(完整版)中藥化學(xué)教案-第五章苯丙素類化合物

(完整版)中藥化學(xué)教案—第五章苯丙素類化合物(完整版)中藥化學(xué)教案—第五章苯丙素類化合物(完整版)中藥化學(xué)教案—第五章苯丙素類化合物第五章 苯丙素類化合物課 次：13、14課 題：第五章 苯丙素類化合物一、教課目標(biāo)：1．寫出香豆素的母核構(gòu)造。2．描繪香豆素的構(gòu)造特點及其分類。3．簡述香豆素的生物散布。4．詳述香豆素和基天性質(zhì)及慣例檢識方法。5．簡述木脂素的基本構(gòu)造、性質(zhì)、藥用價值。6．說出秦皮、補骨脂、白芷中的香豆素成分及五味子中的木脂素成分。二、教課內(nèi)容：1．香豆素、木脂素概括。2．香豆素、木脂素的構(gòu)造、分類。3．香豆素、木脂素的性質(zhì)、檢識。4．香豆素類、木脂素類的提取、分別和檢識。5．香豆素類、木脂素類實例：秦皮香豆素、補骨脂香豆素、袓師麻甲素；五味子。三、育人目標(biāo)：經(jīng)過對香豆素、木脂素類化合物構(gòu)造和性質(zhì)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)古人間接經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過構(gòu)造與效能的辯證關(guān)系，加強存在決定意識的唯心主義世界觀。四、要點：香豆素構(gòu)造分類。詳述香豆素的基天性質(zhì)和檢識。香豆素的提取、分別。秦皮香豆素、補骨脂香豆素、袓師麻香豆素。五、難點：香豆素構(gòu)造、分類與香豆生性質(zhì)、檢識。六、教課內(nèi)容剖析及教法設(shè)計：（一）教課過程：1．組織教課：檢查學(xué)生出勤，填寫教課日記，見機而作，組織好講堂紀(jì)律。2．課程引入：3．展現(xiàn)目標(biāo)：4．進行新課：第一節(jié) 香豆素香豆素是鄰羥基桂皮酸的內(nèi)酯，寬泛散布于高等植物中，特別以蕓香科和傘形科為多，少量發(fā)現(xiàn)于動物和微生物中。 在植物體內(nèi)，它們常常以游離狀態(tài)或與糖聯(lián)合成苷的形式存在。一、構(gòu)造與分類香豆素的母核為苯駢α -吡喃酮。依據(jù)其構(gòu)造特點可分為四大類，即簡單香豆素類，喃喃香豆素類、吡喃香豆素類及其余香豆素類。（一）簡單香豆素類這種是指僅在苯環(huán)有代替基的香豆素類。絕大多半香豆素在 C-7位都有含氧基團存在，僅少量例外。傘形花內(nèi)酯，即7-羥基香豆素能夠以為是香豆素類成分的母體。 其余C-5，C-6，C-8位都有含氧基團代替的可能，常有的基團有羥基、甲氧基、亞甲二氧基。（二）呋喃香豆素類呋喃香豆素構(gòu)造中的呋喃環(huán)常常是由香豆素母核上所存在的異成烯基與其鄰位的酚羥基環(huán)合而成，成環(huán)后有時陪伴著失掉 3個碳原子（丙酮）的變化。 6，7-呋喃香豆素型（線型）本型以補骨脂內(nèi)酯為代表，又稱補骨脂內(nèi)酯型。比如香柑內(nèi)酯，花椒毒內(nèi)酯，歐前胡內(nèi)酯，紫花前胡內(nèi)酯等，此中紫花前胡內(nèi)酯為未降解的二氫呋喃香豆素。（三）吡喃香豆素類香豆素C-6或C-8異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成 2，2-二甲基吡喃環(huán)構(gòu)造，形成吡喃香豆素。1．6，7一呋喃駢香豆素：此型以花椒內(nèi)酯為代表，如美花椒內(nèi)酯。2．