天然藥物化學(xué)2課件

1、1天然藥物化學(xué)2第一節(jié) 緒論 一、天然藥物化學(xué)研究的內(nèi)容和目的一、天然藥物化學(xué)研究的內(nèi)容和目的 中藥化學(xué)是運(yùn)用近代科學(xué)技術(shù)和方法，研究中藥中化學(xué)成份（主要是活性成份）的一門科學(xué)。它所包含的范圍很廣，涉及中藥中有效成份的提取，分離，鑒定，結(jié)構(gòu)測(cè)定和必要的結(jié)構(gòu)修飾，結(jié)構(gòu)改造，有效成份的生源途徑，外界條件的影響，以便提高療效降低毒性等。3 天然藥物 中藥 草藥 傳統(tǒng)藥物 民族藥 海洋藥物 4 （一）主要內(nèi)容 1、 有效成份的提取 有效成份：具有特定臨床療效的成份。 生理活性成份：經(jīng)不同程度的藥效和生物活性試驗(yàn)，證明對(duì)機(jī)體有一定生理活性的成份，但它們不一定代表真正中藥的臨床療效的有效成份。 2、有效成

2、份的分離。 3、有效成份的結(jié)構(gòu)測(cè)定。 4、有效成份的結(jié)構(gòu)改造。5相關(guān)概念相關(guān)概念 （1 1）單體：?jiǎn)误w： 即化合物即化合物, ,指具有一定指具有一定分子量、分子式、理化常數(shù)和確定的分子量、分子式、理化常數(shù)和確定的化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化學(xué)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化學(xué)物質(zhì) 。 （2 2）有效成分有效成分: :具有生物活性且能具有生物活性且能起到防治疾病作用的化學(xué)成分。起到防治疾病作用的化學(xué)成分。 （3 3）無(wú)效成分：無(wú)效成分：沒(méi)有生物活性和防沒(méi)有生物活性和防病治病作用的化學(xué)成分。病治病作用的化學(xué)成分。6（4 4）有效部位：）有效部位：在中藥化學(xué)中，常在中藥化學(xué)中，常將含有一種主要有效成分或一組結(jié)將含有一種主要有效

3、成分或一組結(jié)構(gòu)相近的有效成分的提取分離部分，構(gòu)相近的有效成分的提取分離部分，稱為有效部位。如人參總皂苷、苦稱為有效部位。如人參總皂苷、苦參總生物堿、銀杏總黃酮等。參總生物堿、銀杏總黃酮等。 （5 5）有效部位群：）有效部位群：含有兩類或兩類含有兩類或兩類以上有效部位的中藥提取或分離部以上有效部位的中藥提取或分離部分。分。 7（二）學(xué)習(xí)本課程的目的：1、以探索更安全、更高效、低毒性的由植物成份衍生的新化合物，（如度冷?。?。2、并根據(jù)己闡明的結(jié)構(gòu)的成份，按照植物的生源關(guān)系、生源途徑探索同類藥物，如黃蓮 素），以擴(kuò)大藥源，發(fā)掘新的有效成份。3、研究有效成份在植物體內(nèi)隨生長(zhǎng)季節(jié)、外界條件對(duì)這些成份的影

4、響，以及有效成份和中藥之間的關(guān)系等。4、使中藥的療效得到近代科學(xué)理論的闡明，以便更好地掌握藥性，控制中藥質(zhì)量，保證中醫(yī)臨床用藥的準(zhǔn)確性，提高中藥的療效，并從中尋找新的藥物，發(fā)現(xiàn)新用途，開(kāi)辟目前尚未解決的防病、治病的新領(lǐng)域。8三、學(xué)習(xí)天然藥化的意義1、去粗取精，增強(qiáng)療效2、控制質(zhì)量，保證療效3、改進(jìn)劑型，合理炮制采集4、探索中藥治病原理，追蹤有效成分5、改進(jìn)結(jié)構(gòu)，化學(xué)合成，創(chuàng)制新藥9 二、學(xué)習(xí)要求1、掌握：中藥化學(xué)成份的結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，化學(xué)成份的主要類型，主要成份及結(jié)構(gòu)，理化性質(zhì)，提取分離及有關(guān)理化鑒定。2、了解結(jié)構(gòu)測(cè)定的方法。概括了解中藥化學(xué)研究進(jìn)展，尋找有效成份的方法及結(jié)構(gòu)修飾。10 三

5、、學(xué)習(xí)方法 1、掌握好基本概念。 2、熟悉必要的結(jié)構(gòu)式，主要反應(yīng)式。 3、各類化學(xué)試劑的組成，用途。 4、有關(guān)波譜數(shù)據(jù)及分析。 5、主要類型化學(xué)成份的提取，分離方法。 6、主要類型吸附劑的應(yīng)用及分離原理。11 四、天然藥物化學(xué)的研究進(jìn)展 12第二節(jié)第二節(jié) 生物合成生物合成 一、一次代謝及二次代謝 13一、一次代謝及二次代謝一、一次代謝及二次代謝14一次代謝過(guò)程：對(duì)維持植物生命活動(dòng)來(lái)說(shuō)是不可缺少的過(guò)程，且?guī)缀醮嬖谟谒械木G色植物中。一次代謝產(chǎn)物：糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等這些對(duì)植物機(jī)體生命活動(dòng)來(lái)說(shuō)不可缺少的物質(zhì)。二次代謝過(guò)程：并非在所有的植物中都能發(fā)生，對(duì)維持植物生命活動(dòng)來(lái)說(shuō)又不起重要作用的過(guò)程。

6、二次代謝產(chǎn)物：15二、生源研究的意義 人為地于植物中注入前體或中間產(chǎn)物來(lái)增加所需成分的積累和產(chǎn)量 從生源關(guān)系密切的成分中來(lái)擴(kuò)大生物活性物質(zhì)的資源 從生源學(xué)說(shuō)來(lái)確定某類成分的結(jié)構(gòu)類別進(jìn)行植物成分的生物合成提供理論規(guī)律16二、生物合成假說(shuō)的提出三、主要的生物合成途徑 常見(jiàn)的基本單位大有以下幾種類型； l、c2單位，（醋酸單位）如脂肪酸，酚類，苯醌類等化合物 2、c5單位，（異戊二烯單位）如：萜類，甾類 3、c6單位，如香豆素類，木脂素類等 4、氨基酸單位，生物堿 6、復(fù)合單位，上述單位復(fù)合而成，如：黃酮母核上連一個(gè)單萜。 17（一）醋酸一丙二酸途徑（acetatemalonatepathway，a

7、ama途徑） 一些脂肪酸、酚類、葸醌等均由此途徑生成。18 1、脂肪酸類：有下列三種情況，（1）脂肪酸碳數(shù)為偶數(shù)，其合成過(guò)程起始單位是乙酰輔酶a，c2單位，由此延伸連接，得到脂肪酸為偶數(shù)。（2）脂肪酸碳數(shù)為奇數(shù)：起始單位系丙酰輔酶a。（3）支鏈脂肪酸的前體為異丁酰輔酶a，甲基丁酰輔酶a及甲基丙二酸單酰輔 酶a。（4）不飽和脂肪酸類，其生物合成途徑較多，主要以環(huán)氧化合物為前體，按下述途徑脫水而成。19 ch2ch2ch choch ch2ohch ch20 2、酚類，酚類化合物的生物合成與脂肪酸有所不同，由乙酰輔酶a經(jīng)縮合過(guò)程，最后生成聚酮類中間體，再由不同途徑環(huán)合而成。 特點(diǎn)；芳環(huán)上取代基 （

