1、LOGO山东中医药大学药学院 第五章 苯丙素类phenylpropanoidsLOGO第五章第五章 苯丙素类苯丙素类第一节 概 述1第二节 简单苯丙素类2第三节 香 豆 素 类3第四节 木 脂 素 类4LOGO苯丙素是一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。概述概述OHH3COOHOO123456789987234561LOGO概述概述包括：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素和木质素等。苯丙素生物合成途径为：桂皮酸途径LOGOLOGO简单苯丙素类简单苯丙素类（一）苯丙烯类 丁香酚 茴香醚 -细辛醚 -细辛醚OCH3OCH3OCH3H3COHOH3COH3COH3COOCH3LO
2、GO（二）苯丙醇类（三）苯丙醛类简单苯丙素类简单苯丙素类 紫丁香酚苷 桂皮醛 H3COCH2OHOCH3glc(1-6)glc-OCHOLOGO（四）苯丙酸类简单苯丙素类简单苯丙素类 R1R2HOCOOH对羟基桂皮酸 R1=R2=H咖啡酸 R1=H，R2=OH阿魏酸 R1=H，R2=OCH3芥子酸 R1=R2=OCH3OHOHCOOHOOCOCHCHOHOHH绿原酸LOGO概述概述结构与分类结构与分类理化性质理化性质提取与分离提取与分离检识、结构研究检识、结构研究香香豆豆素素LOGO香豆素类香豆素类 概述概述是顺邻羟基桂皮酸的内酯，基本骨架为苯骈-吡喃酮，7-位常有羟基或醚基。OHCOOHOO
3、12345678顺式邻羟基桂皮酸 香豆素 LOGO在植物体内，香豆素类化合物常常以游离状态或与糖结合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、叶、茎和果中，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。香豆素类香豆素类 概述概述LOGO部分香豆素在生物体内以邻羟基桂皮酸苷的形式存在，酶解后苷元邻羟基桂皮酸立即内酯化而成香豆素。香豆素化合物常具有蓝紫色荧光。OOHOOglcCOOHCOOHOglcHO酶解，内酯化香豆素类香豆素类 概述概述LOGO香豆素的结构类型香豆素类成分的结构分类，主要依据在-吡喃酮环上有无取代，7位羟基是否和6、8位取代异戊烯基缩合形成呋喃环、吡喃环来进行，通常将香豆素类化合物大致分为四类。OO1
4、2345678LOGO简单香简单香豆素类豆素类 其它香其它香豆素类豆素类 呋喃香呋喃香豆素类豆素类 吡喃香吡喃香豆素类豆素类 香豆素类香豆素类 结构与分类结构与分类LOGO（一）简单香豆素类 只在苯环上有取代的香豆素类。取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯基等。OOHOHO七叶内脂七叶内脂OOHOOOOHHOHOCH2OH七叶苷七叶苷香豆素的结构类型LOGOOOCH3O 王 草 质 ostruthin香豆素的结构类型LOGO香豆素的结构类型 呋喃香豆素类LOGO（二）呋喃香豆素类苯环上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环。1.直线型 2.角型OOO67OOO78补骨脂内酯补骨脂内酯白芷内酯
5、白芷内酯香豆素的结构类型LOGOC6,C7-吡喃骈香豆素吡喃骈香豆素（三）吡喃香豆素类 1.直线型 67OOO花椒内酯花椒内酯香豆素的结构类型LOGO2.角型78OOOOglcOH白花前胡苷C7,C8-吡喃骈香豆素吡喃骈香豆素 香豆素的结构类型LOGO香豆素的结构类型-其它香豆素其它香豆素LOGO（四）其它香豆素-吡喃环上有取代的一类香豆素。C3C4上常有苯基、羟基、异戊烯基取代。OOHOCOCH3CH2OHOOOH3CO亮菌甲素亮菌甲素海棠果内酯海棠果内酯香豆素的结构类型LOGOOOOOHOHOHHO逆没食子酸逆没食子酸香豆素的结构类型LOGOLOGOLOGO 3.荧光性质：物质受到光照射时
