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1、,黄酮类化合物 Flavonoids,概 述,黄酮类化合物是自然界尤其是植物界分布广泛的（比如水果、蔬菜、茶、葡萄酒、种子或是植物根）一大类天然酚性化合物，数量列天然酚性成分之首。大多有颜色，是药用植物的主要活性成分之一。 黄酮类化合物是色原烷或色原酮的2-或3-苯基衍生物，泛指两个苯环（A和B环）通过三个碳原子连接形成的一系列化合物。,C6-C3-C6,取代基：-OH、-OCH3、-CH3、Ar、异戊烯基等,黄酮类化合物 Flavonoids,第一节 分布及结构类型 第二节 理化性质 第三节 提取与分离 第四节 黄酮类化合物波谱解析,一、分布及存在形式,1. 黄酮类化合物分布广泛，最集中分布
2、于被子植物中。如黄酮类在唇形科、玄参科、菊科等存在较多；黄酮醇类广泛分布于双子叶植物；二氢黄酮类在蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花科、菊科、姜科中分布较多；二氢黄酮醇类普遍存在于豆科植物；异黄酮类以豆科蝶形花亚科和鸢尾科中存在较多。在裸子植物中也有，如双黄酮类多存在松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物。,2.黄酮类化合物在植物体内大部分以与糖结合成苷的形式存在，一部分以游离形式存在。,二、结构类型,（一）.结构分类依据 1.中央3碳链氧化程度 2.B环连接位置 3. 三碳链是否成环 4. 聚合度,（二）.主要骨架类型,1.黄酮类 Flavones,2.黄酮醇类 Flavonol,3.二氢黄酮类 Flava
3、nones,4.二氢黄酮醇类Flavanonols,5. 黄烷-3-醇类 Flavan-3-ols,6. 黄烷-3,4-二醇类 Flavan-3,4-diols,7.异黄酮类 Isoflavones,8.二氢异黄酮类 Isoflavonones,8. 花色素类 Anthocyanidins,9. 查儿酮类 Chalcones,10.橙酮类 Aurones,11. 双苯吡酮类 Xanthones,12. 高异黄酮类 Homoisoflavones,（三）存在形式,黄酮类多与糖成结合成苷，可成O-苷，也有C-苷 组成黄酮苷的糖类主要有： 1.单糖：D-Glc、D-Gal、D-Xyl、L-Rha、L
4、-Ara、D-Glu A 2.双糖类：槐糖 Glc 12 glc 龙胆二糖 Glc 16 glc 芸香糖 Rha 16 glc 新陈皮糖 Rha 12 glc 3. 三糖类：龙胆三糖 Glc 16 glc 12 fru 槐三糖 Glc 12 glc 12 glc,返回,第二节 理化性质,一、性状 二、溶解性 三、酸性与碱性 四、显色反应,（一）性状 1. 多为晶性固体，少数为无定形粉末。 2. 颜色：与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团的类型、数目及取代位置有关。 以黄酮为例，其色原酮部分本身无色，但在2位引入苯环后形成交叉共轭体系，通过电子转移，重排，使共轭链延长而显颜色，如下图所示：,色原
5、酮：无色,黄酮（醇）：灰黄-黄色,异黄酮：微黄色,二氢黄酮（醇）：无色,助色团的引入，颜色加深 （7,4引入助色团，对颜色影响较大） eg 黄酮、黄酮醇及其苷类灰黄黄色 查耳酮黄橙黄色 二氢黄酮及醇、异黄酮不显色或微黄色,3.光学活性： 苷元：黄酮（醇），无光学活性 二氢黄酮（醇）、黄烷醇，具光学活性 苷： 有光学活性,二、 溶解性,1.与分子存在状态有关,H2O MeOH EtOH Et2O CHCl3 游离黄酮 - + + + + 黄酮苷 +（热） + + - -,2. 与分子平面性有关：平面性越强，水溶性越差,黄酮（醇）、查尔酮 二氢黄酮、二氢黄酮醇 花色素, ,3. 与母核取代基类型有
