天然藥物化學(xué)教學(xué)課件-11-3-

第11章黃酮類化合物(3)Flavonoids----黃酮類的檢識(shí)和鑒定2第十一章黃酮類化合物概述1黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)和分類2黃酮類化合物的理化性質(zhì)3黃酮類化合物的提取和分離4黃酮類化合物的檢識(shí)和結(jié)構(gòu)鑒定53黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定一紫外光譜

二1H-NMR

三13C-NMR

四質(zhì)譜黃酮類化合物的UV譜圖45黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定苯甲?；鶐I：220~280nm桂皮酰基帶I：300~400nm紫外UV隨著母核的不同位置引如OH等發(fā)色團(tuán)，化合物也出現(xiàn)特征的紫外吸收光譜。而且，OH/OCH3

/O-

的供電子作用強(qiáng)弱的有差別。

原理：目的：1根據(jù)待測(cè)樣品的UV光譜的特征初步判斷其結(jié)構(gòu)母核。

2待測(cè)樣品在甲醇中加入各種診斷試劑后的UV光譜

判斷大致的取代模式。6兩者UV光譜圖形相似，但帶I位置不同。整個(gè)母核上氧取代程度越高，則帶I將向長(zhǎng)波方向位移（紅移）。

不同類型黃酮的UV基本特征a.b.黃酮黃酮醇7帶II吸收峰為主峰，

帶I很弱，常在主峰的長(zhǎng)波方向有一肩峰。c.

d.不同類型黃酮的UV基本特征異黃酮、二氫黃酮二氫黃酮醇8共同特征是帶I很強(qiáng)，為主峰而帶II則較弱，為次強(qiáng)峰。帶I的位置不同。e.

f.不同類型黃酮的UV基本特征查耳酮橙酮類9不同類型黃酮的UV基本特征峰形帶II（240~285nm，苯甲酰系統(tǒng)）帶I（300~400nm，桂皮酰系統(tǒng)）類型取代240-285304-350黃酮類OH取代可以使相應(yīng)的帶I或II紅移，Ｂ環(huán)具有３’,4’羥基，帶II為雙峰328-385黃酮醇類（3-OR）352-385黃酮醇類（3-OH）245-270300-400異黃酮類B環(huán)OH和OMe對(duì)帶I影響不大270-295二氫黃酮220-270340-390查爾酮類2’-OH使帶I紅移370-430橙酮類帶I有3-4個(gè)小峰10診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用常用的診斷試劑：

堿性試劑：甲醇鈉(NaOCH3)；

醋酸鈉(NaOCOCH3)

絡(luò)合試劑：三氯化鋁(AlCl3)；

三氯化鋁/鹽酸(AlCl3/HCl)目的：待測(cè)樣品在甲醇中加入各種診斷試劑后的UV光譜

判斷大致的取代模式。原理：

母核上OHO-時(shí)，從而增加電子云密度和流動(dòng)性，

供電子作用增強(qiáng)，引起相應(yīng)峰帶的最大吸收峰紅移。概述醋酸鈉/硼酸(NaOCOCH3/H3BO3)11診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用1.NaOMe：堿性強(qiáng)，酚OH易形成鈉鹽。PhOHPhO-Na+，從而增加電子云密度和流動(dòng)性紅移。2.NaOAc：

未熔融:堿性較弱，只能使黃酮母核上酸性較強(qiáng)的酚OH解離而使UV譜紅移。

熔融：堿性,表現(xiàn)出與NaOMe類似的效果。12診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用3.NaOAc/H3BO3：用于鑒定鄰二酚OH。在醋酸鈉堿性下，鄰二酚OH與硼酸絡(luò)合，酚OH變成O-，引起峰帶紅移。NaOAc/H3BO313診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用4.AlCl3和AlCl3/HCl：

分子中有3-OH，5-OH，鄰二酚OH時(shí)，可與Al3+絡(luò)合，引起吸收峰紅移。鋁絡(luò)合物穩(wěn)定性：

黃酮醇3-OH＞黃酮5-OH＞二氫黃酮5-OH＞鄰二酚OH＞二氫黃酮醇3-OHAlCl3和AlCl3/HCl14診斷試劑對(duì)黃酮類化合物UV譜圖的影響及結(jié)構(gòu)的關(guān)系診斷試劑帶II帶I歸屬NaOCH3紅移40-60nm,強(qiáng)度不降示有4’-OH紅移50-60nm,強(qiáng)度下降示有3-OH,