8、-oh，-och3）多相互在間位。21 3、萘及蒽醌類 與酚類相似，首先由乙酰輔酶a出發(fā)，延伸，縮合聚酮類，再經(jīng)不同形式環(huán)合而成。如： oooooooenzoch3oohohch3oooooooenzooch3ohoohch3oo 紅鐮刀素大黃素甲醚22（二）甲戊二羥酸途徑（mva） 萜類 過(guò)去，認(rèn)為萜類是由異戊二烯經(jīng)首尾連接而成，后來(lái)發(fā)現(xiàn)很多情況不符，研究發(fā)現(xiàn)，萜類的真正前體是甲戊二羥酸，在植物體內(nèi)，萜類化合物是由焦磷酸二甲烯酯（dmp）及其異構(gòu)體焦磷酸異戊烯酯（ipp），它們均由mva轉(zhuǎn)化而成，由焦磷酸酯活化，首尾連接而成。當(dāng)然，也有尾尾連接，如：三萜類，見(jiàn)反應(yīng)式：23scoaoohooc

9、scoahooo pphoocohhoo pphoocohoppa ac ce et ty yl lc co oa a2 2n na ad dp ph h2 2n na ad dp p2 2a ad dp p2 2a at tp pa ad dp pa at tp pc co o2 2a ac ce et ty yl lc co oa a甲戊二羥酸單酰輔酶a乙酰乙酰輔酶a甲戊二羥酸焦磷酸二甲烯丙酯（dpp）焦磷酸異戊烯酯 （ipp）甲戊二羥酸-5-焦磷酸24 三、桂皮酸途徑及莽草酸途徑 天然化合物中具有c6c3骨架的化合物，如；香豆素，苯丙素及黃酮類，具有c6c3c6結(jié)構(gòu)，均由桂皮酸轉(zhuǎn)化而來(lái)，

10、其中，桂皮酸又是苯丙氨酸經(jīng)苯丙氨酸脫氨酶作用脫去nh2基生成的，具體過(guò)程：25hohocoohch2chcoohnh2hocoohnh2hohocoohch ch coohhocoohhoch3ocoohcoohhocoohhohocoohnh2nh2酪氨酸苯丙氨酸香草酸肉桂酸阿魏酸羥基肉桂酸咖啡酸26 以上所示，苯丙素經(jīng)環(huán)化、氧化、還原、甲基化等一系列反應(yīng)，可生成c6c2、c6c1等化合物，進(jìn)一步反應(yīng)，還可生成黃酮類c6c3c6類，其中，苯丙氨酸、酷氨酸在高等到植物中很有限，故這一途徑可以忽略。27 桂皮酸前體為莽草酸，生源過(guò)程見(jiàn)pl3-14，所以，過(guò)去桂皮酸途徑一直以其前體莽草酸命名，稱莽

11、草酸途徑，可是，由于莽草酸還是醋氨酸，色氨酸等其也芳香酸類的前體，而后者（氨基酸）又與生物堿有密切關(guān)系，因此，說(shuō)莽草酸途徑，無(wú)法限定為僅由掛皮酸而來(lái)的苯丙素類化合物，故現(xiàn)在把這一途徑更名為桂皮酸途徑。28 四、氨基酸途徑 天然產(chǎn)物中，生物堿類成份均由此途徑生成，有些氨基酸脫氧生成胺類，再經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)（氧化、還原、重排等）轉(zhuǎn)變?yōu)樯飰A，如圖；甲基化nhohohhohohnohoch3ch3ohoch3hn+oooch3och3mannichnhcoohhohoohohhohocoohohohonh2hohocoohnh2全去甲勞丹諾蘇堿反應(yīng)小檗堿網(wǎng)狀荔枝堿甲基化29 但是，并非所有的氨基酸都

12、能變?yōu)樯飰A，己知作為生物堿前體的氨基酸，脂肪族化合物中主要有鳥(niǎo)氨酸，賴氨酸，芳香族中則有苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等，如下列生物堿，都可以從其結(jié)構(gòu)中找出其中包含的前體氨基酸的部份。如，nohonh2hnh2nh2ohonh2coohnh2nnhch3hoocnonoch3cooh鳥(niǎo)氨酸賴氨酸色氨酸30 五、復(fù)合途徑 對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物，往往不只是通過(guò)某一途徑，而是經(jīng)過(guò)幾種途徑而生成，如查爾酮： 可以看出，上述途徑是由兩個(gè)以上不同途徑組成。-nh3aa-maooohohoocnh2hoocch3coohoo31常見(jiàn)的復(fù)合途徑有以下幾種組合， 1、醋酸丙二酸 莽草酸途徑 2、醋酸丙二酸 甲戊二

13、羥酸途徑 3、氨基酸甲戌 二 羥酸途徑 4、氨基酸醋酸 丙二酸途徑 5、氨基酸莽草酸途徑32第三節(jié)、取取分離方法 天然藥物化學(xué)的主要任務(wù)是效成份的提取、分離、結(jié)構(gòu)測(cè)定結(jié)構(gòu)改造，那么，要做到結(jié)構(gòu)測(cè)定，首先要拿到化合物的單體純品，這就要通過(guò)提取、分離工作來(lái)完成，也就是說(shuō)，天然藥物化學(xué)研究，首先就要從有效成份的提取、分離工作開(kāi)始。 尤其是中草藥有效成份的含量往往很低，如；延胡素乙素含量0.1，長(zhǎng)春花中含長(zhǎng)春新堿僅3ppm，但成份復(fù)雜，因此，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了臨床需求，為解決這個(gè)向題，并提高療效，尋找新藥，研究構(gòu)效關(guān)系，確定有效成份單體的結(jié)構(gòu)，其首要任務(wù)就是提取。33 一、中草藥有效成份的提取 中草藥有效成

14、份的提取方法主要有： （一）溶劑提取法：是根據(jù)中藥中各成份在溶劑中溶解的性質(zhì)，選用對(duì)活性成份溶解度大，對(duì)不須要成份溶解度小的溶劑將有效成份溶解出來(lái)的方法。 生藥 溶劑法，是提取過(guò)程中最重要的方法，極大多數(shù)情況下，都是采用溶劑取取法。 提取分離 生物及藥理指標(biāo) （相結(jié)合）指標(biāo)追綜 有效 無(wú)效 有效 無(wú)效 依次34 1、原理；主要依據(jù)物質(zhì)的“相似相溶”性質(zhì)。其過(guò)程是， （1）滲透， （2）擴(kuò)敬， （3）溶解， 35常見(jiàn)的溶劑大分為如下幾類:（1）水（2）親水性有機(jī)溶劑（甲醇，乙醇，丙酮）（3）親脂性有機(jī)溶劑（石油醚，chcl3等）（4）水不溶性親水性有機(jī)溶劑（正丁醇，戊醇，異丁醇）36 常用溶劑的

