1、第六章 黄酮类化合物Flavonoids 本章要求:1.掌握黄酮类化合物的基本母核、常见类型的结构特点;2.掌握黄酮类化合物的理化性质和检识方法。3.掌握黄酮类化合物的提取、分离方法。4.熟悉黄酮类化合物的含义、分布及生理活性。5.熟悉波谱法在黄酮类化合物结构测定中的应用。第一节 概述一、定义一、定义 黄酮类化合物是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物。(原定义,1952年以前)OO12345678913524610OO123456782-苯基色原酮苯基色原酮色原酮色原酮现在定义:泛指两个苯环通过三碳链相互连接而成的一系列化合物。O12345678913524610ACBC6-C3-C6二、分布
2、和存在形式1.1.分布分布广泛广泛 黄酮类黄酮类集中分布于被子植物中如唇形科、玄集中分布于被子植物中如唇形科、玄 参科、菊科等植物中存在较多。参科、菊科等植物中存在较多。黄酮醇类黄酮醇类广泛分布于双子叶植物,特别是一广泛分布于双子叶植物,特别是一 些木本植物的花和叶中。些木本植物的花和叶中。二氢黄酮类二氢黄酮类蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花 科、菊科、姜科中分布较多。科、菊科、姜科中分布较多。二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类普遍存在于豆科植物中。普遍存在于豆科植物中。异黄酮类异黄酮类豆科、茑尾科。豆科、茑尾科。双黄酮类化合物双黄酮类化合物多局限分布于裸子植物,多局限分布于裸子
3、植物,尤其是松尤其是松 柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。在菌类、藻类、地衣类等低等植物中较少见 黄酮类化合物在植物体内黄酮类化合物在植物体内大部分以苷的大部分以苷的形式形式存在。除常见的存在。除常见的O苷外,还有少苷外,还有少数的数的C-苷(如葛根素等)苷(如葛根素等)小部分以游离形式存在小部分以游离形式存在葛根素葛根素OOHOOHglc 1.对心血管系统的作用:(1)如:)如:葛根总黄酮葛根总黄酮、银杏总黄酮银杏总黄酮(2 2)芦丁、橙皮苷芦丁、橙皮苷等等扩张冠状血管治疗冠心病降低毛细血管脆性降低毛细血管脆性和和异常通透性异常通透性毛细血管毛细血管性出血的性出血的
4、止血药止血药治疗高血压、动治疗高血压、动脉硬化的辅助药脉硬化的辅助药 2.抗肝脏毒作用:保肝保肝作用作用临床临床急慢、性肝炎急慢、性肝炎肝硬化肝硬化多种中毒型肝损伤多种中毒型肝损伤水飞蓟水飞蓟素等素等(1)金荞麦中的金荞麦中的双聚原矢车菊苷元双聚原矢车菊苷元 抗炎、祛痰、解热抗炎、祛痰、解热(2)槲皮素、杜鹃素槲皮素、杜鹃素(3)羟基槲皮素羟基槲皮素肺脓肿及其它感染性疾病肺脓肿及其它感染性疾病止咳、祛痰止咳、祛痰支气管炎支气管炎预防和治疗预防和治疗胃溃疡胃溃疡3.抗炎作用:异黄酮类化合物(染科木素、异黄酮类化合物(染科木素、金雀花异黄素、大豆素等)金雀花异黄素、大豆素等)具有雌性激素样作用。具
5、有雌性激素样作用。OOHOOR2R14.雌性激素样作用R1=R2=H,大 豆 素R1=O H,R2=H,染 料 木 素R1=O H,R2=C H3,金 雀 花 异 黄 素HOOH己烯雌酚己烯雌酚可能是由于它们可能是由于它们结构相似结构相似5.抗菌、抗病毒作用 木犀草素、黄芩苷、黄芩素木犀草素、黄芩苷、黄芩素抗菌作用;抗菌作用;槲皮素、桑色素、山柰酚槲皮素、桑色素、山柰酚抗病毒。抗病毒。6.抗肿瘤 大豆异黄酮与肿瘤防治关系的研究者指出:大豆异黄酮与肿瘤防治关系的研究者指出:大豆的高消费量是亚洲居民大豆的高消费量是亚洲居民乳腺癌乳腺癌、前列前列腺癌、大肠癌症腺癌、大肠癌症低发的重要原因;低发的重要
6、原因;近年来,关于大豆抗癌作用的动物研究近年来,关于大豆抗癌作用的动物研究还涉及其它的肿瘤,如:还涉及其它的肿瘤,如:肝癌肝癌、膀胱癌膀胱癌、皮肤癌皮肤癌和和胃癌胃癌等,均显示较好的抗癌活性。等,均显示较好的抗癌活性。OHOOOACB 分分类类依据:依据:A A环和环和B B环中间的三碳链的氧化状态;环中间的三碳链的氧化状态;三碳链是否成环;三碳链是否成环;3 3位是否有羟基取代以及位是否有羟基取代以及B B环连接的位置。环连接的位置。A A、B B环上常见的取代基有环上常见的取代基有-OH-OH、-CH-CH3 3、-OCH-OCH3 3、异戊、异戊烯基烯基等。等。一、黄酮类 2-2-苯基色