6、，除吸收某种波长的光之外还会发射出比原来吸收波长更长的光；当激发光停止照射后，这种光线也随之消失，这种光称为荧光。LOGO 香豆素母体本身即无取代的香豆素并无荧光，而-OH香豆素在紫外光下大多显出兰色荧光，在碱液中荧光增强。香豆素荧光的有无，与分子中取代基的种类和位置有一定关系。LOGO1.7-OH香豆素大多显蓝色荧光。2.6、7-二OH香豆素可见光下也显荧光。3.7、8-二OH香豆素无荧光。4.呋喃香豆素显蓝色或褐色荧光。LOGO（一）内酯性质和碱水解反应OOOH-H+COO-OOHCOOHCOO-O-H+OH-UV香豆素的化学性质LOGO如C8取代基的适当位置有羰基、双键、环氧等结构者，和
7、水解新生成的酚羟基发生缔合、加成等作用，可阻碍内酯的恢复，保留顺式邻羟桂皮酸的结构。OOOCH3H3COOCOOHOOCH3H3COOHOH-H+异当归酯3-异戊烯酰-4,6-二甲氧基-顺邻羟基桂皮酸香豆素的化学性质LOGO（二）酸的反应 环合反应 异戊烯基易与邻酚羟基环合 该反应可用来决定酚羟基和异戊烯基间的相互位置。OOOCH3HOOOOCH3O H+香豆素的化学性质LOGO（三）显色反应（1）异羟肟酸铁反应-内酯的显色反应碱性条件下，香豆素内酯开环，并与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。OOOHCOONaHONH2.ClHOHNHOHOOHNHOOFeF
8、e3+H+CC1/3(红 色)香豆素的化学性质-显色反应显色反应LOGO（2）酚羟基反应 具酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与三氯化铁试剂络合而产生不同的颜色。判断游离酚羟基的有无。香豆素的化学性质-显色反应显色反应LOGO若酚羟基的对位未被取代，或6-位上没有取代，其内酯环碱化开环后，可与Gibbs试剂、Emerson试剂反应。机制如下：香豆素的化学性质-显色反应显色反应LOGO（3）Gibbs反应：符合以上条件的香豆素乙醇反应：符合以上条件的香豆素乙醇溶液在弱碱条件下，溶液在弱碱条件下，2,6-二氯二氯(溴）醌氯亚胺试溴）醌氯亚胺试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。剂与酚羟基对位活泼氢
9、缩合成蓝色化合物。OHHONBrBrClONBrBr-OONBrBrOBlue+pH 910香豆素的化学性质-显色反应显色反应LOGO（4）Emerson反应：符合以上条件的香豆素的碱性溶液中，加入2%的4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。OHHNNNH2CH3CH3OK3Fe(CN)6NNNCH3CH3OO+O氨基安 替比 林（红 色）香豆素的化学性质-显色反应显色反应LOGO（四）C3、C4双键性质和加成反应在控制条件下氢化的先后次序为OO共轭苯环羰基导致双键性较弱，而不易加成。侧链不饱和键环上双键（吡喃或呋喃环）C3、C4双键香豆素的化学性质LOGO系
10、统溶剂法：一般可用甲醇或乙醇从植物中提取，然后用石油醚、苯、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇依次提取浸膏，分成极性不同的部位。香豆素的提取方法LOGO石油醚回流提取石油醚液回收至小体积浓缩液放置、析晶粗晶冷石油醚洗结晶（可能是混和物）进一步分离单体（亲脂性香豆素）残渣乙醚液乙醚回流提取回收分离单体（亲脂性较弱香豆素）残渣乙醇提取乙醇液回收分离香豆素苷类甲醇或乙醇提取提取液回收溶剂浸膏药材粗粉LOGO（一）真空升华或蒸馏法：馏出物馏出物残油加热溶于乙醇加热溶于乙醇乙醇液乙醇液放置放置粗品粗品以乙醇、乙醚或石油醚以乙醇、乙醚或石油醚重结晶重结晶结晶（橙皮油素）结晶（橙皮油素）OOOCH3CH3CH3O橘
