沈陽藥科大學(xué)天然藥物化學(xué)課件第一章總論

1、沈陽藥科大學(xué)天然藥物化學(xué)課件第一章總論基本內(nèi)容天然藥物化學(xué)的概念、研究范圍、研究目的與任務(wù)。有效成分與無效成分的概念。各類天然藥物化學(xué)成分簡介。一次代謝與二次代謝的概念，主要的生物合成途徑。1H-NMR、 13C-NMR的基本概念及常見的13C-NMR 譜的特征及解析方法，質(zhì)譜的類型及應(yīng)用特點(diǎn)。 旋光光譜（ORD）在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用?；疽笳莆?13C-NMR譜特征及其解析方法，常用的提取、分離方法。熟悉 天然藥物化學(xué)的研究范圍，課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)；各類化合物的生物合成途徑。了解 ORD譜的應(yīng)用范圍及八區(qū)律使用方法。本章內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 各類成分簡介第三節(jié) 生物合成第四節(jié) 提取分

2、離方法第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法第一節(jié) 緒論一天然藥物化學(xué)的概念： 1. 天然藥物化學(xué)：是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分及其應(yīng)用的一門學(xué)科。2. 研究內(nèi)容： 主要指天然藥物的化學(xué)成分（多為有效成分）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、理化性質(zhì)、提取分離方法、結(jié)構(gòu)鑒定及生合成途徑。第一節(jié) 緒論二. 相關(guān)學(xué)科 1. 藥物化學(xué)（Medicinal Chemistry）：合 成藥物、構(gòu)效關(guān)系 2. 植物化學(xué)（Phytochemistry） 3. 中藥化學(xué)（Chemistry of TCM） 植物、動(dòng)物、礦物、微生物等來源的藥物。神農(nóng)本草經(jīng)列為上品，主補(bǔ)五臟，安精神，定魂魄，止驚悸，明目，開心益智，久服有輕身延年之功效

3、。 白果是銀杏的俗稱，被稱作為是植物中的活化石。白果含白果醇、白果酸，具有殺菌功能，有化痰、止咳、補(bǔ)肺、通經(jīng)、止?jié)?、利尿等療效?穿山甲為鯪鯉科動(dòng)物鯪鯉的鱗片，處方名有炮山甲、醋山甲、炮甲珠或炒甲片等。其味咸，性微寒，入肝、胃二經(jīng)。本草綱目中記載穿山甲“除痰瘧寒熱，風(fēng)痹強(qiáng)直疼痛，通經(jīng)絡(luò)，下乳汁，消癰腫，排膿血，通竅殺蟲?！?雄黃，為硫化物類礦物雄黃族雄黃，主含二硫化二砷。歸肝，大腸經(jīng)。有毒。解毒殺蟲，燥濕祛痰，截瘧。用于蟲積腹痛，驚癇，瘧疾，癰腫，疔瘡，疥癬，蛇蟲咬傷。常用量0.150.3克，入丸散用。外用適量，研末撒或調(diào)敷患處。 第一節(jié) 緒論四 基本概念 1. 有效成分: 天然藥物中具有一定

4、的生物活性、能起到防治疾病作用的單體化合物。 2.有效部位：為具有一定生物活性的多種單體化合物的混合物。如人參總皂苷、銀杏總黃酮、靈芝多糖等。第一節(jié) 緒論五. 學(xué)習(xí)天然藥化的目的和意義： 1. 探索中藥防病治病的機(jī)理； 2. 改進(jìn)劑型、提高療效； 3. 提高中藥及制劑的質(zhì)量； 4. 提供中藥炮制現(xiàn)代科學(xué)依據(jù)； 5. 開辟藥源、開發(fā)新藥。第一節(jié) 緒論1. 文獻(xiàn)整理和研究對(duì)象調(diào)研 a原植物：科，屬，種，學(xué)名，來源，產(chǎn)地 b文獻(xiàn)：近源植物具有相似的成分。2. 成分分離 系統(tǒng)分離法，活性跟蹤法，目標(biāo)化合物分離法3. 成分鑒定 理化性質(zhì)，色譜方法，波譜方法4. 結(jié)構(gòu)改造發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)制新藥本章內(nèi)容第一節(jié) 概述