6、关 OH取代，水溶性增大 羟基甲基化后，水溶性降低 4. 与母核取代基位置有关 3-O-苷 7-O-苷,三、 酸碱性,1. 酸性的来源： 2. 影响酸性强弱的因素：羟基的数目、位置综合起作用 7,4-二OH 7-OH或4-OH 一般Ar-OH 5-OH, ,三、 酸碱性,1. 碱性的来源：-吡喃酮环1-O孤对电子,四、 显色反应,（一）还原反应 （二）金属盐类试剂络合反应 （三）硼酸显色反应 （四）碱性试剂显色反应,（一）还原反应,1. 盐酸-镁粉（或锌粉）反应： 黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇多橙红紫红色 少紫色蓝色 查耳酮、橙酮、儿茶素类及异黄酮类 2. 四氢硼钠反应： 二氢黄酮类红色
7、紫色,（二）金属盐类试剂络合反应,反应官能团：3-OH，4-C=O 5-OH，4-C=O 邻二酚羟基,二氢黄酮、二氢黄酮醇 天蓝色荧光 其他黄酮类 黄色橙黄褐色,1.铝盐反应 三氯化铝反应 与1%AlCl3反应显 黄色或黄色加深，UV下荧光增强,（二）金属盐类试剂络合反应,2.镁盐反应 醋酸镁反应,3.锆盐反应 锆盐-枸橼酸反应,3-OH,4-C=O 5-OH,4-C=O,+ 2%ZrOCl2,黄色,H+,稳定，不退色 不稳定分解，显著褪色,4.氯化锶反应,5.三氯化铁反应,邻二酚羟基,SrCl2,绿色棕色黑色沉淀,OH-,酚羟基,FeCl3,在黄酮类化合物中含有氢键缔合的酚羟基时颜色才明显,
8、绿色墨绿黑色沉淀,硼酸络合反应,（三）硼酸显色反应,H+,H3BO4,亮黄色,5-OH-黄酮,2-OH-查儿酮,（四）碱性试剂显色反应,用化学方法鉴别A-G,返回,第三节 提取与分离,一、粗提 二、提取物的精制 三、分离,一、粗提,1.苷类和极性大的苷元一般用下列物质提取： 乙酸乙酯，丙酮，乙醇，甲醇，水或极性大的混合溶剂（甲醇水 1：1） 2.多糖苷类可以用沸水提取，可以破坏水解酶的活性，避免对苷的水解作用，比如从槐花米中提取芦丁。 3.多数黄酮苷元选择极性小的有机溶剂，如乙醚，氯仿，乙酸乙酯等。 粗提 浸膏 精提,二、粗提物的精制,1. 溶剂萃取法： 醇提物中的脂溶性杂质：石油醚萃取 水提
9、液中的水溶性杂质：水醇法 2. 碱提酸沉法：注意碱度、酸度应适宜 3. 炭粉吸附法：用于黄酮苷的精制,黄酮甲醇液,活性碳,吸苷炭,沸水 沸甲醇 7%酚/水 15%酚/醇,洗脱,三、分离,（一）柱色谱法 （二）pH梯度萃取法 （三）利用特殊官能团的性质分离,（一）柱色谱法,1.硅胶柱色谱： 吸附：异黄酮、二氢黄酮（醇）、高度甲基化 分配：多羟基黄酮醇及其苷,2.聚酰胺柱色谱： 原理： 影响吸附力的因素： 溶质的结构：形成氢键基团的数目、位置 分子的芳香化程度 溶剂的性质：水、含水醇、醇 常用洗脱剂：水、含水醇、醇,黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律 苷元相同时，三糖苷二糖苷单糖苷苷元 Ar-OH数目，
10、洗脱速度 Ar-OH数目相同时，其位置影响洗脱顺序： 易形成分子内氢键者，难洗脱,3.葡聚糖凝胶柱色谱： 常用凝胶型号：Sephadex G Sephadex LH-20 双重分离原理：吸附原理 游离黄酮 （游离Ar-OH） 分子筛原理 黄酮苷 常用洗脱剂：MeOH、 MeOH-H2O Me2CO、 Me2CO-H2O CHCl3、 CHCl3- MeOH 碱水、盐水,（二）pH梯度萃取法,7,4-二OH 7-OH或4-OH 一般Ar-OH 5-OH 5% NaHCO3 5% Na2CO3 0.2% NaOH 4% NaOH, ,用于分离酸度不同的黄酮苷元,（三）利用特殊官能团的性质,铅盐沉淀