11、子油橘子油 某些小分子的香豆素类具挥发性可用蒸馏某些小分子的香豆素类具挥发性可用蒸馏法与不挥发性成分分离，常用于纯化过程。法与不挥发性成分分离，常用于纯化过程。例如：橘子油橙皮油素的分离例如：橘子油橙皮油素的分离 香豆素的分离方法LOGO（二）酸碱分离法方法应用的原理：1.具酚羟基的香豆素类溶于碱液加酸后可析出。2.香豆素的内酯环性质，在碱液中皂化成盐而加酸后恢复成内酯析出。香豆素的分离方法LOGO注意以下几点：1.碱液水解开环时，要注意碱液的浓度和加热时间，否则将引起降解反应而使香豆素破坏，或者使香豆素开环而不能合环。2.对酸碱敏感的香豆素用此法可能得到次生产物。香豆素的分离方法LOGO乙醚
12、萃取液乙醚萃取液NaHCO3水溶液萃取水溶液萃取 碱水层碱水层（酸性成分）（酸性成分）乙醚层乙醚层稀冷的稀冷的NaOH进行萃取进行萃取碱水层（酚性碱水层（酚性成分包括酚性成分包括酚性香豆素）香豆素）乙醚层乙醚层回收乙醚并用回收乙醚并用NaOH水或醇溶水或醇溶液进行水解液进行水解香豆素的分离方法LOGO水解后得到的溶液水解后得到的溶液乙醚萃取乙醚萃取 乙醚层乙醚层（不水解的中性成分）（不水解的中性成分）碱溶液碱溶液酸中和乙醚萃取酸中和乙醚萃取水溶液水溶液乙醚层（香豆素内酯成分）乙醚层（香豆素内酯成分）香豆素的分离方法LOGO（三）色谱方法色谱方法能够使结构相似的香豆素得到分离。香豆素一般用硅胶吸
13、附层析、氧化铝层析和聚酰胺层析。常用吸附剂：硅胶、中性或酸性氧化铝等。碱性氧化铝可能使香豆素发生降解，故很少使用。对酚性香豆素易产生强吸附。洗脱剂可用环己烷乙醚、环己烷-乙酸乙酯和石油醚乙酸乙酯的混合溶剂。香豆素的分离方法LOGO香豆素的波谱学特性（一）紫外光谱（一）紫外光谱 1.UV下显下显蓝色蓝色荧光。荧光。C7位导入位导入-OH 荧光荧光 -OH 醚醚 化化 后后 荧光荧光 2.母核上无含氧官能团取代时：母核上无含氧官能团取代时：274 nm苯环苯环 311 nm 吡喃酮环吡喃酮环 3.有含氧取代时：最大吸收有含氧取代时：最大吸收红红移。移。LOGO（二）红外光谱（二）红外光谱 V CH
14、 3025 3175 cm-1 C-H 伸缩振动伸缩振动V CO 1700 1750 cm-1 羰基伸缩振动羰基伸缩振动V CC 1500 1600 cm-1 芳环吸收芳环吸收V CC 1600 1650 cm-1 出现出现13个较强峰个较强峰香豆素的波谱学特性LOGO（三）（三）1H-NMR 环上质子由于受内酯羰基吸电子共轭效应环上质子由于受内酯羰基吸电子共轭效应OO+-C3、C6、C8-H在较高场C4、C5、C7-H在较低场香豆素的波谱学特性LOGO1.1.当当C3C3、C4C4位未取代时：位未取代时：2.2.当当C3C3或或C4C4取代时：取代时：OOHHC3-H d,J3,4=9.5
15、HzC4-H d,J3,4=9.5 Hz6.1 6.47.5 8.3OOHR(R)(H)C3或C4-H 1H,S 峰信号香豆素的波谱学特性 1H-NMR LOGO当当C7-ORC7-OR时：时：OOROHHHHH+-+C7-ORC3-H -0.17ppmC3-HC4-H 6.23 d,J3,4=9.5 Hz d,J3,4=9.5 Hz 8.2C5-HC8-H7.7C6-H6.877.02H,m峰 d,J=9 Hz香豆素的波谱学特性 1H-NMR LOGO当当C5,C7C5,C7二氧代：二氧代：OOROOR1HHHC8-HC6-Hd,J=2 Hzd,J=2 Hz香豆素的波谱学特性 1H-NMR
16、LOGO当当C7-ORC7-OR、C8C8或或C6C6烷基取代时：烷基取代时：OOROHHR1OOROHR1HC5-HC6-H 7.3d,J=9 Hz 6.8d,J=9 HzC5-HC8-H 7.2s 6.7s有远程偶合香豆素的波谱学特性 1H-NMR LOGO（四）（四）13C-NMR 香豆素母核上香豆素母核上9个碳原子的化学位移值如下：个碳原子的化学位移值如下：当当-OR取代时：取代时：连接碳连接碳+30 ppm 邻位碳邻位碳-13 ppm 对位碳对位碳 -8 ppmOO160.4116.4143.6118.8128.1124.4131.8116.4153.9香豆素的波谱学特性LOGO（五
