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第五章 苯丙素类化合物


1.6,7-呋喃香豆素(线型)
C6、C7位与呋喃环稠合(6位异戊烯基与7位羟基环 合,降解失去三个碳原子)的衍生物,称为线型。
O
O OCH3
O
H3C HO CH3
O
O
O
O
O
O补骨脂内酯Fra bibliotek花椒毒内酯
紫花前胡内酯
2.7,8-呋喃香豆素(角型)
C7、C8位与呋喃环稠合(8位异戊烯基与7位 羟基环合)的衍生物,称为角型。
一、结构与分类
香豆素从结构上可看成是顺式的邻羟基 桂皮酸脱水而成的内酯,基本母核为苯 并α-吡喃酮。
OH COOH
-H2O 7 6 5 4 8 1
O
2 3
O
香豆素按结构分为
(一)简单香豆素——只在苯环上有取代基的 (二)呋喃香豆素 —— 线型(6、7~); 角型(7、8~) (三)吡喃香豆素——线型(6、7~); 角 型(7、8~) (四)其他香豆素—— α-吡喃酮环上有取 代基的
C7、C8位与吡喃环稠合(8位异戊烯基与 7位羟基环合)的衍生物。
OCH3 O
O
O
O
O O O O
邪蒿内酯
黄曲霉素B1
(四)其他香豆素类
具有抗凝血作用的紫苜蓿酚(sativol)属双 香豆素类;茵陈炔(capillone)属异香豆素 类。
O O O O
O O
OH
OH
紫苜蓿酚
茵陈炔
二、理化性质
(一)性状 (二)溶解性 (三)内酯的碱水解
O H
O O Fe3+/3
异羟肟酸
异羟肟酸铁(红色)
2.酚羟基反应
(1)FeCL3 反应: 凡具有酚羟基的香豆素类,可与 三氯化铁乙醇溶液反应显绿色,酚羟基越多,颜色越 深。 (2)酚羟基对位无取代的反应: 若酚羟基邻、对位 无取代基,或水解后产生的酚羟基对位(C6位)无取 代基,可与一些试剂缩合显色。
OCH3 CH3O
OCH3
O
O
O
O
O
O
O
O
O
异补骨脂内酯
茴芹内酯
异佛手内酯
(三)吡喃香豆素类
基本结构为香豆素母核苯环与吡喃环稠 合,也分为线型和角型。
1.6,7-吡喃香豆素(线型)
C6、C7位与吡喃环稠合(6位异戊烯基与7 位羟基环合)的衍生物。
O
O
O
O OCH3
O
O
花椒内酯
美花椒内酯
2.7,8-吡喃香豆素(角型)
表5-1 四种香豆素硅胶G薄层色谱的Rf值
化合物 Ⅰ 香豆素 伞形花内 酯 七叶内酯 七叶苷 0.55 0.45 0.28 0.04 展开剂 Ⅱ 0.75 0.44 0.08 0.00 UV(254nm) 未喷 NaOH — 蓝 灰褐 灰 喷NaOH 绿 蓝 蓝 蓝 显色剂 DNA 紫 棕 玛瑙 玛瑙
OH O O
-
OH OCOO
-
-
COOO-
H+
顺式邻羟基桂皮酸
反式邻羟基桂皮酸
三、检识方法
无专属反应;仅检测官能团。 (一)荧光反应 (二)显色反应 1、内酯反应—— 异羟肟酸铁反应 2、酚羟基反应 (1)FeCL3 反应 (2)酚羟基对位无取代的反应 重氮化试剂—— 紫红 Gibbs反应—— 蓝色 Emerson反应—— 红色 (三) 色谱检识
第五章 苯丙素类化合物
苯丙素类(phenylpropanoids)是指基本母 核具有一个或几个C6-C3单元的天然有机 化合物类,广泛存在于植物界。苯丙素 类化合物包括简单苯丙素类、香豆素、 木脂素、木质素和黄酮类,涵盖了众多 的天然芳香族化合物。本章介绍香豆素 和木脂素。
第一节 香豆素
香豆素(coumarin)又称香豆精,因最早从豆科 植物香豆中提得并且有香味而得名。广泛分布 于伞形科、芸香科、豆科、菊科、兰科、木犀 科、茄科、瑞香科等植物中。 在很多领域如医药、食品、化妆品等成为重要 的原料,其中许多化合物具有各种生物活性, 在医药、生物等领域有广阔的应用前景。
六、实例—秦皮
秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树 Fraxinus rhynchophylla、白蜡树 F. chinensis 、 尖 叶 白 蜡 树 F. szaboana、宿柱白蜡树F. stylosa 的干燥枝皮或干皮,主产于吉林、 辽宁及河南等地。具有清热燥湿、 清肝明目、止泻等功效,用于痢 疾、泄泻、赤白带下、目赤肿痛 HO 等症。 秦皮主要含七叶内酯、七叶苷、 秦皮素(fraxetin)、秦皮苷(fraxin) CH3O 等,其中七叶内酯和七叶苷是抗 炎、镇咳、镇痛的有效成分。
1.内酯的颜色反应
又称异羟肟酸铁试验。 使用试剂为盐酸羟胺和三氯化铁。 香豆素类成分均具有内酯结构,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。
OHH2 O O O Fe3+ O H C NH O OH C NH
HONH2 HCl COOOH
七、含有香豆素的常用中药
