天然药物化学11-3课件

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1、第11章 黄酮类化合物(3),Flavonoids,-黄酮类的检识和鉴定,2,第十一章 黄酮类化合物,概 述,1,黄酮类化合物的结构和分类,2,黄酮类化合物的理化性质,3,黄酮类化合物的提取和分离,4,黄酮类化合物的检识和结构鉴定,5,3,黄酮类化合物的检识和结构鉴定,一 色谱法的应用 二 紫外光谱 三 1H-NMR 四 13C-NMR 五 质谱,4,黄酮类化合物的检识,颜色：多呈黄色 母核检识： 盐酸-镁粉反应 黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇 四氢硼钠反应 二氢黄酮（醇）类 取代基团检识：锆盐-枸橼酸反应 3-OH、 5-OH黄酮鉴别 氨性氯化锶反应 邻二酚羟基 色谱检识: 硅胶 TLC

2、 聚酰胺TLC 纸层析（PC）,理化检识,5,黄酮类化合物的检识和结构鉴定,硅胶TLC： 用于分析与鉴定弱极性黄酮类化合物。 展开剂：甲苯-甲酸甲酯-甲酸(5:4:1)，苯-甲醇，氯仿-甲醇等。 聚酰胺TLC： 适合于含游离酚OH的黄酮及其苷类的分析。 聚酰胺对黄酮类化合物吸附能力强，大多数展开剂中含有醇、酸或水。 纸色谱（PC）： 适用于各种黄酮类化合物及其苷类的分析,色谱法,6,黄酮类化合物的检识和结构鉴定,第一相展开采用醇性展开剂 如: BAW n-BuOH: HOAc:H2O=4:1:5上层 TBA t-BuOH: HOAc: H2O=3:1:1 水饱和n-BuOH 层析行为: Rf值

3、: 苷元单糖苷双糖苷 一般:苷元在0.70以上，而苷则小于0.7。,分 配 作 用,第二相展开采用水性展开剂 如：26% HOAc水溶液 3% NaCl 水溶液 HOAc:浓HCl:H2O= 30: 3 : 10 层析行为: 连接糖链越长, Rf 越大(0.5); 苷元Rf较小，有的留在原点。,吸 附 作 用,纸色谱,7,双向PC,第I向 醇性展开剂 第II向 水性展开剂 （BAW、TBA、水饱和正丁醇） （28%HAc、3%NaCl、1%HCl）,正相色谱 反相色谱 固定相（水）极性 流动相 （ *有认为是吸附原理）？,Rf规律：极性小的化合物Rf大 极性大的化合物Rf大,苷元（0.7以上）

4、 单糖苷 双糖苷（0.7以下） 苷元中，平面型分子 非平面型分子 Rf规律与左边相反 母核相同，2-OH 3-OH 4-OH 5- OH黄酮,苷元的分离鉴别 黄酮苷及花色素类,8,黄酮类化合物的检识和结构鉴定,纸层析（PC）：采用双向纸层析。 苷元: 平面型分子: 黄酮(醇)、查耳酮的Rf小, 几乎留在 原点不动(Rf 0.02); 非平面型分子: 二氢黄酮(醇)、二氢查耳酮的Rf大, 因亲水性较强(Rf 0.10-0.30)。 层析检查方法： 观察荧光,用紫外光灯照射看到有色斑点，NH3处理 产生明显的色变。 用2%AlCl3甲醇液喷雾,UV灯下呈亮黄色荧光斑点。,纸色谱,9,黄酮类化合物结

