《黄酮的理化性质》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黄酮的理化性质（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、黄酮类化合物理化性质不论在黄酮类化合物的提取分离方面还是在其结构测定的研究方面，黄酮类化合物的理化性质及其显色反应都发挥着谱学技术所替代不了的作用。下面仅就其与分离和结构测定密切相关的性质进行简要介绍。一、性状 黄酮类化合物多为结晶性固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。游离的各种苷元母核中， 除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有族光性外，其余则无光学活性。苷类由于在结构 中引入糖的分子，故均有旋光性，且多为左旋。黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉 共轭体系及助色团（一OH、一0CH3等）的种类、数目以及取代位置有关。以黄酮为例，其 色原酮部分原本元色；但在2 位上引入苯环后，即形成交叉
2、共轭体系，并通过电子转移、重 排，使共轭链延长，因而显现出颜色。一般情况下，黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄黄色， 查耳酮为黄橙黄色，而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类，因不具有交叉共轭体系或共轭 链短，故不显色（二氢黄酮及二氢黄酮醇）或显微黄色（异黄酮）。显然，在上述黄酮、黄 酮醇分子中，尤其在7位及4位引入一OH及一OCH3等助色团后，则因促进电子移位、重排,而使化合物的颜色加深。但一OH、一 OCH3，引入其他位置则影响较小。花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变，一般显红（pH V 7）、紫（pH= 8. 5）蓝（pH 8. 5）等颜色。二、溶解性黄酮类化合物的溶解度因结构及存在状态（苷和苷元
3、、单糖苷、双糖苷或三糖苷）不同而有很大差异。一般游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醇等有机溶剂及稀碱水溶液中。其中黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子，因分子与分子间排列紧密，分子间引力较大，故更难溶于水；而二氢黄酮及二氢黄酮醇等，因系非平面性分子，故分子与分子间排列不紧密，分子间引力降低，有利于水分子进入，溶解度稍大。至于花色苷元（花青素）类虽也为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲 水性较强，水中溶解度较大。黄酮类苷元分子中引入羟基，将增加在水中的溶解度；而羟基经甲基化后，则增加在有机溶 剂中的溶解度。例如，一般黄酮类化合物不溶于石油醚中，故可与脂溶性杂质
4、分开，但川陈 皮素（5， 6， 7， 8，3，4一六甲氧基黄酮）却可溶于石油醚。黄酮类化合物的羟基糖苷化后，水中溶解度即相应加大，而在有机溶剂中的溶解度则相应减 小。黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中；但难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶 剂中。糖链越长，则水中溶解度越大。另外，糖的结合位置不同，对苷的水中溶解度也有一定影响：以棉黄素（3， 5， 7， 8，3，4 一六羟基黄酮）为例，其3 一 O 一葡萄糖苷的水中溶解度大于7 一 O 一葡萄糖苷。三、酸性与碱性（一）酸性黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。由于酚羟基数目及位置不同，酸
5、性强弱也不同，以黄酮为例，其酚羟基酸性强弱顺序依次为： 7,4二羟基7或4羟基一般酚羟基5羟基例如C7 OH因为处于C=0的对位，在p 共轭效应的影响下，酸性较强，可溶于碳酸钠水溶液中,此性质可用于提取、分离及鉴定工作。（二）碱性7吡喃环上的 1 位氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成盐，但生成的样盐极不稳定，加水后即可分解。黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的样盐，常常表现出特殊的颜色，可用于鉴别。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀。四、显色反应黄酮类化合物的颜色反应多与分子中的酚羟基及Y吡喃酮环有关。（一）还原试验1盐酸镁
6、粉（或锌粉）反应 这是鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应。方法是将样品 溶于1. 0 ml甲醇或乙醇中，加入少许镁粉（或锌粉）振摇，滴加几滴浓盐酸，12 min 内（必要时微热）即可显色。多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红至 紫红色。少数显紫至蓝色，当B环上有一0H或一0CH3取代时，呈现的颜色随之加深。但查 耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。异黄酮类除少数例外，也不显色。由于花青素及部分橙酮、查耳酮等在单纯浓盐酸中也会发生色变，故须预先作空白对照实验（在供试液中仅加入浓盐酸进行观察）。另外，在用植物粗提取液进行预试时，为了避免提取液本身颜色的干扰，可注意观察加入浓盐酸后升起
