第 三 章 苯丙素类

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第三章苯丙素类

第三章苯丙素类

二 、 生 源 途 征
HO
COO H
COOH HO NH 2
C O OH HO
OH OH
酪 酪六
对 二 六 对对 六 还 原 酸 葡 六 化 (C 3 单 邻邻 邻 )
shikim ic acid 六 化 (PhO H 邻 邻)
CH 2 O-glu HO HO 还 原 OH 咖 咖六 六 六化
CH 2 O H HO HO HO
UV光谱 3、UV光谱
利用诊断试剂确定OH 利用诊断试剂确定OH 中性sol: 中性sol:苯丙酸与其酯或苷类难以区分 sol NaAc → 紫移 ; NaOEt → 红移
碱性sol: 碱性sol: 酚酸与其酯类有明显的差别 sol
OH
例1:丹参素甲结构的确证: 丹参素甲结构的确证:
HO
CH2
CH COOH OH
蛇床子内酯
抗菌
Furocoumarins呋喃香豆素 (二) Furocoumarins呋喃香豆素
香豆素母核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者。 香豆素母核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者。成环 有时还伴随着失去3 后,有时还伴随着失去3个C。 线 型 linear coumarin ( 6 , 7— 呋 喃 香 豆 素 型 ) : 呋喃环与香豆素母核在6 位并合,三个环成一直线; 呋喃环与香豆素母核在6,7位并合,三个环成一直线; 角型angular coumarin( 呋喃香豆素): 角型angular coumarin(7,8—呋喃香豆素): 呋喃香豆素 呋喃环与香豆素母核在7 位并合,三个环成一折角线。 呋喃环与香豆素母核在7,8位并合,三个环成一折角线。
CH2OH OH OH O O
OMe 仙仙眼萘 萘

苯丙素类

苯丙素类

1' O 2' 3' 4' O O
邪蒿内酯 角型: 7,8-吡喃骈香豆素型
O O O O
O OR 2
O
在 花佛 佛 (细细花病病) 细 R 1O OR 2
OR 1 顺顺顺佛佛(普普具有普 普 脉脉脉病病, 有有活活 ,OR 为顺顺) 的的:OR 1 2
O O O 线 线二 线 线 线线 线 欧 (有铁有铁Ca 2+拮有病 有 病 , 对 对抗 对 对 病对 疗 有疗 在 疗 疗)
1. 以游离香豆素形式存在; 以游离香豆素形式存在; 2. 以香豆素苷形式存在。 以香豆素苷形式存在。
O O
COOH
[
COOH OH
]
O
O
一 结构分类
1.简单香豆素:只在苯环上有取代基 简单香豆素 只在苯环上有取代基
gluO HO O O HO O O
伞 键 在 佛佛 (umbelliferon)
双键
20%NaOH, 20℃ ℃ O 50%NaOH, 热
O
COOH 顺顺异 O
不可逆
OMe COOH O O 对顺异
的构佛佛
反应特点: 反应特点
4) C5上有羟基的香豆素,碱水解后酸化重新内酯 上有羟基的香豆素, 有二种可能性, 化 , 有二种可能性 , 反应结果趋向于生成稳定性 大的异构体。 如 C8 位有C=O 的香豆素致C8 酰基 大的异构体 。 位有 C=O的香豆素致 C=O 的香豆素致 取代转化为C6酰基取代 取代转化为
形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性: 形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性: 中间体阳碳离子的稳定性 稳定→ 稳定→ 叔阳碳离子 > 仲阳碳离子 > 伯阳碳离子 ←不稳定 注意:不宜使用浓酸,否则会发生重排反应