5、构鉴定,一般步骤： 1 待测样品在甲醇中的UV光谱 2 待测样品在甲醇中加入各种诊断试剂后的UV光谱 诊断试剂：NaOCH3 ,NaOAc, NaOAc/H3BO3, AlCl3, AlCl3/HCl 3 苷类水解后的UV光谱。,UV,10,黄酮类化合物的结构鉴定,苯甲酰基 带II：220280nm,桂皮酰基 带I：300400nm,UV,11,两者UV光谱图形相似，但带I位置不同。整个母核上氧取代程度越高，则带I将向长波方向位移（红移）。,不同类型黄酮的UV基本特征,黄酮 黄酮醇,12,带II吸收峰为主峰， 带I很弱，常在主峰的长波方向有一肩峰。,c. d.,不同类型黄酮的UV基本特征,24

6、5-270nm,270-295nm,异黄酮、二氢黄酮 二氢黄酮醇,13,共同特征是带I很强，为主峰 而带II则较弱，为次强峰。带I的位置不同。,不同类型黄酮的UV基本特征,查耳酮 橙酮类,14,不同类型黄酮的UV基本特征,15,诊断试剂在结构测定中的应用,常用的诊断试剂： 甲醇钠(NaOCH3) 醋酸钠(NaOCOCH3) 醋酸钠/硼酸(NaOCOCH3/H3BO3) 三氯化铝(AlCl3) 三氯化铝/盐酸(AlCl3/HCl),16,诊断试剂在结构测定中的应用,1. NaOMe：碱性强，酚OH易形成钠盐。PhOHPhO-Na+，从而增加电子云密度和流动性 红移。 2. NaOAc： 未熔融:

7、 碱性较弱，只能使黄酮母核上酸性较强 的酚OH解离而使UV谱红移。 熔 融：碱性,表现出与NaOMe类似的效果。,17,诊断试剂在结构测定中的应用,3. NaOAc/H3BO3：用于鉴定邻二酚OH。 在醋酸钠碱性下，邻二酚OH与硼酸络合，引起峰带红移。,18,诊断试剂在结构测定中的应用,4. AlCl3 5. AlCl3 /HCl： 分子中有3-OH，5-OH，邻二酚OH时，可与Al3+络合，引 起吸收峰红移。 铝络合物稳定性： 黄酮醇3-OH 黄酮5-OH 二氢黄酮5-OH 邻二酚OH 二氢黄酮醇3-OH,19,诊断试剂对黄酮类化合物UV谱图的影响及结构的关系,20,诊断试剂对黄酮类化合物U

8、V谱图的影响及结构的关系,21,练习-芦丁的UV光谱,CH3OH NaOCH3 AlCl3 AlCl3/HCl NaOCOCH3 NaOCOCH3/H3BO3,259, 266sh, 299sh, 359 272, 327, 410 275, 303sh, 433 271, 300, 364sh, 402 271, 325, 393 262, 298, 387,22,练习-由UV光谱推断结构,CH3OH NaOCH3 AlCl3 AlCl3/HCl CH3OH NaOCOCH3 NaOCOCH3/H3BO3,259,266sh,299sh,359 272,327,410 275,303sh,4

9、33 271,300,364sh,402 259,266sh,299sh,359 271,325,393 262,298,387,红移51nm,有4-OH,紫移31nm,示B环有邻二酚羟基,红移43nm,只有5-OH,红移12nm,有7-OH,红移28nm,示B环有邻二酚羟基,23,氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用,常用溶剂: CDCl3、DMSO-d6、C5H5N; 当用DMSO-d6 时: 5-OH: 12.40; 7-OH: 10.93; 3-OH: 9.70。 加入D2O交换后，OH信号消失。,24,氢核磁共振基础知识（一）,25,氢核磁共振基础知识（二）,1,0,2,3,4,5,6

10、,7,8,9,10,11,12,13,C3CH C2CH2 C-CH3 环烷烃,0.21.5,CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3,1.73,CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2,24.7,0.5(1)5.5,68.5,10.512,CHCl3 (7.27),4.65.9,910,OH NH2 NH,CR2=CH-R,RCOOH,RCHO,常用溶剂的质子的化学位移值,D,特征质子化学位移,Chemical shift (d, ppm),Cl2CHCH3,4 lines; quartet,2 lines; doublet,C

