天然药物化学期末重点药物结构解析

11、糖的波谱学特性▲糖的1HNMR特征:1H-NMR判断糖苷键的相对构型★端基质子——δ5.0左右其它质子——δ3.5~4.5可通过C1-H与C2-H的偶合常数来判断（α-D葡萄糖：J=3~4Hz、β-D葡萄糖：J=6~8Hz）IR——α葡萄糖苷在770、780cm-1有强吸收峰；MS——葡萄糖苷乙酰化物331碎片峰强度：αβ糖的13CNMR特征端基碳——δ95~105ppm一般在13C-NMR谱中：D-葡萄糖苷C1——α型97~101ppmβ型103~106ppmCH-OH(C2、C3、C4)70~85ppmCH2-OH(C6)62左右CH320ppm用吡喃糖中端基碳的碳氢偶合常数，可确定苷键的构型：α苷键JC-H≈170Hzβ苷键JC-H≈160Hz苷化位移【糖与苷元成苷后，苷元的α-C、β-C和糖的端基碳的化学位移值均发生了改变】醇型苷①糖上端基碳的苷化位移和苷元醇羟基的种类有关：伯醇＞仲醇＞叔醇②苷元α-C的苷化位移和糖的种类有关：α-糖苷＜7；β-糖苷＞7苷元β位有取代时的苷化位移：①苷元α-碳手性和糖端基手性都为R（或S）时，苷化位移值与苷元为位无取代的环醇相同。②苷元α-碳和糖端基碳手性不同时，端基碳和α-碳的苷化位移值比苷元为β-无取代的相应碳的苷化位移值大约为3.5ppm。2酯苷、酚苷的苷化位移：当糖与-OH形成酯苷键或酚苷键时，其苷化位移值较特殊，端基碳和苷元α-碳均向高场位移。三萜类化合物——齐墩果酸：苷化位移规律同五异十其余七：当苷元和端基碳的绝对构型相同时，α-C向低场位移约5个化学位移单位，不同时位移10个化学位移单位（仅限于两个β-C取代不同的环醇苷），其余的苷则位移约7个化学位移单位。同小异大：当苷元β-C的前手性和端基碳的绝对构型相同时，β-C向高场位移约2个化学位移单位，不同时则为约4个化学位移单位（限于两个β-C为前手性碳的环醇苷）。2、蒽醌类化合物的波谱学特性UV苯醌三个吸收峰~240nm(强峰)；~285nm(中强峰)；~400nm(弱峰)萘醌四个吸收峰（-OH、-Ome等助色团→分子中相应的吸收峰红移。）蒽醌母核四个吸收峰分别由苯样结构和醌样结构引起IR:一般范围：ν-OH：3600～3100cm-1；ν-C＝O：1675～1653cm-1；ν-芳环：1600～1480cm-1羰基的共振频率与α羟基的数目有关α-OH数游离νC＝Ocm-1缔合νC＝Ocm-1C=O频率差1-羟1675~16471637~162124~38（30左右）1,8—二羟1678~16611626~161640~57（50左右）★氢谱：醌环上的质子对苯醌(δ=6.72，s)；1,4-萘醌(δ=6.95，s)当醌环上有一个供电子取代基时,则醌环其它质子移向高场：OCH3＞OH＞OCOCH3＞CH3母核芳氢质子可分为两类，α-芳氢处于羰基的负屏蔽区，较低场，δ=8.07左右。而β-芳氢受羰基影响较小，共振发生在较高磁场，δ=6.67左右9,10-蒽醌:α-H(δ8.07),β-H(δ6.67)甲基：δ=2.1-2.9（s）取代基质子甲氧基：δ=3.8-4.2(s)且甲氧基可向芳环供电子，使邻位及对位芳氢向高场位移约0.45。羟甲基(-CH2OH)：δ=4.4-4.7(s)有时因为与羟基质子偶合而出现双峰；羟基质子一般在4.0-6.0；羟甲基可使邻位芳氢向高场位移约0.45。3酚羟基：α-酚羟基与C＝O→分子内氢键，较低场，约11～12ppm，单峰。