中药化学实用技术教案首页课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——结构与性质班级课时 222课型理论课教学目标1.解释香豆素类化合物的概念;2.能够认识香豆素类化合物的结构,并根据结构判断其类型;3解释香豆素类化合物在碱性条件下反应的原理;德育渗透揭示事物的共性和个性,了解事物本质教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体教学设备新知识新技术或参阅资料双语教学coumarins 香豆素类化合物课后小结教学效果良好,课堂互动气氛活跃。
教案授课人:课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——结构与性质时间地点教室教学目标1.熟悉香豆素的结构类型。
2.了解香豆素类化合物的理化性质。
学生情况班级:人数:出勤:教学设计教学内容及过程一、香豆素类化合物的概念香豆素(coumarins)是一类具有苯骈α-吡喃酮母核的天然产物的总称,在结构上可以看做是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物,具有C6-C3基本碳链骨架的一系列天然产物。
O O12345678苯骈α-吡喃酮母核香豆素的基本骨架上常可连接羟烷氧基、苯基、异戊烯基等官能团,而异戊烯基的双键由于性质较活泼,可与邻位的酚羟基环合成呋喃或吡喃环的结构。
根据其取代基及连接方式的差异,将主要的香豆素类化合物分为以下几类:1、简单香豆素类是指只有在苯环上有取代基的香豆素类。
取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯基等。
大多数香豆素在7-位都有含氧官能团存在。
时间20min20min教法教具讲授比较归纳教学设计2、呋喃香豆素类香豆素核上的异戊烯基与邻位的酚羟基环合成呋喃环,称为呋喃香豆素,成环后伴随着降解失去三个碳原子。
呋喃香豆素又分为直线型(6,7呋喃香豆素)和角型(7,8呋喃香豆素)两种结构。
3、吡喃香豆素类香豆素核上的异戊烯基与邻位的酚羟基环合成吡喃环,称为吡喃香豆素,成环后伴随着降解失去两个碳原子。
吡喃香豆素又分为直线型(6,7吡喃香豆素)和角型(7,8吡喃香豆素)两种结构。
4、异香豆素类香豆素核上的1位氧原子和2位的羰基互换位置形成的一类新的香豆素结构,代表性成分为岩白菜素。
二、香豆素类化学成分的理化性质1、性状游离香豆素类成分大多为无色至淡黄色结晶状的固体,有比较灵敏的熔点。
分子量小的游离香豆素多具有芳香气味与挥发性,能随水蒸气蒸馏,并具有升华性。
香豆素苷类一般呈粉末或晶体状,多数无挥发性,也不能升华。
2、溶解性游离香豆素类成分可溶于三氯甲烷、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇等有机溶剂,也能溶于沸水,但不溶于冷水。
香豆素苷类成分易溶于甲醇、乙醇,可溶于水,难溶于乙醚、三氯甲烷、醋酸乙酯等有机溶剂。
3、荧光性香豆素母核无荧光,而羟基取代的香豆素在紫外光下大多显出蓝色荧光,在碱液中荧光增强。
7位羟基香豆素在自然光下亦可显出荧光。
4、与碱的作用香豆素类化合物分子中具有不饱和内酯结构,在稀时间30min教法教具讲授比较归纳教学设计教学内容及过程碱性条件下加热可水解开环,生成易溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐。
此反应具可逆性,酸化后又闭环恢复为亲脂性内酯结构。
此性质可用于内酯类化合物的鉴别和提取分离。
但如果与碱液长时间加热,顺式邻羟基桂皮酸盐则发生双键构型的异构化,转变为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐,此时,再经酸化也不能环合为内酯。