7、原酮苯基色原酮为基本母核,且为基本母核,且3 3位上无含氧基位上无含氧基团取代。团取代。OOHOOHOHOH芹菜素芹菜素木犀草素木犀草素OOHOOHOH 黄酮醇类结黄酮醇类结构特点:构特点:在在黄酮基本黄酮基本母核的母核的3 3位上位上连有连有羟基羟基。OOOHHOOHOHOOOHHOOHOROH山奈酚山奈酚R=H 槲皮素槲皮素 R=芸香糖芸香糖芦丁芦丁 黄酮类母核黄酮类母核2 2,3-3-位双键被氢化位双键被氢化。如橙皮素、橙皮。如橙皮素、橙皮苷、甘草素和甘草苷等。苷、甘草素和甘草苷等。OCH3OOOHROOH R=H R=H 橙皮素橙皮素R=R=芸香糖芸香糖 橙皮苷橙皮苷 R=H R=H
8、甘草素甘草素R=glc R=glc 甘草苷甘草苷 OOHOOR 黄酮醇类母核黄酮醇类母核2 2,3-3-位双键被氢化位双键被氢化而成。而成。与相应的黄酮醇与相应的黄酮醇共存于同一植物共存于同一植物体中。体中。二氢槲皮素二氢槲皮素 OOOH二氢黄酮醇二氢黄酮醇OOOHHOOHOHOH 异黄酮类母核为异黄酮类母核为3-3-苯基色原酮苯基色原酮的结构的结构。OOR1R2OOR3R1=R2=R3=H 大豆素大豆素R1=R3=H R2=glc 大豆苷大豆苷 R2=R3=H R1=glc 葛根素葛根素R1=H R2=R3=glc 大豆素大豆素-7,4-二葡萄糖苷二葡萄糖苷 R1=glcR2=xylR3=H
9、 葛根素木糖苷葛根素木糖苷豆科植豆科植物葛根物葛根 异黄酮的异黄酮的2 2,3-3-位 被 氢 化位 被 氢 化的基本母核,的基本母核,如 紫 檀 素、如 紫 檀 素、鱼藤酮等。鱼藤酮等。鱼藤酮鱼藤酮OOOOR3OOCH3六、二氢异黄酮类六、二氢异黄酮类OO 二氢黄酮二氢黄酮C C环开环环开环后形成的化合物,在酸的作用下后形成的化合物,在酸的作用下查耳酮可转化为无色的二氢黄酮,碱化后又转为查耳酮可转化为无色的二氢黄酮,碱化后又转为深黄色的深黄色的2 2-羟基查耳酮羟基查耳酮 七、查耳酮类七、查耳酮类OHOOOH+OH-1234561234562 2-羟基查耳酮羟基查耳酮二氢黄酮二氢黄酮红花在开
10、花的过程中不同时期呈现出不同的颜色:开花初期时花冠呈淡黄色开花初期时花冠呈淡黄色;开花中期花冠为深黄色开花中期花冠为深黄色;开花后期花冠呈红色开花后期花冠呈红色。花中主要含无色花中主要含无色的的新红花苷及微量新红花苷及微量的的红花苷红花苷红花苷红花苷黄黄色色醌式红花苷醌式红花苷(红色(红色)红花苷(黄色红花苷(黄色)新红花苷(无色)新红花苷(无色)醌式红花苷(红色)醌式红花苷(红色)OOOHHOHOO_glcOHOOHHOHOO_glc异 构 化氧化酶SO2红花在开花的过程中化学反应式OOHHOO_glcOO八、二氢查耳酮类OHOOHHOO_glc 梨根苷(苹果种仁)查耳酮、位被氢化 橙酮类又
11、称噢橙酮类又称噢哢哢类类 其结构特点是其结构特点是C C环为含氧五元环。环为含氧五元环。九、橙酮类九、橙酮类OCHOHOHHOO12345671,2,6,硫磺菊素硫磺菊素花色素类结构特点花色素类结构特点基本母核的基本母核的C C环无羰基,环无羰基,1 1位氧原子以位氧原子以 盐形盐形式存在。式存在。十、花色素类十、花色素类矢车菊苷元矢车菊苷元钅羊钅羊钅羊钅羊OHOOHOHOH+1.1.黄烷黄烷-3-3-醇类:醇类:又又称儿茶素类,在植称儿茶素类,在植物中分布较广,主物中分布较广,主要存在于含鞣质的要存在于含鞣质的木本植物中。木本植物中。2.2.黄烷黄烷-3-3,4-4-二醇二醇类:又称无色花色
12、类:又称无色花色素类素类;(+)儿茶素儿茶素 OHOOHOHOHOHHHOHOOHOHOHOHOH无色矢车菊素无色矢车菊素其它类OOHOOHOHOOOHOHHOHOOOO山酮山酮高异黄酮高异黄酮双黄酮双黄酮 天然黄酮类化合物多以苷类形式存在天然黄酮类化合物多以苷类形式存在 组成苷的糖有:组成苷的糖有:单糖单糖:D-葡萄糖,葡萄糖,D-半乳糖,半乳糖,D-木糖,木糖,L-鼠李糖,鼠李糖,L-阿拉伯糖,阿拉伯糖,D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 双糖:双糖:槐糖,龙胆二糖,芸香糖(槐糖,龙胆二糖,芸香糖(Rha16Glc),),新橙皮糖(新橙皮糖(Rha12Glc)等)等 三糖:三糖:龙胆三糖,槐三糖龙胆
