天然藥物化學第四章醌類化合物

天然藥物化學第四章醌類化合物第一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五定義——基本骨架：不飽和環(huán)己二烯酮（醌式結構）。指醌類或容易轉變?yōu)榫哂絮愋再|的化合物，以及在生物合成方面與醌類有密切聯(lián)系的化合物。分布——由于醌類具有不飽和酮結構，當其分子中連接助色團后（-OH、-OMe等）多有顏色，故常作為動植物、微生物的色素而存在于自然界中。概

述醌類化合物的生物活性多樣第二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五(生物合成)一、結構類型二、理化性質三、提取分離四、結構鑒定五、生物活性本

章

內

容第三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五（一）苯醌類（二）萘醌類（三）菲醌類（四）蒽醌類

1.蒽醌衍生物

2.蒽酚衍生物

3.二蒽酮類衍生物一、結構類型第四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型鄰苯醌不穩(wěn)定，故天然界存在的大多為對苯醌。醌核上多有-OH、-OMe、-Me等基團取代。如：（一）苯醌類(benzoquinones)對苯醌鄰苯醌第五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型橙紅色結晶驅除腸寄生蟲作用

治療心臟病、高血壓及癌癥（一）苯醌類(benzoquinones)第六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型對苯醌類在堿性下可被次亞硫酸鈉還原為氫醌。

醌類通過這種可逆的氧化還原過程，在生物體內起著重要的電子傳遞媒介作用。（一）苯醌類(benzoquinones)對苯醌

氫醌hydroquinones第七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型從結構上可分為：

從天然界得到的幾乎均為-萘醌類。如：具有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用的胡桃醌。（二）萘醌類

(naphthoquinones)第八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型有兩種類型：如：丹參醌類成分（三）菲醌類

(phenanthraquinones)第九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型位——1，4，5，8位——2，3，6，7meso（中位）——9，10

依據(jù)其還原程度的不同，將其分成以下三類：（四）蒽醌類

(anthraquinones)9,10-蒽醌大黃素型和茜草素型第十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型1.蒽醌衍生物根據(jù)-OH在母核上分布的位置不同分兩類：（1）大黃素型（-OH在羰基的兩側）（2）茜草素型（-OH在一側苯環(huán)上）（四）蒽醌類

(anthraquinones)第十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型2.蒽酚（或蒽酮）衍生物依其還原程度的不同而分為蒽酚和蒽酮。蒽酮、蒽酚性質不穩(wěn)定，故只存在于新鮮植物中蒽酮碳苷類——蘆薈苷（四）蒽醌類

(anthraquinones)第十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型3.二蒽酮類衍生物（四）蒽醌類

(anthraquinones)二蒽酮類

天精二蒽醌類第十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型如：番瀉葉中致瀉的主要有效成分——番瀉苷A、B、C、D（酚苷）屬此類成分。（四）蒽醌類

(anthraquinones)第十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五一、結構類型二、理化性質三、提取分離四、結構鑒定五、生物活性本

章

內

容第十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五（一）物理性質

1.性

狀

2.溶解度

3.揮發(fā)性

4.升華性

5.不同pH條件下顯色（二）化學性質

1.酸性

2.顏色反應二、理化性質第十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質1.性狀

顏色——無Ar-OH近乎于無色

助色團越多，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—則往往結合成苷而存在于植物中。（一）物理性質第十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.溶解性

H2OMeOHEtOH/正丁醇Et2OCHCl3

游離醌

苷元(親脂性)—++++

成

苷

苷(親水性)+(熱)

++——

3.揮發(fā)性

小分子的苯醌、萘醌→水汽蒸餾→分離、精制（一）物理性質第十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質4.升華性

游離的醌類多具有升華性，醌衍生物在常壓下加熱即能升華。5.不同pH條件下顯不同的顏色如：

OH-

中性

H+

紫草

蘭

紫

紅

大黃

紅

黃（一）物理性質第十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質1.酸性

Ar-OH的存在——顯酸性——用于堿提酸沉分子中Ar-OH的數(shù)目、位置不同則酸性強弱有差異

（二）化學性質第二十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質

以游離蒽醌類衍生物為例，酸性強弱將按下列順序排列：

含-COOH

>2個以上-OH>1個-OH>

2個-OH

>

1個-OH

5%NaHCO3

5%Na2CO3

1%NaOH

5%NaOH（二）化學性質—————pH梯度萃取法分離醌類化合物—————a-羥基蒽醌a-羥基蒽b-羥基蒽醌pKa11.59.97.6＜＜酸性:第二十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（1）Feigl反應（二）化學性質第二十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（1）Feigl反應試驗：

（二）化學性質第二十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（2）無色亞甲藍顯色試驗苯醌、萘醌——區(qū)別于蒽醌

（二）化學性質第二十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（3）堿性條件下的顯色反應羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變，會使顏色加深。多呈橙、紅、紫紅色及藍色。

羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅

~紫紅色的反應。

反應機理如下：

(保恩特萊格反應)（二）化學性質第二十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（3）堿性條件下的顯色反應

（二）化學性質第二十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（3）堿性條件下的顯色反應（二）化學性質第二十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（4）與活性亞甲基試劑反應

（Kesting-Craven法）

苯醌、萘醌（含有醌環(huán)）——區(qū)別于蒽醌（二）化學性質第二十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質2.顏色反應

