第三章苯并素類(lèi)(一).ppt

1、天然藥物化學(xué),廖尚高 天然藥物化學(xué)教研室 副教授，博士 E-mail:,Liao, Shang-Gao；Zhan, Zha-Jun；Yang, Sheng-Ping；Yue， Jian-Min. Organic Letters 2005, 7 (7): 1379-1382. Liao, Shang-Gao; Zhang, Bang-Le; Wu, Yan; Yue, Jian-Min. Helvetica Chimica Acta 2005, 88 (11): 2873-2878. Liao, Shang-Gao; Wu, Yan; Yue, Jian-Min. Helvetica Chimi

2、ca Acta 2006, 89 (1): 73-80. Liao, Shang-Gao; Yang, Sheng-Ping; Yuan, Tao; Zhang, Chuan-Rui; Chen, Hua-Dong; Wu, Yan; Xu, You-Kai; Yue, Jian-Min. Journal of Natural Products 2007, 70 (8):1268-1273. Liao, Shang-Gao; Chen, Hua-Dong; Yue, Jian-Min. Chemical Reviews 2009. 109(3), 10921140. Liao, Shang-G

3、ao; Yuan, Tao; Zhang, Chen; Yang, Sheng-Ping; Wu, Yan; Yue, Jian-Min. Tetrahedron 2009, 65: 883-887. Zhang, Chuan-Rui; Yang, Sheng-Ping; Liao, Shang-Gao; Wu, Yan; Yue, Jian-Min. Helvetica Chimica Acta 2006, 89 (7): 1408-1416. Xu,You-Kai; Yang, Sheng-Ping; Liao, Shang-Gao; Zhang, Hua; Lin, Li-Ping; D

4、ing, Jian; Yue, Jian-Min. Journal of Natural Products 2006, 69 (9): 1347-1350. Chen, Hua-Dong; Yang, Sheng-Ping; Liao, Shang-Gao; Zhang, Chuan-Rui; Yue, Jian-Min. Helvetica Chimica Acta 2006, 89 (9): 1971-1977. Yang, Sheng-Ping; Gao, Zhao-Bing; Wang, Fang-Dao; Liao, Shang-Gao; Chen, Hua-Dong; Zhang,

5、 Chuan-Rui; Hu, Guo-Yuan; Yue, Jian-Min. Organic Letters 2007, 9 (5):903-906. Yin, Sheng; Wang, Xiao-Ning; Fan, Cheng-Qi; Liao, Shang-Gao; Yue, Jian-Min. Organic Letters 2007, 9 (12): 2353-2356. Zhang, Chuan-Rui.; Yang, Sheng-Ping.; Liao, Shang-Gao; Fan, Cheng-Qi; Wu, Yan; Yue, Jian-Min. Organic Let

6、ters 2007, 9 (17):3383-3386. Zhang, Chuan-Rui；Yang, Sheng-Ping；Zhu, Qiao；Liao, Shang-Gao；Wu, Yan；Yue, Jian-Min. Journal of Natural Products 2007, 70 (10): 16161619. Yang，Sheng-Ping; Zhang, Chuan-Rui; Chen, Hua-Dong; Liao, Shang-Gao; Yue, Jian-Min. Chinese Journal of Chemistry 2007, 25 (12): 1892-189

7、5. Chen, Hua-Dong; Yang, Sheng-Ping; Liao, Shang-Gao; Zhang, Bo; Wu, Yan; Yue, Jian-Min. Journal of Natural Products 2008， 71 (1)：9397. Huo, Jun; Yang, Sheng-Ping; Xie, Bo-Jun.; Liao, Shang-Gao; Lin, Li-Ping; Ding, Jian; Yue，Jian-Min. Journal of Asian Natural Products Research. 2008 , 10（6）：571 - 57

8、5. Yuan, Tao; Yang, Sheng-Ping; Zhang, Hai-Yan; Liao, Shang-Gao; Wang, Wei; Wu, Yan; Tang, Xi-Can; Yue, Jian-Min. Journal of Asian Natural Products Research, 2009 , 11（3）：243 249.,Published Papers,第三章 苯丙素類(lèi)(Phenylpropanoids) 概述： 1、是一類(lèi)含有一個(gè)或幾個(gè)C6-C3單位的天然成份，在苯核上有酚羥基或烷氧基取代。 2、包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其縮酯、香豆素、木脂素和木質(zhì)素