13、三糖,槐三糖 酰化糖酰化糖:2-乙酰葡萄糖,咖啡酰基葡萄糖乙酰葡萄糖,咖啡酰基葡萄糖 除常见的除常见的O-苷外,还发现有苷外,还发现有C-苷,如牡荆素、葛根苷,如牡荆素、葛根素等。素等。第三节 黄酮类化合物的理化性质一、性状一、性状 1.性状:性状:多为结晶,少数为无定形粉末。多为结晶,少数为无定形粉末。2.颜色颜色 与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团(-OH、-OCH3等)的种类、数目以及取代等)的种类、数目以及取代的位置有关的位置有关 交叉共轭体系交叉共轭体系:两个双键互不共轭,但分别与第三两个双键互不共轭,但分别与第三个双键共轭个双键共轭 黄酮(醇)
14、及其苷类黄酮(醇)及其苷类呈灰黄呈灰黄-黄色黄色 查耳酮查耳酮黄黄-橙色橙色 二氢黄酮(醇)无色二氢黄酮(醇)无色 异黄酮异黄酮微黄色微黄色 花色素及花色苷:花色素及花色苷:红色(红色(pH8.5)OO桂桂皮皮酰酰系系统统苯苯甲甲酰酰系系统统二、旋光性 游离的各种苷元母核中,除二氢黄酮、游离的各种苷元母核中,除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外,二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外,其余则无光学活性。其余则无光学活性。苷类均有旋光性,多苷类均有旋光性,多为左旋。为左旋。三、溶解度黄酮黄酮(醇醇),查耳酮查耳酮二氢黄酮二氢黄酮(醇醇)花色素花色素游离苷元游离苷元:难溶于水,易溶于甲醇、乙
15、醇、乙:难溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂酸乙酯、乙醚等有机溶剂苷苷:溶于水、乙醇、甲醇中,难溶于苯、氯仿:溶于水、乙醇、甲醇中,难溶于苯、氯仿水溶度水溶度苷元苷元 7-或4-OH 一般OH 5-OHOO-OO-OO+O-H+O-H+2.2.碱性碱性:1-位氧原子,有未共用的电子对,表现微弱的碱性,可与强无机酸,如浓硫酸、盐酸等生成不稳定烊盐。OOOOH+Cl_HClH2O(一)还原反应 1.HCl-Mg反应:黄酮(醇)、二氢黄酮(醇)及苷(+)橙红-紫红 查耳酮、橙酮、儿茶素类(黄烷醇类)()异黄酮()(少数显色)2.2.四氢硼钠反应四氢硼钠反应:二氢黄酮(醇)(二氢黄酮(
16、醇)(+)紫紫-紫红色紫红色。(二氢黄酮与磷钼酸试剂反应呈棕褐色)(二氢黄酮与磷钼酸试剂反应呈棕褐色)1.锆盐锆盐:2%二氯氧化锆二氯氧化锆(ZrOCl2)生成生成黄色黄色 络合物的稳定性:络合物的稳定性:3-OH,4-C=O(二氢黄酮醇除外)(二氢黄酮醇除外)大于大于5-OH,4-C=O OArOOArOOHOHOHOH3-OH,4-C=O5-OH,4-C=O邻二酚羟基邻二酚羟基OOHOOHOOHOHZrClH2O样品样品+ZrOCl2 黄色黄色 (3或5-OH黄酮)黄色不褪黄色不褪 枸橼酸枸橼酸 黄色褪色黄色褪色(只有5-OH)(有3-OH)2.铝盐:铝盐:1%AlCl3或或Al(NO3)
17、3生成黄色生成黄色,并有荧光并有荧光 3.铅盐:铅盐:1%醋酸铅及碱式醋酸铅生成黄醋酸铅及碱式醋酸铅生成黄红色沉淀红色沉淀 4.镁盐:镁盐:醋酸镁甲醇溶液醋酸镁甲醇溶液 二氢黄酮二氢黄酮(醇醇),显天蓝色荧光显天蓝色荧光,有有5-OH更明显更明显,黄黄酮酮(醇醇)、异黄酮,显黄、异黄酮,显黄橙黄橙黄褐色褐色 5.氯化锶(氯化锶(SrCl2):):氨性甲醇溶液氨性甲醇溶液;具有邻二酚羟基黄酮类反应生成具有邻二酚羟基黄酮类反应生成 绿色绿色棕色棕色黑色沉淀黑色沉淀OOOHOHOOSrHO(三)硼酸显色反应(三)硼酸显色反应 在酸存在下,生成亮黄色。如:加草酸,在酸存在下,生成亮黄色。如:加草酸,显
18、黄色并有绿荧光;加枸橼酸,只显黄色。显黄色并有绿荧光;加枸橼酸,只显黄色。OHOAC5-OH黄酮黄酮6-OH查耳酮查耳酮 1.NH3蒸气,颜色加深,可逆;蒸气,颜色加深,可逆;Na2CO3反应不可逆。反应不可逆。2.二氢黄酮遇碱开环,生成查耳酮,显橙黄二氢黄酮遇碱开环,生成查耳酮,显橙黄色。色。3.黄酮类有邻二酚羟基或黄酮类有邻二酚羟基或3,4-二羟基,在二羟基,在碱液中易氧化,生成由黄色、深红色至绿棕色碱液中易氧化,生成由黄色、深红色至绿棕色沉淀。沉淀。(四)碱性试剂羟基黄酮颜色加深羟基黄酮颜色加深 OHOOHOCH3O OOOHHOH3COOOHCOOHHO HCl-Mg反应反应 NaBH