分类 简单 香豆素 药名 原植物 茵陈蒿Artemisia capillaris的幼苗 茵 陈 苦枥白蜡树 Fraxinus rnyhchopnylla的 树皮 蛇床子Cnidium monnieri的成熟果实 蛇床子 重齿毛当归Angelica pubescens的根 呋喃 香豆素 独 活 紫花前胡Peucedanum decursivum的根 前 胡 补骨脂Psoralea corylifolia的成熟果实 补骨脂 白芷Angelica dahurica的根 白 芷 白花前胡Peucedanum praeruptorum的 根 含补骨脂素和异补骨脂素及其苷等; 另含黄酮类成分 含比克白芷素、比克白芷醚、氧化前 胡素、欧前胡素、异欧前胡素、珊瑚 菜素等10种香豆素;另含挥发油等 含白花前胡甲素、乙素、丙素、丁素 等;另含挥发油 主要香豆素成分 含滨蒿内酯与茵陈素;另含茵陈色酮、 挥发油、绿原酸等 含七叶内酯、七叶苷;另含鞣质、秦 皮素、秦皮苷等 含欧芹酚甲醚、二氢欧山芹素、二氢 欧山芹醇、O-乙酰二氢欧山芹酯、O异戊烯二氢欧山芹醇;另含挥发油等 含佛手柑内酯、二氢山芹醇当归酸酯、 二氢山芹醇乙酸酯、伞形花内酯、二 氢山芹醇、当归醇等 含前胡苷元、前胡苷;另含挥发油等
(三)内酯的碱水解
香豆素类化合物分子中具α,β-不饱和内酯结构,具有内酯化合 物的通性。如在稀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。酸化后又闭环恢复为亲脂性内酯结构。 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。
五、结构测定
(一)UV λmax(nm) 274(4.03) 311(3.72) 未取代的香豆素苯环在274nm(logε4.03)、α-吡喃 酮结构在3llnm(logε3.72)处分别有最大吸收。 (二)IR Vc=o —— 1700~1750 ㎝ -1 Vc=c —— 1600~1670 ㎝ -1 (三)1HNMR 3、6、8 —— δ 小 (高场) 4、5、7 —— δ 大 (低场) (四)MS 香豆素母核的基峰为[M-CO] 峰,母核有 较强的分子离子峰,其他还有[M-2CO] 峰等。
重氮化试剂反应
若酚羟基邻、对位无取代基,可与重氮 化试剂(如重氮化对硝基苯胺)缩合显 红至紫红色 。
+ N
NCl
O
O
OH H2O
ON 2 CO O O H
NO 2
N N CO O O H
Na2CO 3
偶氮化合物(红色)
Gibbs反应
若C6位无取代基(或酚羟基对位无取代基), 可与Gibb,s试剂(2,6-二氯苯醌氯亚胺)缩合 显蓝色 。
展开剂:Ⅰ 甲苯-甲酸乙酯-甲(5∶4∶1) Ⅱ 氯仿-醋酸-水(4∶1∶1) 显色剂DNA:重氮化对硝基苯胺
1.纸色谱法 简单香豆素类常用水饱和的正丁醇、异戊醇、氯仿为 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,已烷-苯(8∶2)为移动相展开。 纸色谱的显色方法同薄层色谱。
OR O O
H O
O
O
R O
R 七叶内酯 H 七叶苷 glc R 秦皮素 H 秦皮苷 glc
六、实例—秦皮
秦皮粗粉 七叶内酯为淡黄色针状结晶, 95%乙醇,回流提取 mp.268~270℃,易溶于甲 乙醇提取液 醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、 回收乙醇 稀碱水,难溶于水和氯仿; 浓缩液 七叶苷为无色或浅黄色针状 加热水分散,氯仿萃取 结晶, mp.204~206℃, 易溶于甲醇、乙醇、稀碱水, 水层 氯仿层 可溶于沸水。两者均显明显 挥去氯仿,醋酸乙酯萃取 的蓝色荧光。纸色谱结果得 (脂杂) 出:两者在醋酸乙酯中Rf值 水层 醋酸乙酯层 悬殊 ,两者在氯仿中均不 浓缩,析晶 回收溶剂 溶。 七叶苷粗品 残渣 从秦皮(苦枥白蜡树皮)中 甲醇-水重结晶 甲醇,浓缩析晶 提取分离七叶内酯和七叶苷 七叶苷结晶 七叶内酯粗品 流程是: 甲醇-水重结晶 七叶内酯精品
第五章 苯丙素类化合物
教学要求 教学内容 本章练习 教学参考
【课 时】本章教学学时大致为4~6学时。 教学要求 【教学目的】1 掌握 香豆素基本母核的结构特征和类 型;性状和溶解性;香豆素与碱作用及其对结构变化的影 响。 2 掌握 香豆素的提取分离方法; 香豆素的物理性质、显色 反应及应用。 3 掌握 秦皮、五味子中所含主要化合物的基本结构特征。 4 熟悉 简单香豆素的1HNMR谱特征。 5 熟悉 木脂素的物理性质。 6 了解 补骨脂和厚朴中主要化学成分的结构类型。 【学习要点】这章的结构分类比较简单,但要注意这 类成分的鉴别反应没有专属反应,所有的鉴别反应都是鉴 别分子中的各类官能团。重点掌握香豆素的结构特征和类 型;香豆素的性质及溶解性;香豆素内酯性质和碱水解反 应;香豆素的提取分离。
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