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(優(yōu)選)第八章醌類化合物當(dāng)前1頁(yè),總共76頁(yè)。第四章醌類化合物第一節(jié)、概述第二節(jié)、醌類化合物結(jié)構(gòu)類型與分類第三節(jié)、醌類化合物的理化性質(zhì)第四節(jié)、蒽醌類化合物的提取與分離第六節(jié)、醌類化合物的結(jié)構(gòu)研究第五節(jié)、醌類化合物的檢識(shí)第七節(jié)、含醌類化合物的中藥研究實(shí)例當(dāng)前2頁(yè),總共76頁(yè)。第一節(jié)、概述一、概念與分類
醌類化合物是中藥中一類具有醌式結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分,主要分為苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四種類型。在中藥中以蒽醌及其衍生物尤為重要。二、植物分布醌類化合物在自然界分布廣泛,它包括醌類及容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂絮愋再|(zhì)的化合物。主要存在于高等植物蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科屬以及低等植物地衣類和菌類的代謝產(chǎn)物中。是許多天然藥物如大黃、何首烏、虎杖、決明子、蘆薈、丹參等藥材的有效成分。當(dāng)前3頁(yè),總共76頁(yè)。
三、生物活性
具有多方面的生理活性,如致瀉、抗菌、利尿和止血等,還有一些醌類化合物具有抗癌、抗病毒、解痙平喘等作用,是一類很有前途的天然藥物。從結(jié)構(gòu)上講,醌類化合物分為苯醌、萘醌和蒽醌等。其中蒽醌及其衍生物種類較多,生理活性也較廣泛。當(dāng)前4頁(yè),總共76頁(yè)。
(一)苯醌類
分為:鄰苯醌和對(duì)苯醌兩種,天然的多為對(duì)苯醌的衍生物常見(jiàn)的取代基為-OH,-OMe,-Me和烷基等苯醌多為黃色或橙黃色結(jié)晶,對(duì)苯醌是黃色晶體,熔點(diǎn)115.7℃,能隨水蒸氣蒸餾,常有令人不適的臭味,對(duì)皮膚和粘膜有刺激性,易被還原成相應(yīng)的對(duì)苯二酚。能溶于醇和醚中。
第二節(jié)、
醌類化合物結(jié)構(gòu)類型與分類當(dāng)前5頁(yè),總共76頁(yè)。具有驅(qū)除腸內(nèi)寄生蟲(chóng)作用的對(duì)醌衍生物,如白花酸藤果和木桂花果實(shí)的驅(qū)絳蟲(chóng)有效成分證明是信筒子醌(embellin)。泛醌類是一類廣泛存在于自然界中,是細(xì)胞生物氧化反應(yīng)中的一種輔酶,又稱輔酶Q(coenzymesQ),輔助治療某些血液疾病;肌肉疾??;心臟病;高血壓和癌癥。且在一些霉菌的代謝產(chǎn)物中,得到具有強(qiáng)烈抗菌作用的夫霉醌(fumigatin),如:上圖示。當(dāng)前6頁(yè),總共76頁(yè)。
(二)萘醌
有三種結(jié)構(gòu)類型,但天然的萘醌僅有α-萘醌類衍生物。如:
且多帶有羥基,多呈橙色至黃色,少數(shù)呈紫色。一些化合物具有較強(qiáng)的生理活性,如:胡桃醌,有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用;藍(lán)雪醌具有抗菌止咳及祛痰作用;拉帕醌具有抗癌作用。當(dāng)前7頁(yè),總共76頁(yè)。也有不含羥基的萘醌衍生物,維生素K類即是一例。例如維生素K1和K2。