19、4反应反应 锆锆-枸橼酸反应枸橼酸反应 氨性氨性SrCl2反应反应 硼酸硼酸+草酸反应草酸反应 Molish反应反应(+)红紫红色)红紫红色(-)黄色,加枸橼酸黄色,加枸橼酸,褪色褪色(+)棕色沉淀)棕色沉淀(+)黄色)黄色(+)紫色环)紫色环OOOHOGlc_RhaOHOHHO第四节 提取和分离一、提取与粗分一、提取与粗分 苷元:用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等回流提取 苷及极性大的苷元:用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇-水加热提取 溶剂萃取法(系统分离法)碱提取酸沉淀法药材药材水或醇水或醇-水,加热提取水,加热提取提取液提取液浓缩,加浓缩,加34倍量醇倍量醇(水提醇沉法)(水提醇沉法)醇水液醇水液
20、沉淀沉淀(水杂水杂)浓缩,回收醇,加水浓缩,回收醇,加水水液水液依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取石油醚层石油醚层(叶绿素胡叶绿素胡萝卜素脂萝卜素脂溶性成分溶性成分)氯仿层氯仿层(黄酮苷黄酮苷元元)乙酸乙酯层乙酸乙酯层(极性大苷元极性大苷元极性小的苷极性小的苷)正丁醇正丁醇层层(黄黄酮苷酮苷)水水 层层(多糖蛋多糖蛋白质白质)原理:原理:酚羟基与碱成盐,溶于水;加酸酚羟基与碱成盐,溶于水;加酸后析出。后析出。碱:碱:常用常用Ca(OH)2,即石灰乳或石灰水。,即石灰乳或石灰水。优点:优点:一方面可使含酚羟基化合物成盐一方面可使含酚羟基化合物成盐溶解
21、,另一方面可使含溶解,另一方面可使含COOH杂质(如杂质(如果胶、粘液质、蛋白质等)形成不溶的果胶、粘液质、蛋白质等)形成不溶的沉淀。沉淀。注意:注意:碱性不宜过强碱性不宜过强,以免破坏黄酮母以免破坏黄酮母核;酸化时,酸性不宜过强,核;酸化时,酸性不宜过强,pH34即即可,以免形成盐而溶解。可,以免形成盐而溶解。芦丁的提取流程槐花米沸水煎煮,搅拌下缓缓加入石灰乳至PH89,抽滤药渣滤液浓盐酸酸化至PH=5,静置,抽滤滤液沉 淀(芦丁粗品)极性差异:极性差异:硅胶色谱硅胶色谱酸性差异:酸性差异:pH梯度萃取梯度萃取 成氢键差异:成氢键差异:聚酰胺色谱聚酰胺色谱分子量差异:凝胶色谱分子量差异:凝胶
22、色谱特殊结构:特殊结构:金属盐络合金属盐络合(一)柱色谱法(一)柱色谱法 1.硅胶色谱硅胶色谱:按极性大小分离,主要分离:按极性大小分离,主要分离极性小和中等极性的化合物。极性小和中等极性的化合物。吸附规律:吸附规律:极性大吸附牢。极性大吸附牢。如:如:A、苷元、苷元 B、一糖苷一糖苷 C、二糖苷、二糖苷Rf :ABC洗脱时大体有下述规律:洗脱时大体有下述规律:2.聚酰胺色谱聚酰胺色谱:吸附强度主要取决于黄酮酚羟基的数目与位置吸附强度主要取决于黄酮酚羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或聚酰胺之间形成氢键缔及溶剂与黄酮类化合物或聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。合能力的大小。1)与结构有关)与
23、结构有关A.酚羟基越多,吸附越牢。酚羟基越多,吸附越牢。B.酚羟基数目相同时,间位或酚羟基数目相同时,间位或 对位的羟基吸对位的羟基吸附力大于邻位羟基。附力大于邻位羟基。C.形成分子内氢键,吸附弱形成分子内氢键,吸附弱D.共轭程度越高,吸附越牢共轭程度越高,吸附越牢E.酚羟基苷化,吸附力减弱酚羟基苷化,吸附力减弱Rf 值增加值增加 不同类型黄酮流出顺序:不同类型黄酮流出顺序:异黄酮,二氢黄酮醇,黄酮,黄酮醇异黄酮,二氢黄酮醇,黄酮,黄酮醇2)与溶剂有关)与溶剂有关 聚酰胺与各类化合物在水中成氢键的能力聚酰胺与各类化合物在水中成氢键的能力最强,在有机溶剂中较弱,在碱中最弱。最强,在有机溶剂中较弱
24、,在碱中最弱。溶剂的洗脱能力由弱至强的顺序为:溶剂的洗脱能力由弱至强的顺序为:水水 乙醇乙醇 碱性溶剂碱性溶剂 甲酰胺甲酰胺 二甲基二甲基甲酰胺甲酰胺 ECAB硅胶:硅胶:ABCDEOORha-GlcOOHOODOOHOOHOHOHB 常用型号常用型号:Sephadex-G,适用于水系统适用于水系统 Sephadex-LH20适用于水及适用于水及有机溶剂系统有机溶剂系统分离游离黄酮分离游离黄酮,主要靠,主要靠吸附吸附作用。吸附程作用。吸附程度取决于游离酚羟基数目。度取决于游离酚羟基数目。分离黄酮苷,分子筛分离黄酮苷,分子筛的性质起主导作用。的性质起主导作用。在洗脱时,黄酮苷类按分子量由大到小的