11、H3,CH,核磁共振基础知识（三）,Chemical shift (d, ppm),BrCH2CH3,4 lines; quartet,3 lines; triplet,CH3,CH2,核磁共振基础知识（四）,Chemical shift (d, ppm),BrCH(CH3)2,7 lines; septet,2 lines; doublet,CH3,CH,核磁共振基础知识（五）,Chemical shift (d, ppm),OCH3,核磁共振基础知识（六）,doublet of doublets,doublet,doublet,核磁共振基础知识（七）,Chemical shift (d,

12、ppm),ClCH2,CH3,ClCH2CH2CH2CH2CH3,1H,核磁共振基础知识（八）,Chemical shift (d, ppm),ClCH2CH2CH2CH2CH3,13C,CDCl3,核磁共振基础知识（九）,Chemical shift (d, ppm),核磁共振基础知识（十）,Chemical shift (d, ppm),C,C,CH,CH,CH,CH2,CH2,CH2,CH3,核磁共振基础知识（十一）,35,1H-NMR在黄酮结构分析中的应用,A 环质子 B环质子 C环质子 糖上质子 取代基团质子,芳环质子 芳环质子 与类型有关 端基质子 -OH、-CH3、 其他质子 -

13、OCH3、,-OCOCH3,黄酮类化合物各质子的信号特征（、峰形状、J、峰面积）,符合芳环质子规律,36,黄酮类化合物A、B环的取代模式,A环取代模式,B环取代模式,37,黄酮类化合物1H-NMR谱,5,7-二取代黄酮,A环,38,5,7-二取代黄酮实例,芹菜素,39,5-H 7.98.2 (d, J = 9.0 Hz) 6-H 6.77.1 (dd, J=9.0, 2.5 Hz) 8-H 6.77.0 (d, J = 2.5 Hz),7-取代黄酮,A环,黄酮类化合物1H-NMR谱,40,7-取代黄酮实例,刺槐亭,41,B环质子形成H-2,6及H-3,5两组 形成AABB系统 总体比A环质子低

14、场 H-2,6比H-3,5低场,4-取代黄酮,B环,黄酮类化合物1H-NMR谱,42,4-取代黄酮实例,芹菜素,Chemical shift (d, ppm),OCH3,AABB 取代模式,44,对于黄酮与黄酮醇 H-5作为一个二重峰 (d, J=8.5 Hz)出现在6.7-7.1处 H-2(d, J=2.5 Hz)及 H-6(dd, J=8.5, 2.5Hz) 信号出现在7.2-7.9,异黄酮、二氢黄酮及二氢异黄酮 H-2,5,6作为一个多重峰出现在 6.7-7.1,3,4-取代黄酮,B环,黄酮类化合物1H-NMR谱,45,3,4-取代黄酮实例,木犀草素,46,若3 位和5 位取代基相同时，

15、H-2 , H-6 作为一个单峰，出现在 6.50 7.50。 若3 位和5 位取代基不相同时， H-2 , H-6 将以不同的化学位移分别作为二重峰出现，J=2.0Hz。,3,4,5-取代黄酮,B环,黄酮类化合物1H-NMR谱,47,刺槐亭,3,4,5-取代黄酮实例,48,C环,黄酮及异黄酮,黄酮类C环1H-NMR谱,49,黄酮类C环1H NMR实例,芹菜素 黄酮,50,黄酮类C环1H NMR实例,奥洛波尔 异黄酮,51,黄酮类C环1H NMR,二氢黄酮,52,黄酮类C环1H NMR实例,甘草素 二氢黄酮,53,黄酮类C环1H NMR实例,二氢黄酮醇,54,黄酮类C环1H NMR实例,二氢槲皮素 二氢黄酮醇,55,黄酮类C环1H NMR,H- 6.5-6.7 (1H, d, J=17.0Hz) H- 7.3-7.7 (1H, d, J