第四章醌類化合物PPT學習教案

1、會計學1第四章醌類化合物第四章醌類化合物一、結構類型一、結構類型二、理化性質二、理化性質三、提取分離三、提取分離四、結構鑒定四、結構鑒定五、生物活性五、生物活性第四章第四章 醌類化合物醌類化合物第1頁/共82頁（一）苯醌類（一）苯醌類（二）萘醌類（二）萘醌類（三）菲醌類（三）菲醌類（四）蒽醌類（四）蒽醌類 1 1、蒽醌衍生物、蒽醌衍生物 2 2、蒽酚衍生物、蒽酚衍生物 3 3、二蒽酮類衍生物、二蒽酮類衍生物 4 4、C-C-糖基衍生物糖基衍生物一、結構類型一、結構類型第2頁/共82頁一、苯醌（一、苯醌（benzoquinonesbenzoquinones）常有常有-OH-OH、-OCH-OCH

2、3 3、- CH- CH3 3等等基團取代?；鶊F取代。一、結構類型一、結構類型第3頁/共82頁162534O8O7鄰苯醌（鄰苯醌（ ortho-）天然苯醌類化合物多為天然苯醌類化合物多為黃色或橙黃色黃色或橙黃色結晶體。結晶體。OO一、結構類型一、結構類型第4頁/共82頁OOHOOH(CH2)10CH32，6-二甲氧基苯醌二甲氧基苯醌信筒子醌信筒子醌OOOCH3H3CO一、結構類型一、結構類型第5頁/共82頁OOOOOO1234567891031234567812345678但目前從自然界得到的幾乎均為但目前從自然界得到的幾乎均為-萘醌類。萘醌類。 按理論，結構上有按理論，結構上有(1,4)(1

3、,4)，(1,2)(1,2)，mphi(2,6) mphi(2,6) 三三種種類型萘醌。類型萘醌。一、結構類型一、結構類型第6頁/共82頁中藥中的萘醌多帶有羥基，多呈橙色至黃色。一些中藥中的萘醌多帶有羥基，多呈橙色至黃色。一些化合物具有較強的生理活性?；衔锞哂休^強的生理活性。胡桃醌胡桃醌( juglone)( juglone)存在于核桃未成熟的果皮（青皮存在于核桃未成熟的果皮（青皮）中，有抗出血的活性，共存的其幾種還原衍生物，都）中，有抗出血的活性，共存的其幾種還原衍生物，都有抗菌的生物活性，如有抗菌的生物活性，如-氫化胡桃醌及其氫化胡桃醌及其4-4-葡萄糖苷等葡萄糖苷等。OOOHOHOOH

4、O胡桃醌胡桃醌一、結構類型一、結構類型第7頁/共82頁柿樹的新鮮根中含有多種萘醌的衍生物包括藍雪柿樹的新鮮根中含有多種萘醌的衍生物包括藍雪醌醌(plumbgin)(plumbgin)，7-7-甲基胡桃醌和一些萘醌的二聚物和甲基胡桃醌和一些萘醌的二聚物和四聚物。其中藍雪醌有刺激性臭氣，并能刺激皮膚發(fā)泡四聚物。其中藍雪醌有刺激性臭氣，并能刺激皮膚發(fā)泡，為一種植物抗菌素，曾供臨床靜脈給藥以治療葡萄球，為一種植物抗菌素，曾供臨床靜脈給藥以治療葡萄球菌感染所引起的癤和痤瘡。菌感染所引起的癤和痤瘡。一、結構類型一、結構類型第8頁/共82頁 也有不含羥基的萘也有不含羥基的萘 醌衍生物，維生素醌衍生物，維生素

5、K K類即是一例。例類即是一例。例如維生素如維生素K K1 1和和K K2 2。 維生素維生素K1K1和和K2K2的主要作用是能促進血液的凝固，所的主要作用是能促進血液的凝固，所以可用作止血劑。以可用作止血劑。 在研究維生素在研究維生素K1K1和和K2K2及其衍生物的化學構造與凝血及其衍生物的化學構造與凝血作用的關系時，發(fā)現(xiàn)作用的關系時，發(fā)現(xiàn)2-2-甲基甲基-1-1，4-4-萘醌具有更強的凝血萘醌具有更強的凝血能力，稱之為維生素能力，稱之為維生素K3K3，維生素，維生素K3K3是油溶性維生素是油溶性維生素。 OOCH3Hn OOC H3一、結構類型一、結構類型第9頁/共82頁三、菲醌三、菲醌(