25、在洗脱时,黄酮苷类按分子量由大到小的顺序流出柱体。顺序流出柱体。洗脱剂:洗脱剂:(1)碱性水溶液(如碱性水溶液(如0.1mol/L NH4OH),盐水溶液),盐水溶液(0.5mol/L NaCl)。(2)醇或含水醇,如甲醇,甲醇醇或含水醇,如甲醇,甲醇-水,水,乙醇等。乙醇等。(3)其它溶剂:丙酮其它溶剂:丙酮-水,氯仿水,氯仿-甲醇等。甲醇等。黄酮类化合物黄酮类化合物取代图式取代图式Ve/Vo芹菜素芹菜素木犀草素木犀草素槲皮素槲皮素杨梅素杨梅素山奈酚山奈酚-3-半乳糖鼠李糖半乳糖鼠李糖-7-鼠李糖苷鼠李糖苷槲皮素槲皮素-3-芸香糖苷芸香糖苷槲皮素槲皮素-3-鼠李糖苷鼠李糖苷5,7,4-三三O
26、H5,7,3,4-四四OH3,5,7,3,4-五五OH3,5,7,3,4,5-六六OH三糖苷三糖苷双糖苷双糖苷单糖苷单糖苷5.36.38.39.23.34.04.9注:注:Ve为洗脱样品时需要的溶剂总量或洗脱体积;为洗脱样品时需要的溶剂总量或洗脱体积;Vo为为柱子的空体积。柱子的空体积。Ve/Vo数值越小,说明化合物越容易被数值越小,说明化合物越容易被洗脱下来。洗脱下来。结论结论:苷元的羟基数越多苷元的羟基数越多,越难洗脱越难洗脱;苷的分子苷的分子量越大量越大,连接糖的数目越多连接糖的数目越多,越容易洗脱越容易洗脱.多采用反相色谱多采用反相色谱 常用洗脱剂为含有一定比例甲酸或乙常用洗脱剂为含有
27、一定比例甲酸或乙酸的水甲醇系统或水乙腈系统。酸的水甲醇系统或水乙腈系统。分离酸性强弱不同的黄酮苷元分离酸性强弱不同的黄酮苷元 酸性:酸性:7,4-OH 7-或或4-OH 一般一般OH 5-OH溶于溶于 NaHCO3 Na2CO3 不同浓度的不同浓度的NaOH样样品品乙醚乙醚乙醚乙醚液液依次依次萃取萃取5%NaHCO35%Na2CO30.2%NaOH4%NaOH分别分别酸化酸化各各部部分分黄黄酮酮酸酸性性减减弱弱 醋酸铅沉淀法醋酸铅沉淀法:具有邻二酚羟基,可被醋酸铅沉淀具有邻二酚羟基,可被醋酸铅沉淀;不不具有邻二酚羟基,可被碱式醋酸铅沉淀。具有邻二酚羟基,可被碱式醋酸铅沉淀。生成的铅盐沉淀生成的
28、铅盐沉淀通通H2S 除去除去PbS 滤液滤液一、理化检识一、理化检识 形态、颜色、显色反应形态、颜色、显色反应二次展开二次展开一次展开一次展开n-BuOH-HAc-H2O26%HAc第一向展开剂第一向展开剂:醇性溶剂,如醇性溶剂,如n-BuOH-HAc-H2O(BAW,4:1:5上层上层)正相分配正相分配Rf:苷元苷元单糖苷单糖苷双糖苷,一般双糖苷,一般 苷元苷元0.7,苷苷0.5,糖链越长,糖链越长,Rf越越大;大;(2)苷元:黄酮苷元:黄酮(醇醇),查耳酮,查耳酮(Rf0.02)CBD极性极性 DCBARf:ABCD DBCA DCBA 一、一、UV光谱光谱 UV光谱在黄酮类化合物结构研究
29、中光谱在黄酮类化合物结构研究中具有重要的应用价值具有重要的应用价值 其特点是其特点是:样品用量少;样品用量少;特殊诊断试剂的应用可增特殊诊断试剂的应用可增加鉴定结构的信息量。加鉴定结构的信息量。原理:原理:黄酮类存在桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉黄酮类存在桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭系统,在共轭系统,在200400nm间,有两个主要的紫外吸间,有两个主要的紫外吸收带收带 峰带峰带II 240280nm A环环苯甲酰基系统苯甲酰基系统峰带峰带I 300400nm B环环桂皮酰基系统桂皮酰基系统共性:共性:B环含氧基团增加,峰带环含氧基团增加,峰带I 向长波位移向长波位移(红移红移),特特 别是
30、别是4-OH,红移大,红移大 A环环含氧基团含氧基团增加,峰带增加,峰带II红移红移。OOOO-OO-+BA 带带I(nm)带带II(nm)黄酮类黄酮类 304350 250285 黄酮醇黄酮醇(3-OR)328357 同上同上 黄酮醇黄酮醇(3-OH)352385 同上同上 异黄酮异黄酮 310330 肩峰肩峰 245270 二氢黄酮二氢黄酮(醇醇)300330 肩峰肩峰 270295 查耳酮查耳酮 340390(有裂分有裂分)220270 弱弱 橙酮橙酮 370430(34个峰个峰)同上同上 见见P156表表6-3 1.黄酮、黄酮醇类黄酮、黄酮醇类 峰带峰带I和和II强度相似强度相似III
