生物碱的沉淀反应是利用大多数生物碱在酸性条件下，与某些沉淀剂反应生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀。
（1）生物碱沉淀试剂的种类
试剂名称组成反应特征
碘化物复盐类：
碘-碘化钾试剂KI·I2红棕色沉淀
碘化汞钾试剂K2HgI4类白色沉淀
碘化铋钾试剂KBiI4黄至橘红色沉淀
重金属盐类：
硅乌酸试剂SiO2·12WO3·nH2O淡黄或灰白色沉淀
5、分子内氢键形成：分子内氢键形成对生物碱碱性强度的影响颇为显著。
对具体化合物，上述几种影响生物碱碱性强度的因素，必须综合考察。一般来说，空间效应和诱导效应共存时，前者居于主导地位。诱导效应和共轭效应共存时，往往后者的影响为大。此外，除分子结构本身影响生物碱的碱性强度外，外界因素如溶剂、温度等也可影响其碱性强度。
商洛职业技术学院教案
课程名称
天然药物化学
专业班级
06药学
授课教师
顾晓燕
授课类型
讲授
学时
2
章节题目
第二节生物碱的理化性质
目的
与
要求
1、掌握生物碱的碱性、碱性强弱与分子结构的关系
2、掌握生物碱和生物碱盐的溶解象及其应用
重点
与
难点
重点:生物碱的碱性、生物碱沉淀反应
思考题或作业题1影响生物碱碱性的因素有哪些2表示生物碱碱性的方法常用apkbbkbcphdpkaeka3生物碱碱性最强的是a伯胺生物碱b叔胺生物碱c仲胺生物碱d季胺生物碱e酰胺生物碱4水溶性生物碱主要指a伯胺生物碱b叔胺生物碱c仲胺生物碱d季胺生物碱e两性生物碱5用离子交换树脂分离纯化生物碱时常选用的离子交换树脂是a强酸型b弱酸型c强碱性d弱碱性e中等程度酸性6碱性较强的生物碱在植物体内的存在形式多为a有机酸盐b络合状态c游离状态d无机酸盐e两性状态7生物碱沉淀反应呈橘红色的是a碘化汞钾b碘化铋钾c饱和苦味酸d硅钨酸e碘碘化钾教学后记本节属于记忆性知识应要求学生在课后强化记忆
Frohde试剂1%钼酸钠（铵）的浓硫酸溶液小檗碱棕绿色
Mandelin试剂1%钒酸铵的浓硫酸溶液莨菪碱红色
（2）显色反应的应用：
在研究过程中应用不广泛，但对检识和分析个别生物碱仍有一定的参考价值。
教案末页
教学
小结
通过对本节的讲解，学生对生物碱的性质得以了解，为提取分离奠定基础。
思考题
或
作业题
1、影响生物碱碱性的因素有哪些
（2）生物碱盐
易溶于水，其无机盐在水中的溶解度大于有机酸盐；可溶于甲醇、乙醇；难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。
少数生物碱盐的溶解性不符合一般规律。如奎宁、奎宁尼丁、辛可宁、吐根酚碱等生物碱的盐酸盐可溶于氯仿，麻黄碱草酸盐难溶于水。
2．亲水性生物碱的溶解性
水溶性生物碱数目较少，主要指季胺碱型生物碱，也包括一些分子量较小的叔胺碱或仲胺碱。
生物碱的生理活性与其旋光性有关。通常左旋体的生理活性比右旋体强，如乌头中存在的左旋去甲乌头碱具有强心作用，但存在于其它植物中右旋去甲乌头碱则无强心作用。又如左旋莨菪碱的扩瞳作用较右旋体强100倍等。也有少数生物碱右旋体的生理活性较左旋体强，如右旋古柯碱的局部麻醉作用强于左旋体古柯碱。
三、碱性
（一）碱性的产生及其强度表示：
（4）生物碱沉淀反应的应用
①检识反应