15、親水性強(qiáng)弱順序石油醚苯氯仿乙酸乙酯丙酮乙醇甲醇水 親脂性增 親水性增強(qiáng)37 對(duì)化合物來(lái)講 親水性化合物，極性基團(tuán)多（oh，cooh） 親脂性化合物，極性基團(tuán)少（烴類） 如：糖；多oh，易溶于水， 淀粉；也有許多oh，理論上溶于水，但實(shí)際上，不完全如此，因?yàn)榉肿恿看螅F(xiàn)象，難溶解。（是分子的溶劑化過(guò)程）。 苷，苷元部分極性小，難溶于水，苷中糖部分多oh，易溶。 生物堿：游離堿水溶液性一般較小，易溶于有機(jī)溶劑，但成鹽后易溶于水。382、溶劑的選擇三條元?jiǎng)t； （1）對(duì)有效成份溶解度大，對(duì)雜質(zhì)溶解度小。 （2）不與成份起化學(xué)反應(yīng)。 （3）要經(jīng)濟(jì)，易得，使用安全。39 3、常用溶劑簡(jiǎn)介：（1）水（強(qiáng)

16、極性）是一種最常用溶劑，溶解范圍廣（酸性水，堿性水）。 酸性水；可使堿性成份成鹽而溶解。 堿性水；可使酸性成份成鹽而溶解。40 缺點(diǎn)： 易酶解，如：甙水解成糖和甙元。 霉壞變質(zhì)。 果膠，樹(shù)膠，粘液質(zhì)（多糖類）等，造成澎漲，過(guò)濾困難，淀粉易被糊化，增加過(guò)濾困難，因此，對(duì)淀粉含量高的原料，不宜用水取取。 皂甙。粘液質(zhì)等，減壓濃縮時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，濃縮困難。 溶出許多其它成份（水溶性雜質(zhì)多）。 注意：加溫提取時(shí)，往往有助溶作用。（主要是淀粉起助溶作用，其它分子量較大的皂苷，大分子化合物也有此作用）。41（2）親水性有機(jī)溶劑；（甲醇， 乙醇，丙酮等） 乙醇（etoh）：最常用，其溶解范圍廣，穿透力強(qiáng)

17、，即可溶解親水性成份，也可溶解親脂性成份，而對(duì)蛋白質(zhì)，多糖，粘液質(zhì)，果膠，樹(shù)膠，淀粉等溶解度小。 用不同濃度乙醇提取，可得不同的成份，如；3040etoh提取皂甙，7080etoh提取強(qiáng)心甙 與水相比，etoh溶劑用量小，可以回收，提取時(shí)問(wèn)短。42 缺點(diǎn)； 易燃，但毒性小，便宜，來(lái)源方便，能破壞酶。 甲醇（ch3oh）；與etoh類似，其最主要缺點(diǎn)是毒性。 丙酮；溶解范圍廣，與水和極性小的有機(jī)溶劑相溶，因比，主要用于調(diào)解溶劑的極性，重結(jié)晶時(shí)常用。43（3）水不溶性親水性有機(jī)溶劑：丁醇，戊醇（與水部分互溶），主要用于萃取，從水中提取極性成份。（4）親脂性溶劑；石油醚，苯，氯仿等。 特點(diǎn)：選擇性強(qiáng)

18、，不能或不易取出親水性成份（雜質(zhì)）， 缺點(diǎn)：多易燃，揮發(fā)性大，毒性大，價(jià)格較貴，設(shè)備要求嚴(yán)格，且不易穿過(guò)植物細(xì)胞壁。44 4、提取方法 （1）浸漬法 將藥材末或粹塊浸于溶劑中，經(jīng)一整天浸泡，以溶解藥材中成份的方法。 優(yōu)點(diǎn)；簡(jiǎn)便易行，易操作。 缺點(diǎn)；時(shí)間長(zhǎng)，用水提，易酶解，發(fā)霉等， 須加防腐劑，侵出率較差。 適用于： 有效成份受熟易破壞時(shí)。 原料中果膠，粘液質(zhì)等雜質(zhì)含量高時(shí)。45 （2）滲漉法 方法：原料裝入滲漉筒后，不斷加入新溶劑，使其通過(guò)藥材，自上而下流出。具體過(guò)程是； 藥材要粉碎， 潤(rùn)濕， 裝筒2/3， 浸泡約24h， 滲漉，500g藥材，流速約在5ml/min， 收集流出液量約為藥材的1

19、0倍。 優(yōu)點(diǎn)：有浸漬法的優(yōu)點(diǎn)（常溫），但 效果比浸漬法好。 缺點(diǎn)；溶劑用量大，時(shí)間長(zhǎng)。46 （3）煎煮法（不能與鐵器接觸） 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便，提取范圍較廣，大部分成份 可被提出。 缺點(diǎn)：藥材受熟，容易湖焦，有些成份遇 熟破壞。47 （4）回流提取注，應(yīng)用有機(jī)溶劑，加熱提取，需要采用回流裝置，以免溶劑捐失。 優(yōu)點(diǎn)；時(shí)簡(jiǎn)短，效率高。 缺點(diǎn)；受熱易破壞的成份不宜用。48（5）連續(xù)提取法，用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，連續(xù)回流提取。 優(yōu)點(diǎn)；應(yīng)用溶劑少，提取憲全，回收 容易。 缺點(diǎn)：時(shí)間長(zhǎng)410 h，受熱時(shí)間長(zhǎng)， 不宜對(duì)熱不穩(wěn)定的成份。（索 氏提取器）49（二）水蒸汽蒸餾法 該法應(yīng)用范圍有限，主要對(duì)一些揮發(fā)性成份或能與水

20、蒸汽一起蒸餾的成份，如；揮發(fā)油，其原理即為水蒸汽蒸餾原理。50 （三）升華法 適用于有升華性質(zhì)的成份提取，升華法提取的成份一般純度較高，缺點(diǎn)是不能把所有成份提出來(lái)，不徹底，有時(shí)伴有分解現(xiàn)象，往往產(chǎn)生揮發(fā)性焦?fàn)钗?，粘于升華物上，不易的除去。51 影響取取效率的因素， 溶劑的選擇， 提取方法， 原斜的粒度， 提取時(shí)間， 提取溫度。 52二、中萆藥有效成份的分離與精制 由上述方法提取得到的提取物，系混合物，若想得到單體，還需要進(jìn)一步分離、精制，常用方法如下：53 （一）根據(jù)物質(zhì)的溶解性差異進(jìn)行分離。（溶劑分離法） 屬溶劑分離，許多成份往往通過(guò)溶劑方法進(jìn)行分離，常采用下列方法，54 1、結(jié)晶重結(jié)晶：利

21、用物質(zhì)在不同溫度下，溶解度不同進(jìn)行精制。 除雜質(zhì)； 溶劑選擇 結(jié)晶溶液的制備 分步重結(jié)晶a、把雜質(zhì)溶出去。b、可溶有效成份。55 2、溶劑分離：改變?nèi)軇┑臉O性，使某些成份析出，達(dá)到分離目的。 常用方法（經(jīng)典），于提取液中加入另一種溶劑（改變混含溶劑的極性），使溶液極性發(fā)生變化。使某些成份析出，達(dá)到分離目的。 如；水取取物，含水溶性雜質(zhì)較多（多糖，蛋白質(zhì)），加入乙醇至4070，則析出沉淀（雜質(zhì)），濾出雜質(zhì)，達(dá)到除去雜質(zhì)的目的或提取有效成份， 如；有效成份提??；白及膠提取液，加入乙醇，白及膠析出，過(guò)濾得白及膠。 除雜質(zhì)；提取液，加乙醇沉淀（多糖，蛋白質(zhì)，樹(shù)膠等）56 3、酸堿性成份的分離 通過(guò)調(diào)節(jié)