7，8一呋喃駢香豆素此型以邪蒿內(nèi)酯為代表，如沙米丁和維斯納丁。（四）其余香豆素類1．異香豆素類異香豆素是香豆素的異物體，在植物體中存在的多半是二氫香豆素的衍生物。2．雙香豆素類雙香豆素類是香豆素的二聚體，如雙七葉內(nèi)酯。還有的是香豆素的三聚體。3．其余類指在香豆素的 α-吡喃酮環(huán)上擁有代替基的一類香豆素， 代替基接在 C3或C4地點上，常見有苯基、羥基、異戊烯基等基因。 [擬雌內(nèi)酯][苜蓿內(nèi)酯]二、理化性質(zhì)（一）性狀游離的香豆素多半有較好的結(jié)晶，且大多有香味。香豆素中分子量小的有揮發(fā)性，能隨水蒸汽蒸餾，并能升華。香豆素苷多半無香味和揮發(fā)性，也不可以升華。（二）溶解性游離的香豆素能溶于開水，難溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、敘情和乙醚；香豆素苷類能溶于水、甲醇和乙醇，而難溶于乙醇等極性小的有機溶劑。（三）與堿的作用香豆素類及其苷因分子中擁有內(nèi)酯環(huán)， 在強堿溶液中內(nèi)酯環(huán)能夠開環(huán)生成順鄰羥基桂皮酸鹽，但加酸又可從頭閉環(huán)成為本來的內(nèi)酯。 但如與堿長時間加熱， 則可轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)固的反鄰羥基桂皮酸鹽。所以用堿液提取香豆素時，一定注意堿液的濃度，并應(yīng)防止長時間加熱，以防損壞內(nèi)酯環(huán)。（四）化學(xué)反響1．環(huán)合反響香豆素分子中若酚羥基的鄰位有不飽和側(cè)鏈 （如異戊烯基）時，常能互相作用環(huán)合成含氧的雜環(huán)構(gòu)造，生成呋喃或吡喃香豆素類。 [反響式略]2．加成反響香豆素分子中的雙鍵可分為 C3-C4間雙鍵、呋喃或吡喃環(huán)中雙鍵及側(cè)鏈雙鍵等不一樣狀況。在控制條件下，一般以側(cè)鏈上的雙鍵先行氫化，而后是呋喃或吡喃環(huán)上的雙鍵，最后才是C3-C4雙鍵加氫。[反響式略]3．氧化反響用于香豆素的氧化劑常有的有高錳酸鉀、鉻酸、臭氧、過氧化氫、硝酸、過碘酸等，因為氧化能力不一樣，香豆素被不一樣氧化劑所氧化的產(chǎn)物也不一樣。（1）高錳酸鉀苯環(huán)上無羥基代替的香豆素比較穩(wěn)固，不易氧化。如用高錳酸鉀進行氧化，可使C3-C4雙鍵斷裂生成水楊酸的衍生物；若高錳酸鉀作用于被飽和的二氫香豆素，則因C3-C4間無雙鍵而不易氧化斷裂，結(jié)果氧化反響發(fā)生在香豆素的苯環(huán)上，生成丁二酸。[反響式略]高于擁有烴基側(cè)鏈的香豆素，能夠先行氫化再用高錳酸鉀氧化，產(chǎn)物除丁二酸外，還可獲取擁有側(cè)鏈構(gòu)造的羧酸。[反響式略]2）鉻酸鉻酸作為氧化劑較為平和，一般只氧化側(cè)鏈或氧化苯環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)轷难苌?，它其實不影響?吡喃酮環(huán)。如上例蛇床子素用鉻酸氧化時，只作用于側(cè)鏈雙鍵而氧化成羧酸。[反響式略]花椒毒內(nèi)酯被鉻酸氧化成對醌化合物。 [反響式略]（3）臭氧 臭氧先作用于香豆素的側(cè)鏈雙鍵，而后是呋喃或吡喃環(huán)上的雙鍵，最后在激烈條件下才能作用在 α-吡喃酮環(huán)上的雙鍵。 呋喃或吡喃香豆素在控制條件下被臭氧氧化的產(chǎn)物都是甲酰香豆素，此中線型構(gòu)造的甲酰基在 C6位上，角型構(gòu)造的甲?；?C8位上。