17、）质谱（五）质谱 香豆素类化合物有如下特点：香豆素类化合物有如下特点：1.有强的分子离子峰；有强的分子离子峰；M2.基峰是失去基峰是失去CO的苯骈呋喃离子；的苯骈呋喃离子；3.主要裂解途径是：首先失去主要裂解途径是：首先失去CO。M MCO M 2CO O+.香豆素的波谱学特性LOGO香豆素的生物活性（一）植物生长调节作用（二）光敏作用（三）抗菌、抗病毒作用（四）平滑肌松弛作用（五）抗凝血作用（六）肝毒性LOGO木脂素一、木脂素的结构类型 木脂素（liganans）是一类由苯丙素氧化聚合而成的天然产物。123456789123456789LOGO123456789123456789123456
18、789123456789（8-8）（8-8，7-2）通常是指其二聚物，少数是三聚物和四聚物。二聚物碳架多数是由-碳原子(8-8)连接而成的。木脂素LOGO组成木脂素的单体主要有四种：n桂皮酸，偶有桂皮醛n桂皮醇n丙烯苯1.烯丙苯COOHCH2OH木脂素LOGO前两种-C原子是氧化型的，组成的聚合体称为木脂素。后两种-C原子是非氧化型的，组成的聚合体称为新木脂素。8833木脂素LOGO木脂素常见类型：（一）简单木脂素(simple lignans)二芳基丁烷类HOHOOHOHCH2OHCH2OHH3COH3COOCH3OCH3去甲二氢愈创木脂酸叶下珠脂素木脂素常见类型LOGO（二）单环氧木脂素（
19、monoepoxylignans）四氢呋喃类 依据氧的连接位置不同，可形成7-O-7，7-O-9,9-O-9三种四氢呋喃结构。O77O99 O79木脂素常见类型LOGOOOOOOOOHCH2OHOCH3OHHOH3COOOOHHOO(-)-galbacin橄榄脂素橄榄脂素荜橙茄脂素荜橙茄脂素木脂素常见类型LOGO（三）木脂内酯（lignanolides）二芳基丁内脂类 该类化合物是木脂素侧链形成内酯结构的基本类型。9、9位环氧，C9为CO基 OOOOOO单去氢双去氢木脂素常见类型LOGOOOOOOOHOOOOOOOOOOOOHH扁柏脂素 桧脂素（台湾脂素B）台湾脂素A木脂素常见类型LOGO（四
20、）环木脂素(cyclolignans)芳基萘类 在简单木脂素基础上，通过一个苯丙素单位中苯环的6位与另一个苯丙素单位的7位环合而成的环木脂素。有芳基萘、芳基二氢萘和芳基四氢萘三种结构。木脂素常见类型LOGOOOHHHOOOOCH2OHHHCOOglcHOCH3OCH3H3CO奥托肉豆蔻脂素去氧鬼臼毒素-D-葡萄糖酯苷木脂素常见类型LOGO（五）环木脂内酯（cyclolignolides）芳基萘类环木脂内酯是环木脂素C9-C9间环合成的内酯环木脂素常以氧化的碳原子缩合形成内脂，依内酯环合方式分上向和下向两种。OO1234OO1234上向 1-苯代-2，3-萘内酯下向 4-苯代-2，3-萘内酯木脂
21、素常见类型LOGOOOHHHOCH3OCH3H3COOOORR=H 1-鬼臼毒素R=glc 1-鬼臼毒素-D-葡萄糖苷木脂素常见类型LOGO（六）双环氧木脂素（bisepoxylignans）双四氢呋喃类 由两个取代四氢呋喃单元形成四氢呋喃骈四氢呋喃结构。结构中有4个手性碳，天然产物两个四氢呋喃以顺式相骈。OOOOOOHHOOOOHHOO(+)-芝麻脂素(+)-细辛脂素木脂素常见类型LOGO（七）联苯环辛烯类 此类木脂素集中存在于五味子科五味子属和南五味子属植物中，具有联苯环辛二烯结构。OR1R2OH3COOR4R3OH3CO五味子甲素五味子甲素 R1=R2=R3=R4=CH3 五味子乙素五味