22、溶液的ph，改變分子的存在狀態(tài)，從而使其溶解度發(fā)生變化，沉淀析出，達(dá)到分離目的。 酸性溶液，溶解堿性成份（生物堿），溶液堿化后，堿性成份游離析出，得堿性成份。 堿性溶液，溶解酸性成份，溶液酸化后，酸性成份游離析出，得酸性成份。57 還可通過(guò)調(diào)節(jié)ph，使不同酸堿性成份析出。 強(qiáng)堿性成份 中強(qiáng)堿性成份 弱堿性成份 堿性溶液一溶解酸性成份，香豆素，黃酮，蒽醌，有機(jī)酸等，采用ph梯度法，不同ph溶液法。1、用酸性溶液分次溶出堿化析出沉淀2、酸液溶液，依次調(diào)整堿性分批沉淀。58 4、沉淀法： 用沉淀法，（即在取取液中加入某種試劑，使某種成份生成水不溶性鹽類或復(fù)合物等沉淀析出）。使雜質(zhì)與有效成份或成份之間

23、分離，常用的方法有：鉛鹽法，也可做成鈣鹽，鋇鹽，苦味酸鹽等。59 鉛鹽法：酸性化合物；酚類，在以后章節(jié)講。 堿式醋酸鉛；沉淀范圍更廣，脫鉛后得有效成份。 對(duì)堿性化合物，如，生物堿，可用試劑沉淀法， 生物堿加雷式胺鹽，生成沉淀（生物堿沉淀試劑） 試劑法也常用于其它類化合物， ， 如鞣質(zhì)，加明膠沉淀，洋地黃提取物加膽甾醇生成沉淀。 此外，還有鹽析法，透析法等。60 （二）根據(jù)物質(zhì)在兩相溶液中的分配系數(shù)不同進(jìn)行分離（液液萃取法） 是利用混合物中各成份在兩相溶液中的分配系數(shù)不同而達(dá)到分離的方法。分配系數(shù)越大，分離效果越好。 常用方法；兩相溶液萃取法，逆流分溶法（ccd），液滴逆流分溶注（dccc），高

24、速逆流層析（hplc）及液液分配層析等。61 基本原理： 1、分配系數(shù)（k） 當(dāng)物質(zhì)在兩相互不相溶的溶劑中（如水和丁醇，氯仿），于分液漏斗中充分振搖，放置后，即可分為兩層，此時(shí)，溶質(zhì)將分別溶于兩層溶劑中，并在一定溫度，壓力下為一常數(shù)，此時(shí)，溶質(zhì)在兩層溶劑中的濃度比值為一常數(shù)（k），用公式表示如下：62 k=cu/cl cu：上層濃度，cl：下層濃度。 若有兩種成份時(shí)（a，b），則a，b各有其分配系數(shù)ka，kb，則兩者差別越大，分離效果越好。 如，ka10說(shuō)明振搖一次平衡后，a則有90以上溶于上層溶液中。 而kb0.l時(shí)，振搖一次平衡后，b則有90以上溶于下層中，過(guò)樣a和b兩成份就有較大程度分離

25、，連續(xù)分離萃取幾次，就可能達(dá)到a，b的全部分離。 若有多種成份時(shí)，分離情況將更復(fù)雜。63 注意：（1）振搖時(shí)，常發(fā)生乳化，所以萃取前，可先用小試 管試驗(yàn)，觀察乳化情況，若有乳化，可作如下處 理。 分去乳化層， 抽濾， 加熱， 較長(zhǎng)時(shí)間放置， 加入電解質(zhì)。（2）水溶液的比重一般1.1一1.2之間，過(guò)稀過(guò)濃都 不好。（3）溶劑用量；第一次用量相當(dāng)于水溶液的1/3， 第二次1/41/6。（4）次數(shù)：3次左右，實(shí)際上多用4-6次，采用分液 漏斗。64 2、分離難易及分離因子 兩成份的分配系數(shù)差別越大，兩者就越容易分離。因此兩成份的分配系數(shù)比就可以反應(yīng)其分離的難易程度，過(guò)個(gè)比值稱為分離因子（），用公式表

26、示為： kakb 一般說(shuō)；100 一次萃取就可以實(shí)現(xiàn)基本分離， 10010 則需萃取1020次， 2需連續(xù)萃取100次以上，才能基本分離， 1時(shí)，則ka=kb兩者性質(zhì)相近，無(wú)法分離。65 3、分配比與ph 對(duì)于酸性成份，因其在不同酸堿性溶液中，存在狀態(tài)不同（成鹽），因此，其溶解度有很大差別。 對(duì)于酸性化合物； 酚類；pka值一般為9.210.8，羧酸類：pka5，因此在ph=3以下，大部分酸性物質(zhì)以游離形式存在，易溶于有機(jī)溶劑。 ph12時(shí)，則以解離形式（a.），存在，易分配于水中。 對(duì)于堿性成份； 一般ph3，多呈解離狀態(tài)，易溶于水，ph12，多呈游離狀態(tài)，易于有機(jī)溶劑。66 4、逆流分溶法

27、（ccd） 液液萃取法，在實(shí)際中，經(jīng)常遇到幾種成份溶解性很相近的情況，需要進(jìn)行多次萃取，有時(shí)需要進(jìn)行幾十次到上百次，此時(shí)用簡(jiǎn)單萃取己不能滿足，而要 采 用 逆 流 分 溶 法 （ c o u n t e r curruent distribustion，ccd），該法是一種多次連續(xù)的液液萃取分離過(guò)程，如圖：67 第一次溶劑如入萃取后，進(jìn)入第二號(hào). 第二號(hào)溶劑萃取一號(hào)后，濃度較低，再進(jìn)入第二號(hào)中.提高濃度，最后達(dá)到分離。 （強(qiáng)心苷提取）68 缺點(diǎn)： 玻璃儀器易破損，操作麻煩，時(shí)間較長(zhǎng)，溶劑耗量大。 當(dāng)萃取次數(shù)多時(shí)，用分液漏斗就不方便，這時(shí)可采用逆流分溶儀來(lái)進(jìn)行，該儀器是由上百個(gè)萃取單元組成，每個(gè)

28、單元都相當(dāng)一個(gè)分液漏斗。見(jiàn)圖：69 振搖 靜止 轉(zhuǎn)移70優(yōu)點(diǎn)：操作條件溫和，樣品容易回收，適用于中等極性，不穩(wěn)定成份分離。缺點(diǎn)：玻璃儀器易破損，操作較麻煩，乳化系統(tǒng)不宜采用。71 5、液一液萃取與紙層析（ppc） 紙層析與液一液萃取的基本原理相同，因此液一液萃取的分離因子對(duì)紙層析同樣是個(gè)重要參考；具體方法，可借助紙層析中的rf值來(lái)求得。如下： r；濾紙定數(shù)，當(dāng)濾紙濕重為干重的1.5倍時(shí)，r=2 rf值又稱比移值，其計(jì)算方法為：原點(diǎn)與展開(kāi)后斑點(diǎn)的中心距離和原點(diǎn)與展開(kāi)劑前沿間的距離之比值。 設(shè)有兩種物質(zhì)a，b，其rf分別為rfa，rfb則，rfarfb )1(1rfrfrk水層有機(jī)層72 6、液液