9、. 3、苯丙素類(lèi)多數(shù)由莽草酸（shikimic acid）通 過(guò)芳香氨基酸（苯丙氨酸和酪氨酸），再經(jīng)脫 氨、羥基化、偶合等反應(yīng)形成苯丙素類(lèi)化合物。,第一節(jié) 苯丙酸類(lèi),桂皮酸,結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 苯環(huán)有羥基取代，數(shù)目、排列方式、甲基化程度有所不同，常與不同的醇、氨基酸、糖、有機(jī)酸結(jié)合成酯存在。,一、苯丙酸的存在形式, 綠原酸是咖啡酸與奎寧酸形成的酯 ，具有抗菌、保肝活性。 中藥金銀花主要有效成份,二、苯丙酸類(lèi)及其衍生物的理化性質(zhì),1、鑒別反應(yīng) 利用酚羥基的性質(zhì): 12%FeCl3/MeOH溶液: 酚類(lèi)（或烯醇結(jié)構(gòu)）的化合物與三氯化鐵發(fā)生顯色反應(yīng)，可用來(lái)鑒別酚類(lèi)化合物。(1).大多數(shù)酚與三氯化鐵反應(yīng)產(chǎn)生紅

10、、藍(lán)、紫或綠色反應(yīng)。所呈現(xiàn)的顏色隨所用溶劑、試劑濃度、反應(yīng)與觀察時(shí)間的間隔長(zhǎng)久及pH值等的不同而改變。 (2).反應(yīng)結(jié)果有時(shí)顏色短暫即逝，故必須在溶液剛剛混合時(shí)仔細(xì)觀察。(3).某些酚在本試驗(yàn)中不顯正性，因此，在未獲得其它確實(shí)證據(jù)時(shí)，負(fù)性結(jié)果不能肯定為非酚化合物。, Millon試劑：含有微量亞硝酸的HgNO3,在紫外線下，這些化合物為無(wú)色或具有藍(lán)色熒光，用氨水處理后呈藍(lán)色或綠色熒光。（酚羥基解離） 含有酚羥基的氨基酸（酪氨酸）、蛋白質(zhì)（酪氨酸基團(tuán)）與Millon試劑作用，生成磚紅色沉淀。, Pauly試劑(對(duì)氨基苯磺酸,重氮鹽 )：重氮化的磺胺酸紅色 Gepfner試劑： 1%亞硝酸鈉溶液與

11、相同體積10%的醋酸混合，噴霧后，在空氣中干燥，再用0.5mol/L的荷性堿甲醇溶液處理。 三氯化鐵-鐵氰化鉀試劑：噴灑藍(lán)色斑點(diǎn),三、苯丙酸類(lèi)物質(zhì)的光譜學(xué)鑒定 在中性溶液中，苯丙酸類(lèi)的UV與其酯或苷相似； 于苯丙酸類(lèi)物質(zhì)中加入醋酸鈉后，其UV譜帶紫移；相反，若加入乙醇鈉，則紅移。, 在堿性溶液中，苯丙酸類(lèi)的UV與其酯存在明顯差別。 四、苯丙酸類(lèi)分離 苯丙酸類(lèi)及其衍生物大多具有一定水溶性，常與其它一些酚酸、鞣質(zhì)、黃酮苷等混在一起，一般要經(jīng)纖維素、正反相硅膠、大孔樹(shù)脂、MCI、聚酰胺等反復(fù)層析才能純化。,五、苯丙酸類(lèi)典型物質(zhì)丹參素(P114) 1、丹參素甲是D-（+）-（3，4-二羥基苯基）乳酸，

12、屬于苯丙酸類(lèi)，中藥丹參水溶性主要有效成份.有耐缺氧、擴(kuò)張冠脈、增加冠脈流量等作用。治療冠心病 2、丹參素乙則是丹參素甲的三聚體，丹參素丙是丹參素甲的二聚體。 3、丹參素甲可進(jìn)一步通過(guò)成鹽而得到純化，而且增加了穩(wěn)定性。,結(jié)構(gòu)鑒定,例1：丹參素甲的波譜特征 三氯化鐵呈黃綠色，紅外顯示羧基（1732，2750-2550）和羥基（3450-3150）的存在。 1HNMR數(shù)據(jù)如下：,三個(gè)芳香質(zhì)子 7.02，1H，d, J=1.5Hz 7.23, 1H, d, J=7.9Hz 6.91,1H,dd,J=7.9,1.5Hz 兩個(gè)亞甲基質(zhì)子 3.04，2H，t, J=7.5Hz 2.84, 2H, t, J=