6、phenanthraquinones)(phenanthraquinones)類類天然菲醌衍生物主要包括天然菲醌衍生物主要包括鄰醌鄰醌及及對醌對醌兩大類。唇形科植兩大類。唇形科植物物丹參丹參具有活血化瘀、消炎抗菌、抗腫瘤、擴張血管等具有活血化瘀、消炎抗菌、抗腫瘤、擴張血管等多種作用，近幾十年來，中日學者深入研究，從中得到多種作用，近幾十年來，中日學者深入研究，從中得到了幾十種菲醌衍生物。了幾十種菲醌衍生物。OOOO鄰醌對醌一、結構類型一、結構類型第10頁/共82頁 丹參中的醌類化合物具有抗菌及擴張冠狀動脈的作用，丹參中的醌類化合物具有抗菌及擴張冠狀動脈的作用，是中藥丹參的主要有效成分，總丹參酮

7、可用于治療金黃是中藥丹參的主要有效成分，總丹參酮可用于治療金黃色葡萄球菌等引起的癤，癰，蜂窩組織炎、痤瘡等疾病色葡萄球菌等引起的癤，癰，蜂窩組織炎、痤瘡等疾病。由丹參酮。由丹參酮IIII制得的丹參酮制得的丹參酮IIII磺酸鈉注射液可增加磺酸鈉注射液可增加冠脈流量，臨床上治療冠心病、心肌梗塞有效。冠脈流量，臨床上治療冠心病、心肌梗塞有效。 OOOROHOOCH2OH丹參 酮 IIA R=H丹參 酮 IIA 磺 酸 鈉 鹽 R=-SO3Na丹參 新 酮 甲一、結構類型一、結構類型第11頁/共82頁OO123456789101，4，5，8-2，3，6，7位位 9，10meso位位四、蒽醌類四、蒽醌類

8、蒽醌類成分包括蒽醌衍生物及其不同還原程度的產物，蒽醌類成分包括蒽醌衍生物及其不同還原程度的產物，如：如：氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。一、結構類型一、結構類型第12頁/共82頁OOOOHOOHHOHO蒽醌蒽醌氧化蒽酚氧化蒽酚蒽酮蒽酮蒽酚蒽酚一、結構類型一、結構類型第13頁/共82頁OOOHOHCH3OH( (一）、蒽醌衍生物一）、蒽醌衍生物一、結構類型一、結構類型第14頁/共82頁OOOR1OR2CH3OOOOHCH3GluMeOGluOOOHOHR1R2大黃 酚葡 萄糖苷 glu H大黃 酚-1-O- H glu -D-葡 萄糖苷R1 R2大黃 素 甲 醚 -8

9、-O- -D-龍 膽雙 糖 R1 R2大 黃 酚 H CH3大 黃 素 OH CH3大 黃 素 甲 醚 OCH3 CH3蘆 薈 大 黃 素 H CH2OH大 黃 酸 H COOH第15頁/共82頁OOOHOH茜草素茜草素一、結構類型一、結構類型第16頁/共82頁OOO HOSn,HclSn,Hcl還原還原蒽酚蒽酚蒽酮蒽酮一、結構類型一、結構類型第17頁/共82頁一、結構類型一、結構類型第18頁/共82頁HOCOOHOOHOHOOCOOHglcglcHSennoside 一、結構類型一、結構類型第19頁/共82頁HOCOOHOOHOHOOCOOHglcglcHOO HO HCOOHH.OOHOH

