第5章 黃酮類化合物_第1頁
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文檔簡介

第五章黃酮類化合物

(Flavonoids)概述一、黃酮的含義:

1.經(jīng)典含義是指以二苯基色原酮衍生的一類化合物的總稱,由于該類化合物大多呈淡黃色或黃色,且分子中多具酮基,因此稱為黃酮。2.現(xiàn)代含義是泛指二個(gè)苯環(huán)(A環(huán)和B環(huán))通過三個(gè)碳原子相互連接而成的一系列化合物的總稱,即具有C6-C3-C6結(jié)構(gòu)的一類化合物的總稱。色原酮二苯基色原酮二、存在形式黃酮類化合物廣泛存在于植物中,不少的常用中藥中主要含有此類成分。大多與糖結(jié)合成苷,稱為黃酮苷類;有的以游離形式存在,即未與糖結(jié)合,稱為游離黃酮或黃酮苷元,同一植物中可能同時(shí)存在游離黃酮及其苷。三、生物活性

1.對心血管系統(tǒng)的作用Vp樣作用:蘆丁、橙皮苷等有Vp樣作用,能降低血管脆性及異常通透性,可用作防治高血壓及動脈硬化的輔助治療劑。擴(kuò)冠作用:蘆丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。降血脂及膽固醇:木樨草素蘆丁片蘆丁是從中國所獨(dú)有的國槐的花蕾中提取的植物藥,也稱維生素P,具有降低毛細(xì)血管的異常通透性和脆性的作用,是心腦血管保護(hù)藥,國內(nèi)用于心腦血管藥品制劑的主要成分,國外還大量用于食品添加劑和化妝品。

2.

抗肝臟毒作用從水飛薊種子中得到的水飛薊素具有保肝作用,用于治療急、慢性肝炎、肝硬化及多種中毒性肝損傷。(+)-兒茶素(catergen)也可抗肝臟毒作用,治療脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝損傷。3.抗炎蘆丁及其衍生物羥乙基蘆丁、二氫槲皮素等具抗炎作用。

4.抗菌及抗病毒作用如木樨草素、黃芩苷、黃芩素

5.解痙作用異甘草素、大豆素:解除平滑肌痙攣;大豆苷、葛根素及葛根總黃酮可緩解高血壓患者的頭痛等癥狀;杜鵑素、川陳皮素、槲皮素、山奈酚、芫花素、羥基芫花素:止咳祛痰。6.雌性激素樣作用大豆素(daidzein)等異黃酮具有雌性激素樣作用,可能與它們與己烯雌酚結(jié)構(gòu)類似。7.清除人體自由基作用

黃酮類化合物多具有酚羥基,易氧化成醌類而提供氫離子,故有顯著的抗氧特點(diǎn)。

另外還有降血脂、血糖,抗動脈粥樣硬化及抗癌抗突變等作用。第一節(jié)黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)與分類C6-C3-C6結(jié)構(gòu)(黃酮)

依:三碳鏈的氧化程度三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)

3-位羥基取代與

B-環(huán)連接位置(2、3-位)1.黃酮類:

黃酮類即以2-苯基色原酮為基本母核,且3位上無含氧基團(tuán)取代的一類化合物。

芹菜素(5,7,4′-三OH黃酮)木犀草素(5,7,3′,4′-四OH黃酮)黃芩素(5,6,7-三OH黃酮)2.黃酮醇類:

黃酮醇類的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在黃酮基本母核的3位上連有羥基或其他含氧基團(tuán)。

山柰酚(5,7,4′-三OH黃酮醇)槲皮素(5,7,3′,4′-四OH黃酮醇)楊梅素(5,7,3′,4′,5′-五OH黃酮醇)

3.二氫黃酮類:

二氫黃酮類結(jié)構(gòu)可視為是黃酮基本母核的2、3位雙鍵被氫化而成。

甘草苷(甘草素-7-O-glu苷)甘草素(7,4′–二OH二氫黃酮)橙皮苷(5,7,3-三OH,4′-OCH3二氫黃酮)4.二氫黃酮醇類:

二氫黃酮醇類具有黃酮醇類的2、3位被氫化的基本母核,且常與相應(yīng)的黃酮醇共存于同一植物體中。

二氫槲皮素(5,7,3′,4′-四OH二氫黃酮醇)二氫桑色素(5,7,2′,4′-四OH二氫黃酮醇)5.異黃酮類:異黃酮類母核為3-苯基色原酮的結(jié)構(gòu),即B環(huán)連接在C環(huán)的3位上。

大豆素(7,4′-二OH異黃酮)大豆苷(大豆素-7-O-glc苷)葛根素(7,4′-二OH,8-glc異黃酮苷)6.二氫異黃酮類:

二氫異黃酮類具有異黃酮的2、3位被氧化的基本母核。紫檀素魚藤酮7.查爾酮類:

查耳酮類的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是二氫黃酮C環(huán)的1、2位鍵斷裂生成的開環(huán)衍生物,即三碳鏈不構(gòu)成環(huán)。紅花苷

查耳酮的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是C環(huán)未成環(huán),另外定位也與其他黃酮不同。其可以看作是二氫黃酮在堿性條件下C環(huán)開環(huán)的產(chǎn)物,兩者互為同分異構(gòu)體,常在植物體內(nèi)共存。同時(shí)兩者的轉(zhuǎn)變伴隨著顏色的變化。

二氫黃酮2-羥基查耳酮

紅花所含的色素紅花苷是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的查耳酮類植物成分。

紅花在開花初期,花冠呈淡黃色;開花中期,花冠呈深黃色;開花后期或采收干燥過程中由于酶的作用,氧化成紅色。8.二氫查爾酮類:

二氫查耳酮類為查耳酮α,β位雙鍵氫化而成。此種類型在植物界分布極少,如薔薇科梨屬植物根皮和蘋果種仁中含有的梨根苷(phloridzin)。梨根苷9.橙酮類

黃酮的C環(huán)分出一個(gè)碳原子變成五元環(huán),其余部位不變,但C原子定位也有所不同。是黃酮的同分異構(gòu)體,屬于苯駢呋喃的衍生物,又名噢哢。如黃花波斯菊花中含有的硫磺菊素就屬于此類。

橙酮基本結(jié)構(gòu)硫磺菊素

10.花色素類

花色素類是一類以離子形式存在的色原烯的衍生物。廣泛存在于植物的花、果、葉、莖等部位,是形成植物藍(lán)、紅、紫色的色素。由于花色素多以苷的形式存在,故又稱花色苷。如矢車菊素、飛燕草素、天竺葵素等屬于此類。

飛燕草素R1=R2=OH

矢車菊素R1=OHR2=H

天竺葵素R1=R2=H11.黃烷醇類

黃烷醇類生源上是由二氫黃酮醇類還原而來,可看成是脫去C4位羰基氧原子后的二氫黃酮醇類化合物。黃烷-3-醇在植物界分布很廣,如兒茶素和表兒茶素。故又稱為兒茶素類。兒茶素為中藥兒茶的有效成分,具有一定的抗癌活性。

(+)兒茶素(-)表兒茶素

黃烷-3,4-二醇無色飛燕草素12.雙黃酮類

由二分子黃酮衍生物聚合生成的二聚物,多分布于裸子植物中。銀杏中含有多種雙黃酮,如銀杏素。

13.其他黃酮類異芒果素訕酮(雙苯吡酮):苯駢色原酮,其基本母核由苯環(huán)和色原酮的2,3位駢合而成。

此類化合物大多不符合C6-C3-C6的基本骨架,但因具有苯駢γ-吡喃酮結(jié)構(gòu),我們也將其歸為黃酮類化合物。

凱林

麥冬高異黃酮A紅鐮酶素

類別特點(diǎn)或組間區(qū)別組內(nèi)區(qū)別黃酮和黃酮醇2-苯基色原酮3-OH

(C2-C3雙鍵)二氫黃酮和2-苯基色原酮3-OH二氫黃酮醇(C2-C3單鍵)異黃酮和二氫異黃酮 3-苯基色原酮 C2-C3雙鍵和單鍵查耳酮和二氫查耳酮 C環(huán)開環(huán)3碳鏈為雙鍵和單鍵橙酮C環(huán)為五元環(huán) 花色素和黃烷醇 無4位羰基離子和分子其他類 均有色原酮結(jié)構(gòu) 總結(jié):各類黃酮類化合物的特點(diǎn)和區(qū)別章目錄第二節(jié)理化性質(zhì)一.性狀1:形態(tài):多為結(jié)晶性固體,少數(shù)為無定形粉末。(苷)2:顏色:多為黃色