5、第二節(jié) 各類天然藥物化學(xué)成分簡介第三節(jié) 生物合成第四節(jié) 提取分離方法第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法第二節(jié) 各類成分簡介化學(xué)成分分類 1. 生物堿類（Alkaloids)：含N原子，多呈堿性。 2.糖和苷(Saccharides and Glycosides): 糖：單糖，低聚糖，多糖（淀粉、纖維素、甲殼素、 果膠、樹膠、粘液質(zhì)） 苷：糖+苷元： 酸性黃酮香豆素蒽醌 三萜皂苷 甾體皂苷強(qiáng)心苷 3.揮發(fā)油皂苷4.有機(jī)酸：含COOH,多以鹽的形式存在。5.樹脂：為組成復(fù)雜的混合物，多與揮發(fā)油、樹膠、有機(jī)酸共存。如：安息香、乳香等。6.其它成分： (1)氨基酸、蛋白質(zhì)。 (2)鞣質(zhì)：多元酚類化合物。 (3)色素

6、類：葉綠素、胡蘿卜素等。 (4)脂類:油脂（甘油與高級(jí)脂肪酸脫水形成 的酯）、蠟（高級(jí)醇與高級(jí)脂肪酸脫水 形成的酯）。 (5)無機(jī)成分本章內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 各類成分簡介第三節(jié) 生物合成第四節(jié) 提取分離方法第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法一 基本概念一次代謝產(chǎn)物：糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等對(duì)植物機(jī)體生命活動(dòng)來說不可缺少的物質(zhì)。二次代謝產(chǎn)物：生物堿、萜、香豆素、黃酮、醌類等對(duì)維持植物生命活動(dòng)不起重要作用，且并非在 所有植物中都能產(chǎn)生。由一次代謝產(chǎn)物產(chǎn)生，常為有效成分。二 天然化合物的主要生物合成途徑1.醋酸-丙二酸途徑AAMA途徑） 合成脂肪酸類、酚類、蒽醌類2.甲戊二羥酸途徑（途徑） 主要生成萜類、甾體

7、類化合物 形成具C6-C3骨架的化合物，如香豆素、木脂素、黃酮等。4.氨基酸途徑（Amino Acid Pathway）合成生物堿 (1)醋酸-丙二酸-莽草酸途徑 (2) 醋酸-丙二酸-甲戊二羥酸途徑 (3) 氨基酸-甲戊二羥酸途徑 (4) 氨基酸-醋酸-丙二酸途徑 (5) 氨基酸-莽草酸途徑 三、生物合成的意義： 對(duì)天然化合物結(jié)構(gòu)分類，結(jié)構(gòu)推測(cè)；植物化學(xué)分類學(xué)；仿生合成及組織培養(yǎng)等有指導(dǎo)意義。本章內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 各類成分簡介第三節(jié) 生物合成第四節(jié) 提取分離方法第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法第四節(jié) 提取分離方法一、提取法：1.溶劑提取法（solvent extraction） 原理：相似相溶 理

8、想溶劑（ideal solvents ）： （1）對(duì)有效成分溶解度大； （2）對(duì)無效成分溶解度?。?（3）與有效成分不起化學(xué)反應(yīng)； （4）安全，成本低，易得。 常用提取溶劑乙酸乙酯、氯仿、乙醚、苯、石油醚親水性有機(jī)溶劑甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇親脂性有機(jī)溶劑水大小小極 性第四節(jié) 提取分離方法滲漉法裝置圖 1)冷提：適用于受熱不穩(wěn)定的成分。 浸漬 (Maceration) 滲漉（Percolation）優(yōu)點(diǎn)：適用于熱敏物 質(zhì)，操作簡單缺點(diǎn)：提取效率低， 溶劑用量大第四節(jié) 提取分離方法工業(yè)生產(chǎn)用的滲漉裝置第四節(jié) 提取分離方法2) 熱提：煎煮法（Decoction） 回流（Refluxing） 連續(xù)回