兩者的差別只在于側(cè)鏈不同(K1n=3,K2n=2),維生素K1為黃色油狀液體,維生素K2為黃色晶體,其在綠色植物(如菠菜)、蛋黃、肝臟等含量豐富;二者主要作用是能促進(jìn)血液的凝固,所以可用作止血?jiǎng)T谘芯烤S生素K1和K2及其衍生物的化學(xué)構(gòu)造與凝血作用的關(guān)系時(shí),發(fā)現(xiàn)2-甲基-1,4-萘醌具有更強(qiáng)的凝血能力,稱之為維生素K3,可由合成方法制得。當(dāng)前8頁(yè),總共76頁(yè)。
(三)
菲醌類有兩種類型:
如中藥丹參根中所含多種化合物都是菲醌的衍生物,包括鄰菲醌和對(duì)菲醌兩種。當(dāng)前9頁(yè),總共76頁(yè)。丹參中的醌類化合物多為橙色、紅色至棕紅色的結(jié)晶,少數(shù)為黃色。具有抗菌及擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈的作用,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。由丹參酮IIA制得的丹參酮IIA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。當(dāng)前10頁(yè),總共76頁(yè)。(四)
蒽醌
蒽醌是許多中藥如大黃、何首烏、虎杖等的有效成分。目前已發(fā)現(xiàn)的蒽醌類化合物近200種,主要分布于高等植物中,其他則主要存在于真菌及地衣類中,在動(dòng)物及細(xì)菌中也偶有發(fā)現(xiàn),而且在真菌、地衣和動(dòng)物中存在的蒽醌類化合物的結(jié)構(gòu)也往往比較特殊,這類化合物具有多方面的生理活性,是醌類化合物中最重要的一類物質(zhì)。在植物中的蒽醌衍生物主要分布于根、皮、葉及心材,也可在莖、種子、果實(shí)中。多和糖結(jié)合成苷,或以游離態(tài)存在。當(dāng)前11頁(yè),總共76頁(yè)。蒽醌衍生物種類較復(fù)雜,包括蒽醌衍生物及其不同程度的還原產(chǎn)物:蒽醌,氧化蒽酚,蒽酚,蒽酮及蒽酮的二聚體。其中大黃素型是分布最廣泛的一種蒽醌化合物。當(dāng)前12頁(yè),總共76頁(yè)。1.1蒽醌及其苷類天然蒽醌以9,10-蒽醌最為常見(jiàn)。
1,4,5,8位為α位2,3,6,7位為β位9,10位為meso位,又叫中位植物中存在的蒽醌類成分多在蒽醌母核上有不同數(shù)目的羥基取代,其中以二元羥基蒽醌為多,在β位多有一個(gè)甲基、羥甲基、甲氧基、醛基或羧基取代,個(gè)別蒽醌化合物還有兩個(gè)碳原子以上的側(cè)鏈取代。可呈游離形式或與糖結(jié)合成苷的形式存在于植物體內(nèi)。
蒽醌的結(jié)構(gòu)類型有一定的規(guī)律性,根據(jù)羥基在蒽醌母核上的分布狀況不同,將羥基蒽醌分為兩類:大黃素型和茜草素型。1.單蒽核類當(dāng)前13頁(yè),總共76頁(yè)。(1)大黃素型:羥基分布于兩側(cè)苯環(huán)上,以下五種大黃素型羥基蒽醌在中藥中分布比較廣泛。羥基蒽醌衍生物多與葡萄糖、鼠李糖結(jié)合成苷,有單糖苷,也有雙糖苷,如當(dāng)前14頁(yè),總共76頁(yè)。(2)茜草素型:羥基分布于一側(cè)苯環(huán)上,顏色較深,多呈橙黃色至橙紅色。種類較少。最重要的中藥是茜草。茜草的根能止血、活血,主治咳嗽、痰中帶痰以及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。從茜草根分離得到茜草素及其冬綠糖苷--茜草苷、羥基茜草素、偽羥基茜草素等多種蒽衍生物,其中茜草素是重要的天然染料之一。在低年生茜草根中多以苷的形式存在,而在多年生的茜草根中主要以游離苷元的形式存在。當(dāng)前15頁(yè),總共76頁(yè)。1.2氧化蒽酚衍生物蒽醌在堿性溶液中可被鋅粉還原生成氧化蒽酚及其互變異構(gòu)體蒽二酚。氧化蒽酚及蒽二酚不穩(wěn)定,氧化蒽酚易氧化為蒽酮(或蒽酚),蒽二酚易氧化為蒽醌,故較少存在于植物體中。當(dāng)前16頁(yè),總共76頁(yè)。1.3蒽酚和蒽酮衍生物