但無4’-OH吸收譜隨時(shí)間延長(zhǎng)而衰退示有對(duì)堿敏感的取代方式NaOAc（未熔融）紅移5-20nm在長(zhǎng)波一側(cè)有明顯肩峰示有7-OH示有4’-OH，但無3或7-OHNaOAc（熔融）紅移40-65nm強(qiáng)度下降示有4’-OH吸收譜隨時(shí)間延長(zhǎng)而衰退示有對(duì)堿敏感的取代方式15診斷試劑帶II帶I歸屬NaOAc/H3BO3紅移5-10nm示A環(huán)有鄰二酚羥基，但不包括5,6-二羥基紅移12-30nm示B環(huán)有鄰二酚羥基AlCl3及AlCl3/HClAlCl3/HCl譜圖

=AlCl3譜圖

示結(jié)構(gòu)中無鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜圖

≠AlCl3譜圖

示結(jié)構(gòu)中可能有鄰二酚羥基帶I或Ia紫移30-40nm示B環(huán)有鄰二酚羥基帶I或Ia紫移50-65nm示A、B環(huán)上均有鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜圖

=CH3OH譜圖

示無3-或5-OHAlCl3/HCl譜圖

≠CH3OH譜圖

示可能有3-或5-OH帶I紅移35-55nm示只有5-OH帶I紅移60nm示只有3-OH帶I紅移50-60nm示可能同時(shí)有3-和5-OH帶I紅移17-20nm除5-OH外，還有6-含氧取代診斷試劑對(duì)黃酮類化合物UV譜圖的影響及結(jié)構(gòu)的關(guān)系16練習(xí)----蘆丁的UV光譜CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3/HClNaOCOCH3NaOCOCH3/H3BO3259,266sh,299sh,359272,327,410275,303sh,433271,300,364sh,402271,325,393262,298,387紅移51nm有4’-OH紫移31nmB環(huán)有鄰二酚羥基紅移12nm有7-OH紅移28nmB環(huán)有鄰二酚羥基紅移43nm有5-OH17核磁共振目的：準(zhǔn)確鑒定所分離黃酮類化合的具體結(jié)構(gòu)

1H-NMR

13C-NMR

HMBCHSQCNOESYMS一維二維18黃酮類化合物的氫核磁共振譜19黃酮類化合物的碳核磁共振譜核磁共振儀器201H-NMR的基本知識(shí)偶合與裂分氫質(zhì)子可以和旁邊的質(zhì)子（1-3）發(fā)生偶合裂分，使其氫譜表現(xiàn)為n+1重峰的信號(hào)，而且偶合常數(shù)隨著距離的增大而減小。21鄰位偶合，J=6-8HZ間位偶合，J=1-3HZ3個(gè)H，4重峰2個(gè)H，3重峰22氫核磁共振在黃酮類結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用常用溶劑:CDCl3、DMSO-d6、CD3OD、C5H5N;當(dāng)用DMSO-d6

時(shí):

5-OH:δ12.40;7-OH:δ10.93;3-OH:δ9.70。加入D2O交換后，OH信號(hào)消失。231H-NMR在黃酮結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

A環(huán)質(zhì)子B環(huán)質(zhì)子C環(huán)質(zhì)子糖上質(zhì)子取代基團(tuán)質(zhì)子

芳環(huán)質(zhì)子芳環(huán)質(zhì)子與類型有關(guān)端基質(zhì)子

-OH、-CH3、其他質(zhì)子-OCH3、-OCOCH3

黃酮類化合物各質(zhì)子的信號(hào)特征（δ、峰形狀、J、峰面積）符合芳環(huán)質(zhì)子規(guī)律24黃酮類化合物A/B/C環(huán)的取代模式A環(huán)取代模式B環(huán)取代模式C環(huán)25黃酮類化合物1H-NMR譜6-Hδ5.7－6.9(d,J=2.5Hz)8-H