7、的泡沫颜色。如泡沫为红色，即示阳性。盐酸镁粉反应的机理过去解释为由于生成了花色苷元所致，现在认为是因为生成了阳碳离 子缘故。2.四氢硼钠（钾）反应NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂。与二氢黄酮类化合物产生红至紫色。其他黄酮类化合物均不显色，可与之区别。方法是在试管中加入0.1ml含有样品的乙醇液，再加等量2% NaBH4的甲醇液，lmin后，加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成紫色至紫红色。另外，近来报道二氢黄酮可与磷钼酸试剂反应呈现棕褐色，也可作为二氢黄酮类化合物的特 征鉴别反应。（二）金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物中常含有下列结构单元，故常可与铝盐、铅盐、诸盐、镁盐等试剂反应，
8、生成有色络合物。1.铝盐 常用试剂为 1%三氯化铝或硝酸铝溶液。生成的络合物多为黄色，并有荧光，可用于定性及定量分析。2铅盐 常用工醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，可生成黄至红色沉淀。黄酮类化合物与铅盐生成沉淀的色泽，因羟基数目及位置不同而异。其中，醋酸铅只能与分子中具有邻二酚羟基或兼有3羟基、4酮基或 5羟基、4酮基结构的化合物反应生成沉淀。但碱式醋酸铅的沉淀能力要大得多，一般酚类化合物均可与其发生沉淀，依此不仅可用于鉴定，也可用于提取及分离工作。3锆盐 多用 2二氯氧锆甲醇溶液 黄酮类化合物分子中有游离的3或 5羟基存在时， 均可与该试剂反应生成黄色的锆络合物。但两种锆络合物对酸的稳定性不同。3
9、羟基，4 酮基络合物的稳定性比5羟基，4酮基络合物的稳定性强（仅二氢黄酮醇除外）故当 反应液中接着加入枸椽酸后，5羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，而3羟基黄酮溶液仍呈 鲜黄色（锆一枸椽酸反应）。方法是取样品0.51.0 mg，用10.0 ml甲醇加热溶解，加 1.0ml2%二氯氧锆（ZrOCl2）甲醇液，呈黄色后再加入2%枸椽酸甲醇溶液，观察颜色变 化。上述反应也可在纸上进行，得到的锆盐络合物多呈黄绿色，并带荧光。4镁盐 常用醋酸镁甲醇溶液为显色剂，本反应可在纸上进行。试验时在纸上滴加一滴供试液，喷以醋酸镁的甲醇溶液，加热干燥，在紫外光灯下观察。二氢黄酮、二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光，若具有C3-O
10、H，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄橙黄褐色。5.氯化锶（SrCl2）在氨性甲醇溶液中，氯化锶可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿色至棕色乃至黑色沉淀。具有邻二酚羟基的黄酮类化合物与SrCl2的反应试验时，取约1.0 mg检品置小试管中，加入1.0 ml甲醇使溶（必要时可在水浴上加热），加入3滴0.01 mol/L。氯化铝的甲醇溶液，再加 3 滴已用氨蒸气饱和的甲醇溶液，注意观察有无沉淀生成。6.三氯化铁 三氯化铁水溶液或醇溶液为常用的酚类显色剂。多数黄酮类化合物因分子中 含有酚羟基，故可产生阳性反应，但一般仅在含有氢键缔合的酚羟基时，才呈现明显反应。（三）硼酸显色反
11、应当黄酮类化合物分子中有下列结构时，在无机酸或有机酸存在条件下，可与硼酸反应，生成亮黄色。显然， 5羟基黄酮及2羟基查耳酮类结构可以满足上述要求，故可与其他类型区别。一般在草酸存在下显黄色并具有绿色荧光，但在枸椽酸丙酮存在的条件下，则只显黄色而无荧光。（四）碱性试剂显色反应在日光及紫外光下，通过纸斑反应，观察样品用碱性试剂处理后的颜色变化情况，对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。其中，用氨蒸气处理后呈现的颜色变化置空气中随即褪去，但经碳酸钠水溶液处理而呈现的颜色置空气中却不褪色。此外，利用碱性试剂的反应还可帮助鉴别分子中某些结构特征。例如：（1）二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体查耳酮类
12、化合物，显橙至黄色。（2）黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，因此可与其他黄酮类区别。（3）黄酮类化合物当分子中有邻二酚羟基取代或3，4二羟基取代时，在碱液中不稳定，易被氧化，由黄色深红色绿棕色沉淀。五、黄酮类化合物的色谱检识（一）纸色谱法纸色谱适合分离检识各种类型黄酮类化合物，包括苷和苷元。双向纸色谱能检识植物粗提物中黄酮类化合物存在的最好方法之一。用双向纸色谱分离检识黄酮类化合物时，第一向通常用一种“醇性”展开剂，第二如t-BuOHHOAcH2O（3:l:l）等；向通常用一种“水性”展开剂，如2%5%H0Ac等。检识黄酮类化合物苷元，通常用“醇性”展开剂。检识苷往往用“水性”展开
13、剂。（二）薄层色谱法薄层色谱法仍然是分离和检出植物粗提物中黄酮类化合物的重要方法之一。一般采用吸附薄层，吸附剂大多用硅胶和聚酰胺。硅胶薄层主要用于分离大多数苷元，也可用于分离苷。聚酰胺薄层色谱用于分离含游离酚羟基的苷与苷元较好。由于聚酰胺对黄酮类化合物吸附能力较强，因此，展开剂需要较强的极性。在展开剂中大多含有醇、酸或水，或兼有两者。纤维素薄层色谱分离黄酮苷元的溶剂系统有苯一乙酸一水（125：72：3）或氯仿一乙酸 水（10：9：1）。经典的溶剂系统即5%40%乙酸、正丁醇一乙酸一水（4：1：5）等 亦经常用于分离黄酮类化合物。（三）高效液相色谱法黄酮类成分的色谱条件可分为正相色谱和反相色谱二类，正相色谱采用硅胶为固定相亲脂性溶剂为流动相，主要检识亲脂性较强的黄酮。也可采用氰基键合担体为固定相。反相色谱多用C18键合柱为担体，流动相常用甲醇一水或乙腈一水，或甲醇一乙腈一水，有时以一定pH的酸水或缓冲溶液代替水加入。