9、流（Continuous Refluxing）回流提取法裝置 索氏提取器樣品虹吸管濾紙?zhí)淄舱羝仙芾淠谒墓?jié) 提取分離方法2.水蒸氣蒸餾法（water-steam distillation ） 提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的成分，如揮發(fā)油。藥材+水冷凝揮發(fā)油測(cè)定第四節(jié) 提取分離方法3.升華法（ sublimation ） 用于具有升華性的成分提取，如某些小分子香豆素，蒽醌，樟腦等。升華法制備咖啡因裝置圖蒸發(fā)皿上蓋上一張刺有小孔的圓濾紙，在上面罩上干燥的玻璃漏斗(漏斗頸部塞少許脫脂棉以減少咖啡因蒸氣逸出)第四節(jié) 提取分離方法4.超臨界流體提取法（supercritical flui

10、d extraction SFE) 利用溶劑在超臨界條件下特殊的流體性能對(duì)樣品進(jìn)行提取，為20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來的一種提取方法。20世紀(jì)90年代用于天然藥化的研究。 超臨界流體的密度與液體很接近，而它又具有氣體 擴(kuò)散性能 常用的臨界流體有CO2、N2O、 乙烷、丙烷等。 如從煙草中提取尼古丁，從咖啡中提取咖啡因?？販孛姘甯邏罕贸R界CO2萃取實(shí)驗(yàn)裝置示意圖原料萃取柱玻璃珠脫脂棉超臨界萃取實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法CO2鋼瓶PCO2冷溫槽恒溫箱流量計(jì)接收瓶小試實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)裝置小試實(shí)驗(yàn)裝置組分減壓閥20世紀(jì)50年代初進(jìn)入試驗(yàn)階段，如從石油中脫瀝青70、80年代，SFE越來越多的用于食品、香料的提取

11、90年代，開始從植物藥中提取成分，如蛇床子、茵陳蒿、桑白皮中提取成分。中小型SFE裝置圖第四節(jié) 提取分離方法5.超聲提取法（ultrasonic wave extraction)超聲波提取技術(shù)：是利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈的空 化效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、高的加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用，增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速藥物有效成分進(jìn)入溶劑，促進(jìn)提取的進(jìn)行。 為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，生物活性不減。高能量的超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力造成植物細(xì)胞壁及生物體破裂，導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解。實(shí)驗(yàn)室用小型超聲儀超聲提取法的特點(diǎn)和裝置工業(yè)生產(chǎn)用超聲儀第四節(jié) 提取分離方法6.微波提取法（micro

12、wave extraction） 微波提取技術(shù)的原理就是利用不同組分吸收微波能力的差異，使基體物質(zhì)的某些區(qū)域或提取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使得被提取物質(zhì)從基體或體系中分離，進(jìn)入到介電常數(shù)較小、微波吸收能力相對(duì)較差的提取劑中，并達(dá)到較高的產(chǎn)率。微波：指頻率在300 MHz 和300 kMHz 之間的電磁波。介質(zhì)在微波場(chǎng)中分子會(huì)發(fā)生極化，將其在電磁場(chǎng)中所吸收的能量轉(zhuǎn)化為熱能。介質(zhì)中不同組分的介電常數(shù)、比熱、含水量不同，吸收微波能的程度不同，由此產(chǎn)生的熱量和傳遞給周圍環(huán)境的熱量也不相同微波提取法的特點(diǎn)和裝置 優(yōu)點(diǎn)具有穿透力強(qiáng)、選擇性高、加熱效率高、試劑用量少等顯著特點(diǎn)，而且其操作簡便、快速