10、COOHO水解水解O大黃酸大黃酸一、結構類型一、結構類型第20頁/共82頁一、結構類型一、結構類型第21頁/共82頁（四）（四）C-C-糖基衍生物糖基衍生物是蒽醌的碳苷，即糖作為側鏈通過是蒽醌的碳苷，即糖作為側鏈通過C-CC-C鍵直接與鍵直接與蒽環(huán)相連。例如蘆薈致瀉的主要有效成分蘆薈蒽環(huán)相連。例如蘆薈致瀉的主要有效成分蘆薈苷苷(barbaloin)(barbaloin)即屬此類化合物。即屬此類化合物。OCH2OHOHOHOHOHOHOCH2OHCH3蘆薈苷蘆薈苷一、結構類型一、結構類型第22頁/共82頁OOHOHCH3OOHOHCH3OHOHOOHOHCH3OOHOHCH2OHOHOHhype

11、ricinpseudohypericin金絲桃屬某些植物如貫葉連翹、小連翹中含有的金絲桃金絲桃屬某些植物如貫葉連翹、小連翹中含有的金絲桃素素(hypericin)(hypericin)、假金絲桃素、假金絲桃素(pseudohypericin)(pseudohypericin)均為均為萘駢二蒽酮衍生物萘駢二蒽酮衍生物一、結構類型一、結構類型第23頁/共82頁二、理化性質二、理化性質（一）物理性質（一）物理性質 1.1.性狀性狀 2.2.升華性、揮發(fā)性升華性、揮發(fā)性 3.3.溶解度溶解度（二）化學性質（二）化學性質 1.1.酸性酸性 2.2.顏色反應顏色反應第24頁/共82頁1.1.性狀性狀 顏色

12、顏色 無無r-OHr-OH近乎于無色近乎于無色 助色團越多，顏色越深助色團越多，顏色越深 如如：黃黃、紅紅、橙橙、等等 多為有色晶體多為有色晶體 存在狀態(tài)：苯醌、萘醌存在狀態(tài)：苯醌、萘醌多以游離狀態(tài)存在；多以游離狀態(tài)存在； 蒽醌類蒽醌類則往往結合成苷而存在于植物中則往往結合成苷而存在于植物中。（一）物理性質（一）物理性質二、理化性質二、理化性質第25頁/共82頁3.3.溶解度溶解度 H H2 2O MeOH EtOH EtO MeOH EtOH Et2 2O CHClO CHCl3 3游離醌游離醌 + + + + + + + +成成 苷苷 + +（熱）（熱） + + + + 2.2.升華性、揮

13、發(fā)性升華性、揮發(fā)性 小分子的苯醌、萘醌類具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣小分子的苯醌、萘醌類具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾，可據(jù)此進行提取、精制工作。蒸餾，可據(jù)此進行提取、精制工作。游離的醌類多具游離的醌類多具有升華性，蒽衍生物在常壓下加熱即能升華。有升華性，蒽衍生物在常壓下加熱即能升華。二、理化性質二、理化性質第26頁/共82頁OOOHOOOH溶于溶于5%NHCO31.1.酸性酸性 Ar-OHAr-OH的存在的存在顯酸性顯酸性用于堿提酸沉用于堿提酸沉分子中分子中Ar-OHAr-OH的數(shù)目、位置不同則酸性強弱有差異的數(shù)目、位置不同則酸性強弱有差異（二）化學性質（二）化學性質二、理化性質二、理化性質第27頁/

14、共82頁OOOHOOOH溶于溶于5%N2CO3溶于溶于5%NOH二、理化性質二、理化性質第28頁/共82頁溶于溶于5%NHCO3溶于溶于5%N2CO3溶于溶于1%NOH溶于溶于5%NOH二、理化性質二、理化性質第29頁/共82頁醌類醌類醛及鄰二硝基苯醛及鄰二硝基苯OH-紫色化合物紫色化合物2 2 顏色反應：顏色反應：（1 1） Feigl reaction:Feigl reaction:醌類衍生物在醌類衍生物在堿性條件堿性條件下加熱能迅速與下加熱能迅速與醛類及鄰二硝基醛類及鄰二硝基苯苯反應生成反應生成紫色紫色化合物。在這個反應中醌類在反應前后化合物。在這個反應中醌類在反應前后并無變化，只起傳遞