第三章苯丙素类化合物

第三章苯丙素类化合物
第三章苯丙素类化合物
一、概述 二、苯丙酸类 三、香豆素 四、木脂素
一、概述
1、概念: 天然成分中有一类苯环和3个直链碳连在一起 为单位(C6-C3)构成的化合物,统称苯丙素 类(phenylpropanoids)。
基本的结构为:
第三章苯丙素类化合物
一、概述
2、类别: 包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸 及其缩酯、香豆素(n=1)、 木脂素(n=2-4,lignans)、 木质素(n=数十个,lignins) 等。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
4、提取与分离——分离 (1)铅盐法分离 (2)层析法分离
一般要经纤维素、硅胶、大孔树脂、 聚酰胺树脂等反复层析才能纯化。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
5、苯丙酸类化合物的提取、分离举例
升麻(Cimicifuga 第f三o章et苯id丙a素类L化.)合物
它的根茎 能解毒透 疹,主要 用于麻疹
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
3、鉴别 (4)Gepfner试剂:1%亚硝酸钠溶液
与同体积10%醋酸混合,喷雾后在空 气中干燥,再用0.5mol/l苛性碱甲醇液 处理。
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
4、提取与分离——提取 (1)有机溶剂提取法 ❖ 70%的乙醇加热提取 ❖ 低极性的有机溶剂提取 (2)热水提取法
❖ 苯丙酸类化合物,因有共轭双键存在, 在紫外光下能显出荧光
第三章苯丙素类化合物
二、苯丙酸类
3、鉴别 (1)1-2%的FeCl3甲醇溶液或铁氰
化钾-三氯化铁试剂:如果分子 中存在酚羟基,则具有一般酚类 化合物的性质。
可检查酚类、芳香氨类及还原性物质 喷洒剂:1%铁氰化钾水溶液、2%三氯化

第三章苯丙素类

第三章苯丙素类

性胃炎、慢性浅表性萎缩性胃炎等疾病的治疗。
第三章苯丙素类
20
二、 香豆素的理化性质
(一)性状
游离香豆素多有完好的结晶,常呈淡黄色或无色, 且有香味。香豆素在紫外光下,常呈蓝色或紫色荧光。
(二)溶解性
? 苷元与苷
(三)内酯的性质
第三章苯丙素类
21
❖ 2.溶解性:
❖ 游离香豆素---不溶于冷水,溶于沸水,易溶于甲醇、乙醇、 氯仿、乙醚等有机溶剂。
❖ 香豆素苷---溶于水、甲醇、乙醇,难溶于氯仿、乙醚。 ❖ 根据香豆素的溶解性,在提取分离时可采用系统溶剂法。
第三章苯丙素类
22
三、香豆素的提取分离
香豆素一般可用甲醇、乙醇或水从植物中提取,再用 石油醚、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等溶剂依次萃取,分成 极性不同的部位, 然后采用各种柱色谱方法进行进一步分 离,得到单体化合物。
5
OH
OH
OH
COOH O
O
Chlorogenic acid 绿原酸
金银花,抗菌利胆 第三章苯丙素类
OH OH
6
OH HO OH
COOH O CO CH CH
OH OH
绿原酸
绿原酸(chlorogenicacid):绿原酸是3-咖啡酰奎宁酸, 存在于很多中药如茵陈、金银花中,是其抗菌、利胆的有效
5 6
7 8
4 3
2
1
O
O
COOH OH
顺邻 羟 基 桂皮 酸
5
4
6
3
2
7
OO
8
1
香豆素
香豆素广泛分布于高等植物中。部分香豆素在生物体内
以邻羟基桂皮酸苷的形式存在,酶解后苷元邻羟基桂皮酸立

天然药物化学第3章苯丙素类

天然药物化学第3章苯丙素类
随着人们对苯丙素类天然药物的深入 研究,其开发前景将更加广阔,有望 为人类健康事业做出更大的贡献。
研究进展
近年来,科研人员对苯丙素类天然药 物的研究不断深入,发现了许多具有 新药理活性的化合物。
在提取、分离和纯化技术方面,也取 得了很大的进展,为苯丙素类天然药 物的进一步开发和利用提供了技术支 持。
烯醇式丙酮酸提供碳架,形成苯丙氨酸。
02
苯丙氨酸的合成需要维生素B6作为辅酶,由谷氨酸脱氢酶催化 谷氨酸脱氢,生成酮戊二酸,再经过转氨酶的催化,生成苯丙
氨酸。
03
苯丙氨酸的合成过程中,需要消耗能量,由ATP提供能量。
苯丙素类的生物合成过程
苯丙素类化合物是由苯丙氨酸经过一系列酶促反应生成的,首先由苯丙氨酸转氨酶将苯丙氨酸转化为 酪氨酸,然后酪氨酸经过羟化、氧化、环化等反应,生成多种苯丙素类化合物。
物理性质
苯丙素类化合物多为固体,具 有较高的熔点和沸点。
多数苯丙素类化合物具有鲜艳 的颜色,如黄酮类化合物多为 黄色或橙色。

