天然药物化学第三章

第三章苯丙素类学习要求掌握：简单苯丙素、香豆素和木脂素的结构类型，及其骨架形成方式。熟悉：简单苯丙素、香豆素和木脂素类型中的典型化合物；香豆素的波谱特征和化学性质。了解：木脂素类的波谱特征；香豆素和木脂素的生物活性。第一节苯丙酸类第二节香豆素类第三节木脂素第三章苯丙素类(phenylpropanoids)苯丙素类化合物C6-C3香豆素类化合物C6-C3木脂素类化合物(C6-C3)n基本概念COOHHOOHOH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第一节苯丙酸类一、苯丙酸类化合物COOHR1R2CinnamicacidR1=R2=HCaffeicacidR1=R2=OHFerulicacidR1=OCH3,R2=OHIsoferulicacidR1=OH,R2=OCH3桂皮酸:cinnamicacid对羟基p-hydroxycinnamicacid咖啡酸:caffeicacid阿魏酸:ferulicacid异阿魏酸:IsoferulicacidOOOHOHOHHOCOOHHOChlorogenicacid绿原酸CH2OHGlcOOCH3松柏苷coniferinCOOGlcHOOHcaffeicacidglucoside咖啡酸葡萄糖苷CHOcinnamaldehyde肉桂醛HOOCH3eugenol丁香酚OOHOHOHO3,27-dihydroxyolean-12-en-28-oicacidcaffeate马尾树萜酯COOHOHCOOHRosmarinicacid迷迭香酸OOHOHOHOHHOHOOOCHOamericanin阿美里坎宁HOOOCHOisoamericanin异阿美里坎宁HOHOHOOOeusiderinA优西得灵甲素CH3OCH3OOOCH3OeusiderinF优西得灵己素CH3OCH3OCH3OOCH3OCH3二、苯丙素的提取1%-2%FeCl3甲醇溶液Pauly试液（重氮化硫胺酸）Gepfner试剂（1%亚硝酸钠+10%醋酸）Millon试剂（含有亚硝酸的硝酸汞）三、苯丙素的波谱特征苯丙酸化合物波长λ(MeOH,OH,nm)苯丙酸化合物波长λ(MeOH,nm)邻羟基桂皮酸214,273,325绿原酸(3-咖啡酰基奎宁酸)240,325间羟基桂皮酸214,232,276,312新绿原酸(5-咖啡酰基奎宁酸)245,328对羟基桂皮酸210,233,293,302,3101-咖啡酰基奎宁酸245,327咖啡酸217,240,297,3251-阿魏酰基葡萄糖327,329阿魏酸217,233,297,320对羟基桂皮酰基鼠李糖229,312异阿魏酸217,240,292,3221-咖啡酰基葡萄糖247,332(一)紫外光谱(UV)（二）IR1、3300~3500cm-12、1440~1650cm-1（三）1HNMR1、苯环邻间位取代：6.0-7.5J=8,2Hz2、反式烯键:6.2-7.8,J=16Hz；3、烃基:2.0-4.0。FAB-MS（m/z）521[M+H]+：C22H32O14。IR：3391OH1724C=O1603，1518，993。苯环举例：OHOCH3OOδ3.87(3H，s)δ7.02(1H，d，1.5Hz)7.23(1H，d，7.9Hz)6.91(1H，dd，7.9，1.5Hz)，δ3.04(2H，t，7.5Hz)2.84(2H，t，7.5Hz)，●4.0-6.2处存在14个质子。●碳谱在65-106处存在12个碳信号，并且碳谱数据与蔗糖一致。●HMBC显示蔗糖基单元中葡萄糖的6-位两个质子(δ4.82，5.06)与(δ173.2)有相关，表明6-羟基与氢化阿魏酸的羧基形成酯。OHOOOHOHOOOOHHOOHOHOHOCH3OCH3OHOHOHOOHOOHOHOOHOHOOglucosylfructosyldihydroferuloyl麦蓝菜苷1234578691'2'3'4'5'6'1''2''3''4''5''6''第二节香豆素（coumarin）OOAB12345678910●是指邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称。