天然药物化学复习重点

天然药物化学复习重点第一章总论天然药物中化学成分的分类1.有效成分:天然药物中具有一定的生物活性、能起到防治疾病作用的单体化合物。2.有效部位：为具有一定生物活性的多种单体化合物的混合物。如人参总皂苷、银杏总黄酮、灵芝多糖等。一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体生命活动来说不可缺少的物质。二次代谢产物：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在所有植物中都能产生。由一次代谢产物产生，常为有效成分。一、提取法：1.溶剂提取法（solventextraction）原理：相似相溶理想溶剂（idealsolvents）：（1）对有效成分溶解度大；（2）对无效成分溶解度小；（3）与有效成分不起化学反应；（4）安全，成本低，易得。二分离方法1.根据溶解度差别进行分离1.1结晶法（纯化时常用）条件：合适的溶剂；浓度；温度1.2沉淀法：a溶剂沉淀法：改变极性，如水提醇沉法b酸碱沉淀法：改变pH，处理酸、碱、两性成分；c沉淀试剂：如铅盐沉淀法，酸性、酚性成分加中性PbAc2，形成沉淀。2.2酸碱性成分的分离—pH-梯度萃取法按酸碱性强弱不同分离酸性、碱性、中性物质，改变pH值使酸碱成分呈不同状态。3.2硅胶、氧化铝：①被分离物质吸附力与结构的关系被分离物质极性大，吸附力强，Rf值小，洗脱难，后被洗脱下来。官能团极性大小排列顺序：-COOHAr-OHR-OHR-NH2,RNHR',RNR'RR-CO-NR'RRCHORCOR'RCOOR'ROR'RH②溶剂(洗脱剂)的极性与洗脱力的关系洗脱剂极性越大,洗脱力越强.3.3聚酰胺①吸附力与结构的关系a.形成氢键的基团数目越多,吸附力越强;b.形成分子内氢键者,吸附力减少;c.芳香化程度越高或共轭键越多,吸附力越强;d.芳香苷苷元苷,单糖苷双糖苷叁糖苷②溶剂的洗脱能力水含水醇醇丙酮NaOH/H2O甲酰胺二甲基甲酰胺尿素/H2O3.4大孔吸附树脂(macro-reticularresin)①组成:苯乙烯，二乙烯苯和致孔剂②分离原理:吸附(范德华力和氢键)和分子筛作用(多孔性结构)③树脂类型:非极性、中极性和极性三种。非极性：由苯乙烯和二乙烯苯缩合而成，故又称芳香吸附树脂。中极性：含脂基的吸附树脂。极性：含酰氨基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫不同极性功能的吸附树脂。④洗脱剂:H2O及不同比例的含水醇。洗脱分离:H2O洗:糖,水溶性色素30%EtOH/H2O:极性大的成分50-75%EtOH:皂苷类95%EtOH:极性小成分⑤应用:除多糖,水溶性色素,富集苷类成分4红外光谱(InfraredspectraIR)①为结构解析提供的信息提供各种官能团的信息八大区（复习）如：芳香环:1600-1480cm-1，OH:3000cm-1,C=O:1700cm-1.IR相同者为同一化合物.5核磁共振谱（NuclearmagneticresonanceNMR）质子谱（1H-NMR）①为结构解析提供的信息化学位移:(用于判断H的化学环境chemicalshift);偶合常数:J(Hz)用于判断H与H的关系couplingconstant)积分强度(积分面积):确定H的数目.:Ar-H6-8,-CHO9-10-CH31-2,C=C-CH3,－COCH3,－ArCH31.9-2.5-OCH33.5-4.0,-COOCH3与ArOCH33.7-4.0③影响化学位移因素化学位移值与电子云密度有关。电子云密度降低,去屏蔽作用增强,向低场位移,1）诱导效应2）共轭效应3）磁各向异性效应4）氢键缔合5）范德华效应④.偶合常数(J)a.偶合裂分是有原子核引起的,通过化学键传递;b.相互偶合的H核其J值相同;c.一级图谱峰的裂分遵循n+1规律;d.归属H核,判断排列情况第二章糖和苷一单糖：糖的基本单位，为多羟基的醛或多羟基酮，为重要的一次代谢产物.具有醛基的单糖称为醛糖（aldose），具有酮基的单糖称为酮糖（ketose）。二苷的分类苷(配糖体):由糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等的端基碳上的羟基与另一非糖物质（苷元）通过缩合形成的化合物称为苷，故有α苷和β苷之分。