15、電子的作用。并無變化，只起傳遞電子的作用。二、理化性質二、理化性質第30頁/共82頁OO+2HCHO+2OH-HOHOH+2HCOO-醛類堿氫醌OHOH+NO2NO2OOH-OO+NO2NO-鄰二硝基苯氧化劑還原劑催化劑紫紫色色25% Na2CO34% HCHO5%鄰二硝基苯紫色紫色樣品液1滴 (in 水或苯) 1 4第31頁/共82頁（2 2）無色亞甲藍顯色試驗）無色亞甲藍顯色試驗苯醌、萘醌苯醌、萘醌區(qū)別于蒽醌區(qū)別于蒽醌醌類衍生物層析展開后，噴以醌類衍生物層析展開后，噴以無色亞甲蘭溶液無色亞甲蘭溶液，若出現(xiàn)若出現(xiàn)蘭色蘭色斑點斑點 可能含苯醌或萘醌可能含苯醌或萘醌不不顯色不顯色顯色不顯色 可能

16、含蒽醌可能含蒽醌TLC、PPC顯色劑顯色劑無色亞甲蘭試劑苯醌、萘醌二、理化性質二、理化性質第32頁/共82頁.Borntragers反應 羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅 紫紅色的反應。紫紅色的反應。 反應機理如下：反應機理如下：(博恩特雷格反應)二、理化性質二、理化性質第33頁/共82頁OOOHOOOOOO-顯紅色顯紅色OH-OOOHOOOOOO-顯紅色OH-形成了新的共軛體系形成了新的共軛體系二、理化性質二、理化性質第34頁/共82頁中藥粉 末0.1g10%硫酸 5ml2- 10H+H2O放 冷加乙醚2mlH+H2OEt2O5%NaOH 1mlEt2OH2OOH-黃黃無色無

17、色紅色紅色檢查中藥中蒽醌類成分二、理化性質二、理化性質第35頁/共82頁OOOO活性次甲 基試劑在氨堿性下（ 丙 二酸酯、乙酰醋 酸脂/醇液）蘭蘭綠綠色色蘭蘭紫紫色色或+ +醌環(huán) 上未取代位置二、理化性質二、理化性質第36頁/共82頁OOOOOOMgOOOOHOOOOHMg與醋 酸鎂形成的絡合物二、理化性質二、理化性質第37頁/共82頁與醋 酸鎂形成的絡合物具有一定 的顏色鑒定OOOHOOOHOO-OH-OH橙黃橙色OOOHOHOHOH蘭蘭 蘭蘭紫紫橙橙紅紅紅紅 紫紫紅紅 紫紫二、理化性質二、理化性質第38頁/共82頁C9C9或或C10C10位為取代的羥基蒽酮類化合物，尤其是位為取代的羥基蒽酮

18、類化合物，尤其是1 1，8-8-二羥基衍生二羥基衍生物，其酮基對位的亞甲基上的氫很活潑，可與物，其酮基對位的亞甲基上的氫很活潑，可與0.1%.0.1%.對亞硝基二甲對亞硝基二甲苯胺的吡啶溶液反應，縮和而產生各種顏色?？s合物的顏色可以苯胺的吡啶溶液反應，縮和而產生各種顏色?？s合物的顏色可以是紫色、綠色、藍色及灰色等。是紫色、綠色、藍色及灰色等。OOHOHHHCH3NoN(CH3)3NOOHOHCH3N(CH3)3+綠色(6)(6)對亞硝基二甲苯胺反應對亞硝基二甲苯胺反應二、理化性質二、理化性質第39頁/共82頁醌類化合物由于結構及性質具很大差異，于植物體內的醌類化合物由于結構及性質具很大差異，于

19、植物體內的存在狀態(tài)也不同，故提取分離方法多樣。存在狀態(tài)也不同，故提取分離方法多樣。一、游離醌類的提取方法一、游離醌類的提取方法1 1、有機溶劑提取法：、有機溶劑提取法：A A、將藥粉用有機溶劑提取、將藥粉用有機溶劑提取, ,提取液濃縮提取液濃縮, ,可能析出結晶，可能析出結晶，再重結晶。再重結晶。第40頁/共82頁第41頁/共82頁2 2、堿提酸沉法堿提酸沉法：適于適于具酚羥基的醌類具酚羥基的醌類成分。它們可溶成分。它們可溶于堿性水液中，加酸后又沉淀析出。于堿性水液中，加酸后又沉淀析出。3 3、水蒸氣蒸餾法：水蒸氣蒸餾法：適于適于分子量較小的苯醌及萘醌類分子量較小的苯醌及萘醌類。它們具揮發(fā)性，