苯骈α-吡喃酮母核的基本骨架。7-羟基香豆素是香豆素类化合物的母体。COOHOglcHOOglcHOCOOHOOHO●生合成途径一、香豆素的结构类型（一）简单香豆素类OOHOHOOOH3COOOOO七叶内酯当归内酯葡萄内酯（二）呋喃香豆素类●异戊烯基缩合呋喃环的一系列化合物。●线型呋喃香豆素●角型呋喃香豆素OOOHOOOOOOOCH3O紫花前胡内酯补骨脂素异佛手柑内酯（三）吡喃香豆素类●异戊烯基缩合形成吡喃环的一系列化合物。线型吡喃香豆素角型吡喃香豆素●●OOOOCH3OOOOglcOHOOOH3CH3CHOOHCH3OCH3H3CO美花椒内酯白花前胡苷北美芹素（四）其它香豆素类主要指在α-吡喃酮环上有取代的香豆素类化合物或者香豆素的二聚体及三聚体等。OOCOCH3CH2OHHOOOHOHOOOOHOH双七叶内酯.亮菌甲素二、香豆素的理化性质（一）性状1、游离香豆素性质2、香豆素苷，粉末状，多数无香味，也不具有挥发性和升华性等3、紫外紫色荧光，在碱性溶液中荧光增强。（二）溶解性1、游离香部分溶于热水，但难溶或者不溶于冷水；易溶于苯、乙醚、三氯甲烷、丙酮、乙醇和甲醇等有机溶剂。2、香豆素苷类则是可溶于甲醇、乙醇及水；难溶于苯、乙醚和三氯甲烷等低极性有机溶剂。（三）内酯的性质1、遇到稀碱溶液可以开环，形成溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐；酸化后，又立即合环，形成不溶于水的香豆素类成分。注：如果长时间放置在碱液中或者紫外光照射，顺式邻羟基桂皮酸盐就会转化成为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐，再酸化时就不会合环。2、碱性条件下，香豆素类化合物的内酯环打开，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3＋络合呈现红色。OOOO-COO-OO-COO-OH-OOHH+H+OH-COOHHONH2HClOH-OHCONHOHFe3+H+OHCONHOFe3+（四）显色反应1、三氯化铁试剂产生颜色反应。2、Gibbs试剂：2,6二溴苯醌氯亚胺及Emerson试剂：4-氨基安替比林呈现颜色反应。Gibbs反应2、Emerson反应三、香豆素的提取与分离1、提取甲醇、乙醇或者水提取，用石油醚、乙醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取，将提取物分为极性不同的五个萃取物部分。2、分离方法包括经典柱色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱等。四、香豆素的波谱学特征◆无含氧取代274nm(loge4.03,II带)311nm(loge3.72,I带)◆含氧取代7-氧取代217,330(s),240,255(w)◆位移试剂峰位强度+乙酸钠：7-OH红移增强6，8-OH红移降低+AlCl3：邻二羟基红移10987654321BAOOIII（二）紫外光谱（三）红外光谱特征◆1700-1750cm-1内酯C=O1270-1220cm-1内酯C=O◆1600-1650cm-13苯环OOAB12345678910（三）质谱1、一般具有较强的分子离子峰，在质谱中最常出现的是失去一系列CO的碎片离子峰。2、母体香豆素有强的分子离子峰，基峰是失去CO的苯骈呋喃离子。OO-COO-COC7H6C7H5146(76%)118(100%)90(43%)89(35%)3、取代香豆素出现一系列失去CO峰。-COC6H5C7H5OOOH3COOH3COOO-CO-CO176(100%)148(82%)133(83%)105(12%)77(27%)-CH3OOOOCH3OOOOOOOOOCH3O216(100%)201(22%)173(56%)188(11%)-CH3-CH3-CO-CO4、呋喃香豆素失去CO的苯骈呋喃离子。