31、带带I:黄酮类黄酮类 304350nm 黄酮醇(黄酮醇(3-OH被取代被取代)328357 黄酮醇(黄酮醇(3-OH游离游离)352385带带II:240285nm取代基的影响取代基的影响:Y带带I I:母核:母核上,如上,如7-7-及及4-4-位引入羟基、位引入羟基、甲氧基等甲氧基等供电基供电基,将促进结构重排,有,将促进结构重排,有利于实现上述电子跃迁,可引起相应吸利于实现上述电子跃迁,可引起相应吸收带收带红移红移。母核上氧取代程度越高,。母核上氧取代程度越高,带带I I 将越向将越向长波方向位移长波方向位移。羟基甲基化或苷。羟基甲基化或苷化,将引起紫移。化,将引起紫移。Y 带带II II
32、:A-A-环氧化程度越高,环氧化程度越高,带带IIII越向越向红移红移。B B环的取代基只影响峰形。环的取代基只影响峰形。2.异黄酮、二氢黄酮异黄酮、二氢黄酮(醇醇)类类 带带I 弱,带弱,带II 强峰强峰IIInm只有只有A-环苯甲酰系统,带环苯甲酰系统,带II 为主峰为主峰带带II 异黄酮异黄酮 245270nm 二氢黄酮(醇)二氢黄酮(醇)270295nm带带I 肩峰肩峰3.查耳酮、橙酮类查耳酮、橙酮类 带带I 强,带强,带II 次强峰次强峰IIIO2345611246OCHO12346 带带I 带带II 查耳酮查耳酮 340390nm(有裂分有裂分)220270nm 橙酮橙酮 3704
33、30nm(34个峰个峰)(二)加入诊断试剂的(二)加入诊断试剂的UV光谱在黄酮类结光谱在黄酮类结构研究中的应用构研究中的应用 在测定了黄酮类化合物在甲醇溶液中的在测定了黄酮类化合物在甲醇溶液中的UVUV光谱后,可向其甲醇溶液中加入各种诊光谱后,可向其甲醇溶液中加入各种诊断试剂,如甲醇钠(断试剂,如甲醇钠(NaOMeNaOMe)、乙酸钠)、乙酸钠(N a O A cN a O A c)、乙 酸 钠)、乙 酸 钠/硼 酸硼 酸(NaOAc/HNaOAc/H3 3BOBO3 3 )、三氯化铝()、三氯化铝(AlclAlcl3 3)及)及三氯化铝三氯化铝/盐酸(盐酸(AlclAlcl3 3/HCL/H
34、CL)等试剂,)等试剂,使使黄酮类化合物中的不同酚黄酮类化合物中的不同酚OHOH解离或形成络解离或形成络合物等,导致光谱发生规律性变化。将上合物等,导致光谱发生规律性变化。将上述各种述各种UVUV光谱图进行分析比较,可以获得光谱图进行分析比较,可以获得更多的有关结构的重要信息更多的有关结构的重要信息。1.甲醇钠(甲醇钠(NaOMe)判断判断4-OH 黄酮类化合物上所有酚羟基,均可在黄酮类化合物上所有酚羟基,均可在 NaOMe 中中成盐,引起红移。成盐,引起红移。带带I 红移红移4065nm,强度不降强度不降.有有 4-OH 如如带带I 红移红移5060 nm,强度减弱,则示有强度减弱,则示有3
35、-OH 但无但无4-OH。7-OH游离,则一般应在游离,则一般应在320330 nm处有吸收。处有吸收。如果如果7-OH结合成苷,则该吸收即消失。结合成苷,则该吸收即消失。含有含有3,4-二羟基或二羟基或3,3,4-三羟基的三羟基的黄酮类,在黄酮类,在NaOMe碱性下容易被氧化分解,碱性下容易被氧化分解,故吸收带故吸收带随测定时间延长而衰退随测定时间延长而衰退。含有。含有5,6,7-或或5,3,4-三羟基黄酮也对三羟基黄酮也对NaOMe敏感。敏感。(2)乙酸钠)乙酸钠:判断判断7-OH 带带特征性地红移特征性地红移520nm 有有7-OH 6-6-位和位和8-8-位同时有含氧取代基(如位同时有
36、含氧取代基(如-OCH-OCH3 3等供电基),使等供电基),使7-OH7-OH酸性减低,故上述红酸性减低,故上述红移幅度很小或不能辨别。移幅度很小或不能辨别。黄酮或黄酮醇类化合物如果具有黄酮或黄酮醇类化合物如果具有5 5,6 6,7-7-或或5 5,7 7,8-8-或或3 3,3 3,4 4-三羟基或三羟基或3 3,4 4 二羟基二羟基-3-3甲氧基等。因对甲氧基等。因对NaOAcNaOAc敏感,故敏感,故加加NaOAcNaOAc后得到的光谱图随时间延长而衰退。后得到的光谱图随时间延长而衰退。(3)乙酸钠)乙酸钠/硼酸硼酸:判断邻二判断邻二OH 黄酮或黄酮醇类化合物黄酮或黄酮醇类化合物A A
37、环或环或B B环上如果环上如果具具有邻二酚有邻二酚OHOH时时(5 5,6-6-邻二酚邻二酚OHOH除外),除外),在在 NaOAcNaOAc碱性下可与碱性下可与H H3 3BOBO3 3络合,使相应络合,使相应的吸收带红移的吸收带红移 与甲醇与甲醇UVUV比较比较:带带红移红移12-3012-30nmnm B B环有邻二酚环有邻二酚OHOH 带带位移位移5-105-10nm nm A A环有邻二酚环有邻二酚OHOH(不包(不包括括5 5,6-6-邻二酚邻二酚OH)OH)(4)三氯化铝及三氯化铝)三氯化铝及三氯化铝/盐酸盐酸:AlClAlCl3 3与与5-OH,4-C=O;3-OH,4-C=O