20、可隨水蒸氣蒸餾出來，同時可與不具揮它們具揮發(fā)性，可隨水蒸氣蒸餾出來，同時可與不具揮發(fā)性的醌類分離。發(fā)性的醌類分離。4 4、其他方法：、其他方法：第42頁/共82頁二、游離羥基蒽醌的分離：二、游離羥基蒽醌的分離：第43頁/共82頁二、游離羥基蒽醌的分離：二、游離羥基蒽醌的分離：第44頁/共82頁OOHOCH3OMeOMeOOHOHOCH3OOHOHOCOOHOOHCH3OOMeOH第45頁/共82頁第46頁/共82頁三、蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的分離：三、蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的分離： 利用極性差異利用極性差異, ,如苷元溶于氯仿如苷元溶于氯仿, ,苷不溶于氯仿。苷不溶于氯仿。 羥基及含羧基蒽

21、醌在植物體內常以鹽的形式存在，提羥基及含羧基蒽醌在植物體內常以鹽的形式存在，提取時應先取時應先酸化酸化成游離狀態(tài)，再提取。成游離狀態(tài)，再提取。第47頁/共82頁第48頁/共82頁 鉛鹽法：鉛鹽法：中藥粉中藥粉90%90%乙醇加熱提取乙醇加熱提取提取提取液液濃縮濃縮濃縮液濃縮液氯仿（或乙醚、苯）萃取氯仿（或乙醚、苯）萃取 氯仿液氯仿液（游離蒽醌）（游離蒽醌）水水層層加加Pb(Oc)Pb(Oc)2 2液，過濾液，過濾濾液濾液沉淀沉淀水洗，懸浮于水中，通水洗，懸浮于水中，通H H2 2S S脫鉛過濾脫鉛過濾沉淀（沉淀（PbPb2 2S S）濾液濾液蒽醌苷蒽醌苷第49頁/共82頁虎杖浸膏虎杖浸膏的水溶

22、液的水溶液氯仿回流氯仿回流氯仿液氯仿液 （含大黃素等（含大黃素等游離蒽醌游離蒽醌脂溶成分）脂溶成分）水液水液EtOACEtOAC萃取萃取 EtOAC EtOAC液液（含大黃素苷等（含大黃素苷等蒽醌苷蒽醌苷極性成分）極性成分） 溶劑法：溶劑法：第50頁/共82頁大黃藥材粗粉大黃藥材粗粉 70 70甲醇提取甲醇提取 提提 取取 液液 LH LH- -2020 葡聚糖凝膠柱色譜葡聚糖凝膠柱色譜 70 70甲醇洗脫甲醇洗脫 分段收集分段收集 二蒽酮苷二蒽酮苷 蒽醌二葡萄糖苷蒽醌二葡萄糖苷 蒽醌單糖苷蒽醌單糖苷 游離苷元游離苷元 (sennoside AD) (sennoside AD) 分子量由大至小

23、依次洗脫分子量由大至小依次洗脫 層析法層析法第51頁/共82頁蒽醌類化合物的結構研究，一般是在進行蒽醌類化合物的結構研究，一般是在進行BorntragerBorntrager反反應、醋酸鎂反應應、醋酸鎂反應初步確定為蒽醌化合物后，再依據(jù)初步確定為蒽醌化合物后，再依據(jù)光譜光譜分析分析，同時輔以，同時輔以衍生物制備衍生物制備等經典化學方法作出判斷。等經典化學方法作出判斷。第52頁/共82頁OO主要有三個吸收峰主要有三個吸收峰：240nm 240nm 強強285nm 285nm 中強中強400nm400nm弱弱OO主要有四個吸收峰：主要有四個吸收峰：257nm257nm 由由醌樣結構醌樣結構引起引起