苯丙素类化合物大多具有特殊 的气味和味道,如香豆素类化 合物具有香豆素的特殊气味。
化学性质
苯丙素类化合物中的 碳碳双键可以发生加 成、氧化等反应。
苯丙素类化合物中的 羰基可以发生还原、 成酯等反应。
合成。
在苯丙素类的生物合成过程中,存在着负反馈调节机 制,当某一中间产物浓度过高时,会抑制相应的酶活
性,从而调节整个合成过程的速率。
除了负反馈调节机制外,还存在着正反馈调节机制, 当某一中间产物浓度过低时,会促进相应酶的合成和
活性,从而加速整个合成过程。
05
苯丙素类的药理作用与机制
抗炎作用
01
苯丙素类化合物可通过抑制炎症介质、酶和细胞因 子的产生,发挥抗炎作用。

天然产物化学第3章 苯丙素类

天然产物化学第3章 苯丙素类

– H-4: 低场位移
• 4a-C电子云密度↑→极化 C3,4-双键
OH
+ - +
-
OO
• 5,7-二OH取代
– H-6: d, J=2 Hz – H-8: brd, J=2 Hz
• 6,7-二OH取代
– H-5: s – H-8: brs (H-4, 8-远程偶
合)
H HO
HO
OO
H
OH取代
• 组成木脂素的单位
– 桂皮酸 (cinnamic acid) – 桂皮醛 (cinnamaldehyde) – 桂皮醇 (cinnamyl alcohol) – 丙烯苯 (propenyl benzene) – 烯丙苯 (allyl benzene)
9'
8'
98
β
7'
3
2 1 7α
2'
1' 6'
4
脱氨
COOH
COOH
H
HO
NH2
L-Tyrosine L-酪氨酸
脱氨
HO
COOH
苯丙酸类 偶合
HO
OO
umbelliferone 伞形花内酯
香豆素类
HO
O HO
H
OH
matairesinol 罗汉松脂素
木脂素类
cinnamic acid 桂皮酸
苯丙素类化合物的生合成途径
葡萄糖代谢
COOH
莽草酸
HO
• 木质素:苯丙素的多聚体
3 3'
分类
• 大多采用俗名
– 例:罗汉松脂素
• 系统命名
– C8构型
– 含氧官能团位置

天然药物化学 第三章 苯丙素类

天然药物化学 第三章 苯丙素类

O
O
O
白芷内酯
第二节 香豆素类
HO
OO

异 戊 烯 基 6位 取 代
伞形花内酯
异 戊 烯 基 8位 取 代




HO


HO
物 合
O

OO OO

HO
OO





O
OO
程 HO

补骨脂内酯

O
OO
白芷内酯 O
OO
线型:补骨脂内酯型
6,7-呋 喃 骈 香 豆 素 型
角型:异补骨脂内酯型 7,8-呋 喃 骈 香 豆 素 型
第二节 香豆素类
3、吡喃香豆素: 母核的7位羟基与6位或8位碳上取代的异戊烯基缩合形成
吡喃环的一系列化合物。这一类天然产物并不多见。
也分为线型(linear)和角型(angular)两种。
CH3
H3C
H3C
O
O
O
花椒内酯
O CH3
O
O
H3C
邪蒿内酯
第二节 香豆素类
HO
OO

异 戊 烯 基 6位 取 代
第二节 香豆素类
二、香豆素的理化性质
㈢碱水解反应(内酯性质)
OH
OH-
CO O-
OO
H+
O-CO O- 长 时 间 加 热
O-
顺 邻 羟 桂 皮 酸
(不 易 游 离 存 在 )
+ H
反 邻 羟 桂 皮热,水解产物顺邻羟桂皮酸衍生物则发生 异构化,转变成反邻羟桂皮酸的盐,再经酸化也不再发生内酯化闭环 反应。