②指导生物碱的提取分离
③生物碱的分离纯化
④薄层或纸层色谱的显色剂
六、显色反应
某些生物碱单体能与一些以无机酸为主的试剂反应生成具有颜色的产物，不同的生物碱产生不同的特征颜色，这种试剂称为生物碱的显色试剂。
（1）生物碱显色试剂的种类：
试剂名称试剂组成颜色特征
Macquis试剂含少量甲醛的浓硫酸吗啡紫红色
2、表示生物碱碱性的方法常用
A pkb B kb C pH D pka E ka
3、生物碱碱性最强的是
A伯胺生物碱B叔胺生物碱C仲胺生物碱D季胺生物碱E酰胺生物碱
4、水溶性生物碱主要指
A伯胺生物碱B叔胺生物碱C仲胺生物碱D季胺生物碱E两性生物碱
5、用离子交换树脂分离纯化生物碱时，常选用的离子交换树脂是
难点:影响生碱性物碱碱性的原因
方法
与手段
讲授
使用教材
及参考书
《天然药物化学》主编:吴剑锋出版社:人民卫生出版社
《天然药物化学学习指导》主编:吴剑锋出版社:人民卫生出版社
教案续页
教学内容
辅助手段时间分配
第二节生物碱的理化性质
一、性状
1．形态：多数生物碱呈结晶形固体，有些为非晶形粉末状；少数生物碱为液体状态，这类生物碱分子中多无氧原子，或氧原子结合为酯键，个别生物碱具有挥发性，如麻黄碱；极少数生物碱具有升华性，如咖啡因。
（1）季胺型生物碱
这类生物碱易溶于水、酸水和碱水，可溶于甲醇、乙醇、正丁醇等极性大的有机溶剂，难溶或不溶于乙酸乙酯、乙醚、氯仿等低极性的有机溶剂。
（2）小分子生物碱
少数分子量较小的叔胺或仲胺生物碱既可溶于水，也可溶于氯仿。这类生物碱包括麻黄碱、苦参碱、秋水仙碱等
3．具有特殊官能团的生物碱的溶解性
（1）具有酚羟基（或羧基）的生物碱
2）需要注意的问题
①极少数生物碱不能与一般生物碱沉淀试剂产生反应。如麻黄碱、咖啡碱与多数生物碱沉淀试剂不能发生反应，因而只能用其它检识反应鉴别；
②中药中有些非生物碱类物质也能与生物碱沉淀试剂产生沉淀反应，如蛋白质、多糖、氨基酸、鞣质等。因此制备共试品溶液时，需要净化处理除去这些物质，避免其干扰而导致错误的结论。
如：碱性强弱次序是：二甲胺（pKa10.70）>甲胺（pKa10.64）>氨（pKa9.75）
(显然，甲基的供电性使二甲胺碱性稍强些。)
3、共轭效应：若生物碱分子中氮原子孤电子对成p-p共轭体系时，通常情况下，其碱性较弱。生物碱中常见的p-p共轭效应主要有三种类型：苯胺型、烯胺型和酰胺型。
①苯胺型：苯胺氮原子上孤电子对与苯环p-电子成p-p共轭体系，碱性（pKa4.58）比相应的环己胺（pKa10.14）弱的多。
四、溶解性
生物碱类成分的结构复杂，其溶解性有很大差异，与其分子中N原子的存在形式、极性基团的有无、数目以及溶剂等密切相关。可分为以下几种情况。
1．亲脂性生物碱的溶解性
这类生物碱的数目较多，绝大多数叔胺碱和仲胺碱属于亲脂性生物碱。
（1）游离生物碱
易溶于乙醚、苯、卤代烷类等亲脂性有机溶剂，尤其在氯仿中的溶解度较大；可溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯等有机溶剂；难溶或不溶于水。
A强酸型B弱酸型C强碱性D弱碱性E中等程度酸性
6、碱性较强的生物碱在植物体内的存在形式多为
A有机酸盐B络合状态C游离状态D无机酸盐E两性状态