29、分配柱層析 前面講過(guò)逆流分溶法，要手工操作，費(fèi)時(shí)，麻煩，易破損，乳化等原因，現(xiàn)己不多用，更好的方法，現(xiàn)在常用柱層析法。 該方法是將兩相溶劑中的一相涂于載體（硅膠，硅燥土，纖維素）上，作為固定相，裝于層折柱中，然后，用另一溶劑（流動(dòng)相）沖洗（洗脫），各成份在這兩相溶劑中分配系數(shù)不同，達(dá)到分離。73（1）正相層析與反相層析 正相層析；固定相極性大，流動(dòng)相極性小，用于分離極性大的成份，如；生物堿，甙類，糖類，有機(jī)酸類等。固定相常用水，緩沖溶液等，流動(dòng)相則用極性小的有機(jī)溶劑如；氯仿，乙酸，乙醚，丁醇等弱極性溶劑。 反相層析：固定相極性小，流動(dòng)相極性大，用于分離極性小的成份，主要是脂溶性成份，如；高級(jí)脂

30、肪酸，油脂，游離甾體。如：固定相用石臘油，而流動(dòng)相用水或甲醇等極性溶劑。74正、反相層析也可以在紙層和薄層上進(jìn)行，主要用于摸索柱層析的條件。 現(xiàn)在常用的反相層析的固定相，是將硅膠進(jìn)行化學(xué)修飾，鍵合上不同長(zhǎng)度的烴基，形成親脂表面。 sixsirsiosirhx 常用的有以下幾種（根據(jù)r長(zhǎng)度不同）：r=c2h5（rp2），c8h17=（辛基，rp8）， c18h37（十八烷基，rp18） 親脂性 加強(qiáng)75 （2）加壓液相柱 以上所講，主要指經(jīng)典方法，即在常壓下進(jìn)行層析，載體顆粒較大，比表面積小，吸附主要發(fā)生在表面上，因此，效率低，且費(fèi)時(shí)，為增大比表面積，就要使載體顆粒更小，然而，顆粒小，流動(dòng)相阻力

31、大，洗脫困難，為解決這一間題，采用加壓的辦法，以加速流動(dòng)相的流動(dòng)速度，根據(jù)所加壓力的大小，又分為以下幾種；76 1、高效液相層折；20大氣壓，用于分析，制備。 2、lobar低壓柱層析；小于5個(gè)大氣（cplc）。 3、中壓柱層析：520個(gè)大氣壓。 4、快速層析；2個(gè)大氣壓。77（三）根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離（吸附層析） 吸附層析在天然產(chǎn)物分離和精制中，應(yīng)用十分廣泛，主要以固一液吸附層析為主，分為物理吸附，化學(xué)吸附和半化學(xué)吸附。 物理吸附（表面吸附）；是通過(guò)分子間引力和互作用引起。78 特點(diǎn)； 無(wú)選擇性，是通過(guò)吸附解吸附再吸附過(guò)程。是最常用的方法之一，常用硅膠，氧化鋁，活性炭為吸附劑，分為極

32、性吸附劑和非極性吸附劑。79 化學(xué)吸附：酸堿相互作用引起。如硅膠上有oh，顯酸性，與生物堿發(fā)生吸附，或堿性氧化鋁與酸性成份，如；黃酮等發(fā)生的吸附，有選擇性，吸附力強(qiáng)，不易洗脫，有時(shí)甚至洗不下來(lái)，所以，不常用。80半化學(xué)吸附：是通過(guò)氫鍵作用產(chǎn)生，常用吸附劑為聚酰胺，對(duì)一些含酚oh的化合物如；黃酮，蒽醌類等，吸附力較強(qiáng)，在分離黃酮類化合物時(shí)常用。81以下側(cè)重介紹物理吸附 1、物理吸附的基本規(guī)律 相似者易于吸附。 固液吸附； 吸附劑，溶質(zhì)，溶劑三者統(tǒng)稱為吸附過(guò)程的三要素，所以，分離能否成功，先要考慮成份的性質(zhì)，選擇吸附劑，洗脫劑是至關(guān)重要的。82（1）硅膠； 通式，sioxh2o 分子中具有硅氧烷交

33、鏈結(jié)構(gòu)，因?yàn)楣璐蓟街饕l(fā)生在醇-oh上，吸附性能主要與醇-oh有關(guān)，硅-oh通過(guò)氫鍵與水結(jié)合而吸附水份，而影響硅膠的吸附性能，硅-oh與水形成氫鍵越少，吸附效果越好，吸水多吸附力下降。 當(dāng)水達(dá)到17時(shí)，不具吸附力，所以，此時(shí)硅膠需要活化。（活化；使吸附劑吸附力增大的過(guò)程）。sio siohoooo83 硅膠活化： 加熱除去水份，一般在100一120烘1-4小時(shí)，溫度過(guò)高則發(fā)生脫水，失效。 以硅膠活性強(qiáng)弱可分為： 活 性 i級(jí) ii級(jí) lli級(jí) 含水量 0 12 15 硅膠系酸性吸附劑（硅oh），與堿性成份結(jié)合牢固（化學(xué)吸附），不易洗脫，所以，一般不用硅膠分離生物堿。84 用途： 主要用于

34、中等分子量，中性或酸性化合物。 極性吸附劑，因它的吸附能力與含水量有關(guān)，因此，又稱極性吸附劑或親水性吸附劑。85 （2）氧化鋁（al2o3）： 兩性氧化物，一般常含有na2co3而呈堿性，al2o3的吸附力也與含水量有關(guān)，含水量高，吸附力下峰，含水量低，吸附力增大，因此，亦為極性吸附劑，多用于堿性成份分離，但有時(shí)可使醛、酮、酯等發(fā)生次極化反應(yīng)。86 分 級(jí)： 活 性；i級(jí) li級(jí) lli級(jí) iv級(jí) v級(jí) 含水量：1 3 6 10 15 活化，用烘干的方法，一般是在1500c，烘3小時(shí)，可達(dá)34級(jí)，400 0c，烘6小時(shí)，可達(dá)12級(jí)。 吸附劑的粒度：吸附主要發(fā)生在吸附劑的表面上，理論上粒越細(xì)越，

35、比表面積越大，吸附效果越好， 但實(shí)際上，太細(xì)，流速太慢，易使譜帶擴(kuò)散，一般層析柱，料度在100目一120目之間，實(shí)際上硅膠常用200目一300目。87 硅膠和氧化鋁都是極性吸附劑，故有以下共同特點(diǎn)： 對(duì)極性物質(zhì)吸附力強(qiáng)，符合“相似者易于吸附”原則，故極性強(qiáng)的成份優(yōu)先吸附。 溶劑（洗脫劑），極性弱，洗脫力下降，表現(xiàn)在吸附劑對(duì)成份吸附力增強(qiáng)。 原因是：溶劑與溶質(zhì)爭(zhēng)奪吸附劑表面，另一方面，對(duì)溶質(zhì)的溶解。 以強(qiáng)極性溶劑洗脫，絕大多數(shù)成份均可被置換下來(lái)。（如甲醇）。88 （3）活性炭； 與上述兩種情況不同，其吸附性與水無(wú)關(guān)，因此，屬非極性吸附劑或疏水性吸附劑。 處理；先用鹽酸洗滌，再用乙醇洗，水洗，于8