13、7.5Hz,第二節(jié) 香豆素（coumarin） 概述 1、香豆素類(lèi)化合物是一類(lèi)鄰羥基桂皮酸的內(nèi) 酯，具有芳香氣味，其母核為苯駢-吡喃酮， 大多數(shù)香豆素在其C7-位上有羥基或醚基。 2、香豆素在紫外光下常常顯藍(lán)色熒光。 3、含有香豆素的常用中藥品種有： 秦皮、白芷、獨(dú)活、補(bǔ)骨脂等。,一、香豆素的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 簡(jiǎn)單香豆素類(lèi) 1、概念：只有苯環(huán)上有取代基的香豆素類(lèi)（通常在7位上?。?。 2、取代基：羥基、甲氧基、異戊烯氧基等 3、C3、C6、C8位電子云密度較高，易于烷基化。,4、化合物舉例,七葉內(nèi)酯,呋喃香豆素類(lèi) 1、香豆素核上的異戊烯基與鄰位酚羥基環(huán)合成 呋喃環(huán)者被稱(chēng)為呋喃香豆素。 2、呋喃香豆素類(lèi)成

14、份又分為線型和角型兩種結(jié)構(gòu)，其生物合成途徑如下： 堿性條件呋喃環(huán)；酸性條件吡喃環(huán)。 成環(huán)后常伴隨著降解失去三個(gè)碳原子的過(guò)程,吡喃香豆素類(lèi) 1、形成過(guò)程：由香豆素C6或C8-異戊烯基與 鄰酚羥基環(huán)合形成2,2-二甲基-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)。 2、吡喃香豆素類(lèi)成份也分為線型和角型兩種 花椒內(nèi)酯5-位上有甲氧基取代者即為美花 椒內(nèi)酯。 其他吡喃香豆素型中少數(shù)為5,6-吡喃駢香豆 素，如：別美花椒內(nèi)酯,其他香豆素類(lèi) 1、概念：-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素類(lèi)（包括二聚體和三聚體）。 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：C3、C4上常有取代基，如苯基、羥基、異戊烯基等。 例如：下列化合物,3、對(duì)于C4-OH香豆素，當(dāng)C7-位存在游離 羥

15、基時(shí)，容易發(fā)生互變異構(gòu)現(xiàn)象。,4，7-二羥基香豆素,2，7-二羥基色酮,二、香豆素理化性質(zhì),性狀 1、游離狀態(tài)時(shí)是結(jié)晶形固體，有一定熔點(diǎn)， 大多具有香氣。 2、分子量小的有揮發(fā)性，可隨水蒸汽蒸出， 能升華。 3、紫外下顯藍(lán)色熒光。 4、成苷后大多保持香味、無(wú)揮發(fā)性、不能升華.,溶解度 1、游離狀態(tài): 能部分溶于沸H2O，不溶或難溶冷H2O，可溶于MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶劑。 2、成苷: 能溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等， 難溶于極性小的有機(jī)溶劑。,內(nèi)酯性質(zhì)與堿水解反應(yīng) 1、-吡喃酮環(huán)具有,不飽和內(nèi)酯性質(zhì)， 在稀堿液中水解生成順鄰羥桂皮酸的鹽， 該產(chǎn)物不易游離存

16、在，一經(jīng)酸化即閉環(huán) 恢復(fù)為內(nèi)酯。 2、順鄰羥桂皮酸長(zhǎng)時(shí)間堿液中放置或UV 光照射，可轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的反鄰羥桂皮酸， 酸化后不再內(nèi)酯化。,(四)C3,C4雙鍵性質(zhì)和加成反應(yīng), 側(cè)鏈不飽和鍵 吡喃環(huán)或呋喃環(huán)上的雙鍵 C3、C4雙鍵,（五）顯色反應(yīng) 1.異羥肟酸鐵反應(yīng)：內(nèi)酯的顯色反應(yīng),（酯）,2. Gibbs反應(yīng)和Emerson反應(yīng) 若酚羥基的對(duì)位未被取代，或6-位上沒(méi)有取代，其內(nèi)酯環(huán)堿化開(kāi)環(huán)后，可與Gibbs試劑、Emerson試劑反應(yīng)。 a. 試劑 Gibbs試劑2,6-二氯(溴)苯醌氯亞胺 Emerson試劑 氨基安替匹林和鐵氰化鉀,b.反應(yīng)機(jī)理 Gibbs反應(yīng)：符合以上條件的香豆素乙醇溶液在弱堿