7、生物碱沉淀反应呈橘红色的是
A碘化汞钾B碘化铋钾C饱和苦味酸D硅钨酸E碘-碘化钾
教学
后记
本节属于记忆性知识，应要求学生在课后强化记忆。
生物碱分子中都含有氮原子，其氮原子上的孤电子对能接受质子而显碱性。碱性是生物碱的重要性质。通常以酸式离解指数pKa表示。
碱性强度与pKa值关系：
pKa<2（极弱碱）、pKa 2~7（弱碱）、pKa 7~12（中强碱）、pKa> 12（强碱）。
碱性基团的pKa值大小顺序一般是：
胍基>季胺碱(pKa> 11)>脂胺类，脂氮杂环类（pKa 8~11）>芳胺类，芳氮杂环类（pKa 3~7）>两个以上的氮杂环类（pKa <3）>酰胺基（中性）。
②烯胺型：通常烯胺化合物存在以下平衡：
③酰胺型：若氮原子处于酰胺结构中，由于氮原子孤电子对与酰胺羰基的p-p共轭效应，其碱性很弱。
注意：氮孤电子对和共轭体系中p电子产生p-p共轭的立体条件必须是二者的p-电子轴共平面。否则，这种共轭效应减弱或消失，都将使碱性增强。
4、空间效应：尽管质子的体积较小，但生物氮原子质子化时，仍受到空间效应的影响，使其碱性增强或减弱。
这类生物碱称为两性生物碱，如吗啡、青藤碱等。除具有一般叔胺碱的溶解性能外，由于其结构中连有弱酸性官能团，也可溶于苛性碱溶液。
（2）具内酯（或内酰胺）结构生物碱的溶解性
这类生物碱如喜树碱、那可汀碱等在正常情况下，其溶解度类似一般叔胺碱。但在热水溶液中，其内酯（内酰胺）结构可开环形成羧酸盐而溶于水。
五、生物碱的沉淀反应：
磷钼酸试剂H3PO4·12MO3·2H2O白色或黄褐色沉淀
磷钨酸试剂H3PO4·12WO3·2H2O白色或黄褐色沉淀
大分子酸类：
苦味酸试剂黄色结晶
苦酮酸试剂黄色结晶
其它：
雷氏铵盐试剂NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]红色沉淀或结晶
（2）沉淀反应的条件
1）反应环境：
生物碱沉淀反应一般在稀酸水溶液中进行。这是由于生物碱与酸成盐易溶于水，生物碱沉淀试剂也易溶于水，且在酸水中较稳定，而反应产物难溶于水，因而有利于反应的进行和反应的进行和反应结果的观察。
2）净化处理：
生物碱的酸水提取液通常含有蛋白质、多肽、鞣质等成分，这些物质也能与生物碱沉淀试剂发生沉淀反应。为了避免其干扰，可将酸水也碱化后，用氯仿萃取，除去水溶性干扰成分，然后用酸水从氯仿中萃取出生物碱，以此酸水液进行沉淀反应。
（3）生物碱沉淀反应阳性结果的判断
1）阳性结果的判断：
为了检识的准确性，一般选用三种以上的沉淀试剂进行反应，如果均有生物碱的沉淀反应，可判断为阳性结果。
2．味道：大多数生物碱具苦味，少数生物碱具有其它味道，如甜菜碱为甜味。
3．颜色：绝大多数生物碱无色，仅少数具有较长共轭体系结构的生物碱呈不同的颜色。如小檗碱和蛇根碱显黄色，小檗红碱显红色。
二、旋光性
凡是具有手性碳原子或本身为手性分子的生物碱，则具有旋光性。反之则无，如小檗碱没有旋光性。
生物碱的旋光性受溶剂、pH等因素的影响。如麻黄碱在氯仿中呈左旋光性，而在水中则呈右旋光性；烟碱在中性条件下呈左旋光性，而在酸性条件下则呈右旋光性；有的生物碱游离状态与其成盐状态的旋光性也有不同，如长春碱游离时为右旋光性，其硫酸盐为左旋光性。