交叉共軛體系(電子轉(zhuǎn)移、重排,共軛增強(qiáng),產(chǎn)生顏色的基礎(chǔ))助色團(tuán)(給系統(tǒng)提供電子,使顏色加深,尤其7,4′-位,輔助作用)

有交叉共軛體系無黃酮(灰黃~黃色)二氫黃酮黃酮醇(灰黃~黃色)二氫黃酮醇查耳酮(黃~橙黃色)二氫查耳酮花色素類(顏色隨pH而改變)黃烷醇類異黃酮(無或微黃色)

紅色(pH<7)二氫異黃酮紫色(pH=8.5)藍(lán)色(pH>8.5)二.旋光性:

旋光性取決于不對稱碳原子的有無

有無

所有黃酮苷(糖)游離黃酮:游離黃酮:黃酮二氫黃酮黃酮醇二氫黃酮醇異黃酮二氫異黃酮查耳酮(二氫)黃烷醇類橙酮花色素類等

(2-位)(2,3-位)(無)三.溶解性:符合苷的溶解性規(guī)律

水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀堿水

1.游離黃酮

-+++++++(酚羥基)

取決于

分子的立體結(jié)構(gòu)取代基團(tuán)的性質(zhì)、數(shù)目、連接位置引入羥基,數(shù)目多,7、4‘-位,水溶度較大羥基甲基化(-OCH3),水溶度降低R=H

平面型分子非平面型分子黃酮二氫類(C-環(huán)半椅式結(jié)構(gòu))黃酮醇異黃酮(羰基與B-環(huán)立體障礙)查耳酮分子間排列不緊密,(交叉共軛)水分子易于進(jìn)入水溶度小水溶度大

R=H二氫黃酮R=OH二氫黃酮醇節(jié)目錄章目錄水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀堿水

++++---+黃酮類化合物溶解性(極性)規(guī)律:三糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元3-O-糖苷>7-O-糖苷(平面性分子)花色素(平面性分子,離子型)>非平面性分子>平面性分子2.黃酮苷(親水性)

四.酸堿性1.酸性.

酸性

來源影響酚羥基(數(shù)目、位置)酸性規(guī)律:

7,4‘-OH酸性強(qiáng)于其他位置羥基的酸性(處于羰基對位,羰基的共軛誘導(dǎo))。

5-OH酸性最弱(處于羰基鄰位,形成分子內(nèi)氫鍵)。酚羥基數(shù)目越多,酸性越強(qiáng)。

7,4′-OH>7或4′-OH>其他位-OH>5-OHNaHCO3+---Na2CO3++--NaOH++++

應(yīng)用

應(yīng)用pH梯度法分離(游離黃酮)

節(jié)目錄章目錄2.堿性:

γ-吡喃酮環(huán)1-氧原子

微弱堿性(孤對電子,接受質(zhì)子)

僅溶于強(qiáng)的、濃酸+水(濃硫酸)

烊鹽(呈色) 應(yīng)用 初步鑒別黃酮母核類型:黃酮、黃酮醇——黃~橙色,并有熒光二氫黃酮——橙紅(冷)、紫紅(熱)查耳酮——橙紅~洋紅異黃酮(二氫)——黃色橙酮——紅~洋紅節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄實(shí)例分析:蘆丁的顯色情況節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄

點(diǎn)

節(jié)目錄章目錄章目錄章目錄5253節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄雙向紙色譜節(jié)目錄章目錄節(jié)目錄章目錄

第三節(jié)提取、分離

溶劑法關(guān)鍵溶劑的選擇選擇依據(jù)黃酮類成分的存在狀態(tài)(游離、苷)及溶解性

溶劑的溶解性能

提取方法(煎煮法、滲漉法、回流法等)的選擇

溶劑提取原理游離黃酮黃酮苷備注

乙醇溶解范圍廣++(甲醇)苷、苷元均可溶(90~95%)(60%)甲醇毒性大沸水多糖苷易于水+成本低、安全,水溶性雜質(zhì)多

堿性水或稀氫氧化鈉溶出能力強(qiáng)