第三章苯丙素类

第三章苯丙素类

第三章苯丙素类目的要求:1.了解苯丙素类化合物的结构特点。

熟悉苯丙酸类的结构特点及特性。

2.掌握香豆素的结构特点和分类情况,熟悉香豆素类化合物的提取分离方法。

3.掌握香豆素类化合物的理化性质及其波谱学特性。

4.了解木脂素的结构类型、理化性质及结构鉴定方法概述苯丙素是天然存在的一类含有一个或几个C6-C3基团的酚性物质。

常见的有苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸、香豆素、木脂素和木质素等,广义的讲,黄酮类也是苯丙素的衍生物。

大多数的天然芳香化合物生源由此而来。

在苯核上常有羟基和烷氧基取代,有时会有烷基取代。

是由莽草酸(shikimic acid)通过芳香氨基酸(苯丙氨酸或酪氨酸)合成而来。

1、概念:天然成分中有一类苯环和3个直链碳连在一起为单位(C6-C3)构成的化合物,统称苯丙素类(phenylpropanoids)。

2、类别:包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩脂、香豆素、木脂素、木质素。

3、生源途径:莽草酸途径(莽草酸为桂皮酸的前体,但同时也是酪氨酸、色氨酸的前体,后两者与生物碱的合成密切相关,命名为莽草酸途径将无法限定为仅由桂皮酸而来的苯丙素类化合物,故现多称为桂皮酸途径)TAL在植物界的分布远比PAL有限,基本可忽略不计。

苯丙素类化合物来源于桂皮酸生物合成途径,基本前提物质是对羟基桂皮酸。

由对羟基桂皮酸衍生了各类苯丙素类物质。

木脂素:由两分子苯丙素氧化聚合而成,少数为三聚物或四聚物。

木质素:一类高分子化合物,有几十个C6-C3单体聚合而成,与纤维素共同组成木本植物的基本组织,分子量在2800-6700之间。

本章重点介绍苯丙酸类,香豆素类和木脂素类。

第一节、苯丙酸类植物中存在的苯丙酸类成分主要是桂皮酸的衍生物。

有四种羟基桂皮酸在植物中是广泛存在的:R1COOH1对羟基桂皮酸(p-hydroxy cinnamic acid ) R1= H R2=H 2咖啡酸(caffeic acid ) OH H 3阿魏酸(ferulic acid) OCH 3 H 4芥子酸(sinapic acid ) OCH 3 OCH 3 至少还有六种桂皮酸衍生物,但较少见,如异阿魏酸(isoferulic acid)、邻羟基桂皮酸(o-hydroxy cinnamic acid)、对甲氧基桂皮酸(p-methoxy cinnamic acid)等。

第三章_苯丙素类

第三章_苯丙素类

• 3.合成:桂皮酸途径。 苯丙素类多数由莽草酸,通过苯丙氨酸 和酪氨酸,再经脱氨、羟基化、偶合等反
应形成最终产物。(见下图)
• 一、苯丙酸类
–1 结构类型 –3 香豆素的提取
• 二、香豆素类
–1 结构类型 –2 理化性质
• 三、木脂素类
–1 结构类型 –2 理化性质
第一节 苯丙酸类
• 1.基本结构:酚羟基取代的芳香环与丙烯酸构成, 多数为具有C6-C3结构。 • 常见的苯丙酸类如:
5 6 7 4 3 2
HO
8
O
1
O
伞形花内酯
• 一、结构类型
香豆素母核为苯骈α -吡喃酮。环上常有取代基。 根据取代基的类型和位置通常将香豆素分为四类:
香豆素
苯骈α-吡喃酮环上有无取代 7-羟基与6、8-异戊烯基成环情况
环合、降解
环合、不降解
简单香豆素
呋喃香豆素
吡喃香豆素
其他香豆素
成环后,常伴随失去异 戊烯基上的三个碳原子
天然药物化学
河北师范大学 曹津津
第三章
苯丙素类
(Phenylpropanoids)
• 学习要求: • 1.掌握:简单苯丙素、香豆素和木脂素的结构类 型,及其骨架形成方式。 • 2.熟悉:简单苯丙素、香豆素和木脂素类型中的 典型化合物。