当只有一个α-酚羟基时,其化学位移一般大于12.25ppm；当两个羟基同处于羰基的α位时,分子内氢键↓，其信号在11.6～12.1ppmβ-酚羟基化学位移多小于11ppm，位于较高场。羧基：－COOH：11-13（s）但酚羟基为供电子基，可使邻位及对位芳氢信号向高场移动0.45，而羧基则使邻位芳氢向低磁场移动约0.8。MS特征：游离醌类化合物，分子离子峰通常为基峰，且出现丢失1-2个CO分子的碎片离子峰。3、香豆素的波谱学特性紫外光谱母核上无含氧官能团取代时：有含氧取代时：最大吸收→红移274nm——苯环217nm和315～330nm强峰311nm——吡喃酮环240nm和255nm弱峰碱性溶液中：含羟基香豆素紫外光谱红移。红外光谱3175~3025cm-1——C-H伸缩振动1750~1700cm-1——内酯环羰基伸缩振动1680~1660cm-1——内酯环羰基伸缩振动（羰基附近有羟基与其形成分子内氢键）1270~1220cm-1，1100~1000cm-1——内酯环强吸收1660~1600cm-1——苯环出现1~3个较强峰★1H-NMR•内酯羰基吸电子共轭效应•当C3、C4位未取代时：•当C3或C4取代时：H-3、H-4——1H，S峰信号当C7-OR时：H-3：~0.17╱H-3：~6.23，d，J=9.5Hz╱H-4：~7.64，d，J=9.5Hz╱H-5：7.38，d，J=9Hz╱H-6：6.87，2H，m峰当C7-OR、C8或C6烷基取代时：H-5：~7.2，,sH-8：~6.7，s有远程偶合H-5：~7.3，d，J=9HzH-6:~6.8，d，J=9HzH-3：6.1~6.4；d，J3,4=9.5HzH-4：7.5~8.3；d，J3,4=9.5HzH-3、6、8高场δ小H-4、5、7低场δ大413C-NMR香豆素母核上9个碳原子的化学位移值如下：当-OR取代时：连接的碳——+30ppm邻位碳——-13ppm对位碳——-8ppm4、黄酮类化合物的的波谱学特性原理黄酮类存在桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭系统，在200~400nm间，有两个吸收带共性B环OH增加，峰带I向长波位移，波长增大，特别是4’-OH，红移大；A环OH增加，峰带II波长增大。⑴黄酮类化合物在甲醇溶液中的UV光谱特征带II带I谱带峰形黄酮类240~285nm304~350nm带I和II强度相似黄酮醇（3-OH被取代）328~357黄酮醇（3-OH游离）352~385黄酮类、黄酮醇类取代基的影响:带I：母核上，如7-及4’-位引入羟基、甲氧基等供电基→结构重排→上述电子跃迁→红移羟基甲基化或苷化→紫移带II：A-环氧化程度越高→带II越向红移；B环的取代基→峰形。4’-OR→单峰；3’,4-OR→双峰查耳酮220~270nm340~390nm(有裂分)带I强，带II次强橙酮370~430nm(3~4个峰)异黄酮245~270nm带I弱，带II强二氢黄酮(醇)类270~295nm⑵利用诊断试剂，判断羟基位置带II带I归属甲醇钠（NaOMe）红移40~60nm,示有4’-OH吸收带随测定时间延长而衰退有对碱敏感的取代模式：3,4’/3,3’，4’-等醋酸钠（NaOAc）红移5~20nm示有7-OH光谱图随测定时间延长而衰退有对碱敏感的取代模式△醋酸钠（NaOAc）熔融红移40~65nm示有4’-OH5NaOAc/H3BO3红移12~30nmB环具邻二酚羟基红移