堿性乙醇酚羥基的酸性 ++石灰水除雜質(zhì)效果好一.提取方法——溶劑法1.苷元

多用CHCl3、Et2O、EtOAc等極性較小溶劑提??;對于多OCH3化的成分,用苯、石油醚提?。粚τ跇O性大的成分,如查耳酮、橙酮、雙黃酮、羥基黃酮等,用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH;H2O(1;1)等溶劑提取。

2.苷類水或熱水提取,(多糖苷在熱水中溶解度較大,在冷水中溶解度較小);也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取。

3.含羥基的苷或苷元,可用堿水提取。

4.提取花青素類可加入少量酸,但一般黃酮類化合物則應(yīng)避免。

堿水提酸沉淀法

適用于含酚羥基的化合物,如槐米中蘆丁的提取。注意事項(xiàng):①酸堿度不宜過大②鄰二酚羥基的保護(hù):堿性條件下,鄰二酚羥基易被氧化,加硼砂保護(hù)③石灰乳的加入可除去果膠、粘液等水溶性酸性雜質(zhì)

炭粉吸附法

適用于苷類的精制工作。植物的甲醇提取液加活性炭至吸附完全,過濾得吸附苷的活性炭粉末。依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脫,分步收集、檢查、合并。大部分苷類可用7%酚/水洗下,經(jīng)減壓濃縮至小體積,乙醚除酚,余下水層經(jīng)減壓濃縮得較純黃酮苷。二.分離方法(一)溶劑萃取法黃酮與雜質(zhì)分離依據(jù):成分之間苷與苷元之間的極性(分配系數(shù)K)差異 苷元與苷元

分離工藝:原料的提取濃縮液(水溶液)

依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水飽和正丁醇萃取

石油醚液乙醚液乙酸乙酯水飽和正丁醇母液(脂溶性雜質(zhì))回收

回收

減壓回收(水溶性雜質(zhì))

苷元單糖苷多糖苷(二)pH梯度萃取法

分離依據(jù):游離黃酮類化合物的酸性差異(見黃酮酸性規(guī)律) 分離工藝:總游離黃酮的乙醚液

依次以5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH、

4%NaOH萃取

5%NaHCO3液

5%Na2CO3液0.2%NaOH液4%NaOH液母液

酸化(脂溶性雜質(zhì))7,4′-OH黃酮7或4′-OH黃酮

一般-OH黃酮

5-OH黃酮(三)柱色譜法

吸附原理異黃酮、二氫黃酮(醇)、氯仿-甲醇不同比例(105℃,活化)高度甲基化或乙?;S酮(醇)混合溶劑洗脫 (極性?。?/p>

分配原理多羥基黃酮醇或黃酮苷類氯仿-甲醇-水

(加水失活或不活化)(極性大)(80:20:1)等比例1.硅膠柱色譜2.聚酰胺色譜

(1)原理:氫鍵吸附

吸附規(guī)律:酚羥基數(shù)目越多,吸附能力越強(qiáng)。酚羥基數(shù)目相同的情況下,酚羥基所處的位置有利形成分子內(nèi)氫鍵,吸附能力減弱。3-OH或5-OH黃酮的吸附力小于其他位置-OH黃酮;鄰二酚羥基黃酮的吸附力弱于間位或?qū)ξ环恿u基黃酮分子內(nèi)芳香化程度越高,吸附力越強(qiáng)。查耳酮>二氫黃酮黃酮醇>黃酮>二氫黃酮醇>異黃酮與介質(zhì)的關(guān)系:吸附力水(中)>甲醇、乙醇(濃度由低到高)>堿性溶劑

洗脫規(guī)律:與吸附規(guī)律正好相反,即吸附能力越強(qiáng),越難洗脫(薄層Rf越?。?/p>

(2)“雙重色譜”原理——主要用于解釋黃酮苷與苷元聚酰胺色譜現(xiàn)象

正相色譜反相色譜

聚酰胺:極性固定相(極性酰胺基團(tuán))非極性固定相(非極性脂肪鏈)洗脫劑:有機(jī)溶劑(氯仿-甲醇,極性?。┖軇状?水,極性大)

先洗脫:游離黃酮(苷元,極性?。┸眨O性大)(柱色譜分離)

Rf值:苷元>苷苷元<苷(TLC色譜鑒別)