顺式邻羟基桂皮酸盐反式邻羟基桂皮酸盐5、显色反应1)异羟肟酸铁反应香豆素类成分具有内酯结构,在碱性条件下内酯开环,与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸,在酸性条件下再与Fe3+ 络合生成异羟肟酸铁而显红色。
2)酚羟基反应香豆素类成分常具有酚羟基的取代,因此可与三氯化铁溶液反应产生绿色至墨绿色沉淀。
若取代酚羟基的邻对位无取代,则可与重氮化试剂反应而显红色至紫红色。
若酚羟基的对位未被取代,或6位碳原子上没有取代,可与Gibb’s试剂(2,6-二溴苯醌氯亚胺的乙醇液+1%氢氧化钾乙醇液)反应,反应生成蓝色化合物。
时间20min20min教法教具讲授比较归纳作业1.写出香豆素化合物的基本结构母核并命名2. 用化学方法鉴别:直线型香豆素和角型香豆素课后小结参考文献姚新生主编天然药物化学人民卫生出版社 2002 第三版王宪楷主编天然药物化学人民卫生出版社 1988肖崇厚主编中药化学上海科技出版社 1997杨其蕴主编天然药物化学中国医药科技出版社 1996 O OOH-O-COO-OH-O-COO-H+△中药化学实用技术教案首页课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——提取与分离班级课时 2 课型理论课1.能够选用适宜的方法提取香豆素类化合物教学目标※2.能用分步结晶法分离香豆素德育渗透培养学生克服困难、战胜困难的勇气教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体设备新知识新技术或参阅资料双语教学coumarins 香豆素类化合物课后小结教案授课人:课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——提取与分离时间地点教室教学目标1.能够选用适宜的方法提取香豆素类化合物2. 能用分步结晶法分离香豆素学生情况班级:人数:出勤:教学设计教学内容及过程一、香豆素类化学成分的提取香豆素类成分大多以亲脂性的游离形式存在于植物中,一般可用极性小的有机溶剂提取,如乙醚、三氯甲烷、丙酮等。
回收溶剂,残留物放冷或置冰箱,便会有结晶析出。
香豆素苷类则有较大的极性,可选择亲水性溶剂提取,如甲醇、乙醇或水。
此外香豆素类成分具有内酯结构,也可用碱溶酸沉法提取。
某些小分子香豆素类成分具有挥发性,还可用水蒸气蒸馏法提取。
1.溶剂提取法溶剂提取法是香豆素类成分提取的主要方法。
可先用乙醚等极性小的溶剂提取脂溶性成分,再用甲醇(乙醇)或水提取极性大的部分。
也可根据香豆素类成分存在的种类和极性情况,采用石油醚、苯、乙醚、醋酸乙酯、丙酮和甲醇依次萃取,各提取液浓缩后有可能获得结晶,或结合其他方法再进行分离。
由于苯的毒性较大,应尽量少用或不用。
2.酸碱提取法用溶剂法提取香豆素类成分,常有大量脂溶性杂质和一些水溶性杂质溶出。
可利用香豆素类具有内酯结构,能溶于稀碱液而与脂溶性杂质分离,碱溶液酸化后内酯环合,香豆素类成分即可析出,也可用乙醚时间20min教法教具教法讲授比较归纳教学内容及过程等有机溶剂萃取得到,水溶性杂质则留在水溶液中。
应注意在碱水中加热的时间不可过长,以防香豆素开环后发生异构化。
3.水蒸气蒸馏法小分子游离的香豆素具有挥发性,可以采用水蒸气蒸馏法进行提取。
二、香豆素类化学成分的分离1.分步结晶法该方法可单独使用或与分步沉淀法结合使用,适用于含量较高的香豆素,而不适用于一些油状的或含量较少的香豆素。
可利用含氧香豆素在石油醚中溶解度小的特点,在含香豆素的乙醚提取液中,逐步加入石油醚,使香豆素逐步析出。
一般在分步结晶后,其母液仍需作进一步的分离纯化。
对于一些结构类似的香豆素,用该方法无法得到纯品,常常得到的是有固定比例的共结晶物。
2.真空升华或蒸馏法是利用香豆素类易升华的性质使之与不挥发性成分分开。