13、、節(jié)能、高效。缺點(diǎn)：工業(yè)化設(shè)備少、成分變化導(dǎo)致生物活性變化。工業(yè)生產(chǎn)用微波提取罐第四節(jié) 提取分離方法二 分離方法1. 根據(jù)溶解度差別進(jìn)行分離 1.1 結(jié)晶法（純化時(shí)常用）條件：合適的溶劑；濃度；溫度1.2 沉淀法：a 溶劑沉淀法：改變極性，如水提醇沉法b 酸堿沉淀法：改變pH，處理酸、堿、兩性成分；c 沉淀試劑：如鉛鹽沉淀法，酸性、酚性成分加中性PbAc2，形成沉淀。第四節(jié) 提取分離方法2 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進(jìn)行分離2.1 影響分離的因素分離因子，分配系數(shù)K= KA/ KB KAKB, K=CU/CL （CU, CL被分離物質(zhì)在上相和下相中濃度） 根據(jù)值的大小可決定分離采用的方法

14、:100，簡單的一次萃取，可基本分離.10010，10-12次萃取，CCD法。2，100次以上萃取，DCCC法。 第四節(jié) 提取分離方法或用PC法求值，選擇理想分離條件。 紙色譜（PC）也叫紙分配色譜（PPC， Paper Partition Chromatography）。（ 紙色譜定數(shù)）Rfa，Rfb為A，B兩物質(zhì)在PC上Rf值=第四節(jié) 提取分離方法2.1 影響分離的因素 pH值 對(duì)于酸性、堿性、兩性化合物，pH值可改變它們的存在狀態(tài)（游離型和解離型），分配比受pH值的影響，因?yàn)镠A達(dá)到99%解離時(shí)，pH= pKa + 2HA達(dá)到99%游離時(shí)，pH= pKa - 2第四節(jié) 提取分離方法2.2

15、 酸堿性成分的分離pH-梯度萃取法 按酸堿性強(qiáng)弱不同分離酸性、堿性、中性物質(zhì)，改變pH值使酸堿成分呈不同狀態(tài)。 2.3 逆流分溶法、液滴逆流色譜、高速逆流色譜 逆流分溶法(CCD)： 多次連續(xù)液-液萃取分離過程。 特點(diǎn)：條件溫和，樣品易回收，適用于中等極性、不穩(wěn)定物質(zhì)的分離。第四節(jié) 提取分離方法液滴逆流色譜(DCCC): 一種液-液分配色譜，流動(dòng)相呈液滴形式垂直上升或下降，通過固定相的液柱，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的逆流色譜分離。 特點(diǎn)：不易乳化，樣品可定量回收，分離效果好，特別適合于分離皂苷等水溶性成分。 缺點(diǎn)：樣品處理量小。第四節(jié) 提取分離方法高速逆流色譜（HSCCC） 通過特定的高速行星式旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離

16、心力場(chǎng)作用，使無載體支持的固定相穩(wěn)定地保留在蛇形管內(nèi)，并使流動(dòng)相單向、低速通過固定相，實(shí)現(xiàn)連續(xù)逆流萃取分離物質(zhì)的目的。 用于各種物質(zhì)的分離，包括蛋白、酶、三萜、生物堿、皂苷等。第四節(jié) 提取分離方法2.4 液-液分配柱色譜正相色譜：固定相極性大，如水、緩沖液等；流動(dòng)相極性小，如氯仿、乙酸乙酯等。載體：硅膠（含水可達(dá)17%），硅藻土，纖維素等。用途：分離極性大或水溶性成分，如苷類、糖、生物 堿等。洗脫順序：極性小的物質(zhì)先被洗脫出來。第四節(jié) 提取分離方法2.4 液-液分配柱色譜反相色譜：固定相極性小于流動(dòng)相。如HPLC反相柱，反相板。 固定相：硅膠硅醇基結(jié)合烷基，如RP-2，RP-8，RP-18。親