***上述規(guī)律也適用于黃酮類化合物在聚酰胺薄層上的行為。3.氧化鋁柱色譜很少應(yīng)用—

具有3-OH或5-OH、4-羰基及鄰二酚羥基黃酮類化合物與鋁離子絡(luò)和而被牢固吸附,難于洗脫。4.葡聚糖凝膠柱色譜類型:SephadexG型(親水性凝膠)

SephadexLH-20型(羥丙基葡聚糖凝膠,水及極性有機(jī)溶劑均可)

原理:“雙重色譜”原理

分子篩作用吸附原理(按分子大小分離)(按極性大小分離)

應(yīng)用:黃酮苷及苷元的分離苷元的分離

洗脫順序:分子由大到小被洗脫極性由小到大被洗脫叁糖苷>

雙糖苷>

單糖苷>

苷元1-OH>2-OH>3-OH>4-OH>5-OH黃酮常用洗脫劑:

堿水(0.1mol/LNH3.H2O)鹽水(0.5mol/LNaCl)醇或醇水不同比例。6.高效液相色譜法(HPLC)—適用于各種黃酮類化合物的分離原理:反相柱色譜(黃酮類化合物極性大)固定相:ODS

流動相:水-乙腈不同比例

第四節(jié)鑒定一.理化檢識

1.顏色:多呈黃色

2.母核檢識:鹽酸-鎂粉反應(yīng)-黃酮、黃酮醇、二氫黃酮二氫黃酮醇(+)四氫硼鈉反應(yīng)-二氫黃酮(醇)類(+)五氯化銻-查耳酮類(+)

3.取代基團(tuán)檢識:鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)-3-OH(+)

5-OH(-)黃酮鑒別氨性氯化鍶反應(yīng)-鄰二酚羥基(+)二.色譜檢識(一)紙色譜(PPC)原理:分配原理適用范圍:游離黃酮(苷元)及黃酮苷的分離鑒別方法:

雙相色譜

第I向醇性展開劑第II向水性展開劑(BAW、TBA、水飽和正丁醇)(2~8%HAc、3%NaCl、1%HCl)

正相色譜反相色譜固定相(水)極性>流動相(**有認(rèn)為是吸附原理)??

Rf規(guī)律:極性小的化合物Rf大極性大的化合物Rf大

苷元(0.7以上)>單糖苷>雙糖苷(0.7以下)苷元中,平面型分子>非平面型分子Rf規(guī)律與左邊相反母核相同,2-OH>3-OH>4-OH>5-OH黃酮主要應(yīng)用:苷元的分離鑒別黃酮苷及花色素類的分離鑒別

(二)薄層色譜(TLC)1.硅膠薄層色譜—主要用于極性較小的黃酮類化合物(黃酮苷元)的分離鑒別,其色譜行為可參考硅膠柱色譜。2.聚酰胺薄層色譜—可用于黃酮苷及游離黃酮的分離鑒別,其色譜行為可參考聚酰胺柱色譜。3.纖維素薄層色譜—分配原理,其色譜行為可參考PC。各種色譜的檢識順序:日光下觀察—多數(shù)黃酮有黃色斑點(diǎn)紫外光下觀察—多數(shù)黃酮呈黃綠色熒光斑點(diǎn)氨蒸氣熏—多數(shù)黃酮有顏色變化噴顯色劑(2%AlCl3甲醇液)—多數(shù)黃酮黃色變深,熒光加強(qiáng)第五節(jié)結(jié)構(gòu)研究一.紫外可見光譜在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用

一般鑒定程序:先測定在甲醇中的光譜再測定在加入各種診斷試劑后的紫外光譜如為苷類,則可水解或甲基化后再水解,并測定苷元或其衍生物的紫外光譜將以上各種光譜數(shù)據(jù)(或光譜圖)進(jìn)行對比分析,即可獲得有關(guān)結(jié)構(gòu)信息。

黃酮(醇):帶II、帶I均強(qiáng)母核光譜特征二氫黃酮類、異黃酮類:帶II強(qiáng)、帶I弱

母核的推斷(甲醇)查耳酮、橙酮:帶II弱、帶I強(qiáng)取代基:OH等,為助色團(tuán)

依紅移規(guī)律推斷取代基團(tuán)