对于热稳定性好的香豆素,此法是非常方便实用的。
但对于热不稳定的香豆素往往会因此引起重排或降解。
三、香豆素类化合物的检识(一)薄层色谱法香豆素薄层色谱常用的吸附剂是硅胶,其次是纤维素和氧化铝。
香豆素及其苷多呈弱酸性或中性,展开剂可采用中等极性的混合溶剂或偏酸性的混合溶剂。
如简单香豆素可用甲苯-甲酸乙酯-甲酸(5∶4∶1)、苯-丙酮(9∶1)展开;呋喃香豆素类可用正己烷-醋酸乙酯(7∶3)、乙醚-苯(1∶1)展开。
Rf值与母核上羟基数目有关,羟基数目越多,极性越大,Rf值越小;羟基若被甲基化,极性减小,则Rf值增大;苷比相应的苷元Rf值小。
显色方法:首选观察荧光,或用氨熏,喷10%氢氧化钠后再观察。
其次可选用三氯化铁、盐酸羟胺-三氯化时间30min30min教法教具讲授比较归纳教学内容及过程铁、重氮化试剂、Uibb's试剂、Emerson试剂等化学显色剂显色。
(二)纸色谱法简单香豆素类常用水饱和的正丁醇、异戊醇、三氯甲烷为展开剂;具有邻二酚羟基或1,2-二元醇结构(如糖部分的结构)的香豆素,滤纸先用0.5%硼砂溶液预处理,使其络合成硼酸酯,再以水饱和的正丁醇或醋酸乙酯展开;对亲脂性较强的呋喃香豆素类可用二甲基甲酰胺为固定相,己烷-苯(8∶2)为移动相展开。
展开剂的pH值可影响弱酸性香豆素的Rf值:在碱性展开剂中,香豆素以离子形式展开,其极性增大,Rf值减小;在中性展开剂中,弱酸性香豆素可产生电离,易造成拖尾现象;在酸性展开剂中(如BAW系统),香豆素以分子形式展开,Rf值增大,展开效果较好。
纸色谱的显色方法同薄层色谱。
时间20min教法教具讲授讨论举例提问新知识新信息:讲解讨论作业1.简述香豆素的提取方法。
2.简述香豆素的分步结晶分离方法。
课后小结参考文献姚新生主编天然药物化学人民卫生出版社 2002 第三版王宪楷主编天然药物化学人民卫生出版社 1988肖崇厚主编中药化学上海科技出版社 1997杨其蕴主编天然药物化学中国医药科技出版社 1996 陈友梅主编中药化学山东科技出版社 1988中药化学实用技术教案首页课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术任务一秦皮中香豆素类化学成分的提取分离技术班级课时 2 课型教学目标1.掌握典型实例——秦皮中七叶内酯和七叶苷的提取分离方法2.学会查阅相关文献设计提取香豆素类化学成分的提取工艺德育渗透学会借助各种网络资源库,提高独立查阅文献资料的能力。
教学方法指导、讨论教学媒体无新知识新技术或参阅资料秦皮的临床应用:归肝、胆、大肠经。
有清热解毒、收涩、明目之功效,主治热痢、泄泻、赤白带下、目赤肿痛、目生翳膜。
双语教学秦皮(Cortex Fraxini)课后小结教案授课人:课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术任务一秦皮中香豆素类化学成分的提取分离技术时间地点教室教学目标1.掌握典型实例——秦皮中七叶内酯和七叶苷的提取分离方法2.学会查阅相关文献设计提取香豆素类化学成分的提取工艺学生情况班级人数出勤教学设计教学内容及过程一、秦皮中七叶内酯和七叶苷的提取技术流程说明:1.以95%乙醇为溶剂提取,将秦皮中的成分尽可能提取出来。
2.浓缩液加热后用三氯甲烷洗涤,除去脂溶性杂质。
3.利用七叶苷和七叶内酯在醋酸乙酯中的溶解度不同而分离。
教法教具教法讲授比较归纳教 学 内 容 及 过 程二、必备知识 (一)化学成分秦皮中主要含有香豆素类化合物:七叶苷(aesculin)及其苷元七叶树内酯(七叶内酯),并含白蜡树苷(fraxin, 秦皮苷)、白蜡树内酯(fraxetin,秦皮素)、紫丁香苷(syringin)等。
OO RO HO七叶内酯 R=H 七叶苷 R=glcOOORHOH 3CO秦皮素 R=H 秦皮苷 R=glc(二)理化性质1.七叶内酯 分子式C 9H 6O 4 ,相对分子质量178.14。