若進一步氧化時，α -吡喃酮環(huán)也破碎而生成二元醛衍生物。 [反響式略]（4）過氧化氫 呋喃香豆素類呋喃環(huán)上 C2'和C3'未被代替時，用堿性過氧化氫氧化， 可生成2，3-呋喃二羧酸。 [反響式略]三、提取與分別游離香豆素大多是低極性和親脂性的，一部分與糖聯(lián)合的極性較大，故開始提取時先用系統(tǒng)溶劑法較好。香豆素分子過去以為較穩(wěn)固， 所以利用它的內(nèi)酯性質(zhì)以酸堿辦理， 或 利用它的揮發(fā)性以真空升華或水蒸汽蒸餾的方法來分別純化。此刻逐漸理解香豆素其實不穩(wěn)定，遇酸、堿、熱、層析時的吸附劑；甚至重結(jié)晶的溶劑都有使之發(fā)生變化的可能，由此所獲取的物質(zhì)，過去被以為是新發(fā)現(xiàn)的香豆素，以后證明不過次生物質(zhì)。香豆素的提取分別方法大概能夠概括為以下幾種：（一）水蒸汽蒸餾法小分子的香豆素類因擁有揮發(fā)性；可采納水蒸汽蒸餾法進行提取。（二）堿溶酸沉法因為香豆素類可溶于熱堿液中，加酸又析出，故可用％氫氧化鈉水溶液（或醇溶液）加熱提取，提取液冷卻后再用乙醚除掉雜質(zhì)，而后加酸調(diào)理PH至中性，適合濃縮，再酸化，則香豆素類及其苷即可析出。但一定注意，不行長時間加熱，免得損壞內(nèi)酯環(huán)。（三）系統(tǒng)溶劑法從中藥中提取香豆素類化合物時；可采納系統(tǒng)溶劑提取法。常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇按序萃取。石油醚對香豆素的溶解度不大，其萃取液濃縮后即可得結(jié)晶。乙醚是多半香豆素的優(yōu)秀溶劑，但亦能溶出其余能溶性成分，如葉綠素、臘質(zhì)等。其余極性較大的香豆素和香豆素苷，則存在于甲醇或水中。（四）色譜方法構(gòu)造相像的香豆素混淆物最后一定經(jīng)色譜方法才能有效分別， 柱色譜吸附劑可用中性和酸性氧化鋁以及硅膠， 堿性氧化鋁應(yīng)慎用。 常用己烷和乙醚， 已烷和乙酸乙酯等混淆溶劑洗脫。其余吸附劑實用混以甲酰胺或乙二醇的纖維向來分別呋喃香豆素或酯類香豆素，用活性炭一硅藻土混淆物分別香豆素苷類的。四、熒光性質(zhì)及顯色反響反響（一）熒光性質(zhì)香豆素類在可見光下為無色或淺黃色結(jié)晶。 香豆素母體自己無熒光， 而羥基香豆類在紫外光下多顯出藍色熒光， 在堿溶液中熒光更加明顯。 香豆素類熒光與分子中代替基的種類和地點有必定關(guān)系： 一般在C-7位引入羥基即有激烈的藍色熒光， 加堿后可變?yōu)榫G色熒光； 但C-8位再引入一羥基，則熒光減至極弱，甚至不顯熒光。呋喃香豆素多顯藍色或褐色熒光，但較弱。熒光性質(zhì)常用于色譜法檢識香豆素。（二）顯色反響1．異羥肟酸鐵反響 因為香豆素類擁有內(nèi)酯環(huán)，在堿性條件下可開環(huán)，與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，而后再于酸性條件下與三價鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。2．三氯化鐵反響 擁有酚羥基的香豆素類可與三氯化鐵試劑產(chǎn)生顏色反響。3．GibbS反響GibbS試劑是2，6一二氯（溴）苯醌氯亞胺，它在弱堿性條件下可與酚羥基對位的開朗氫縮合成藍色化合物。4．Emerson反響Emerson試劑是氨基安替比林和鐵氰化鉀，它可與酚羥基對位的開朗氫生成紅色縮會物。