δ5.7－6.9(d,J=2.5Hz)6-H信號(hào)總比8-H高場(chǎng)H-6H-8黃酮、黃酮醇、異黃酮6.0-6.2,d6.3-6.5,d上述化合物7-O-糖苷6.2-6.4,d6.5-6.9,d二氫黃酮、二氫黃酮醇5.7-6.0,d5.9-6.1,d上述化合物7-O-糖苷5.9-6.1,d6.1-6.4,d5,7-二O取代A環(huán)265-H7.9－8.2(d,J=9.0Hz)

6-Hδ6.7－7.1(dd,J=9.0,2.5Hz)8-H

δ6.7－7.0(d,J=2.5Hz)黃酮、黃酮醇、異黃酮二氫黃酮、二氫黃酮醇H-57.9-8.2,d7.7-7.9,dH-66.7-7.1,dd6.4-6.5,ddH-86.7-7.0,d6.3-6.4,d7-O取代A環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜277-取代黃酮實(shí)例刺槐亭28H-2’,6’H-3’,5’二氫黃酮7.1-7.3,d6.5-7.1,d二氫黃酮醇7.2-7.4,d異黃酮7.2-7.5,d查耳酮7.4-7.6,d橙酮7.6-7.8,d黃酮7.7-7.9,d黃酮醇7.9-8.1,dB環(huán)質(zhì)子形成H-2’,6’及H-3’,5’兩組形成AA’BB’系統(tǒng)總體比A環(huán)質(zhì)子低場(chǎng)H-2’,6’比H-3’,5’低場(chǎng)4’-O取代B環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜294′-取代黃酮實(shí)例芹菜素30H-2’H-6’黃酮類3’,4’-OH及3’-OH,4’-OMe7.2-7.3,d7.3-7.5,dd黃酮醇類3’,4’-OH及3’-OH,4’-OMe7.5-7.7,d7.6-7.9,dd黃酮醇類3’-OMe,4’-OH7.6-7.8,d7.4-7.6,dd黃酮醇類3’,4’-OH,3-O-糖7.2-7.5,d7.3-7.7,dd對(duì)于黃酮與黃酮醇H-5’作為一個(gè)二重峰(d,J=8.5Hz)出現(xiàn)在6.7-7.1處H-2’(d,J=2.5Hz)及H-6’(dd,J=8.5,2.5Hz)信號(hào)出現(xiàn)在7.2-7.9異黃酮、二氫黃酮及二氫異黃酮H-2’,5’,6’作為一個(gè)多重峰出現(xiàn)在6.7-7.13’,4’-二O取代B環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜31

若3'位和5'位取代基相同時(shí)，H-2',H-6'作為一個(gè)單峰，出現(xiàn)在δ6.50~7.50。若3'位和5'位取代基不相同時(shí)，H-2',H-6'將以不同的化學(xué)位移分別作為二重峰出現(xiàn)，J=2.0Hz。3’,4’,5’-三O取代B環(huán)黃酮類化合物1H-NMR譜32楊梅素3′,4′,5′-取代黃酮實(shí)例33

H-3常作為一個(gè)尖銳的單峰信號(hào)出現(xiàn)在δ6.3處，常會(huì)與H-6或H-8相混，應(yīng)注意區(qū)別H-2常作為單峰出現(xiàn)在較低場(chǎng)區(qū)

δ7.6-7.8(1H,s,CDCl3)

δ8.5-8.7(1H,s,DMSO-d6)C環(huán)黃酮及異黃酮黃酮類C環(huán)1H-NMR譜34黃酮類C環(huán)1HNMR實(shí)例芹菜素黃酮35黃酮類C環(huán)1HNMR實(shí)例奧洛波爾異黃酮36黃酮類C環(huán)1HNMRH-2δ5.2(1H,dd,Jtrans=11.5,Jcis=5.0Hz)H-3δ2.8(1H,dd,J=17.0Hz,J=11.5Hz)(1H,dd,J=17.0Hz,J=5.0Hz)二氫黃酮37黃酮類C環(huán)1HNMR實(shí)例甘草素二氫黃酮38黃酮類C環(huán)1HNMR實(shí)例二氫黃酮醇二氫黃酮醇3-O糖苷H-24.8-5.0,d,J=11Hz5.0-5.6,d,J=11HzH-34.1-4.3,d,J=11Hz4.3-4.6,d,J=11Hz二氫黃酮醇39黃酮類C環(huán)1HNMR實(shí)例二氫槲皮素二氫黃酮醇40黃酮類C環(huán)1HNMRH-α6.5-6.7(1H,d,J=17.0Hz)H-β7.3-7.7(1H,d,J=17.0Hz)芐氫