36、0 0c烘干即可。 用于水溶性成份的分離，如氨基酸，糖類。89 缺點(diǎn)：太黑，影響視線。 在溶劑中的吸附力； 水甲醇乙醇有機(jī)溶劑 （洗脫時(shí)洗脫力相反） 吸附力與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系， 吸附力：芳香族脂肪族， 大分子小分子， 極性基團(tuán)多極性基團(tuán)少的。90 2、極性及其強(qiáng)弱的判斷能否有效分離，除選擇吸附劑和洗脫劑外，還有一要素溶質(zhì)的性質(zhì)，其極性是支配吸附過(guò)程的一個(gè)要素，往往與電荷的不對(duì)稱程度，偶極矩，極化度，介電常數(shù)等因素相對(duì)應(yīng)， 其判斷方法一般有以下幾點(diǎn)。91 對(duì)極性吸附劑而言： （1）吸附力與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系， ch2chch=choch3cooch3=cochoshnh2ohcooh 極性增強(qiáng) 被

37、分離物質(zhì)的極性基團(tuán)越多，吸附能力越強(qiáng)。 （2）雙鍵，共軛雙鍵越多，吸附力越強(qiáng)。 （3）分子內(nèi)部狀態(tài)，取代基的位置，空間結(jié)構(gòu)，如：92 （4） 溶劑的極性，大小順序：水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿苯石油醚 柱層析用的溶劑稱洗脫劑，薄層析用的溶劑稱展開(kāi)劑。 99 2.與形成氫鍵的基團(tuán)的位置有關(guān)： 原因是分于內(nèi)形成氫鍵，減弱了對(duì)聚酰胺的吸附，故易于洗脫。ohohohohohhocoohcoohoh100 3、芳香化程度越高，吸附力越強(qiáng)（共軛程度）。 ohohoh101 以上是化合物本身對(duì)吸附作用的影響，那么，在聚酰胺層析中，還有另一重因素，即溶劑通過(guò)與溶質(zhì)爭(zhēng)奪吸附劑表面，從而改變了成份對(duì)聚酰胺的吸附，有下列

38、幾個(gè)途徑；102 （1）溶劑通過(guò)與溶質(zhì)形成氫鍵而將溶質(zhì)從聚酰胺表面上拉下來(lái)，解吸附。 （2）溶劑與溶質(zhì)爭(zhēng)奪聚酰胺表面，而將溶質(zhì)置換下來(lái)，解吸附。 因此，溶劑無(wú)論與溶質(zhì)，還是與聚酰胺形成氫鍵越強(qiáng)，其洗脫能力就越強(qiáng)。不同溶劑對(duì)聚酰胺層析中洗脫能力如下： 水甲醇乙醇丙酮稀堿二甲基甲酰胺尿素水溶液 洗脫力增強(qiáng) 吸附力增強(qiáng) （3）應(yīng)用；主要用于酚類，黃酮類，其它類也有應(yīng)用，但相對(duì)少些。103 （四）根據(jù)分子量大小差別進(jìn)行分離（疑膠過(guò)濾法、凝膠滲透層析，分子篩過(guò)濾，排阻層折）天然產(chǎn)物分子大小各異，幾十幾百，因此，可根據(jù)分子量大小進(jìn)行分離，常用的方法有透析注，凝膠過(guò)濾法，超濾法，超速離心法，以上幾種方法中，

39、凝膠過(guò)濾法應(yīng)用最多，下面著重介紹一下凝膠過(guò)濾法。104 1、原理 根據(jù)分子量大小差別進(jìn)行分離，其過(guò)程是利用分子大小不同，象過(guò)篩一樣，將大小不同的分子分開(kāi)，故稱分子篩，該法所用的載體種類較多，常用的有葡聚糖凝膠（sephadex g）及羥丙基葡聚糖凝膠（sephadex lh20）。 以葡聚糖凝膠為例，說(shuō)明其過(guò)程， 葡聚糖凝膠在水中不溶，但可以溶漲，形成球狀顆粒，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即顆粒內(nèi)有孔，裝入柱后，于上部加入樣品，當(dāng)用洗脫劑進(jìn)行洗脫時(shí)，如圖；105 葡聚糖凝膠；是由葡聚糖（右旋糖酐）和甘油通過(guò)醚鍵相交聯(lián)而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。教材中介紹了幾種凝膠，葡聚糖凝膠和羥丙基葡聚糖凝膠（sephadex-lh-

40、20）自己看 sephadex lh-20是由sephadex-g25經(jīng)羥丙基處理后的產(chǎn)物。106 （五）利用物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離（離子交換樹(shù)脂法） 具有酸堿性的成份，在水中可呈解離狀態(tài)，或調(diào)整ph使其解離，可以通過(guò)電泳和離子交換樹(shù)脂法進(jìn)行分離，常用離子交換樹(shù)脂法。本章主要介紹：107 1、原理 根據(jù)物質(zhì)的解離度不同進(jìn)行分離，以離子交換樹(shù)脂為固定相，以水或與水混溶的溶劑作流動(dòng)相，具有酸堿性的成份，在水中可呈離子狀態(tài)或調(diào)整ph使其解離，當(dāng)流動(dòng)相通過(guò)樹(shù)脂時(shí)，溶液中呈離子狀態(tài)的組份被樹(shù)脂吸附，交換，而呈分子狀態(tài)的組份不被樹(shù)脂交換而流出，達(dá)到分離目的。主要有以下幾點(diǎn)：108 1、特點(diǎn)：（1）選擇性

41、，親合力大小不同而分離。（2）解離度差別進(jìn)行分離，控制流動(dòng)相的ph，可使不同組份以離子或游離形式出現(xiàn)分離。（3）形成絡(luò)離子后，再進(jìn)行離子交換。如糖類為中性分子，不發(fā)生交換，但可在硼酸中形成硼酸絡(luò)離子，不同的糖形成的硼酸絡(luò)離子穩(wěn)定性不同，通過(guò)交換樹(shù)脂分離。109 2、溶劑的選擇 （1）酸，堿性不同的溶劑。 如生物堿，用堿處理生物堿游離，有機(jī)溶劑萃取，也可用ph梯度法。 （2）離子強(qiáng)度，競(jìng)爭(zhēng)性離子。（同離子效應(yīng)）110 3、離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 離子交換樹(shù)脂的核，是由苯乙烯通過(guò)二乙烯苯為交聯(lián)劑聚合而成的球形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，外觀呈球形顆粒，不溶于水，但可在水中溶漲，其主要性能有兩個(gè)方面；（結(jié)構(gòu)見(jiàn)p33