甲醇鈉:強(qiáng)堿,所有酚羥基解離

醋酸鈉:堿性弱,酸性強(qiáng)的酚羥基解離

加入診斷試劑醋酸鈉/硼酸:鄰二酚羥基絡(luò)和

相應(yīng)吸收峰紅移

三氯化鋁:3-OH,4-羰基

5-OH,4-羰基絡(luò)和鄰二酚羥基黃酮類化合物在甲醇中紫外光譜特征

苯甲酰系統(tǒng)桂皮酰系統(tǒng)(帶II220~280nm)(帶1300~400nm)

黃酮類化合物結(jié)構(gòu)中的交叉共軛體系

多數(shù)黃酮類化合物由兩個(gè)主要吸收帶組成:帶I在300-400nm區(qū)間,由B環(huán)桂皮酰系統(tǒng)的電子躍遷所引起;帶II在240-285nm區(qū)間,由A環(huán)苯甲酰系統(tǒng)的電子躍遷所引起。

帶II(240-285nm)(苯甲酰系統(tǒng))帶I(300-400nm)桂皮酰系統(tǒng)類型說明

250-285304-350黃酮類

-OH越多,帶I帶II越紅移

B環(huán)3’,4’有-OH基,帶II為雙峰(主峰伴肩峰)328-357黃酮醇類(3-OR)

352-385黃酮醇類(3-OH)

245-270270-295300-400異黃酮類二氫黃酮(醇)B環(huán)上有-OH,OCH3對帶I影響不大

220-270340-390或340-390(Ia)300-320(Ib)查耳酮類查耳酮2’-OH使帶I向紅移影響大370-430(3-4個(gè)小峰)橙酮類

不同類型黃酮類化合物的紫外光譜取代基團(tuán)對共軛吸收的影響黃酮類核中引入-OH(酚羥基)等供電基團(tuán),使共軛程度增強(qiáng),相應(yīng)的吸收峰紅移。一般,A環(huán)引入–OH,帶II紅移,B環(huán)引入–OH帶I紅移。羥基甲基化或苷化后,原酚羥基的供電能力下降,引起相應(yīng)的吸收峰紫移。

3-OH甲基化或苷化,帶I紫移,

5-OH(與羰基形成分子內(nèi)氫鍵)甲基化,帶I、帶II均紫移5~15nm,

4′-OH甲基化,帶I紫移3~10nm。羥基乙?;?,乙?;奈娮饔茫乖瓉矸恿u基對共軛系統(tǒng)的供電能力消失,對光譜的影響亦將完全消失。

黃酮、黃酮醇加入診斷試劑后吸收峰(帶I、帶II)的位移規(guī)律診斷試劑位移規(guī)律歸屬

NaOMe帶I紅移40~60nm,強(qiáng)度不降示有4′-OH

帶I紅移50~60nm,強(qiáng)度下降示有3-OH、但無4′-OHNaOAc帶II紅移5~20nm示有7-OH2.加入診斷試劑后引起的位移及其在結(jié)構(gòu)測定中的意義(見下表)NaOAc/H3BO3

帶I紅移12~30nm示B環(huán)有鄰二酚羥基帶II紅移5~10nm示A環(huán)有鄰二酚羥基(不包括5,6-鄰二酚羥基)AlCl3

及AlCl3/HClAlCl3/HCl譜圖=AlCl3譜圖示無鄰二酚羥基

AlCl3/HCl譜圖≠AlCl3譜圖示有鄰二酚羥基

帶I紫移30~40nm示B環(huán)有鄰二酚羥基

帶I紫移50~65nm示A、B環(huán)均可能有鄰二酚羥基

AlCl3/HCl譜圖=MeOH譜圖示無3-及/或5-OH

AlCl3/HCl譜圖≠M(fèi)eOH譜圖示可能有3-及/或5-OH

帶I紅移35~55nm示只有5-OH

紅移60nm示只有3-OH

紅移50~60nm示可能有3-OH及5-OH

僅紅移17~20nm示除5-OH外,尚有6-含氧取代診斷試劑位移規(guī)律歸屬

從中藥柴胡中得到山奈苷,酸水解PPC檢查出鼠李糖,該苷及苷元的UV[λmax(nm)]譜如下,解析結(jié)構(gòu)。山奈苷

帶II帶IMeOH265345NaOMe265388Δ43,4’-OHAlCl3275399Δ54,5-OHAlCl3/HCl275399AlCl3=AlCl3/HCl:無鄰二酚羥基NaOAc265399帶II無紅移,無7-OHNaOAc/H3BO3265356Δ11山奈苷元