11、法 中性Pb(Ac)2: -COOH (树胶、果胶、粘液质、蛋白质、氨基酸) 邻二Ar-OH 碱式Pb(Ac)2: Ar-OH,实例从柠檬果皮中分离降血压有效成分,返回,第四节 检识与结构鉴定,黄酮类化合物的结构研究大多是利用各种波普学手段，并以化学方法和层析方法为辅。,第四节 检识与结构鉴定,色谱法、化学法、波谱法的综合运用 一、色谱法 二、UV 三、1H-NMR 四、13C-NMR 五、MS,三、1H-NMR 在黄酮类结构鉴定中的应用,测定黄酮类1H-NMR的常用溶剂：,CDCl3 CD3COCD3 C5D5N(Py-d5) DMSO-d6,室外机,超低温平台,探头,支架,氦气压缩机,氦气
12、钢瓶,AVANCE 机柜,监视器,室温前放,计算机,测定黄酮类1H-NMR的仪器,黄酮类1H-NMR谱图,化学位移: ( ppm) 积分值：(氢数) 自旋偶合裂分：s, d, t, q (dd), m 偶合常数：J (Hz),（一）A环质子 （二）B环质子 （三）C环质子 （四）糖上质子 （五）取代基质子,三、1H-NMR 在黄酮类结构鉴定中的应用,黄酮类的1H-NMR特点及应用：,（一）A环质子 确定A环取代图式,5，7-二氧代 5.70 6.90(1H,d,J=2 3Hz) H-6 H-8 7-OH 成苷，H-6 H-8,2. 7-氧代 8.0(1H,d,J=9.0Hz) 6.37.1(1
13、H,dd, J=2.5, 9.0Hz) 6.37.1(1H,d, J=2.5Hz),H-6,H-8:,H-5: H-6: H-8:,H-6, 6.20, d, J=2.0Hz H-8, 6.49, d, J=2.0Hz,（一）A环质子 （二）B环质子 （三）C环质子 （四）糖上质子 （五）取代基质子,三、1H-NMR 在黄酮类结构鉴定中的应用,黄酮类的1H-NMR特点及应用：,（二）B环质子确定B环取代图式,4 -氧代 H-2 , 6 : H-3 , 5 :,3, 4-二氧取代 H- 5 : H- 2 : H- 6 :, 7.108.10(2H, d, J=8.5Hz) 6.507.10(2H
14、, d, J=8.5Hz), 6.7 7.1(1H, d, J=8.5 Hz) 7.2 7.9(1H, d, J=2.5 Hz) 7.2 7.9(1H, dd, J=2.5, 8.5 Hz),3. 3,4 ,5 -三氧代,(1) 3- 或5 - 取代相同时 H-2, H-6:,(2) 3- 或5 - 取代不同时 H-2, H-6:, 6.57.5(2H, s), 6.57.5(1H,d,J=2.0 Hz),（一）A环质子 （二）B环质子 （三）C环质子 （四）糖上质子 （五）取代基质子,三、1H-NMR 在黄酮类结构鉴定中的应用,黄酮类的1H-NMR特点及应用：,（三）C环质子确定黄酮类骨架类
15、型,异黄酮类 H-2: 7.607.80(1H,s) 8.508.70(1H,s) (in DMSO-d6),黄酮类 H-3: 6.30(1H, s),3. 二氢黄酮类 H-2： 5.2 (1H,dd, J=11.0Hz, J=5Hz) H-3： 2.8 H-3：(1H,dd, J=17,11Hz) H-3：(1H,dd, J=17, 5Hz),4. 二氢黄酮醇类（天然：3-OH） H-2： 4.9(1H, d, J=11.0Hz) H-3： 4.3(1H, d, J=11.0Hz),5. 查耳酮类 H-： 6.77.4(1H, d, J=17.0Hz) H-： 7.37.7(1H, d, J=17.0Hz),6. 橙酮类 H： 6.56.7(1H, s),（一）A环质子 （二）B环质子 （三）C环质子 （四）糖上质子 （五）取代基