蒽醌在酸性條件被還原,生成蒽酚及其互變異構(gòu)體--蒽酮。蒽酚或蒽酮的一些羥基衍生物可以游離態(tài)或結(jié)合成苷類存在于一些植物性瀉藥中,往往是和相應(yīng)的羥基蒽醌衍生物共存。一般含量比較少,因?yàn)檫@類成分可以緩緩被氧化成蒽醌類成分,故該類衍生物一般存在于新鮮植物中。當(dāng)前17頁(yè),總共76頁(yè)。
藥用大黃根中各種蒽衍生物據(jù)報(bào)道,蒽衍生物的總含量約為3.1%。蒽醌化合物和蒽酮之間的含量比隨季節(jié)而變化,夏天多以蒽醌(氧化型)存在,而冬季則以蒽酮(還原型)存在,其間轉(zhuǎn)化時(shí)間約三周。蒽酮、蒽酮單糖苷、雙糖苷之間隨外界的溫度變化相對(duì)含量發(fā)生改變.另外,大黃藥材中含有的五種主要的羥基蒽醌類成分,其相應(yīng)的蒽酚衍生物都可能存在于新鮮的大黃根莖中。但貯存三年以上的大黃,就不再檢出這些蒽酚類成分了。
當(dāng)前18頁(yè),總共76頁(yè)。1.4C-糖基衍生物:是蒽醌的碳苷,即糖作為側(cè)鏈通過(guò)C-C鍵直接與蒽環(huán)相連。例如:蘆薈致瀉的主要有效成分蘆薈苷柯椏素是大黃酚的還原產(chǎn)物,是劇烈的瀉藥,但少實(shí)用,一般作外用藥,對(duì)治療各種皮膚病有較好效果,但對(duì)皮膚刺激性太大,應(yīng)用時(shí)要小心。當(dāng)前19頁(yè),總共76頁(yè)。2.1二蒽酮衍生物可看作是兩分子的蒽酮脫去一分子氫后相互結(jié)合而成。又分為中位連接(C10-C10’)和α位(C1-C1’或C4-C4’)相連。這類物質(zhì)多為黃色結(jié)晶,多以苷的形式存在,若催化加氫還原則生成二分子蒽酮,用三氯化鐵氧化則生成二分子蒽醌。最重要的二蒽酮類化合物是從番瀉葉中得到的番瀉苷A,B,C,D.2.雙蒽核類當(dāng)前20頁(yè),總共76頁(yè)。番瀉葉中含蒽衍生物約1.5%,主要成分為番瀉苷A~D,以及大黃酸葡萄糖苷和大黃酚等。其中番瀉苷A和B互為異構(gòu)體,水解后均生成二分子葡萄糖和一分子苷元,其苷元是由二分子大黃酸蒽酮通過(guò)C10-C10’相互結(jié)合而成,苷元A為反式排列,苷元B為順式排列。從其結(jié)構(gòu)可知其苷均有旋光性,而苷元?jiǎng)t無(wú)旋光性。其苷經(jīng)鉑的催化加氫反應(yīng),可生成二分子大黃酸蒽酮葡萄糖苷,苷元被鉻酸氧化可生成兩分子大黃酸。當(dāng)前21頁(yè),總共76頁(yè)。當(dāng)前22頁(yè),總共76頁(yè)。番瀉苷C和番瀉苷D也是一對(duì)同分異構(gòu)體,均由一分子大黃酸和一分子蘆薈大黃素的蒽酮衍生物通過(guò)C10-C10′鍵結(jié)合而成,其中苷C為反式,苷D為順式。二者的苷和苷元均有旋光性。大黃中含番瀉苷類約0.87%,主要是苷A和B,是大黃瀉下作用最有效的有效成分,瀉效最強(qiáng)。大黃中的大黃酸葡萄糖苷的瀉下作用只有番瀉苷類的三分之一,而其他的蒽醌苷類瀉效很微弱,苷元的作用更弱。當(dāng)前23頁(yè),總共76頁(yè)。
大黃瀉下作用的有效成分不下20余種,在體內(nèi)真正起瀉下作用的物質(zhì)是大黃中的番瀉苷A受大腸內(nèi)細(xì)菌作用的還原產(chǎn)物,但不是番瀉苷元,而是大黃酸蒽酮或其8-葡萄糖苷。但這仍不能完全代表大黃的瀉下效力。實(shí)驗(yàn)證明,番瀉苷A瀉下作用的ED50比大黃粉或浸膏瀉下作用的ED50要大得多,即使以番瀉苷A加上蒽醌苷的瀉下作用的ED50也比大黃粉要大,可見(jiàn)大黃中還有起協(xié)同作用的物質(zhì)或其它瀉下作用較強(qiáng)的物質(zhì)存在。近來(lái),大黃對(duì)腎功能的藥理和臨床作用受到重視,研究表明,大黃提取物能有效地延緩慢性腎衰的進(jìn)展,同時(shí)發(fā)現(xiàn)大黃酸治療糖尿病腎病,大黃素治療尿毒癥均有良好的療效。當(dāng)前24頁(yè),總共76頁(yè)。番瀉苷A當(dāng)前25頁(yè),總共76頁(yè)。2萘駢二蒽酮衍生物:
金絲桃屬某些植物如貫葉連翹、小連翹中含有的金絲桃素(hypericin)、假金絲桃素(pseudohypericin)均為萘駢二蒽酮衍生物.當(dāng)前26頁(yè),總共76頁(yè)。金絲桃素當(dāng)前27頁(yè),總共76頁(yè)。
金絲桃素和假金絲桃素是金絲桃屬植物中最具代表性的活性物質(zhì),金絲桃素首次由Dietrich于1891年分離得到,大約在1950~1951年間最終確定其結(jié)構(gòu)。該化合物為藍(lán)黑色針狀結(jié)晶,不溶于多數(shù)有機(jī)溶劑,易溶于吡啶或其他有機(jī)胺類呈橙紅色并帶紅色熒光??扇苡趬A性水溶液,在低于pH11.5時(shí)呈紅色溶液,高于此值時(shí)則為綠色溶液而帶紅色熒光。以貫葉連翹中含量居多。德國(guó)于1991年6月上市了一個(gè)以金絲桃素為標(biāo)準(zhǔn)的新的抗抑郁藥。當(dāng)前28頁(yè),總共76頁(yè)。
目前國(guó)際上對(duì)金絲桃屬植物的興趣,很大程度上是由于金絲桃素和假金絲桃素的抗病毒作用。研究表明,兩種化合物在體外強(qiáng)烈地抑制各種逆轉(zhuǎn)錄病毒,包括人免疫缺陷病毒(HIV),有報(bào)道認(rèn)為金絲桃素在細(xì)胞內(nèi)的HIV-1抑制作用是由于與其感染細(xì)胞中殘留和毒粒成分相結(jié)合所致,是一種有殺病毒作用的藥物。當(dāng)前29頁(yè),總共76頁(yè)。一、物理性質(zhì)1.性狀:
第三節(jié)、醌類化合物的理化性質(zhì)顏色——無(wú)Ar-OH近乎于無(wú)色
助色團(tuán)越多,顏色越深
如:黃、紅、橙、紫紅等,多為有色晶體存在狀態(tài):苯醌、萘醌——多以游離狀態(tài)存在;
蒽醌類——?jiǎng)t往往結(jié)合成苷而存在
于植物中。當(dāng)前30頁(yè),總共76頁(yè)。2.升華性:游離醌類具有升華性,常壓下加熱可升華而分離。如:大黃酚與大黃酚甲醚的升華溫度在124C
蘆薈大黃素185C
大黃素206C
大黃酸210C
一般升華溫度隨酸度的增強(qiáng)而升高3.揮發(fā)性小分子的苯醌、萘醌類具有揮發(fā)性,能隨水蒸氣蒸餾,可據(jù)此進(jìn)行提取、精制工作。當(dāng)前31頁(yè),總共76頁(yè)。4.溶解度
H2OMeOHEtOHEt2OCHCl3游離醌—++++成苷+(熱)++——當(dāng)前32頁(yè),總共76頁(yè)。苷元:通??桑ㄒ祝┤苡诒?、乙醚、氯仿,在堿性有機(jī)溶劑如吡啶、N-二甲基甲酰胺中溶解度也較大,可溶于丙酮、甲醇及乙醇,不溶或難溶于水。蒽苷:極性較大,易溶于甲醇及乙醇,也能溶解于水,在熱水中更易溶解,但在冷水中溶解度較小,幾乎不溶于乙醚、苯、氯仿等溶劑。蒽醌的碳苷:在水中的溶解度很小,難溶于親脂性有機(jī)溶劑而易溶于吡啶中。二、化學(xué)性質(zhì)1.酸性醌類化合物因分子中酚羥基的數(shù)目及位置不同,酸性強(qiáng)弱有一定差別。當(dāng)前33頁(yè),總共76頁(yè)。(1)苯醌和萘醌的醌核上的羥基酸性類似于羧基;(2)萘醌和蒽醌的苯環(huán)上的羥基酸性:β-羥基>α-羥基
β-羥基蒽醌的酸性較一般酚類要強(qiáng),能溶于Na2CO3溶液中,尤其是熱溶液中。
α-羥基的酸性很弱(pKa11.5),不但比苯酚的酸性弱,而且不及碳酸第二步解離的酸性(pKa210.3),因此不能溶解于碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液中。