5~10nmA环具邻二酚羟基(除5,6-二OH)AlCl3及AlCl3/HClAlCl3/HCl谱图＝MeOH谱图示无3-OH或5-OHAlCl3/HCl谱图≠MeOH谱图加AlCl3/HCl后红移33~55nm只有5-OH，无3-OH红移50~60nm有3-或3，5-二OHAlCl3/HCl谱图＝AlCl3谱图无邻二酚羟基AlCl3/HCl谱图≠AlCl3谱图后者带Ⅰ较前者紫移30~40nmB环有邻二酚羟基仅紫移20nmB环上有邻三酚羟基△生成铝络合物的稳定性顺序：3-OH(黄酮醇)5-OH(黄酮)5-OH(二氢黄酮)邻二酚OH3-OH(二氢黄酮醇)邻二酚OH和二氢黄酮醇的3-OH形成的络合物遇酸分解。1HNMR：A环质子5,7-二OH•H-6,8δ5.7~6.9（d,J=2.5Hz）•δH-8δH-6▪当7-羟基被苷化后，H-6和H-8均向低场位移•7-OH•H-5δ7.7~8.2(d,8Hz)•H-6δ6.4~7.1(dd,8,2Hz)•H-8δ6.3~7.0(d,2Hz)•H-5受C环C=O的去屏蔽作用和H-6的邻偶作用而处于低场，化学位移增大B环质子4’-OR黄酮类•H-2’,6’：δ6.5-7.9(d,J=8Hz)•H-3’,5’：δ6.5~7.1(d,J=8Hz)（两组峰，每个峰有两个H，AA’BB’系统）3’，4’–二OR黄酮（醇）•H-5’δ6.7~7.1(d,J=8.5Hz)•H-6’δ7.9(dd,J=8.5,2.5Hz)•H-2’δ7.2（d,J=2.5Hz）3’，4’，5’-三OR•H-2’,6’,δ6.5~7.5•R＝R”→一个单峰s(2H)•R≠R”→两个二重峰d(J=2Hz)C环质子（区别各类黄酮的主要依据）⒈黄酮（醇）•H-3：δ6.3，s(常与A环质子重叠)⒉异黄酮•H-2：δ7.6~7.8尖锐的单峰(DMSO-d6作溶剂→δ8.5~8.7)⒊二氢黄酮(2位为S构型)•H-2：δ5.2(dd,J反=11.5,J顺=5Hz)•Ha-3：δ2.8~3.0(dd,，J=17,11Hz)•He-3：δ2.8(dd,J=17,5Hz)(δHa-3δHe-3)6⒋二氢黄酮醇（H2、3多为反式）•H-2δ4.9(d,11Hz)•H-3δ4.3(d,11Hz)5.查耳酮•H-δ6.7~7.4(d,J=17Hz)•H-δ7.3~7.7(d,J=17Hz)6.橙酮•苄基质子δ6.5~6.7（s）其它取代基甲氧基连在芳香环上甲基2.5（s）酚羟基9.5-13乙酰氧基(CH3CO-)脂肪族CH3CO1.65~2.10→确定糖数芳香族CH3CO2.30~2.50→确定酚羟基数△13CNMR根据C环三碳化学位移确定黄酮骨架根据C=O化学位移分为二类根据C-3的化学位移细分174~184黄酮(醇),异黄酮,橙酮188~197查耳酮,二氢黄酮(醇)•黄酮104~112•异黄酮122~126•黄酮醇136•橙酮111~112•查耳酮116~130•二氢黄酮42~45•二氢黄酮醇71取代基位移OH或OCH3使相连位碳原子(α-碳)信号→低场(+30ppm)邻位(β-碳)→高场(-10ppm)对位碳→高场(-7ppm)间位碳→低场(+1ppm)常见的取代模式：苷化位移（用于判断糖的连接位置）(1)糖的苷化位移(端基碳)酚苷中,糖端基碳苷化位移为+4~+6ppm取决于酚羟基周围环境(2)苷元的苷化位移苷元糖苷化后,ipso-碳原子(-碳)→高场其邻位及对位碳原子→低场位移对位碳原子的位移幅度最大又比较稳定