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1、天然药物化学考研资料糖和苷掌握单糖的立体化学；单糖：多羟基醛或多羟基酮类化合物，是组成糖类及其衍生物的基本单元。单糖的结构式：Fischer投影式（将距羰基最远的那个不对称碳的构型定为整个糖分子的绝对构型。 ）、Haworth投影式（看那个不对称碳原子上的取代基的朝向 【a,b为相对构型，从绝对构型来看a-L型=b-D型， a-D型=b-L型】）、优势构象式（实验证明天然界吡喃糖均以椅式构象存在。）糖在水溶液中主要以半缩醛或半缩酮的环状结构形式存在。自然界糖都以六元（吡喃型）或五元（呋喃型）氧环形式存在D-葡萄糖六碳吡喃型糖 D-木糖五碳呋喃型糖D-木糖五碳吡喃型糖D-葡萄糖六碳呋喃型糖-D-
2、葡萄糖 -D-葡萄糖 -L-鼠李糖 -L-鼠李糖b-D-吡喃葡萄糖上面是-D-葡萄糖，下面是-D-葡萄糖，a-D-吡喃葡萄糖掌握糖和苷的分类和化学性质；一、糖分类：单糖:不能水解的最简单的多羟基半缩醛/酮。低聚糖：由29个单糖基通过苷键键合而成的直糖链或支糖链的聚糖。多糖：由十个以上的单糖基通过苷键连接而成的一类结构复杂的大分子化合物。 （1）单糖： （2）氨基糖：单糖的一个或几个伯或仲醇羟基被置换成氨基的糖类。天然氨基糖存在于动物和菌类中较多。（3） 去氧糖 ：单糖分子的一个或二个羟基为氢原子代替的糖叫去氧糖。通常在C2上无-OH，强心苷中较多见。（4） 糖醛酸：单糖分子中伯醇基氧化成羧基的
3、化合物。（5）糖醇：单糖的醛或酮基还原成羟基后所得的多元醇称糖醇。低聚糖：蔗糖+糖 三糖、四糖、五糖（非还原糖）二、苷的分类：根据苷键原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷（一） 氧苷1、醇苷：由苷元的醇羟基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基脱水缩合而成的苷。醇苷苷元中不少属于萜类和甾醇类化合物2、酚苷：由苷元的酚羟基与糖或糖的衍生物上的半 缩醛羟基脱水缩合而成的苷。3、氰苷：是一类羟基腈与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基脱水缩合而成。-羟基腈很不稳定，一经酶或酸作用，立即生成氢氰酸4、酯苷（酰苷）：苷元的羧基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基脱水缩合而成的苷类5、吲哚苷：是吲哚醇羟基与糖或糖的衍生物上的半缩
4、醛羟基缩合的苷类。 （二）S-苷：苷键原子为硫，是苷元上的巯基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基缩合而成的苷。（三）N-苷：苷键原子为N，是苷元上胺基与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基缩合而成的一类苷。（四）C-苷：是苷元碳上的氢与糖或糖的衍生物上的半缩醛羟基缩合而成的苷类。三、糖化学反应：（一）氧化反应： 1.醛糖和酮糖都能与Fehling or Tollens反应！ 单糖与Fehling or Tollens的反应可用来区别还原糖和非还原糖。2.过碘酸氧化反应 主要作用基团：邻二醇、-氨基醇、-羟基醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构。反应特点：反应速度：顺式 反式（PH7）。反应速度：顺式 反
5、式（PH7）。在水溶液中进行或有水溶液（否则不反应）。对开链邻二醇羟基反应定量进行，降解产物稳定（甲醛、甲酸），试剂与反应物基本是1：1, 每断一个碳-碳键消耗1mol高碘酸，用以推测糖的结构。在异边而无扭转余地的邻二醇不起反应用途：推测糖中邻二-OH多少（试剂与反应物基本是1：1）；对同一分子式的糖来说，根据生成物推测吡喃糖还是呋喃糖； 根据反应产物，推测糖的种类 确定糖的连接位置（二）糠醛形成反应 反应机理：在浓硫酸作用下，苷分子中糖内部脱水成糠醛衍生物，再与酚类或胺类试剂缩合形成有色物。反应特点：单糖、低聚糖、多糖、苷均可应用；糖的种类不同，生成糠醛衍生物难易不同，缩合物的颜色也表现出不