羥基數(shù)目增多,酸性也增強(qiáng)。羥基蒽醌的酸性隨羥基數(shù)目的增加而增加,無(wú)論是α-位或β-位有羥基,其酸性都有一定程度的遞增。如:α-羥基的酸性很弱(pKa11.5),而1,4-與1,5-當(dāng)前34頁(yè),總共76頁(yè)。二羥基蒽醌。雖各自能形成氫鍵,但酸性仍有增加(pKa分別為10.4和9.5)。1,8-二羥基蒽醌因兩個(gè)羥基只能與同一個(gè)羰基形成氫鍵,酸性增加很多(pKa8.1),較碳酸的K2高出約百倍,所以大黃酚能溶于沸Na2CO3水溶液中。在β系中,2,6-二羥基蒽醌(pKa6.1)的酸性和碳酸的K1屬同一數(shù)量級(jí),所以1,3,6,8-四羥基蒽醌可溶于NaHCO3水溶液中,類似羧酸的性質(zhì)。但是,處于鄰位的二羥基蒽醌其酸性比只有一個(gè)羥基蒽醌的酸性還弱,這是由于相鄰酚羥基締合的影響。如茜草素(pKa18.2,pKa211.9)。當(dāng)前35頁(yè),總共76頁(yè)。
因此,游離蒽醌的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋?/p>
.含COOH>含2個(gè)以上β-羥基
>含1個(gè)β-羥基>
(可溶于5%NaHCO3
)
(可溶于5%Na2CO3
)
含2個(gè)以上α-羥基>含1個(gè)α-羥基
(可溶于1%NaOH)(可溶于5%NaOH)
————————可用于提取分離———————當(dāng)前36頁(yè),總共76頁(yè)。二、理化性質(zhì)(二)化學(xué)性質(zhì)1.酸性
例:試比較下列化合物的酸性強(qiáng)弱酸性:大小
D﹥A﹥C﹥B當(dāng)前37頁(yè),總共76頁(yè)。2.顏色反應(yīng):
取決于其氧化還原性質(zhì)以及分子中的酚羥基的性質(zhì)。
(1)Feigl反應(yīng)----醌的通性,所有具醌核的化合物均可反應(yīng)。機(jī)理如下:
紫色當(dāng)前38頁(yè),總共76頁(yè)。(2)無(wú)色亞甲藍(lán)顯色反應(yīng)----可區(qū)別蒽醌與苯醌/萘醌苯醌、萘醌(+)——區(qū)別于蒽醌(-)原因:苯醌和萘醌因醌核上有活潑質(zhì)子,而蒽醌無(wú)。當(dāng)前39頁(yè),總共76頁(yè)。
(3)與堿的反應(yīng)(Borntr?ger反應(yīng))----(保恩特萊格反應(yīng))
羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變,會(huì)使顏色加深。多呈橙、紅、紫紅色及藍(lán)色。反應(yīng)對(duì)象:羥基蒽醌類(+);蒽酮、蒽酚(-)羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅
~
紫紅色的反應(yīng)。當(dāng)前40頁(yè),總共76頁(yè)。
顯然,該反應(yīng)與形成的共軛體系的酚羥基羰基有關(guān),而蒽酚、蒽酮、二蒽酮類化合物則需氧化形成羥基蒽醌類化合物后才能呈色。機(jī)理為:當(dāng)前41頁(yè),總共76頁(yè)。當(dāng)前42頁(yè),總共76頁(yè)。
(4)與活性次甲基試劑的反應(yīng)(Kesting-Craven反應(yīng))---苯醌、萘醌(+)——區(qū)別于蒽醌(-)反應(yīng)條件:醌環(huán)上有未被取代的位置當(dāng)前43頁(yè),總共76頁(yè)。
(5)與金屬離子的反應(yīng)----
可初步鑒定蒽醌的取代情況:機(jī)理:如果有α-或鄰二酚羥基結(jié)構(gòu)的可與鎂、鉛離子形成配合物,如:
當(dāng)前44頁(yè),總共76頁(yè)。
常用0.5%醋酸鎂或二價(jià)鉛離子的乙醇溶液,可根據(jù)結(jié)果初步判斷取代情況:A.母核中只有一個(gè)α-或β-酚羥基,或有兩個(gè)β-酚羥基但不在同一環(huán)上,呈橙黃色至橙色。
α-羥基蒽醌2,6-二羥蒽醌
當(dāng)前45頁(yè),總共76頁(yè)。
B.鄰位酚羥基的蒽醌,呈紫色-藍(lán)紫色。