（5）與金屬離子反應（二）化學性質第二十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質（二）化學性質第三十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五（一）游離醌類的提取方法

（二）游離羥基蒽醌的分離（三）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離（四）蒽醌苷類的分離三、提取分離第三十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五

溶解性

H2OMeOHEtOH/正丁醇Et2OCHCl3

游離醌

苷元(親脂性)—++++

成

苷

苷(親水性)+(熱)

++——

第三十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五有機溶劑三、提取分離1.有機溶劑提取法（針對苷元）2.堿提取酸沉淀法（堿溶酸沉）

用于提取含酸性基團(Ar-OH、-COOH)的化合物。3.水蒸氣蒸餾法

適用于小分子的苯醌及萘醌類化合物。

提取液濃縮結晶氯仿等溶劑濃縮液（一）游離醌類的提取方法第三十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五二、理化性質

以游離蒽醌類衍生物為例，酸性強弱將按下列順序排列：

含-COOH

>2個以上-OH>1個-OH>

2個-OH

>

1個-OH

5%NaHCO3

5%Na2CO3

1%NaOH

5%NaOH（二）化學性質—————pH梯度萃取法分離醌類化合物—————a-羥基蒽醌a-羥基蒽b-羥基蒽醌pKa11.59.97.6＜＜酸性:第三十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五三、提取分離1.pH梯度萃取法（二）游離羥基蒽醌的分離第三十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五三、提取分離2.層析法：反復層析，徹底分離

吸附劑——硅膠、聚酰胺*一般不用氧化鋁，尤其不用堿性氧化鋁

洗脫液——親脂性溶劑（二）游離羥基蒽醌的分離實例第三十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五（三）蒽醌苷類與蒽醌衍生物苷元的分離（蒽醌苷類）第三十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五三、提取分離

由于蒽醌苷類水溶性較強，分離精制較困難，故現(xiàn)多用反相柱色譜進行分離。分離前，多進行預處理——除部分雜質。

預處理方法：

1.鉛鹽法

2.溶劑法硅膠、聚酰胺、葡萄糖凝膠、纖維素等（四）蒽醌苷類的分離

柱層析載體常用有：第三十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五三、提取分離預處理方法：1.鉛鹽法2.溶劑法用極性較大的溶劑（正丁醇）將苷從提取液中萃取出來（四）蒽醌苷類的分離第三十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五（一）紫外光譜（UV）（二）紅外光譜（IR）（三）氫核磁共振（1HNMR）（四）碳核磁共振（13CNMR）（五）質譜（MS）（六）衍生物的制備（七）結構研究實例注意：取代基對吸收峰的影響四、結構鑒定第四十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定1.苯醌類的紫外吸收特征苯醌主要吸收峰有三個~400nm~285nm~240nm強峰中強峰弱峰（一）醌類化合物的紫外光譜（UV）第四十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定2.萘醌類的紫外吸收特征第四十二頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定

引入助色團（如-OH，-OMe）使相應吸收峰——紅移

醌環(huán)上引入助色團——影響257nm——紅移

（不影響苯環(huán)引起的吸收）

苯環(huán)上引入-OH——影響335nm——紅移到427nm2.萘醌類的紫外吸收特征第四十三頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定3.蒽醌類的紫外吸收特征第四十四頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定

羥基蒽醌類有五個主要吸收帶第

Ⅰ

峰——230nm左右（母核的強吸收峰）第

Ⅱ

峰——240~260nm（苯樣結構引起）第

Ⅲ

峰——262~295nm（醌樣結構引起）第

Ⅳ

峰——305~389nm（苯樣結構引起）第

Ⅴ

峰——>400

nm（醌樣結構中

>C=O引起）-OH取代將影響相應的吸收帶紅移3.蒽醌類的紫外吸收特征第四十五頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定羥基蒽醌類化合物的紅外區(qū)域有：

nC=O1675~1653cm-1

（強，羰基的伸縮振動）

n-OH3600~3130cm-1

（強，羥基的伸縮振動）

n芳環(huán)

1600~1480cm-1

（中強，苯核的骨架振動）（二）醌類化合物的紅外光譜（IR）母核上無取代：

兩個>C=O只給出一個吸收峰1675芳環(huán)上引入一個-OH時，給出兩個>C=O吸收峰：

1675~1647（游離>C=O，高波數(shù)）

1637~1608（締合>C=O，低波數(shù)）第四十六頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五1.醌環(huán)上的質子四、結構鑒定（三）醌類化合物的1H-NMRdH第四十七頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定1H-NMR（醌環(huán)取代基對化學位移的影響）2-Ac7.06第四十八頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定當有取代基時，峰的數(shù)目及峰位都將改變。2.芳環(huán)質子3.取代基質子：酚羥基(有氫鍵：dH~12ppm,s)

甲氧基(dH3.8~4.2ppm,s)

甲基(dH2.1~2.5ppm,s)ab第四十九頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定

1.

1,4-萘醌類（四）醌類化合物的13C-NMR12345678910第五十頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定

2.

9,10-蒽醌類899a1第五十一頁，共五十六頁，編輯于2023年，星期五四、結構鑒定

主要特征如下：（1）分子離子峰通常為基峰；（2）失去1~2分子CO；（3）特征碎片峰（無取代）：(m/z)

p-苯醌——82、80、54、521,4-萘醌——104、76、509,10-蒽醌