6.5-6.7(1H,s,CDCl3)6.4-6.9(1H,s,DMSO-d6)查耳酮及橙酮41黃酮類化合物1H-NMR譜糖上H-1’黃酮醇3-O-鼠李糖苷5.0-5.1黃酮醇3-O-葡萄糖苷5.7-6.0黃酮類7-O-葡萄糖苷4.8-5.2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-糖苷二氫黃酮醇3-O-葡萄糖苷4.1-4.3二氫黃酮醇3-O-鼠李糖苷4.0-4.2糖42黃酮類1HNMR實(shí)例芹菜素-7-O葡萄糖苷43黃酮類化合物1HNMRH－CH3甲基2.04-2.45(3H,s)乙酰氧基2.30-2.45(3H,s)甲氧基3.45-4.10(3H,s)δ5－OH：≈12ppmδ7－OH：≈11ppmδ3－OH：≈10ppm其他取代基4413C-NMR在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用苷化位移黃酮類化合物取代圖式骨架類型45黃酮類化合物骨架類型C=OC-2/C-βC-3/C-α類型168.6-169.8137.8-140.7122.1-122.3異橙酮類174.5-184.0160.5-163.2104.7-111.8黃酮類－149.8-155.4122.3-125.9異黃酮類－147.9136.0黃酮醇類182.5-182.7146.1-147.7111.6-111.9=CH-橙酮類188.0-197.0136.9-145.4116.6-128.1查耳酮類－75.0-80.342.8-44.6二氫黃酮類－82.771.2二氫黃酮醇類46黃酮類化合物取代圖式XZiZoZmZpOH+26.6-12.81.6-7.1OCH3+31.4-14.41.0-7.847黃酮類化合物中糖的連接位置糖上苷化位移和C－1信號(hào)苷化位移C-1（氧苷）＋4.0－＋6.0苷化位置C-1(糖)7或2’,3’,4’100.0-102.55-O-葡萄糖苷104.37-O-鼠李糖苷99.0苷元苷化位移直接相連的C高場(chǎng)位移鄰對(duì)位C低場(chǎng)位移對(duì)位碳的位移幅度大且恒定苷化位移48質(zhì)譜在黃酮類化合物鑒定中的應(yīng)用方法：EI-MS（電子轟擊質(zhì)譜）、FD-MS（場(chǎng)解吸質(zhì)譜）、FAB-MS（快原子轟擊質(zhì)譜）苷元：EI-MS可得到分子離子峰(強(qiáng),往往為基峰)；苷：用FD-MS、FAB-MS或?qū)⑦白鞒杉谆蛉谆杳鸦苌?，再測(cè)EI-MS。49原理：主要碎片離子峰為裂解途徑I

產(chǎn)生的A1+和B1

+及裂解途徑II產(chǎn)生的B2+作用：（1）母核確定；（2）

A、B-環(huán)取代情況確定裂解途徑I和IIEI-MS裂解規(guī)律途徑IRDA裂解途徑II

通常，上述兩種基本裂解途徑是相互競(jìng)爭(zhēng)、相互制約的。50結(jié)構(gòu)研究中注意的問題立體構(gòu)型

化學(xué)法單晶X-衍射法核磁共振法圓二色光譜及CD激子手性法Wessely-Moser重排

立體構(gòu)型黃酮類6-及8-C-糖苷在常規(guī)酸水解的條件下不能被水解，而是發(fā)生互變，成為6-和8-C-糖苷的混合物。51習(xí)題有下列四種黃酮類化合物A、R1＝R2＝HB、R1＝H,R2＝RhaC、R1＝Glc,R2＝HD、R1＝Glc,R2＝Rha比較其酸性及極性的大小:

酸性()＞()＞()＞()極性()＞()＞()＞()比較這四種化合物在如下三種色譜中Rf值大小順序:(1)硅膠TLC(條件CHCl3—MeOH4:1展開),Rf值()＞()＞()