茜草素沒(méi)食子蒽醌
C.對(duì)位酚羥基蒽醌,呈紫紅色-紫色。
quinizarinislandicincatenarin當(dāng)前46頁(yè),總共76頁(yè)。
D.間位二羥基者,呈橙紅色——紅色。
anthrarufin大黃酸
當(dāng)前47頁(yè),總共76頁(yè)。(6)對(duì)亞硝基二甲基苯胺反應(yīng):適于:9位或10位未取代的羥基蒽酮類化合物,尤其是1,8-二羥基蒽酮衍生物。反應(yīng)試劑:0.1%的對(duì)亞硝基二甲苯胺的吡啶溶液反應(yīng)。反應(yīng)原理:蒽酮化合物酮基對(duì)位的次甲基上的氫很活潑,易與對(duì)亞硝基二甲基苯胺上的亞硝基氧原子脫去一分子水,縮合成共軛體系較長(zhǎng)的有色化合物。當(dāng)前48頁(yè),總共76頁(yè)。本反應(yīng)不受蒽醌類、黃酮類、香豆素類、糖類及酚類的干擾。綠色當(dāng)前49頁(yè),總共76頁(yè)。一提取方法:1.水、甲醇或乙醇為溶劑提取法.2.堿提取酸沉法.3.水蒸氣蒸餾法(適用分子量小的具有揮發(fā)性的苯醌和萘醌類化合物的提取).二分離方法:
1.蒽醌苷類和游離蒽醌衍生物的分離:由于其極性差大則采用分步提取法.即根據(jù)溶解度的不同而分離.※而對(duì)于多羥基蒽醌或具有羧基的蒽醌(如大黃酸),在植物體內(nèi)多以鹽的形式存在,難以被有機(jī)溶劑溶出,提取前應(yīng)先酸化使之游離。2.游離蒽醌衍生物的分離:可選用分步結(jié)晶法、梯度pH萃取法或?qū)游龇ㄟM(jìn)行。
梯度pH萃取法是分離游離蒽醌衍生物的經(jīng)典方法第四節(jié)、蒽醌類化合物的提取與分離當(dāng)前50頁(yè),總共76頁(yè)。
1.局限性,性質(zhì)相似、酸性差別不大的混合物不適用.
2.有些蒽酮雖然存在酚羥基,但在稀堿溶液中較相應(yīng)的蒽醌難溶,如大黃酚蒽酮-9,故蒽醌衍生物的苯提取液用極稀的NaOH液萃取,可除去蒽醌而使蒽酮留在苯液中。
3.色譜法在蒽醌苷元分離中的應(yīng)用:一般先用經(jīng)典方法(如梯度pH萃?。?duì)其進(jìn)行初步分離,再結(jié)合柱色譜法或制備性TLC法作進(jìn)一步的分離,多用硅膠吸附色譜,而氧化鋁一般不用,也常用聚酰胺作為柱色譜的填料。當(dāng)前51頁(yè),總共76頁(yè)。3蒽醌苷的分離:較苷元的分離困難,一般先用鉛鹽法或溶劑法除去大部分雜質(zhì),制得較純的總苷后,再進(jìn)一步用聚酰胺、硅膠或葡聚糖凝膠柱色譜反復(fù)分離純化。應(yīng)用聚酰胺色譜法及葡聚糖凝膠柱色譜法對(duì)蒽醌苷的分離均能取得良好的效果。如
當(dāng)前52頁(yè),總共76頁(yè)。蒽醌苷類的分離預(yù)處理方法:1.鉛鹽法2.溶劑法用極性較大的溶劑將苷從提取液中提?。ㄝ腿。┏鰜?lái)。當(dāng)前53頁(yè),總共76頁(yè)。1.原理根據(jù)被分離物質(zhì)的酸性差異而得到分離梯度pH萃取法當(dāng)前54頁(yè),總共76頁(yè)。一、理化檢識(shí)
根據(jù)前面所述醌類的理化性質(zhì)進(jìn)行檢識(shí),可以在試管中,也可以在PC或TLC上進(jìn)行.二、色譜檢識(shí)1.TLC吸附劑多采用硅膠;聚酰胺;展開(kāi)劑多用混合溶劑,對(duì)蒽醌苷采用極性較大的展開(kāi)系統(tǒng)eg:苯:氯仿:庚烷(1:1:1)等.然后在紫外燈下觀察后一般用3%的NaOH或10%的KOH的乙醇溶液噴之顯色.2.PC羥基蒽類的紙色譜一般在中性溶劑系統(tǒng)中進(jìn)行,可用水;乙醇;等與石油醚;苯混合達(dá)到飽和,分層后,取極性小的有機(jī)溶劑層進(jìn)行展開(kāi)eg:常用的展開(kāi)劑為甲醇飽和的石油醚;濃氨水飽和的正丁醇溶液.顯色劑一般用0.5%的醋酸鎂甲醇溶液進(jìn)行顯色.而蒽苷類則相反.