42、）111 （1）交聯(lián)度 交聯(lián)度大，則網(wǎng)孔小，質(zhì)地密，水中不易溶漲，交聯(lián)度小，網(wǎng)孔大，質(zhì)地疏松，水中易于澎漲，不同交聯(lián)度適用于不同大小的分子。表示離子交換樹(shù)脂中交聯(lián)劑的含量，常以百分比表示，分為三個(gè)等級(jí)。（見(jiàn)p33表）112 以離子交換基團(tuán)不同，又分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂， 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂； 陰離子交換樹(shù)脂 （3）交換能力可用交換當(dāng)量表示；一克干樹(shù)脂可交換離子的毫克當(dāng)量數(shù) （2）交換基團(tuán) 強(qiáng)堿型（n（ch3）3cl） 弱堿型（nh2，nh） 強(qiáng)酸型（so3h），磺酸型離子交換樹(shù)脂 弱酸型（cooh）， 或（po3h2）113 （4）應(yīng)用 用于不同電荷的離子分離，離子和分子分離。 相同電

43、荷離子的分離，相同電荷的離子因其酸堿強(qiáng)弱不同，可采用不同ph溶劑洗脫分離。114第四節(jié) 結(jié)構(gòu)研究法 結(jié)構(gòu)研究是天然藥物化學(xué)的一項(xiàng)主要內(nèi)容，通過(guò)前述的提取分離得到的化合物，接下來(lái)的一項(xiàng)主要工作就是結(jié)構(gòu)測(cè)定。只有在搞清結(jié)構(gòu)的 基 礎(chǔ) 上 ， 才 能 有 效 研 究 其 構(gòu) 效 關(guān) 系 ， 結(jié)構(gòu)改造，開(kāi)發(fā)新藥。 但是，天然有效成份往往含量很低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，（與合成藥物不同，因其己知結(jié)構(gòu)，可以預(yù)測(cè)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)），所以，其結(jié)構(gòu)測(cè)定多相當(dāng)困難，為正確確定一個(gè)化合物結(jié)構(gòu)，要從多方面信息來(lái)分析。115 一、純度測(cè)定 1. 外觀：顏色，晶形。 2. 熔點(diǎn)：敏銳的熔點(diǎn)。 3. 確定純度，一般要求用同一種溶劑進(jìn)行三次重

44、結(jié)晶，mp不變。紙層折，薄層析用三種不同溶劑展開(kāi)，一個(gè)斑點(diǎn)。 4、有時(shí)也用氣相層析或高效液相層折（hplc）。116 二、結(jié)構(gòu)研究的主要程序 1、初步推定化合物的類型。（1）觀察在提取，分離過(guò)程中的行為，（2）測(cè)定有關(guān)理化性質(zhì)，如ph，溶解度及層析行為，灼燒試驗(yàn)，化學(xué)定性反應(yīng)。（3）結(jié)合文獻(xiàn)。1172、分子式確定，不飽和度，可采用質(zhì)譜法3、確定分子中的官能團(tuán)，結(jié)構(gòu)片斷，由ir，uv，ms和nmr光譜等方法。4、確定平面結(jié)構(gòu)，連接結(jié)構(gòu)片斷，排除不合理的結(jié)構(gòu)，可與有關(guān)相近似的化合物比較，必要時(shí)，可通過(guò)化學(xué)合成來(lái)驗(yàn)證。5、確定分子的立體結(jié)構(gòu)，cd譜或ord譜（元二色散和旋光譜）由noe或2dnmr譜

45、， x射線單晶衍射，化學(xué)合成6、文獻(xiàn)對(duì)照118 三、結(jié)構(gòu)研究中采用的主要方法 結(jié)構(gòu)測(cè)定方法，主要是以光譜法，如；ms，分子式，ir：官能團(tuán)，下面主要介紹一下旋光譜。119（一）、確定分子式、計(jì)算不飽和度（二）、質(zhì)譜ei-ms 電子轟擊質(zhì)譜 esi-ms 電噴霧電離質(zhì)譜fab-ms 快速原子轟擊電離 質(zhì)譜 fd-ms 場(chǎng)解析電離質(zhì)譜120（二）、紅外光譜（ir） 分子振動(dòng)能級(jí)譜 33003000 弱吸收 烯氫、芳?xì)?、c=n 強(qiáng)吸收o-h、n-h 30002700 飽和c-h 24002100 不飽和三鍵 19001650 c=o及其衍生物 16801500 c=c及芳香核骨架震動(dòng)、c=n等 15

46、001300 飽和c-h面內(nèi)彎曲振動(dòng) 1000650 不飽和c-h面外彎曲振動(dòng)121（三）、紫外可見(jiàn)吸收光譜 (uv)電子躍遷而產(chǎn)生的電子能級(jí)譜解決不飽和共軛體系化合物的問(wèn)題近uv200400 nm 遠(yuǎn)uv 炔氫 烷氫 1250.9-c-ch3 1.8-c=c-ch32.1-coch3 3.0-nch3 3.7-och3 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 011 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-cooh -cho ar-h -c=c-h 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的化學(xué)位移大致范圍常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的化學(xué)位移大致范圍（要求熟記）（要求熟記） (ppm)(ppm) 推斷化合物的結(jié)構(gòu)（含推斷化合物

47、的結(jié)構(gòu)（含1h1h核基團(tuán)的結(jié)構(gòu)）核基團(tuán)的結(jié)構(gòu)） 126b 偶合常數(shù)j (coupling constant) 偕 偶 j=16hz左右 鄰 偶 j=68hz 遠(yuǎn)程偶合 j=13hz 127裂分裂分 符合 n+1 規(guī)律 ( n = 磁等同質(zhì)子的數(shù)目 ) 用偶合常數(shù)（用偶合常數(shù)（j j）表示）表示 峰裂分的數(shù)目 峰裂分的距離 不同系統(tǒng)偶合常數(shù)不同系統(tǒng)偶合常數(shù) (j hz) (j hz) 大小大小s 單峰 d 雙峰 t 三重峰 q 四重峰 m 多重峰 128 芳環(huán)芳環(huán) j j鄰鄰610hz610hz j j間間 03hz03hz j j對(duì)對(duì)01hz01hz 雙鍵雙鍵 j j順順711 hz711 h

48、z j j反反1218 hz1218 hz環(huán)己烷環(huán)己烷jaa 1013hz ( =180 jaa 1013hz ( =180 o o ) )jae 25hz ( =60jae 25hz ( =60 o o ) )jee 25hz ( =60jee 25hz ( =60 o o ) )129 c 積分曲線 也稱積分面積，與分子中的總質(zhì)子數(shù)相當(dāng)。 1302、碳核磁共振光譜(cmr)131a 化學(xué)位移 a范圍為1250ppm，分辨率高 b.影響化學(xué)位移的因素 c雜化方式(sp3、sp2、sp) 一般 sp2 sp sp3 132不同不同 1313c c 核核cc大小與大小與13c 核所處的化學(xué)環(huán)境（

49、周圍核所處的化學(xué)環(huán)境（周圍電子云密度）有關(guān)電子云密度）有關(guān) 用于用于1313c c 核類型的推斷核類型的推斷 ( c ppm )( c ppm ) 150220( c=o)150220( c=o) 200 150 100 50 0200 150 100 50 0 c=c arc=c ar 5080 (c-o)5080 (c-o) 飽和碳原子（飽和碳原子（060060） 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)1313c c 核核cc的大致范圍的大致范圍 ( ( 要求熟記要求熟記 ) ) 133c、基本圖譜i.一維圖譜 a. 噪音去偶譜:也叫全氫去偶(com)或?qū)拵ヅ迹?bbd） b.選擇氫核去偶譜（selectiv