6、同。应用： Molish反应： 样品 + 浓H2SO4 + -萘酚 紫色环 多糖、低聚糖、单糖、苷类，此反应均为（+）。邻苯二甲酸、苯胺+糖 棕黑色斑点 常用用于糖色谱显色（三）羟基反应：主要反应：醚化、酯化、缩醛缩酮化。活性：从糖的结构看，活性最高的是半缩醛羟基，但该羟基在苷类化合物中多已被苷化；其次是伯醇基（处于末端的空间，对反应有利）；仲醇基更次，仲醇基中又以C2-OH较活泼，这是因为C2-OH受C1的诱导效应致其酸性较强所致。 C1-OH C6-OH C2-OH C4 C31、缩酮和缩醛化反应： 苷类化合物的结构研究，进行衍生物制备时，为了使部分羟基不被甲醚化、酰化，常常用缩酮或缩醛反
7、应予以保护。 脱水剂：矿酸、无水ZnCl2、无水CuSO4等； 作用基团：醛或酮、二个有适当空间位置的羟基；产物：环状缩酮和缩醛，对碱稳定对酸不稳定。应用： 保护游离的羟基 确定苷元与糖、糖与糖之间的连接位置（方法如下：可将糖进行-OH保护后，经水解，再通过光谱分析，游离-OH为糖与糖或糖与苷元的连接位置。 ） 推测结构中有无顺邻二羟基或1，3二醇羟基2、硼酸络合反应： 掌握苷键的裂解反应和苷化位移；苷键：苷元与糖之间的化学键称为苷键。苷键的构型:本质上都是缩醛键，其构型也有a、b之分，与成苷键的糖端基碳原子的构型一致。在天然的苷类中，由D-型糖衍生而成的苷多为-苷，而由L-型糖衍生而成的苷多
8、为-苷。苷化位移定义：糖苷化后，端基碳和苷元-C化学位移值均向低场移动，而邻碳稍向高场移动（偶而也有向低场移动的），对其余碳的影响不大，这种苷化前后的化学变化，称苷化位移。糖苷具有一系列典型的缩醛性质：不易被氧化；不易被还原；不与苯肼作用（无羰基）；不与Fehling or Tollens作用（无还原性）；对碱稳定，但对稀酸不稳定。苷的化学反应：一、酸催化水解反应 1、机理：苷键先质子化，然后断键生成糖阳离子中间体，然后在水中溶剂化而成糖。常用的酸有HCl, H2SO4, 乙酸和甲酸等。反应一般在水或稀醇溶液中进行。2、影响酸催化水解反应难易的因素 ：有利于苷原子质子化的因素，就使水解容易进行
9、。苷键原子的电子密度：电子密度升高，质子化能力增强，水解易发生。苷键原子的空间环境：位阻越大，隐蔽越深，水解越难。具体到化合物的结构，则有以下规律：（1）苷原子不同，酸水解难易顺序为： N-苷O-苷S-苷C-苷（C-苷最难水解，从碱度比较也是上述顺序）原因：N最易接受质子，而C上无未共享电子对，不能质子化。（2）氮原子在酰胺或嘧啶环上，这类苷很难水解。（3）酚苷、烯醇苷比醇苷易于水解：因为苷原子质子化时，芳环或双键对苷键原子有一定的供电作用。（4）有氨基取代的糖较-OH糖难水解，-OH糖又较去氧糖难水解。易 2,6-二去氧糖 2-去氧糖 6-去氧糖 3-去氧糖 羟基糖 2-氨基糖 难（5）呋喃
10、糖苷较吡喃糖苷易水解。因五元呋喃环上各取代基处在重叠位置，形成水解中间体可使张力减小，故有利于水解。（6）酮糖较醛糖易水解（7）吡喃糖苷中：吡喃环C5上取代基越大越难水解，水解速度为：五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 C5上有-COOH取代时（糖醛酸），最难水解（因诱导使苷原子电子密度降低）。（8）在构象相同的糖中: a键(竖键)-OH多则易水解。（9）苷元为小基团苷键横键比竖键易水解， 即e a（横键易质子化） 大基团苷键竖键比横键易水解，即a e（苷的不稳定性促使其易水解） 原因：小苷元在竖键时，环对质子进攻有立体阻碍。二、乙酰解反应1、常用试剂：醋酐 + 酸如：H2SO4、HClO4、