24、245nm 251nm 335nm245nm 251nm 335nm 由由苯樣結構苯樣結構引起引起第53頁/共82頁OO苯甲?；Y構（苯樣結構）苯甲?；Y構（苯樣結構）252nm252nm 322nm 322nmOO醌樣結構醌樣結構 272nm 272nm 405nm 405nm第54頁/共82頁第55頁/共82頁具有具有不具有不具有第56頁/共82頁第57頁/共82頁第58頁/共82頁OOOH（1 1）分子中由）分子中由一個一個-OH-OH和羰基和羰基形成形成一個締合羰基一個締合羰基，還存在，還存在一個一個正常羰基正常羰基。因此有兩個羰基峰。因此有兩個羰基峰。正常者：正常者：1675-164

25、7cm1675-1647cm-1-1締合者：締合者：1637-1621cm1637-1621cm-1-1 第59頁/共82頁OOOHOHOOOHOH1,4-1,4-二二OHOH1,5- 1,5- 二二OHOH（2 2）兩個羰基都分別和）兩個羰基都分別和一個一個-OH-OH成締合狀態(tài)成締合狀態(tài)，故只有一，故只有一個單一的締合峰，個單一的締合峰，1645-16081645-1608第60頁/共82頁OOOHOH1,8-1,8-二二OHOH（3 3）、有）、有兩個兩個-OH-OH和同一個羰基和同一個羰基形成形成一個締合羰基，一個締合羰基，使得此羰基更使得此羰基更向低波數(shù)移動，為向低波數(shù)移動，為162

26、6-1616cm1626-1616cm-1-1， 另一正常峰在另一正常峰在1678-1661cm1678-1661cm-1-1第61頁/共82頁OOOHOHOH1,4,5-1,4,5-三三OHOH兩個羰基都成締合狀態(tài)，但其中一個與兩個兩個羰基都成締合狀態(tài)，但其中一個與兩個-OH-OH締合，波締合，波數(shù)更低，數(shù)更低，1616-15921616-1592另一個與一個另一個與一個-OH-OH締合，羰基的伸縮振動頻率締合，羰基的伸縮振動頻率在在1645-1608 cm1645-1608 cm-1-1。第62頁/共82頁OOOHOHOHOH1,4,5,8-1,4,5,8-四四OHOH（5 5）兩個羰基分

27、別與兩個）兩個羰基分別與兩個-OH-OH締合，出現(xiàn)單一的低波締合，出現(xiàn)單一的低波數(shù)峰，在數(shù)峰，在1592-1572 cm1592-1572 cm-1-1，與，與C=CC=C骨架振動頻率骨架振動頻率重疊，難重疊，難以分辨。以分辨。第63頁/共82頁第64頁/共82頁OOHHOOHHHH6.72 (s)6.95 (s)R供電取代基向高場位移向高場位移第65頁/共82頁位移順序(1,4-萘醌）6.952-OMe6.172-OH6.372-OCOMe6.762-Me6.79H-3位移幅 度加大H2-第66頁/共82頁OOHHHHOOHHHH8.067.738.076.67處處于于 C C= =O O負

28、負屏屏蔽蔽 區(qū)區(qū)在在低低場場第67頁/共82頁第68頁/共82頁第69頁/共82頁OO-COO-COm/z 208 m/z 180 m/z 152第70頁/共82頁第71頁/共82頁第72頁/共82頁第73頁/共82頁 甲基化試劑的組成甲基化試劑的組成 反應官能團反應官能團 CH2N2/Et2O -酚酚OH、-COOH、-CHO CH2N2/Et2O+MeOH -酚酚OH、-COOH、-CHO、兩個兩個-酚酚OH 之一之一 (CH3)2SO4+K2CO3+丙酮丙酮 b-b-酚酚OH、-酚酚OH CH3I+Ag2O 所有的酚所有的酚OH、-COOH、-CHO、醇、醇OH 第74頁/共82頁因此，采用不同的甲基化試劑，按因此，采用不同的甲基化試劑，按不同的反應條件不同的反應條件進行進行選擇性的甲基化反應，可得到甲基化不同的衍生物，對選擇性的甲基化反應，可得到甲基化不同的衍生物，對衍生物作光譜分析，確定衍生物中衍生物作光譜分析，確定衍生物中甲氧基的數(shù)目、位置甲氧基的