38、5-OH,4-C=O;3-OH,4-C=O及邻及邻二酚二酚OHOH络合,引起红移。络合,引起红移。邻二酚邻二酚OHOH与与AlclAlcl3 3形成的络合物没有形成的络合物没有3-3-羟羟基、基、4-4-羰基和羰基和5-5-羟基、羟基、4-4-羰基与羰基与AlclAlcl3 3形形成的络合物稳定,当成的络合物稳定,当加入加入HCLHCL后可分解后可分解(少数例外),使相应的吸收带紫移。(少数例外),使相应的吸收带紫移。a.AlCl3/HCl与与MeOH中光谱比较中光谱比较 相同时相同时,示无,示无3-OH或或5-OH。不同时不同时:带带I 红移红移3555nm;只有只有5-OH,无,无3-OH
39、 带带I 红移红移1720nm;5-OH,6-氧代氧代 带带I 红移红移5060nm;有;有3-OH或有或有5、3-OH 判断判断3-OH,5-OHb.AlCl3与与AlCl3/HCl中光谱比较中光谱比较 相同时相同时,无邻二酚羟基;,无邻二酚羟基;不同时不同时:带带I 紫移紫移3040nm;B环有邻二酚羟基环有邻二酚羟基 带带I 紫移紫移5060nm:A,B环均可能有邻二酚羟基环均可能有邻二酚羟基 判断邻二判断邻二OH 芦丁的芦丁的UV max,nm:MeOH 259,266sh,299sh,359 NaOMe 272,327,410 NaOAc 271,325,393 NaOAc/H3BO
40、3 262,298,387 AlCl3 275,303sh,433 AlCl3/HCl 271,300,364sh,402 I=410-359=51nm,4-OH II=271-259=12nm,7-OH I=387-359=28nm,B环有邻二环有邻二OHAlCl3/HCl与与AlCl3相比,相比,I=402-433=-31nm,B环有邻二环有邻二OHAlCl3/HCl与与MeOH相比,相比,I=402-359=43nm,有有 5-OH,无,无3-OH.HCl-Mg反应(反应(+),),Molish反应(反应(+),),ZrOCl2反应黄色,加入枸橼酸褪色,酸水解检出反应黄色,加入枸橼酸褪色
41、,酸水解检出Glc和和Rha。OOHHOOHOHOO-Glycosyl-Glc-Rha 芦丁芦丁 1H-NMR是结构研究的一种重要方法,具是结构研究的一种重要方法,具有简便、快速且可获得大量极有价值的结有简便、快速且可获得大量极有价值的结构信息。构信息。DMSO-d6是是测定黄酮的常用的理想溶剂。优测定黄酮的常用的理想溶剂。优点是大部分黄酮均易溶于点是大部分黄酮均易溶于DMSO-d6中,可直接中,可直接测定其测定其NMR谱,而不需要制备衍生物;谱,而不需要制备衍生物;DMSO-d6溶剂信号(溶剂信号(2.50)也很少与黄酮类化合物信)也很少与黄酮类化合物信号重叠;对各质子信号分辨率高。但是,号
42、重叠;对各质子信号分辨率高。但是,DMSO-d6最大的缺点是沸点较高,测定后溶剂最大的缺点是沸点较高,测定后溶剂的回收一般经冷冻干燥法才能完成。的回收一般经冷冻干燥法才能完成。早期也将黄酮类化合物制备成三甲基硅醚衍早期也将黄酮类化合物制备成三甲基硅醚衍生物,用生物,用CCl4为溶剂进行测定。为溶剂进行测定。CCl4本身不含本身不含质子,使测得的光谱易于分析。但此法由于需要质子,使测得的光谱易于分析。但此法由于需要制备衍生物,故目前已基本不被采用。制备衍生物,故目前已基本不被采用。需要指出的是,需要指出的是,本章介绍的各种黄酮类化合物本章介绍的各种黄酮类化合物的的1H-NMR谱规律均是制备成三甲
43、基硅醚衍生物谱规律均是制备成三甲基硅醚衍生物后,溶于后,溶于CCl4中进行测定而获得的数据中总结中进行测定而获得的数据中总结出来的。因此,分析在出来的。因此,分析在DMSO-d6中测定的结果中测定的结果时,应注意其各种质子信号的化学位移值也可能时,应注意其各种质子信号的化学位移值也可能超出本书所述范围,但其各种信号的峰形和在整超出本书所述范围,但其各种信号的峰形和在整个个NMR谱中的相对位置却是基本一致的。谱中的相对位置却是基本一致的。OOH1.黄酮黄酮 H-3 6.3 (尖锐尖锐s)(常与常与A环质子重叠环质子重叠)OOH2.异黄酮异黄酮 H-2 7.67.8(用用DMSO-d6作溶剂作溶剂