17、脂性：RP-18 RP-8 RP-2。 流動(dòng)相(洗脫劑)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O 洗脫順序：分離極性大的成分，極性大者先洗脫 下來。 實(shí)驗(yàn)室用高效液相色譜儀第四節(jié) 提取分離方法3 根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離吸附色譜法3.1 吸附分類：物理吸附：無選擇性的吸附，吸附解析發(fā)生迅速。 吸附劑如硅膠、氧化鋁、活性炭等；化學(xué)吸附：不可逆性。如堿性氧化鋁對(duì)酚酸性成分的 吸附，硅膠對(duì)生物堿的吸附等。半化學(xué)吸附：聚酰胺對(duì)酚酸類、醌類的氫鍵吸附。第四節(jié) 提取分離方法吸附原理：相似相吸影響吸附過程的三要素： 吸附劑（固定相）， 溶質(zhì)（被分離物質(zhì)）， 溶劑（洗脫劑，展開劑，流動(dòng)相）第四節(jié) 提取分離方

18、法 硅膠、氧化鋁： 極性吸附劑：載樣量大，吸 附力強(qiáng) 硅膠：應(yīng)用最廣，適用于各 類成分分離 氧化鋁：有中性、酸性、堿 性氧化鋁。堿性氧 化鋁不適合于分離 酸性成分，多用于 分離生物堿。第四節(jié) 提取分離方法3.2 硅膠、氧化鋁： 被分離物質(zhì)吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 被分離物質(zhì)極性大，吸附力強(qiáng)，Rf值小，洗脫難，后被洗脫下來。 官能團(tuán)極性大小排列順序： -COOH Ar-OH R-OH R-NH2, RNHR , RNR R R-CO-NRR RCHO RCOR RCOOR ROR RH第四節(jié) 提取分離方法3.2 硅膠、氧化鋁：溶劑(洗脫劑)的極性與洗脫力的關(guān)系 洗脫劑極性越大, 洗脫力越強(qiáng). 練習(xí):

19、從黃花夾竹桃果仁中分離到七種強(qiáng)心苷成分, 比較極性大小和硅膠柱上洗脫順序.名稱RR黃夾苷ACHO(D-Glc)2黃夾苷BCH3(D-Glc)2黃夾次苷ACHOH黃夾次苷BCH3H黃夾次苷CCH2OHH黃夾次苷DCOOHH單乙酰黃夾次苷BCH3H單乙酰黃夾次苷B R”=COCH3, 其它R”=H答案：1. 極性大 小：黃夾苷A黃夾苷B 次苷D次苷C次苷A次苷B2. 硅膠柱上的出柱順序：后 先 小極性化合物大極性化合物3.2 活性炭非極性吸附劑吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 分子量大者 分子量小者 芳香族 脂肪族 含OH, COOH, NH2多者 少者洗脫力與溶劑的關(guān)系 吡啶 15%酚/醇 7%酚/H2O 醇

20、 含水醇H2O應(yīng)用: 黃酮、生物堿的富集，糖的分離、脫色等。第四節(jié) 提取分離方法 聚酰胺(Polyamide) 是由己酰胺聚合成的一類高分子化合物。分離原理：主要通過酰胺鍵與酚羥基、酸、醌等形成氫鍵，產(chǎn)生吸附作用。吸附力取決于形成氫鍵締合的能力。第四節(jié) 提取分離方法 3.3 聚酰胺 吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 a.形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多, 吸附力越強(qiáng); b.形成分子內(nèi)氫鍵者, 吸附力減少; 第四節(jié) 提取分離方法d.芳香苷苷元苷, 單糖苷雙糖苷叁糖苷 c.芳香化程度越高或共軛鍵越多,吸附力越強(qiáng);3.3 聚酰胺 吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系溶劑的洗脫能力 水 含水醇醇 丙酮NaOH/H2O甲酰胺二甲基甲酰胺 B A