Gibbs反響和Emerson反響都要求一定有游離的酚羥基，且酚羥基的對位要無代替才顯陽性，如 6、7-羥基香豆素就呈陰性反響。判斷香豆素的 C-6位能否有代替基的存在，可先水解，使其內(nèi)酯環(huán)翻開生成一個新的酚羥基，而后再用 Gibbs或Emerson反響加以鑒識，如為陽性反響表示 C-6位無代替。以上熒光及各樣顯色反響用于檢識香豆素的存在和辨別某位有代替的香豆素。四、色譜檢識（一）紙色譜因為香豆素分子中多含有酚羥基顯弱酸性， 故其在進行紙色譜時， 在堿性溶劑系統(tǒng)中的Rf值相對較大，在中性溶劑系統(tǒng)中則易產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。常用的溶劑系統(tǒng)為含水有機溶劑系統(tǒng)， 色譜后的濾紙可先在紫外燈下察看香豆素獨有的熒光，再噴以 10％氫氧化鉀醇溶液或 20％SbCl3氯仿溶液顯色。（二）薄層色譜香豆素化合物多擁有酚羥基構(gòu)造，在薄層色譜中多項選擇硅膠作吸附劑，并用必定 pH的緩沖溶液辦理，能夠獲取較好的分別成效。 酸性氧化鋁也可選作吸附劑用。 睜開后的斑點除在紫外燈下察看熒光外，還可噴三氯化銻等顯色劑。五、構(gòu)造測定（一）紫外光譜（ UV）未代替的香豆素可在 λmax274nm(logε4.03)和 311nm（logε3.72）有兩個汲取峰，分別為苯環(huán)和 α-吡喃酮構(gòu)造所惹起。代替基的導(dǎo)入常惹起汲取峰地點的變化。一般烷基代替影響很小，而羥基導(dǎo)入常使汲取峰紅移。其峰位常隨測試溶液的酸堿性而變化。（二）紅外光譜（IR）香豆素類成分屬于苯駢α-吡喃酮，所以在紅外光譜中應(yīng)有α-吡喃酮的汲取峰1745～1715cm-1及芳環(huán)共軛雙鍵的汲取峰1645～1625cm-1特點，假如有羥基代替，還可有3600～-1的羥基特點汲取峰，此外還可見到C=C的骨架振動。3200cm五、含香豆素中藥實例—秦皮秦皮為常用中藥，擁有清熱燥濕、清肝明目、止痢等功能，用于痢疾、泄瀉、赤白帶下、目赤腫痛等癥。其有效成分為香豆素類，此中七葉內(nèi)酯和七葉苷是抗痢疾桿菌的有效成分。因為主含香豆素， 對藥用秦皮的鑒識， 除形態(tài)鑒識外，其水浸出液在紫外燈下獨有的藍色熒光也是重要的鑒識依照。 [七葉內(nèi)酯和七葉苷的提取分別方法見課本 ]第二節(jié) 木脂素木脂素是一類由兩分子苯丙素衍生物（即C6-C3單體）聚合而成的天然化合物，多半呈游離狀態(tài)，少量與糖聯(lián)合成苷而存在于植物的木部和樹脂中，故而得名。構(gòu)成木脂素的單體有桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯等。它們可脫氫，形成不一樣的游離基，各游離基互相縮合，即形成各樣不一樣種類的木脂素，聯(lián)合地點多在β位聯(lián)合，也有在其余地點聯(lián)合的。一、構(gòu)造與分類木脂素是一類由苯丙素雙分子聚合而成的天然成分，構(gòu)成木脂素的單體有四種：①桂皮酸，偶有桂皮醛。②桂皮醇。③丙烯苯。④烯丙苯。分類依照：按木脂素的基本碳架和縮合狀況進行分類。（一）簡單木脂素 [基本碳架]（二）單環(huán)氧木脂素兩分子C6-C3單元，除8-8′相連外，還有7-0-7′，9-0-9′，7-0-9′等形成的環(huán)氧構(gòu)造（形成呋喃或四氫呋喃環(huán)）。[舉例說明]其代表物有畢澄茄脂素。（三）木脂內(nèi)酯木脂內(nèi)酯是由單環(huán)氧木脂素中的四氫呋喃環(huán)氧化成內(nèi)酯環(huán)，它常與其去氫化合物共存于同一植物中。