第五節(jié)、醌類化合物的檢識(shí)當(dāng)前55頁(yè),總共76頁(yè)。一、蒽醌類化合物的紫外光譜特征羥基蒽醌有五個(gè)吸收峰,分別由苯樣結(jié)構(gòu)和醌樣結(jié)構(gòu)引起
A部分有苯甲酰基結(jié)構(gòu),可給出252及325nm
的強(qiáng)峰和中強(qiáng)峰
B部分具有醌樣結(jié)構(gòu),可給出272及405nm
的吸收峰除此以外,在230nm處有一強(qiáng)吸收峰因此共有五峰峰1~230nm
峰2240~260nm(A)
峰3262~295nm(B)
峰4305~389nm(A)
峰5>400nm(B中的羰基引起)
第六節(jié)、醌類化合物的結(jié)構(gòu)研究當(dāng)前56頁(yè),總共76頁(yè)。與結(jié)構(gòu)的關(guān)系峰1與結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)目有關(guān),羥基越多,位置越偏長(zhǎng)波方向。具體波長(zhǎng)與羥基位置(αβ)無(wú)關(guān),但強(qiáng)度主要取決于
α羥基的數(shù)目。峰3的峰位和強(qiáng)度主要受β酚羥基的影響,β酚羥基能夠通過(guò)蒽醌母核向羰基供電子,使該峰紅移,強(qiáng)度亦增強(qiáng)。一般蒽醌母核上具有β酚羥基則峰3吸收強(qiáng)度均在4.1以上,若低于此值,表示無(wú)β酚羥基。峰5主要受α羥基影響,α羥基數(shù)目越多,λmax紅移就越多。當(dāng)前57頁(yè),總共76頁(yè)。二、蒽醌衍生物的紅外光譜特征主要是苯環(huán)、羰基和羥基的特征。一般范圍:羥基νOH3600~3100cm-1
羰基νC=O1675~1653cm-1
苯環(huán)νAr1600~1480cm-1當(dāng)前58頁(yè),總共76頁(yè)。與結(jié)構(gòu)的關(guān)系1羰基的共振頻率與α羥基的數(shù)目有關(guān)2羥基頻率與結(jié)構(gòu)的關(guān)系α羥基因與相鄰的羰基締合,吸收頻率移至3150cm-1以下,多與不飽和C-H伸縮振動(dòng)頻率相重疊β羥基振動(dòng)頻率較α羥基高得多,在3600~3150cm-1之間,若只有一個(gè),則大多在3300~3390cm-1間有一個(gè)峰。若有多個(gè),則3600~3150cm-1之間可能有兩上或多個(gè)峰。當(dāng)前59頁(yè),總共76頁(yè)。三、蒽醌類化合物的核磁共振譜特征1母核芳?xì)涞腘MR信號(hào):質(zhì)子可分為兩類,α-芳?xì)涮幱隰驶呢?fù)屏蔽區(qū),處于較低磁場(chǎng),其峰中心在δ8.07左右。而β-芳?xì)涫荇驶绊戄^小,共振發(fā)生在較高磁場(chǎng),中心位于δ6.67左右。在取代蒽醌中如有孤立芳?xì)?,則應(yīng)出現(xiàn)單峰;
如有鄰二芳?xì)?則出現(xiàn)相互偶合的兩個(gè)二重峰(J=6~9Hz);如有間二芳?xì)?即兩個(gè)芳?xì)渲g有-OR或-OH,-COOH取代基,則出現(xiàn)相互偶合的兩個(gè)二重峰(J=1~3Hz),這與鄰位二芳?xì)涞膱D譜有明顯的區(qū)別.
當(dāng)前60頁(yè),總共76頁(yè)。2取代基質(zhì)子信號(hào)
甲氧基:芳環(huán)上甲氧基質(zhì)子的化學(xué)位移約為4.0~4.5ppm,單峰。且甲氧基可向芳環(huán)供電子,使鄰位及對(duì)位芳?xì)湎蚋邎?chǎng)位移約0.45ppm.