糖的一般性质1.溶解性：糖:小分子糖极性大,水溶度大;多糖随聚合度增大,水溶度下降.2.极性:单糖双糖叁糖苷的极性:苷元单糖苷双糖苷叁糖苷3.味:单糖、低聚糖有甜味;多糖无甜味。4.旋光性：多有旋光性。三糖的化学性质1单糖结构中反应活泼性顺序:端基碳原子伯碳仲碳银镜反应(Tollenreaction):以Ag+为氧化剂费林反应(Fehlingreaction):以Cu2+为氧化剂过碘酸反应:氧化邻二羟基等,生成醛等.主要作用于：邻二醇、α-氨基醇、α-羟基醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构2Molish反应：样品+浓H2SO4+α-萘酚→棕色环多糖、低聚糖、单糖、苷类——Molish反应均为阳性3.羟基反应糖的-OH反应——醚化、酯化和缩醛（酮）化。反应活性顺序：半缩醛羟基（C1-OH）伯醇基（C6-OH）仲醇（伯醇因其处于末端的空间，对反应有利，因此活性高于仲醇。）4糖的硼酸络合反应糖的邻二-OH可与许多试剂生成络合物，借生成络合物的某些物理常数的改变，可以有助于糖的分离、鉴定和构型推定。重要的如：硼酸络合物、钼酸络合物、铜氨离子络合物等。四苷键裂解法：1.酸催化水解反应苷键属缩醛结构，易为稀酸水解。酸水解的规律：难易顺序:C-苷S-苷O-苷N-苷醇苷酚苷,烯醇苷2-氨基糖2-羟基糖6-去氧糖2-去氧糖2,6-二去氧糖(苷)吡喃糖苷呋喃糖苷;醛糖苷酮糖苷糖醛酸七碳糖六碳糖甲基五碳糖五碳糖2.氧化开裂法（Smith降解法）试剂：过碘酸(HIO4)、四氢硼钠(NaBH4)、稀酸反应过程：分三步反应。(1)NaIO4氧化开裂成醛;(2)NaBH4还原成醇;(3)酸化水解.五糖的提取单糖、低聚糖、苷常用水或稀醇提取。多糖用水或稀碱液提取精制：水提醇沉法:醇溶为苷,低聚糖;沉淀为多糖系统分离法:EtOAc层:单糖苷;正丁醇层:低聚糖苷,单糖.第三章苯丙素类香豆素类母体定义：苯丙素类是天然存在的一类含有一个或几个C6--C3基团的酚性物质。苯核上常有羟基或烷氧基取代。香豆素类香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯，基本骨架为苯骈α-吡喃酮、7-位常有羟基或醚基。二香豆素的理化性质苯丙酸1性状无色或浅黄色结晶，大多有香味。小分子的香豆素有挥发性，能升华，可随水蒸气蒸出香豆素苷多无香味和挥发性，不能升华2.溶解度游离香豆素一般不溶或难溶于水，易溶于苯、氯仿、乙醇等有机溶剂。香豆素苷能溶于水、醇，难溶于低极性有机溶剂。3.荧光在紫外光下有蓝色或紫色荧光。7-位有羟基，荧光增强但7-羟基香豆素在8-位引入羟基，荧光消失。4异羟肟酸铁反应——内酯的显色反应碱性条件下，香豆素内酯开环，与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。5与酚羟基反应具酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与三氯化铁试剂（FeCl3）络合而产生不同的颜色（通常紫红色）。6Gibb’sreaction:Gibb’s试剂是2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，其在弱的碱性条件下与酚对位活泼氢缩合成蓝色化合物。有游离酚-OH,且-OH对位无取代者（+）对位有取代者（-）。7Emersonreaction:在香豆素的碱性溶液中，加入2%的4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾试剂，可与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。判断酚羟基对位是否取代。酚羟基对位无取代基（+）红色有取代基（-）OO12345678COOHHOOHOH莽草酸ShikimicacidHH2NCOOHHOHH2NCOOHL-苯丙氨酸L-PhenylalanineL-酪氨酸L-TyrosineCOOH桂皮酸CinnamicacidCOOH对羟基桂皮酸p-hydroxycinnamicacidHOOHOOUmbelliferone伞花酮(香豆素类)HOHOHOHO罗汉松脂素(木脂素类)matairesinol三、香豆素的提取分离方法1.水蒸气蒸馏法：适用于具有挥发性的小分子香豆素。