21、SiO2-TLC Rf: A B CPolyamide TLC, Rf: C B A答案：3.4 大孔吸附樹脂(macro-reticular resin)組成: 苯乙烯，二乙烯苯和致孔劑分離原理:吸附(范德華力和氫鍵)和分子篩作用(多孔性結(jié)構(gòu))樹脂類型:非極性、中極性和極性三種。 非極性：由苯乙烯和二乙烯苯縮合而成，故又稱 芳香吸附樹脂。 中極性：含脂基的吸附樹脂。 極 性：含酰氨基、氰基、酚羥基等含氮、氧、硫不同極性功能的吸附樹脂。第四節(jié) 提取分離方法3.4 大孔吸附樹脂 洗脫劑: H2O 及不同比例的含水醇。 洗脫分離: H2O 洗: 糖,水溶性色素 30% EtOH/ H2O: 極性大

22、的成分 50-75% EtOH: 皂苷類 95% EtOH: 極性小成分 應(yīng)用: 除多糖, 水溶性色素, 富集苷類成分第四節(jié) 提取分離方法第四節(jié) 提取分離方法離解程度不同進(jìn)行分離離子交換法 固定相：離子交換樹脂（聚苯乙烯高分子化合物，引 入交換基團(tuán)） 分類： 陽離子交換樹脂：強(qiáng)酸型 RSO3-H+ 弱酸型 RCOO-H+ 陰離子交換樹脂：強(qiáng)堿型 RN+(CH3)3Cl- 弱堿型 RNH2, RNHR, RNRR” 陰離子交換樹脂：4.2應(yīng)用：主要用于生物堿和有機(jī)酸的分離。離解程度不同進(jìn)行分離離子交換法4.1交換原理: 陽離子交換樹脂：第四節(jié) 提取分離方法第四節(jié) 提取分離方法 透析法: 半透膜,

23、 分子篩濾過作用 超濾法: 分子大小不同, 擴(kuò)散速度不同 超速離心法: 溶質(zhì)在超速離心作用下具有不同的 沉降性或浮游性 凝膠濾過法: 分子篩的作用(凝膠滲透色譜,分子 篩濾過, 排阻色譜), 被分離物質(zhì)按分子 由大到小的順序流出色譜柱.分子大小差別進(jìn)行分離凝膠濾過法5.1 主要的幾種方法第四節(jié) 提取分離方法分子大小差別進(jìn)行分離凝膠濾過法5.2凝膠種類:葡聚糖凝膠(Sephadex G): 只適于在水中應(yīng)用, 分離多糖、 蛋白質(zhì)等.羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)： 適用于各類化合物的分離，除具有分子篩的特性外，還起到反相分配色譜的效果。 常用溶劑有甲醇、氯仿-甲醇等。本章內(nèi)容第

24、一節(jié) 概述第二節(jié) 各類成分簡介第三節(jié) 生物合成第四節(jié) 提取分離方法第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法一 化合物純度的鑒定 1. 測(cè)熔點(diǎn): 看熔程 2. 外觀結(jié)晶色澤與形狀: 均一性 3. 色譜法: TLC 三種組成不同的溶劑系統(tǒng), 單一斑點(diǎn) HPLC 單一峰 GC 單一峰 4. 核磁法第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法二、已知化合物鑒定 1. 有標(biāo)準(zhǔn)品(或?qū)φ掌?: Co-TLC (共薄層，三種系統(tǒng)) 測(cè)混合熔點(diǎn)(相同溶劑結(jié)晶); 測(cè)IR (考察是否重疊） 2. 無標(biāo)準(zhǔn)品: 與文獻(xiàn)值對(duì)照(相同的溶劑條件下：mp, IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR等)。第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法三、未知化合物