11、CF3COOH 或 Lewis酸（ZnCl2、BF3）等。2、反应特点：条件温和：室温放置数天。反应产物为乙酰化物，增加了反应产物的脂溶性，易于提纯、精制、鉴定。糖的端基可能发生异构化3、影响乙酰解反应难易的因素 ：苷键邻位有OH可被乙酰化时，酰化难度加大； 苷键邻位有环氧基（电负性强）时，酰化速度变慢； 糖间连接位置不同，酰化速度不同。 4.用途酰化可以保护苷元上的-OH，使苷元增加亲脂性，可用于提纯和鉴定。乙酰解法可以开袭一部分苷键而保留另一部分苷键。（了解糖与糖的连接位置） 三、碱催化水解和消除反应 1、碱催化水解：苷键为缩醛型醚键，理当对碱稳定，但若苷元中成苷羟基的位有负电性取代基时，
12、苷键便具有一定的酯的性质，能被碱催化水解。利用水解产物可判断苷键构型 2、-消除反应四、酶催化水解 ：酶是活性高，专属性强的生物催化剂，其割裂苷键的条件比较温和，苷元不发生结构变化，且又能获得有关苷键构型情况。酶解的特点：条件温和、专属性、得到原苷元。五、过碘酸裂解反应 ：可得到原苷元。试剂：过碘酸（HIO4）、四氢硼钠（NaBH4）、稀酸糖的1H-NMR特征根据糖上端基质子信号的个数和化学位移值可推测糖的个数、种类、以及糖与糖、糖与苷的连接位置；根据甲基质子信号的个数和化学位移值可以推出甲基五碳糖的个数、糖的种类、及糖与糖、糖与苷的连接位置；可通过糖的C1-H与C2-H的偶合常数，来判断苷键
13、构型（、）苷类化合物中糖的13C-NMR特征 D和L型苷键的端基碳化学位移值一般大于100；L和D型苷键的端基碳化学位移值一般小于100；熟悉糖及苷的提取分离方法提取 1、糖和苷的溶解性单糖：易溶于水，难溶于低极性有机溶剂；低聚糖：与单糖类似多糖：粘液质、树胶、菊糖等易溶于热水，难溶于乙醇 酸性多糖、半纤维素溶于稀碱 氨基多糖溶于稀酸苷 类：随分子中糖基的增多，极性增加，低极性的苷元组成的苷极性小2、提取方法：水提，醇提（DEAE-纤维素是目前最常用的脱色方法）分离季铵氢氧化物沉淀法（季铵氢氧化物是一类乳化剂。）；分级沉淀法（注意：粗略分离、pH7 、快速）离子交换柱色谱；纤维素色谱;凝胶层析
14、法 （洗脱剂：各种浓度的盐溶液及缓冲液；出柱顺序：大分子先出柱，小分子后出柱。） ;活性碳柱层析;制备性区域电泳（载体：玻璃粉）第三章苯丙素类定义：一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。包括：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、木质素等。广义来讲黄酮也是苯丙素的衍生物。生物合成途径：桂皮酸途径苯丙酸类绿原酸（抗菌、利胆作用（茵陈、金银花）基本结构酚羟基取代的芳香羧酸。多具有C6-C3结构。香豆素类一、香豆素的结构类型 香豆素母核为苯骈-吡喃酮。环上常有取代基。 注意编号：7-位常有羟基或醚基香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯，基本骨架为苯骈-吡喃酮简单香豆素类 ：只在苯环上有取代基的
15、香豆素。取代基：羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。C3、C6、C8位电负性较高，易于烷基化。呋喃香豆素类 (线型和角型)：香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋喃或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。成环后常伴随着失去3个碳原子。吡喃香豆素类 (线型和角型)：香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合而成2,2-二甲基-吡喃环结构，形成吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见。（四）其它香豆素类：指-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基：苯基、羟基、异戊烯基等。二、香豆素的理化性质（一）性状：游离状态无色或浅黄色结晶，大多具香气；小分子具有升华性质；分子量小