22、子乙素R1+R2=CH2,R3=R4=CH3 五味子丙素五味子丙素 R!+R2=R3+R4=CH2木脂素常见类型LOGO（八）联苯类 两个苯丙素的两个苯环3-3直接相连而成。OHOHOHOH厚朴酚和厚朴酚木脂素常见类型LOGO（九）其它类 1.苯骈呋喃类 苯骈呋喃及其二氢、四氢和六氢衍生物。OOOCH3H3COOCH3海风藤酮海风藤酮木脂素常见类型LOGO 2.苯骈二氧六环类 两分子苯丙素通过氧桥连接，形成二氧六环结构。OOOCH3H3COH3COOCH3优西得灵优西得灵木脂素常见类型LOGOOOOOOHHOOHOCH3OHCH2OHOOOHOHOHOH2CO猫眼草素猫眼草素水飞蓟素木脂素常见
23、类型LOGO（十）倍半木脂素和二木脂素分别由3和4分子苯丙素聚合而成。OOOHOH3COOCH2OHOCH3OHH3C拉帕酚 AOOOH3COOCH2OHOCH3OHOHOH2CH3COHOH3C拉帕酚F木脂素常见类型LOGO形态溶解性旋光性理化性质木脂素的理化性质LOGO如呋喃环上的氧原子与苄基相连，易于开环，闭环时发生构型变化。OOOOHHOOHClOOHHOOOOd-芝麻脂素芝麻脂素d-表芝麻脂素表芝麻脂素木脂素的理化性质LOGO具有内脂结构的木脂素，遇碱易发生异构化。如鬼臼毒素遇碱后异构化变为苦鬼臼毒素。OOHOCH3OCH3H3COOOOHOCH3OCH3H3COONaOAc,EtO
24、H鬼臼毒素苦鬼臼毒素1234木脂素的理化性质LOGO三、木脂素的提取分离提取方法：通行的方法是药材乙醇或丙酮 提取浸膏氯仿或乙醚抽提氯仿或乙醚部分为粗的游离总木脂素木脂素的提取分离LOGO分离方法1.吸附色谱为主要方法，硅胶为吸附剂，石油醚-乙酸乙脂、石油醚-乙醚、氯仿-甲醇等为洗脱剂。2.分配色谱常用纸色谱法，滤纸浸以甲酰胺作为固定相，苯为流动相，用盐酸重氮盐、SbCl3、SbCl5等显色。木脂素的提取分离LOGO具有内脂结构的木脂素，可以用碱液皂化成盐后与其它脂溶性成分分离，但具有旋光活性的木脂素易发生异构化。木脂素的提取分离LOGO四、木脂素的结构鉴定（一）化学反应 剧烈氧化降解反应：以
25、碱性KMnO4或次溴酸钠在水溶液中进行。缓和氧化降解反应：以中性KMnO4在丙酮中进行。该方法可以获得保持苯环原来取代式样的降解产物，通过波谱解析与合成对照确定结构。木脂素的结构鉴定LOGOOOOOHOOCH3OCH3H3COH3COOOHOOOKMnO4/CH3COCH3CH2N2KMnO4 KOHCOOHOOpiperonylicH3COCOOCH3H3COOOO 酮酸甲酯山荷叶素B式山荷叶素A式acid木脂素的结构鉴定LOGO（二）紫外光谱多数木脂素的二个芳环是两个孤立的发色团，吸收峰位相同，吸收强度是二者之和。鬼臼毒素鬼臼毒素max290294nm (44004800)OOHHHOCH
26、3OCH3H3COOOOHABC木脂素的结构鉴定LOGO紫外光谱可用于区别芳基四氢萘、芳基二氢萘和芳基萘型木酯素；芳基二氢萘B环上的双键位置以及B环上取代羟基的位置的确定。形成长的共轭体系，吸收峰红移，反之紫移。木脂素的结构鉴定LOGO（三）核磁共振谱1.1H-NMR 芳基萘类和联苯环辛烯类木脂素氢谱信号与结构间的关系，已获得一些规律。2.13C NMR 在确定木脂素碳架、平面结构及其构型构象方面起着重要作用。木脂素的结构鉴定LOGO 通过测定化合物的基本骨架结构类型、碳数、对称性。化合物的取代基含氧取代基、烷基等来最后确定结构。木脂素的结构鉴定LOGO含木脂素的中药实例 五味子 LOGOH3
27、CH3CROH3COOCH3OCH3CH3CH3OOH3COH3COOCH3OCH3CH3CH3含木脂素的中药实例-五味子 R=H 五味子酚 五味子素R=CH3 去氧五味子素LOGO含木脂素的中药实例 1南五味子 LOGO含木脂素的中药实例 LOGO含木脂素的中药实例-南五味子南五味子 H3COH3COR2OCH3OR1OCOC6H5OH R2OOR1CH3R1R2=CH2 五味子酯丁 R1=R2=CH3 五味子酯戊 LOGO含木脂素的中药实例 连翘 LOGO含木脂素的中药实例-连翘连翘 OOOOOOHOHOCH3HOHOOHOHOHROHOHLOGO中枢神经系统的作用肝保护和抗氧化作用抗肿瘤作用抗病毒作用木脂素的生物活性LOGO山东中医药大学药学院 就这样被你征服