50、e proton decoupling spectrum，spd) 134c. noe效應(yīng) 選擇的照射一種質(zhì)子使其飽和，則與該質(zhì)子在立體空間位置上接近的另一個(gè)或數(shù)個(gè)質(zhì)子信號(hào)強(qiáng)度增高的效應(yīng)稱為核overhauser效應(yīng)，簡(jiǎn)稱noe。是確定分子中某些基團(tuán)的位置，立體構(gòu)型和優(yōu)勢(shì)構(gòu)象的重要手段之一。135 d. dept: 系通過(guò)改變1h 核的脈沖寬度（）或設(shè)定不同的弛豫時(shí)間，使不同類型的13c 信號(hào)在圖譜上呈單峰形式分別朝上或向下伸出。 = 135 時(shí) 季c信號(hào)消失 ch3, ch ch2 = 90 時(shí) 季c信號(hào)消失 ch3 , ch2信號(hào)消失 ch = 45 時(shí) 季c信號(hào)消失，其它都向上 136i

51、i.二維圖譜(2d-nmr) a. 1h -1h cosy 1h 1h 相關(guān)譜 b hmqc譜 （ 1h檢測(cè)的異核多量子相干試驗(yàn)） 1h 13c 近程相關(guān)（一般為兩根鍵） 相當(dāng)于1h - 13c cosy 3 hmbc譜 （1h 13c 遠(yuǎn)程相關(guān)譜） 一般觀察到的為二至三個(gè)鍵的1h 13c 偶合 1371 1h -1h cosy 即1h 1h 相關(guān)譜hhcoccoo hhch2oo ho ho hho123456789123456789138hhcoccoohhch2oohohohho1234567891234567891392 hmqc譜 （ 1h 13c 近程相關(guān)）hhcoccoo hhc

52、h2oohohohho1234567891234567891403 hmbc譜 （1h 13c 遠(yuǎn)程相關(guān)譜）hhcoccoo hhch2oo ho ho hho123456789123456789141 4 noesy譜（1h 核之間的noe相關(guān)） 為了在二維圖譜上觀察noe效應(yīng)而開(kāi)發(fā)出來(lái)的新技術(shù)。在其譜中，不僅空間相近的質(zhì)子間noe效應(yīng)可以觀測(cè)到，而且還能作為相關(guān)峰出現(xiàn)在圖譜上。142 旋光譜（opticol rotation opticol rotation dispersion orddispersion ord） 1、旋光譜的種類 非對(duì)稱化合物分子能使平面偏振光的振動(dòng)面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，稱之為

53、旋光性。 這種旋轉(zhuǎn)角度隨光的波長(zhǎng)而變化，如果以旋光度或摩爾旋光m為縱坐標(biāo)，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)進(jìn)行作圖，即可得到一條曲線，稱為旋光譜。常見(jiàn)的有以下兒種類型。143 （1）平坦曲線，分子中有不對(duì)稱c，但無(wú)發(fā)色團(tuán)，如圖：有正負(fù)之分：隨波長(zhǎng)變長(zhǎng)，曲線下降，為正性曲線。 隨波長(zhǎng)變長(zhǎng)，曲線升高、負(fù)性曲線。00a 振幅b 幅寬144 （2）單純cotton效應(yīng)曲線，若光學(xué)分子中還有發(fā)色團(tuán)時(shí)，其ord譜發(fā)生異常，出現(xiàn)峰和谷，稱為cotton效應(yīng)。亦有正負(fù)之分。 正cotton效應(yīng)曲線，先谷后峰。（谷在短波長(zhǎng)處） 負(fù)cotton效應(yīng)曲線，先峰后谷。（谷在長(zhǎng)波長(zhǎng)處）145 （3） 復(fù)合cotton效應(yīng)，即一個(gè)ord譜

54、中，出現(xiàn)兩個(gè)以上峰和谷的曲線，稱復(fù)合cotton 效應(yīng)。146 2、旋光譜的測(cè)定意義 旋光譜及其cotton效應(yīng)，對(duì)測(cè)定分子的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)，有著重要意義，最重要是用于測(cè) 定具有環(huán)己體系的化合物，如：甾體，三萜類，其構(gòu)型不同，旋光譜有較大區(qū)別，因此，可根據(jù)ord譜推測(cè)分子的構(gòu)型和構(gòu)象。就其方法中最主要的是飽和環(huán)己酮的八區(qū)律規(guī)則，下面著重介紹八區(qū)律及其應(yīng)用。147 3、八區(qū)律及其應(yīng)用 c=o本身有對(duì)稱因素，不具有光學(xué)活性，但當(dāng)其處于不對(duì)稱分子中時(shí)，受分子中不對(duì)稱因素影響，誘發(fā)成為一個(gè)新的不對(duì)稱中心，即呈光學(xué)活性，導(dǎo)致ord在270，310處出現(xiàn)cotton效應(yīng)，所以，=c=o距不對(duì)稱中心越近，則效

55、應(yīng)越顯著，當(dāng)這些不對(duì)稱中心的構(gòu)型發(fā)生變化時(shí)，其ord譜的cotton效應(yīng)也隨之變化，八區(qū)律總結(jié)了這些規(guī)律，對(duì)研究環(huán)己酮和甾體類的構(gòu)型有著重要意義。 在環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)圖上，可以畫(huà)出三個(gè)垂直的平面，將其分成八個(gè)區(qū)域（見(jiàn)下圖），以c平面為界，前面稱前區(qū)，平面后稱后區(qū)，每一區(qū)又被a，b平分為四個(gè)區(qū)?？梢?jiàn)，前區(qū)除=c=o的o外，很少有其它原子，主要都落在后四區(qū)內(nèi)，這里這樣為方便起見(jiàn)，采用投影圖表示。148 c平而前四區(qū) c平面后四區(qū)cabo-+-+-654321o234561o149 旋光分擔(dān)的幾個(gè)規(guī)律； 1、位于分割面上的幾個(gè)原子無(wú)旋光分擔(dān)。 2、位于對(duì)稱面上的兩個(gè)原子的旋光可以抵消。 3、原子旋光分擔(dān)大小為hclbrf 4、c2及c6上橫鍵取代基，幾乎在a平面上，其旋光影響很小，可以忽略，但堅(jiān)鍵上影響則顯著。 例：（） 異薄荷酮，可能有兩種構(gòu)型， oo150 平衡時(shí)構(gòu)象如下： （） 薄荷酮的兩種可能的構(gòu)型 相應(yīng)的構(gòu)象平衡體系，八區(qū)律旋光分擔(dān)與cotton效應(yīng)的性質(zhì)如下所示； 8a 8b 9a 9b 正性8a 負(fù)性8b 負(fù)性9a 正性9boooooooo151 相應(yīng)的八區(qū)律分布圖和cotton效應(yīng)的性質(zhì) （） 異薄荷酮：cotton效應(yīng)，正性。 （） 異薄荷醇的ord譜線152 實(shí)側(cè)為正性cotton效應(yīng)，以上負(fù)性cotton效應(yīng)的構(gòu)象可以排除，從圖可以看出，振幅很大，cotton效應(yīng)