25、多種譜學(xué)結(jié)合的結(jié)構(gòu)解析 1.紫外光譜(Ultraviolet spectra UV) 為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 用于判斷結(jié)構(gòu)中的共軛系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)骨架（如香豆素、黃酮） UV譜一致，不一定是一個(gè)化合物。 應(yīng)用：確定平面的結(jié)構(gòu)骨架，立體結(jié)構(gòu)的構(gòu)型、構(gòu)象。第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法黃酮類化合物紫外光譜第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法2. 紅外光譜(Infrared spectra IR) 為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 提供各種官能團(tuán)的信息 八大區(qū)（復(fù)習(xí)） 如：芳香環(huán): 1600-1480cm-1， OH: 3000 cm-1, C=O : 1700 cm-1. IR相同者為同一化合物.茶皂苷的IR光譜第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法3.質(zhì)譜(

26、Mass spectra MS)為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 給出分子量(M+), 給出基團(tuán)或片段信息, HR-MS可計(jì)算分子式;MS圖一致(同一型號(hào)儀器,同一條件)一般為同一化合物類型 EI-MS: 醇、糖苷不能給出分子離子峰; FD-MS、FAB-MS、ESI-MS ：用于糖苷,肽,核酸類,可確定分子量。 HR-MS：給處精確的分子量和分子式。茶皂苷的FABMS茶皂苷的HRFABMS第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 化學(xué)位移: (用于判斷H的化學(xué)環(huán)境 chemical shift); 偶合常數(shù): J (Hz) 用于判斷H與H的關(guān)系 coupling constant) 積分強(qiáng)度(積分面積)

27、: 確定H的數(shù)目.4. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 質(zhì)子譜（1H-NMR） 存在偶合化學(xué)位移數(shù)值計(jì)算得偶合常數(shù)積分面積表示氫數(shù)第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法常見基團(tuán)的化學(xué)位移值: Ar-H ：6-8, -CHO ：9-10 -CH3 ：1-2, C=C-CH3, COCH3, ArCH3 -OCH3 ：3.5-4.0, -COOCH3與ArOCH34. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 質(zhì)子譜（1H-NMR）第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法影響化學(xué)位移因素 化學(xué)位移值與電子云密度有關(guān)。電子云密度降低,去屏蔽作用

28、增強(qiáng),向低場(chǎng)位移, 增大。 1）誘導(dǎo)效應(yīng) 2）共軛效應(yīng) 3）磁各向異性效應(yīng) 4）氫鍵締合 5）范德華效應(yīng)4. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 質(zhì)子譜（1H-NMR）第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法4. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 質(zhì)子譜（1H-NMR）.偶合常數(shù)(J) a.偶合裂分是有原子核引起的,通過化學(xué)鍵傳遞; b.相互偶合的H核其J值相同; c.一級(jí)圖譜峰的裂分遵循n+1規(guī)律; d.歸屬H核,判斷排列情況.偶合分類 偕偶(Jgem)又為同碳偶合 sp3 J=10-15Hz; sp2 C=CH2

29、 J=0-2Hz, N=CH2 鄰偶(Jvic) 飽和型: 自由旋轉(zhuǎn)J=7Hz 構(gòu)象固定: 0-18Hz,與兩面角有關(guān), J90=0Hz, J180 Jo(7.5Hz); 烯型：Jcis =6-14Hz(10), Jtrans=11-18Hz(15) 芳環(huán): Jo=6-9Hz.遠(yuǎn)程偶合: 如烯丙偶合 J4=0-3Hz，苯環(huán)的間位Jm=1-3Hz和對(duì)位偶合Jp=0-1Hz偶合分類4. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（13C-NMR）為結(jié)構(gòu)解析提供的信息化學(xué)位移：碳處的化學(xué)環(huán)境峰高或峰面積:一般不與碳數(shù)成正比第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法茶黃酮的13