2.酸碱分离法具酚羟基的香豆素类溶于碱液加酸后可析出。香豆素的内酯环性质，在碱液中皂化成盐而加酸后恢复成内酯析出。3.色谱分离法：结构相似的香豆素一般用硅胶吸附层析、酸性和或中性氧化铝层析和聚酰胺层析。硅胶吸附层析可用环己烷－乙醚、环己烷-乙酸乙酯和氯仿－乙酸乙酯等作为洗脱剂。SephadexLH-20木脂素的理化性质形态：木脂素多数为无色结晶，新木脂素不易结晶。溶解性：游离型偏亲脂性，易溶于有机溶剂。少数与糖结合成苷，水溶性增大。挥发性：多数不挥发旋光性：大部分具有旋光性，遇酸易异构化。分离吸附色谱为主要方法，硅胶为吸附剂，石油醚-乙酸乙脂、石油醚-乙醚、氯仿-甲醇等为洗脱剂。分配色谱常用纸色谱法，滤纸浸以甲酰胺作为固定相，苯为流动相，用盐酸重氮盐、SbCl3、SbCl5等显色。具有内酯结构的木脂素，可以用碱液皂化成盐后与其它脂溶性成分分离，但具有旋光活性的木脂素易发生异构化。第四章醌类化合物一定义：醌类化合物指分子内具有不饱和环二酮结构（醌式结构）或容易转变成这样结构的天然有机化合物。苯醌,萘醌,菲醌,蒽醌。蒽醌类包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物：蒽醌、氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及二蒽酮类。二醌类化合物的理化性质一、物理性质（一）性状1、颜色：醌类化合物若母核无取代时，基本无色，引入酚羟基等助色团时，则显黄、橙、棕红等颜色。2、苯醌和萘醌多以游离态存在，容易结晶多为有色晶体;蒽醌多以苷的形式存在，难以结晶。（二）升华性和挥发性1、游离蒽醌具有升华性，常压下加热可升华而不分解。2、小分子的苯醌及萘醌类具有挥发性，可随水蒸气蒸馏。（三）溶解性1、游离蒽醌：易溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿等有机溶剂，基本不溶于水。2、蒽醌苷：OO123456789a8a4a10a910易溶于甲醇、乙醇、热水中，几乎不溶于乙醚、苯、氯仿等极性小的有机溶剂。3、蒽醌的碳苷：在水中的溶解度很小，难溶于亲脂性有机溶剂而易溶于吡啶中。游离蒽醌衍生物酸性强弱排序为：-COOH＞2β-OH＞1β-OH＞2α-OH＞1α-OH可依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、1%NaOH及5%NaOH水溶液进行梯度萃取。二化学性质颜色反应1.Feigl（菲格尔）反应：醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。2.无色亚甲蓝显色试验无色亚甲蓝溶液是检出苯醌类及萘醌类的专用显色剂，可用来和蒽醌类化合物相区别，常用于PC和TLC，显蓝色斑点。3.与活性次甲基试剂的反应（Kesting-Craven法）苯醌或萘醌的醌环未完全取代时，可在氨的碱性环境中与活性次甲基试剂（乙酰醋酸酯、丙二酸酯、丙二腈等）的醇溶液反应，生成蓝绿或蓝紫色。4.碱性条件下的显色反应Bornträger反应(博恩特雷格反应)羟基蒽醌类化合物遇碱显红~紫红色的反应所以，羟基醌类在碱性溶液中颜色会加深，显橙、红、紫红色及蓝色；蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物需氧化成羟基蒽醌类化合物后才能显色。三、游离醌类的提取方法1.有机溶剂提取法（苷元）2.碱提取酸沉淀法用于提取带酚羟基的醌类，与碱成盐溶于水，酸化后游离析出沉淀3.水蒸气蒸馏法适合小分子的具挥发性的苯醌及萘醌类化合物4.色谱法吸附材料：硅胶、聚酰胺、葡聚糖凝胶。一般不用氧化铝因为酸性的羟基蒽醌易与碱性氧化铝产生化学吸附而难以洗脱。利用其极性的差别，苷元溶于极性较小的有机溶剂，而苷不溶，进行分离。苷元：极性小，难溶于水，易溶于乙醚、氯仿等有机溶剂苷：极性大，溶于水，难溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。第五章黄酮类化合物一（一）黄酮和黄酮醇类（二）二氢黄酮和二氢黄酮醇类（三）异黄酮和二氢异黄酮类（四）查耳酮和二氢查耳酮类（五）橙酮类（六）花色素类（七）黄烷醇类二理化性质及显色反应一、性状OO123456781'2'3'4'5'6'ABC苷元：大多数结晶性固体。苷：为无定形粉末。