[構(gòu)造式略]比如牛蒡子中的牛蒡子苷和牛蒡子苷元即屬于木脂內(nèi)酯。（四）環(huán)木脂素由簡單木脂素環(huán)合而成的環(huán)木脂素[構(gòu)造式略]。其代表物為異紫杉脂素。（五）環(huán)木脂內(nèi)酯′[鬼臼毒脂素]由環(huán)木脂素C9-C9間環(huán)合成內(nèi)酯環(huán)即是環(huán)木脂內(nèi)酯。（六）雙環(huán)氧木脂素這是由兩分子苯丙素側(cè)鏈互相連結(jié)形成兩個環(huán)氧構(gòu)造的一類木脂素，天然存在的雙環(huán)氧木脂素構(gòu)造中都擁有順式連結(jié)的雙駢四氫呋喃環(huán)。[常有的4種光學(xué)異構(gòu)體介紹]連翹中的連翹脂素及連翹苷都是雙環(huán)氧木脂素。（七）聯(lián)苯環(huán)辛烯型木脂素這種木脂素的構(gòu)造中既有聯(lián)苯的構(gòu)造，又擁有聯(lián)苯與側(cè)鏈環(huán)合成的八元環(huán)構(gòu)造，五味子中的木脂素即屬于此類。[聯(lián)苯環(huán)辛烯型]（八）新木脂素這種木脂素中兩個苯丙素連結(jié)的地點經(jīng)常是由苯環(huán)與側(cè)鏈相連結(jié)，或許經(jīng)過氧鍵連結(jié)，其側(cè)鏈γ-碳原子多為未氧化型。[厚樸酚][和厚樸酚]二、理化性質(zhì)（一）性狀及溶解度性狀多半為無色結(jié)晶，一般無揮發(fā)性，不可以隨水蒸氣蒸餾，只有少量木脂素在常壓下能因加熱而升華。溶解度游離的木脂素是親脂性的，一般難溶于水，易溶于親脂性有機溶劑和乙醇中。擁有酚羥基的木脂素還可溶于堿性水溶液中。 木脂素與糖聯(lián)合成苷時則親水性增添，對水的溶解性也增大。3．光學(xué)活性木脂素分子中常擁有多個手性碳原子或手性中心構(gòu)造， 所以大多半都有光學(xué)活性。 木脂素的生理活性常與手性碳的構(gòu)型相關(guān)， 所以在提取過程中應(yīng)注意操作條件， 以防止提取的成散發(fā)生構(gòu)造改變。4．酸堿異構(gòu)化作用很多木脂素類成分，因為飽和的環(huán)狀構(gòu)造部分可能有立體異構(gòu)存在， 在遇到酸堿作用后，很簡單發(fā)生異構(gòu)化轉(zhuǎn)變建立體異構(gòu)體。 別的雙環(huán)氧木脂素類常擁有對稱構(gòu)造， 在酸的作用下，呋喃環(huán)上的氧原子與芐基碳原子之間的鍵易于開裂， 在從頭閉環(huán)時構(gòu)型即發(fā)生了變化。 某些木脂素類碰到礦酸后還可以惹起構(gòu)造的重排。 [詳細實例 1][詳細實例 2]5．功能團反響木脂素分子中常有醇羥基、酚羥基、甲氧基、亞甲二氧基、羧基及內(nèi)酯等基團，因此也擁有這些功能團的性質(zhì)和反響。三氯化鐵或重氮化試劑可用于酚羥基的檢查，Labat試劑（沒食子酸濃硫酸試劑）或Ecgrine試劑（變色酸濃硫酸試劑）可用于亞甲二氧基的檢查。三、提取分別（一）提取游離的木脂素是親脂性的，能溶于乙醚等低極性溶劑，可用低極性有機溶劑直接提取，或用乙醇（或丙酮）提取，提取液濃縮后，用石油醚或乙醚溶解，經(jīng)過多次溶出，即可獲取純品。[注意事項：其在植物體內(nèi)常常與樹脂共存，溶劑辦理是簡單樹脂化，不宜分別。 ]木脂素苷親水性強， 能夠按苷類的提取方法進行提取， 因為苷元分子相對較大， 應(yīng)采納中低極性的溶劑。具內(nèi)酯構(gòu)造的木脂素也可利用其溶于堿液的性質(zhì)，而與