帶II帶IMeOH267367NaOMe276416(分解)

帶I紅移Δ49,且分解,3,4’-OHAlCl3268424Δ54,5-OHAlCl3/HCl269424AlCl3=AlCl3/HCl:無鄰二酚羥基NaOAc276387帶II紅移9,7-OHNaOAc/H3BO3267372Δ40?三、1H-NMR

常用溶劑:氘代氯仿(CDDl3),氘代二甲基亞砜(DMSO-d6),氘代吡啶(C5D5N)。也可將黃酮類化合物作成三甲基硅醚衍生物溶于四氯化碳中進(jìn)行測定。(一)A環(huán)質(zhì)子

1.5,7-二OH黃酮2.7-OH黃酮

H-5較H-6、H-8低場,是由于羰基的負(fù)屏蔽效應(yīng)的影響。H-6、H-8較5,7-二OH黃酮低場,且相互位置可能顛倒。(二)

B環(huán)質(zhì)子δ6.5-8

1.4’-氧取代黃酮類化合物H-3’,5’6.5-7.1,d,J=8.5HzH-2’,6’7.1-8.1,d,J=8.5Hz由于C環(huán)對H-2’,6’的負(fù)屏蔽作用大于對H-3’,5’,且H-3’,5’受4’-OR的屏蔽作用,故前者較低場;C環(huán)氧化程度越高,H-2’,6’處于越低場的位置。2.3’,4’-二氧取代黃酮類化合物

H-2’受C環(huán)負(fù)屏蔽和3’-OR屏蔽作用,H-6’也受C環(huán)負(fù)屏蔽作用,而H-5’則僅4’-OR屏蔽作用。故由低場到高場的順序?yàn)椋篐-6’H-2’H-5’。但有時(shí)也會發(fā)生H-2’和H-6’重疊的現(xiàn)象。(1)3’,4’-二氧取代黃酮及黃酮醇H-5’6.7-7.1d,J=8.5HzH-2’7.2d,J=2.5HzH-6’7.9dd,J=2.5,8.5Hz(2)3’,4’-二氧取代異黃酮、二氫黃酮及二氫黃酮醇

H-2’,5’,6’常作為一個(gè)復(fù)雜多重峰(通常為兩組峰)

6.7-7.13.3’,4’,5’-三氧取代黃酮類化合物

若R1=R2=R3=H,則H-2’,6’為單峰,

6.7-7.5若上述條件不成立,則H-2’,6’分別為二重峰(J=2Hz)(三)

C環(huán)質(zhì)子

1.黃酮類2.異黃酮類

H-2位于羰基位,同時(shí)受羰基和苯環(huán)的負(fù)屏蔽作用,且通過碳與氧相連,故較一般芳香質(zhì)子低場,δ7.6-7.8。若用DMSO-d6作溶劑,則δ8.5-8.7。3.二氫黃酮和二氫黃酮醇

1)二氫黃酮兩個(gè)H-3,分別為dd峰,中心位于δ2.8,J=17Hz(偕偶),5Hz(順偶)及J=17Hz(偕偶),11Hz(反偶)H-2,dd,δ5.2,Jtrans=11Hz(反偶),Jcis=5Hz(順偶)(2)二氫黃酮醇

3-OR苷化,供電子能力下降,兩個(gè)氫的δ值升高(向低場位移),可用于判斷二氫黃酮醇苷中糖的位置。H-2與H-3為反式雙直立鍵,J=11HzH-2δ4.9H-3δ4.34.查耳酮

5.橙酮

黃酮苷類化合物上糖的質(zhì)子信號(端基質(zhì)子)

黃酮醇-3-O-葡萄糖苷5.70~6.00

黃酮醇-3-O-鼠李糖苷5.00~5.10

黃酮類-7-O-葡萄糖苷4.80~5.20

黃酮類-4’-O-葡萄糖苷黃酮類-5-O-葡萄糖苷黃酮類-6及8-C-糖苷(四)糖端基碳上的質(zhì)子1)葡萄糖位于不同位置時(shí)端基H化學(xué)位移的區(qū)別:

C3-OR1?-H的值約為5.8C-5,C-6,C-7,C-4’-OR1?-H的值約為4.8-5.22)葡萄糖苷與鼠李糖苷的區(qū)別黃酮醇3-O-葡萄糖苷5.8,d,J=7Hz(二直立鍵偶合系統(tǒng))黃酮醇3-O-鼠李糖苷5.0-5.1,d,J=2Hz(二平伏鍵偶合系統(tǒng))另外鼠李糖上的C-CH30.8-1.2,d,J=6.5Hz三.13C-NMR譜在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用

推斷黃酮類化合物的骨架類型(一)黃酮類化合物骨架類型的判斷利用13C-NMR譜中黃酮類化合物的中央三個(gè)碳核信號的位置以及它們在偏共振去偶譜中的裂分情況13C-NMR譜中黃酮類化合物結(jié)構(gòu)中的中央三碳核的信號特征

C=OC-2(或C-β)C-3(或C-a)歸屬

174.5~184.0(s)160.5~163.2(s)104.7~111.8(d)黃酮類

149.8~155.4(d)122.3~125.9(s)異黃酮類

147.9(s)136.0(s)黃酮醇類

182.5~182.7(s)146.1~147.7(s)111.6~111.9(d)橙酮類

(=CH-)188.0~197.0(s)136.9~145.4(d)116.6~128.1(d)查耳酮類

75.0~80.3(d)42.8~44.6(t)二氫黃酮類

82.7(d)71.2(d)二氫黃酮醇類(二)黃酮類化合物取代圖式的確定

利用黃酮類化合物中芳香碳原子(A-環(huán)碳原子、B-環(huán)碳原子)的信號特征

確定取代基的取代圖式

黃酮母核13C-NMR信號歸屬推斷取代基(X)的連接位置依取代基的位移效應(yīng)規(guī)律(B-環(huán))

XZiZoZmZp

-OH+26.0-12.8+1.6-7.1

-OCH3+31.4-14.4+1.0-7.8確定5,7-二OH取代黃酮圖式依5,7-二OH黃酮中的C6和C8信號特征

δ90~100ppm范圍內(nèi)

δC6>

δC8

確定糖與苷元的連接位置

依苷化位移規(guī)律

苷元(酚羥基):a-C移向高場,δ降低鄰、對位-C移向低場,δ增大糖(酚苷):δ端基碳原子+4.0~6.0ppm四.MS在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用[M]+

.

[M]+.黃酮類化合物MS特征——測定分子量(M+)

取代基團(tuán)推斷(碎片離子峰)

苷元(極性?。┸眨O性大、難氣化、與熱不穩(wěn)定)

EI-MS(以前):苷看不到,須制備成衍生物(PM等)方能測得很弱的、苷元峰為基峰。

FD-MS、FAB-MS、ESI-MS(目前):可測得分子離子峰或準(zhǔn)分子離子峰[M+1]、[M+23]等。EI-MS裂解規(guī)律

1.分子離子峰為基峰—用于測定分子量。

2.主要碎片離子峰為裂解途徑I產(chǎn)生的A1和B1

母核確定及裂解途徑II產(chǎn)生的[B2]+A、B-環(huán)取代情況確定裂解途徑I(RDA裂解):裂解途徑II:

通常,上述兩種基本裂解途徑是相互競爭、相互制約的。并且,途徑I裂解產(chǎn)生的碎片離子豐度大致與途徑II裂解產(chǎn)生的碎片離子的豐度互成反比。.[M]+.

兩種途徑裂解得到的碎片離子A1、B1、B2等,保留著A-環(huán)、B-環(huán)的基本骨架,且碎片A1與相應(yīng)的B1碎片的質(zhì)荷比之和等于分子離子的質(zhì)荷比。

母核推斷

A、B-環(huán)取代情況確定

3.其他碎片離子峰還有[M-H]+、[M-CO]+、[M-CH3]+(含甲氧基)、[A1+H]、[A1-CO]、[B2-CO]等碎片離子。+

黃酮類基本裂解途徑(以途徑-I為主)

途徑I+H轉(zhuǎn)移途徑II途徑I黃酮醇類基本裂解途徑(以途徑-II為主)途徑I+H轉(zhuǎn)移途徑-II結(jié)構(gòu)研究舉例

某化合物分子式為C15H10O5

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