44、时为时为 8.58.7)3.二氢黄酮二氢黄酮 (2位为位为S构型构型)H-2 5.2,(dd,11,5Hz)Ha-3 2.83.0(dd,17,11Hz)He-3 2.8 (dd,17,5Hz)(Ha-3 He-3)OHHaHeOOHHOHO4.二氢黄酮醇二氢黄酮醇 H-2 4.9 (d,11Hz)H-3 4.3 (d,11Hz)O5.查耳酮查耳酮H-6.77.4(d,17Hz)H-7.37.7(d,17Hz)OCHPhO6.橙酮橙酮苄基质子苄基质子 6.56.7 s(一)(一)C环质子环质子 (二二)A环质子环质子OOHHOO(1).5,7-二二OH H-6,8 5.76.9,d,J=2.5
45、Hz H-8 H-6OHOO(2).7-OH H-5 7.78.2(d,8Hz)H-6 6.47.1(dd,8,2Hz)H-8 6.37.0(d,2Hz)H-5受受C=O的去屏蔽作用的去屏蔽作用而处于低场,化学位移增大。而处于低场,化学位移增大。1.4-OR2,6-H 7.18.1,d,J=8Hz3,5-H 6.57.1,d,J=8Hz(两组峰,每个峰有两个(两组峰,每个峰有两个H,AABB系统)系统)ORB2.3,4 二二OR 黄酮(醇)黄酮(醇)H-5 6.77.1,d,J=8.5Hz H-6 7.9,dd,J=8.5,2.5Hz H-2 7.2,d,J=2.5HzORORB3.3,4,5
46、-三三OR H-2,6,6.57.5 R=R,为一个单峰为一个单峰s(2H);R R,为两个二重峰,为两个二重峰d(J=2Hz)ORORBOR 1.单糖苷类单糖苷类 糖的端基质子(以糖的端基质子(以H-1 表示)与糖的其他质表示)与糖的其他质子相比,位于较低磁场区。子相比,位于较低磁场区。其具体的峰位与成其具体的峰位与成苷的位置与糖的种类等有关。苷的位置与糖的种类等有关。P P164164表表6 61111 2.双糖苷类双糖苷类 末端糖的端基质子(以末端糖的端基质子(以H-1表示),因离黄酮表示),因离黄酮母核较远,受其负屏蔽影响较小,它的信号比母核较远,受其负屏蔽影响较小,它的信号比H-1处
47、于较高磁场,而且,其向高场位移的程处于较高磁场,而且,其向高场位移的程度因末端糖的连接位置不同而异。度因末端糖的连接位置不同而异。1.羟基羟基 溶剂一般采用溶剂一般采用DMSO-d6(无水无水),观测观测OH位位移移.5-OH 12.40,7-OH 10.9,3-OH 9.7,4-OH 10 (这些信号加这些信号加D2O后消失后消失)见见 P165166图图 2.甲氧基甲氧基 连在芳香环上连在芳香环上,3.54.1(3H,s).3.甲基甲基 C6-CH3 2.042.27 C8-CH3 2.142.45 C6-CH3 CBD极性极性 DCBARf:ABCD DBCA DCBA:1.薄层色谱铺板
48、所加的黏合剂为(薄层色谱铺板所加的黏合剂为()A Al2O3 B.Na3PO4 C.(NH4)2SO4 D.CMC-Na E.MgSO4 2.一般不发生盐酸一般不发生盐酸镁粉反应的是(镁粉反应的是()A.二氢黄酮二氢黄酮 B.二氢黄酮醇二氢黄酮醇 C.黄酮醇黄酮醇 D.黄酮黄酮 E.异黄酮异黄酮 3水溶性最强的黄酮类化合物是(水溶性最强的黄酮类化合物是()A.黄酮黄酮 B.花色素花色素 C.二氢黄酮二氢黄酮 D.查耳酮查耳酮 E.异黄酮异黄酮 4酸性最强的黄酮类化合物是(酸性最强的黄酮类化合物是()A.5羟基黄酮羟基黄酮 B.7羟基黄酮羟基黄酮 C.3羟基黄酮羟基黄酮 D.6羟基黄酮羟基黄酮
49、E.3羟基二氢黄酮羟基二氢黄酮 5.为保护黄酮类母核中的邻二酚羟基,在提取时为保护黄酮类母核中的邻二酚羟基,在提取时可加入(可加入()A.三氯化铝三氯化铝 B.氧化钙氧化钙C.硼砂硼砂 D.三氯化铁三氯化铁 E.氨水氨水6黄酮类化合物色谱检识常用的显色剂是(黄酮类化合物色谱检识常用的显色剂是()A盐酸盐酸-镁粉试剂镁粉试剂 BFeCl3试剂试剂 CGibbs试剂试剂 D2NaBH4甲醇溶液甲醇溶液 ElAlCl3甲醇溶液甲醇溶液 7将总黄酮溶于乙醚,用将总黄酮溶于乙醚,用 5NaHCO萃取可得到(萃取可得到()A5,7-二羟基黄酮二羟基黄酮 B5-羟基黄酮羟基黄酮 C3,4-二羟基黄酮二羟基黄酮 D5,8-二羟基黄酮二羟基黄酮 E7,4-二羟基黄酮二羟基黄酮 8下列化合物进行聚酰胺柱色谱分离,以浓度从低到高的乙下列化合物进行聚酰胺柱色谱分离,以浓度从低到高的乙醇洗脱,最先被洗脱的是(醇洗脱,最先被洗脱的是()A2,4-二羟基黄酮二羟基黄酮 B4-OH黄酮醇黄酮醇 C3,4-二羟基黄酮醇二羟基黄酮醇 D4-羟基异黄酮羟基异黄酮 E4-羟基二氢黄酮羟基二氢黄酮
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