（四）1H-NMR1、H-3和H-4δ6.10-6.50和δ7.50-8.20区域，均为d峰，偶合常数大约是9.5Hz。2、受内酯羰基的影响H3,H6,H8在高场，H4,H5,H7在低场3、7-OH香豆素构成苯环的邻间位偶合体系。OOHOAB123456789106.2(d,9.5Hz)8.2(d,9.5Hz)7.7（d,9.0Hz）6.9(dd,9.0,2.0Hz)7.0(d,2.0Hz)表3-3常见简单香豆素1H-NMR取代类型7-羟基7,8-二氧代6,7-二氧代6,7,8-三氧代H-36.2(d,J=9Hz)6.1～6.2(d,J=9Hz)6.14～6.26(d,J=9Hz)6.19(d,J=9Hz)H-48.2(d,J=9Hz)7.8(d,J=9Hz)7.60～7.82(d,J=9Hz)7.8(d,J=9Hz)H-57.7(d,J=9Hz)7.25～7.38(d,J=8Hz)6.77～6.90(s)6.78(s)H-66.9(dd,J=9,2.5Hz)6.95(d,J=8Hz)H-87.0(d,J=2.5Hz)6.38～7.04(s)（四）13C-NMR1、其中C-2是羰基碳，C-7位上则常有含氧官能团的取代等因素的影响，在δ160左右；2、C-3和C-4多数没有取代，C-3出现在δ110-113区间,而C-4则在δ143-145范围内产生信号；3、母核上的C-9信号出现在δ149-154区间，而C-10在δ110-118范围产生信号。4、有含氧基取代时，α+30，它的邻位和对位碳-13和-8。OOHOAB12345678910116118128124116160160154143香豆素的生物活性（一）毒性（二）抗病毒作用（三）抗肿瘤作用（四）抗骨质疏松作用（五）抗凝血作用（六）对心血管系统的作用（七）光敏作用伞形科、芸香科、木犀科、五加科、菊科、豆科、茄科。紫花前胡D：●[α]-14.6，可溶于乙醇、丙酮，三氯甲烷等有机溶剂，不溶于水。●紫外灯下观察呈现蓝色荧光，异羟肟酸铁：阳性，三氯化铁：阴性。●HR-EIMS：[M]+.为344.1215（计算值：344.1172），由此确定分子式为C19H20O6。UVλMeOHmaxnm：219,257,324。IRυmax(KBr)cm-1：3400,1730-1710,1620,1570,1460,1240,1080,1045。OOOHOOCH3H3CHO1H-NMR谱（CDCl3）中，1、δ7.60、6.24(各1H,d,J=9.3Hz).2、δ7.35、6.78(各1H,br.s)3、δ5.32、4.87(1H,d,J=7.0Hz)和δ1.53、1.35(各3H,s)4、δ3.91(1H，br.s，重水交换后消失)。5、δ6.00(1H,br.q,J=7.0Hz)，2.01(3H,br.d,J=7.0Hz)，1.94(3H,br.s)，结合13C-NMR中δ168.9，126.8，141.0，16.1，20.6。其结构中有羟基和当归酰氧基。同时，依据H-3′和H-4′的化学位移值，判断3′-羟基，4′-当归酰氧基。OOOHOOHO4.685.326.647.456.457.801.481.482.01.711.936.03OOOHOOOOHHOOOOHHOH3CHCH3CO123456782'3'4'(+)-trans-Decursidinol(-)-cis-Decursidinol+通过温和碱水解，确定3′和4′位的绝对构型。首先将其溶解在二氧六环溶剂中，在加入0.5mol/L氢氧化钾，得到的主产物是（+）式紫花前胡醇[(+)-trans-decursidinol]，由此证明紫花前胡D的3′位和4′位绝对构型是3′（S）和4′(R)。88'141'4'9'9定义:木脂素为具有苯丙烷骨架的两个结构通过其中β,β或8,8-碳相连而