基共轭影响处于低场）OOHORO6，7-OH香豆素/6,7吡喃香豆素/6,7呋喃香豆素OOOOOOH-3（δ6.21ppm；d；J9.5Hz）H-4（δ7.88ppm；d；J9.5Hz）H-5（δ7.07ppm；s）H-8（δ6.65ppm；s）MS特征◆EI-MS大多具有强的分子离子峰◆香豆素类分子中一般具有-OH、OCH3质谱碎片峰出现一系列失去-CO（28）、-OH（17）CH3（15）、OCH3（31）特征碎片离子峰◆香豆素类成分经常具有异戊烯基、乙酰氧基等官能团，裂解时会出现特征碎片离子峰用指定方法鉴别下列化合物实例—秦皮秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树Fraxinusrhynchophylla、白蜡树F.chinensis、尖叶白蜡树F.szaboana、宿柱白蜡树F.stylosa的干燥枝皮或干皮，主产于吉林、辽宁及河南等地。具有清热燥湿、清肝明目、止泻等功效，用于痢疾、泄泻、赤白带下、目赤肿痛等症。秦皮主要含七叶内酯、七叶苷、秦皮素(fraxetin)、秦皮苷(fraxin)等，其中七叶内酯和七叶苷是抗炎、镇咳、镇痛的有效成分。实例—秦皮七叶内酯为淡黄色针状结晶，mp.268～270℃，易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、稀碱水，难溶于水和氯仿；七叶苷为无色或浅黄色针状结晶，mp.204～206℃，易溶于甲醇、乙醇、稀碱水，可溶于沸水。两者均显明显的蓝色荧光。根据给出化合物性质，设计提取分离方案氯仿层（脂杂）秦皮粗粉乙醇回流提取乙醇提取液加热水分散，氯仿萃取挥去氯仿，乙酸乙酯萃取水层回收乙醇浓缩液水层浓缩，析晶七叶苷粗品甲醇-水重结晶七叶苷结晶乙酸乙酯层回收溶剂残渣甲醇，浓缩析晶七叶内酯粗品甲醇-水重结晶七叶内酯精品秦皮中七叶内酯和七叶苷提取分离七叶内酯和七叶苷流程分类药名原植物主要香豆素成分简单香豆素茵陈茵陈蒿Artemisiacapillaris的幼苗含滨蒿内酯与茵陈素；另含茵陈色酮、挥