17、條件下，2,6-二氯(溴）醌氯亞胺試劑與酚羥基對(duì)位活潑氫縮合成藍(lán)色化合物。,Emerson反應(yīng)：,符合以上條件的香豆素的堿性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的鐵氰化鉀試劑與酚羥基對(duì)位活潑氫縮合成紅色化合物。,三、香豆素的分離方法 （一）提取,（二）分離 1. 酸堿分離法,原理：利用內(nèi)酯加堿皂化，加酸恢復(fù)的性質(zhì)分離香豆素。 方法：乙醚萃取液先以NaHCO3去除酸性成分，再以稀和冷的NaOH抽出酚性成分（包括酚性香豆素），剩余中性部分堿水解后，以乙醚抽去不水解的中性成分，堿液中和，再以乙醚抽出香豆素內(nèi)酯成分。 缺點(diǎn)：對(duì)酸堿敏感的香豆素，拿不到原存物質(zhì)。,2. 色譜方法 吸附劑 硅膠、中性氧化鋁

18、 洗脫劑 已烷/乙酸乙酯、氯仿/ 乙酸乙酯、石油醚/丙酮 等混合溶劑 顯 色 可觀察熒光,四、香豆素波譜學(xué)特征,（一）熒光性質(zhì) 1、香豆素在紫外光下顯示藍(lán)色熒光， 如C7-位導(dǎo)入-OH，則熒光增強(qiáng)； 如C7-OH被醚化，熒光將減弱。 2、7-羥基香豆素如在C8位導(dǎo)入羥基， 則熒光消失； 若在C8位導(dǎo)入非羥基，熒光也會(huì)減弱。,（二）紫外光譜 1、香豆素母核上無(wú)含氧官能團(tuán)取代時(shí)，在紫外 光譜下有兩個(gè)高低不同的吸收峰： 274nm 苯環(huán)；311nm -吡喃酮環(huán) 2、香豆素母核上有含氧官能團(tuán)取代時(shí)，其紫外 最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生紅移現(xiàn)象。 3、加入診斷試劑乙酸鈉、三氯化鋁時(shí)，香豆素 紫外吸收多發(fā)生紅移，但吸

19、收強(qiáng)度或加強(qiáng)或減弱,（三）紅外光譜 1、17001750cm-1 -吡喃酮C=O 吸收帶 如該C=O附近存在羥基或羧基，將使吸收位置移至1670cm-1左右。 2、16251645cm-1 芳環(huán)雙鍵吸收帶，常表現(xiàn)為13個(gè)較強(qiáng)峰。,（四）1H-NMR 1、香豆素母核上的質(zhì)子受內(nèi)酯羰基吸電子共軛效應(yīng)影響，質(zhì)子信號(hào)特征如下：,1,3,4,5,6,7,8,2、當(dāng)C3、C4位未取代時(shí)：, 當(dāng)C3或C4位有取代基時(shí)：,3、當(dāng)C7-位有OR取代時(shí)，C3-H向高場(chǎng)位移約 0.17ppm。,7,3,5,（五）13C-NMR 1、香豆素母核上九個(gè)碳原子的化學(xué)位移值多數(shù)在100160ppm內(nèi),2、取代基效應(yīng)明顯 當(dāng)某一碳原子上有-OR取代時(shí)， 直接連接碳原子化學(xué)位移 + 30 ppm 鄰近碳原子 -13 ppm 對(duì)位碳原子 - 8ppm,（六）質(zhì)譜 1.有強(qiáng)的分子離子峰； 2.基峰是失去CO的苯駢呋喃離子； 3.主要裂解途徑是：先失去CO，再產(chǎn)生其他碎片離子。香豆素類(lèi)化合物的質(zhì)譜圖中都有連續(xù)脫CO