芳香甲基:蒽醌核上的-CH3質(zhì)子的化學(xué)位移約2.1~2.9ppm,為單峰,或受鄰位質(zhì)子的烯丙遠(yuǎn)程偶合而呈寬單峰,半峰寬約為2.2Hz,而正常甲基峰的半峰寬為1~1.5Hz。具體的峰位與甲基在母核上的位置(α或β)
當(dāng)前61頁(yè),總共76頁(yè)。有關(guān),并受其它取代基的影響.例如1,3,5-三羥基-6-甲基蒽醌,甲基處于羥基的鄰位,受其影響較大2.16ppm
1,3,5-三羥基-7-甲基蒽醌,甲基處于羥基的間位,受其影響較小2.41ppm當(dāng)前62頁(yè),總共76頁(yè)。羥甲基:與苯環(huán)相連的-CH2OH,其CH2質(zhì)子化學(xué)位移約4.6ppm,(2H,d,這與-OCH3不同),其-OH質(zhì)子化學(xué)位移約5.6ppm.
酚羥基及羧基:α-酚羥基與C=O形成分子內(nèi)氫鍵,質(zhì)子共振發(fā)生在較低磁場(chǎng)區(qū),約11~12ppm,單峰。當(dāng)只有一個(gè)α-酚羥基時(shí),其化學(xué)位移一般大于12.25ppm,當(dāng)兩個(gè)羥基同處于羰基的α位時(shí),分子內(nèi)氫鍵減弱,其信號(hào)在11.6~12.1ppm。β-酚羥基化學(xué)位移多小于11ppm,位于較高場(chǎng)。-COOH質(zhì)子的化學(xué)位移值范圍與β-酚羥基相同,但酚羥基為供電子基,可使鄰位及對(duì)位芳?xì)湫盘?hào)向高場(chǎng)移動(dòng)0.45ppm,而羧基則使鄰位芳?xì)湎虻痛艌?chǎng)移動(dòng)約0.8ppm。當(dāng)前63頁(yè),總共76頁(yè)。四、蒽醌類化合物的MS特征:蒽醌的質(zhì)譜特征是相繼失去二分子CO碎片,形成m/z180(M-CO)及152(M-2CO)的強(qiáng)峰,并在m/z90及76出現(xiàn)較強(qiáng)的雙電荷離子當(dāng)前64頁(yè),總共76頁(yè)。如單羥基蒽醌和二羥基蒽醌分別失去三個(gè)CO和四個(gè)CO碎片而具有m/z140與128的強(qiáng)峰。蒽醌的甲基取代物在裂解時(shí),常伴隨分子重排與環(huán)擴(kuò)張,形成具有很高穩(wěn)定性的m/z139峰。當(dāng)前65頁(yè),總共76頁(yè)。五、醌類化合物衍生物的制備:1.甲基化反應(yīng):(常用的甲基化試劑,與反應(yīng)官能團(tuán)的關(guān)系)難易順序:醇OH<α酚羥基<β酚羥基<-COOH(與酸性有關(guān))ex.曲菌素的甲基化反應(yīng):當(dāng)前66頁(yè),總共76頁(yè)。
2.乙酰化反應(yīng):
(乙?;噭?,與反應(yīng)條件及作用位置)常用乙酰化試劑的強(qiáng)弱次序:乙酰氯>乙酸酐>乙酸酯>乙酸
ex.曲菌素的乙?;?當(dāng)前67頁(yè),總共76頁(yè)。
采用醋酐時(shí)依據(jù)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短,可有不同的作用位置,但這種區(qū)別往往很難控制,因此可采用醋酐-硼酸試劑。由于硼酸能與α-酚羥基形成硼酸酯,使α-酚羥基不參與乙?;磻?yīng),被保護(hù)了下來(lái)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水解后,α-酚羥基的硼酸酯被水解,又恢復(fù)了游離的α-酚羥基,這樣就可以得到β-酚羥基的乙?;a(chǎn)物。當(dāng)前68頁(yè),總共76頁(yè)。醋酐加濃硫酸或醋酐加吡啶是作用很強(qiáng)的乙酰化試劑。由于硫酸或吡啶的催化作用,可使各種羥基(醇OH,α-及β-酚羥基)乙酰化。但兩種試劑的作用也有區(qū)別:后者作用更強(qiáng),能使烯醇(與酮式互變)羥基也乙?;?。例如,番瀉苷元A,用硫酸作催化劑時(shí)生成四乙?;铮眠拎ご呋瘎t生成六乙?;?。當(dāng)前69頁(yè),總共76頁(yè)。結(jié)構(gòu)鑒定舉例1、
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