30、C NMR光譜4. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（13C-NMR）常見一些基團(tuán)的化學(xué)位移值: 脂肪C: 50 連雜原子C: C-O,C-N,C-S :50-100 C-OCH3 : 55; 糖端基C : 95-105 芳香碳,烯碳: 98-160 連氧芳碳 :140-165 C=O: 168-220第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法4. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（13C-NMR）常見一些基團(tuán)的化學(xué)位移值: 第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法 C=O: 168-220 醛CHO： 190205 酮：

31、195220 羧酸： 170185 酯及內(nèi)酯： 165180 酰胺及內(nèi)酰胺: 1651804. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（13C-NMR）第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法 a 全氫去偶譜(COM)或噪音去偶譜(PND)或質(zhì)子寬帶去偶譜(BBD) 特點(diǎn): 圖譜簡化, 所有信號(hào)均呈單峰. b 偏共振去偶譜(OFR) 特點(diǎn): 由于部分保留1H的偶合影響,可識(shí)別伯、仲、叔、季碳。 CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s。 常見的13C-NMR譜的類型及二維譜BBD第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法練習(xí)： 一化合物，分子式為C6H14，高度對(duì)稱，在噪

32、音去偶譜（COM）上只有兩個(gè)信號(hào)，在偏共振去偶譜（OFR）上只有一個(gè)四重峰（q）及一個(gè)二重峰(d)，試寫出其結(jié)構(gòu) 4. 核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（13C-NMR）第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法.常見的13C-NMR譜的類型及二維譜 c. DEPT譜 特點(diǎn)：不同類型13C信號(hào)呈單峰分別朝上或向下, 可識(shí)別CH3，CH2，CH，C. 脈沖寬度 =135CH3, CH , CH2 （常用） =90CH , =45CH3, CH2 , CH , 季碳不出現(xiàn)DEPT譜135 =135CH3, CH , CH2 90CH 4. 核磁共振譜（Nuclea

33、r magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（13C-NMR）第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法.常見的13C-NMR譜的類型及二維譜1H-1H COSY(相互偶合的氫核給出交叉峰)NOESY(空間相近的氫核的關(guān)系)HMQC(13C-1H COSY) 13C,1H 直接相關(guān)譜1JCHHMBC(遠(yuǎn)程13C-1H COSY) 13C,1H 遠(yuǎn)程相關(guān)譜 2JCH, 3JCH1H1HCOSYNOESYHMQCHMBC第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法5. 旋光譜和圓二色散光譜（ORD and CD）(Optical Rotatory Dispersion and Circular Dichroism) 旋光譜

34、(ORD)和圓二色譜(CD,需對(duì)紫外可見光有吸收)在解決手性中心附近有生色團(tuán)(含通過化學(xué)轉(zhuǎn)換可變成生色團(tuán)的化合物，如-OH、C=O)的化合物的絕對(duì)構(gòu)型或優(yōu)勢(shì)構(gòu)象的方面應(yīng)用。 當(dāng)平面偏振光通過手性中心時(shí)，左旋圓偏光和右旋圓偏光的折射率、傳播速度不同，當(dāng)再合成平面偏振光時(shí)，偏振面就發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，這就是產(chǎn)生旋光的光學(xué)原理。隨著波長變短，折射率差值增大，比旋度增大。平面偏振光在非旋光性和旋光性物質(zhì)中傳播的圖解旋光性：非對(duì)稱的有機(jī)化合物分子能使平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，稱為旋光性。圓二色性：非對(duì)稱有機(jī)化合物分子對(duì)組成平面偏振光的左旋和右旋偏振光的吸收系數(shù)不相等，這種性質(zhì)成為圓二色性。第五節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法 在不同波長下測(cè)定物質(zhì)的比旋度，以比旋度為縱坐標(biāo)，波長為橫坐標(biāo)做圖，該圖稱為ORD譜。ORD譜的分類 (1).