• 1.定义:苯丙素类是天然成分中有一类苯 环上与三个直连碳连在一起为单元(C6-C3) 构成的化合物。 • 2.组成:苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩 酯、香豆素、木脂素、黄酮和木质素等。
桂皮酸 对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸 异阿魏酸
R1 H OH OH OH OCH3 R2 H H OH OCH3 OH

天然药物化学第三章苯丙素类

天然药物化学第三章苯丙素类
征。
红外光谱法
利用红外光谱技术,测 定苯丙素类成分的官能
团和化学键信息。
X射线衍射法
通过X射线衍射技术,测 定苯丙素类成分的晶体
结构和空间构型。
03
苯丙素类的生物活性与 药理作用
抗菌与抗炎作用
抗菌
苯丙素类化合物对多种细菌、真菌和病毒具有抑制作用,如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。其抗菌机 制主要是通过抑制病原微生物的细胞壁合成、影响细胞膜通透性或干扰蛋白质合成等途径实现。
酶促反应
在生物合成过程中,多种酶参与催化 反应,如苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟 化酶等,这些酶在调控苯丙素类化合 物的合成中起到关键作用。
02
苯丙素类的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、甲醇等从植物中 提取苯丙素类成分。
微波辅助提取法
利用微波的加热作用,使植物中的苯 丙素类成分快速释放,具有提取时间
抗炎药物
苯丙素类化合物具有抗炎作用, 可减轻炎症反应,对一些炎症性 疾病具有一定的治疗作用。
在保健品及功能性食品中的应用
抗氧化剂
01
苯丙素类化合物具有抗氧化作用,可有效清除自由基,延缓细
胞衰老,在保健品和功能性食品中可作为抗氧化剂使用。
营养补充剂
02
部分苯丙素类化合物具有营养保健来自用,可作为营养补充剂添抗氧化作用
清除自由基
苯丙素类化合物具有清除活性氧自由基的能力,可有效减轻氧化应激对细胞的损伤。
抑制氧化酶活性
苯丙素类化合物可抑制与氧化应激相关的酶活性,如脂质过氧化酶、黄嘌呤氧化酶等,从而降低氧化应激反应。
其他生物活性
抗糖尿病
苯丙素类化合物具有降低血糖、改善糖 尿病症状的作用,可能与调节胰岛素分 泌、增加胰岛素敏感性等机制有关。

第三章 苯丙素类

第三章 苯丙素类
第三章
苯丙素类
phenylpropanoids
本章内容
一、 二 三


、苯丙酸类 、香豆素类
四、木脂素类
概述

定义:
苯丙素是一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。

包括:
苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂 素等。广义来讲黄酮也是苯丙素的衍生物。

苯丙素类生物合成途径如下:
例:
第二节 香豆素类
OCH3
-
理化性质
OCH3
① OH H3CO O O O ②H
+
H3CO O
O H
COOH
异当归酯
3-异戊烯酰-4,6-二甲氧基-顺邻羟基桂皮酸
先进行碱水解,再进行酸化(避免长时间在碱性下 形成反邻羟桂皮酸)。
第二节 香豆素类
由于碱的浓度不同,其反应产物也不同:
理化性质
第二节 香豆素类
6 OH O O OH
COO
-
Gibb 蓝色 香豆素 Emerson 试剂与酚羟基对位活性氢综合 红色
第二节 香豆素类 Gibbs反应
Br
pH 9~10
理化性质
Br O -O N O Br O N
Br O Br
HO
Hபைடு நூலகம்
+
Cl N
Br
Emerson反应
H2N HO H CH3 N N CH 3 [O] K3Fe(CN)6 O N O N
欲获得顺邻羟桂皮酸的途径: 1.特殊结构的香豆素
理化性质
2.醚化:
1 O O
OH
-
2
H+
COOH OMe

第三章苯丙素类1

第三章苯丙素类1

MeO HO O
O O O O
2、紫苜宿酚
OH CH2 O O O
OH
O
(六)、其它香豆素——不能归入 以上五类的其它香豆素成分,一般 其取代基如苯基、羟基、异戊烯基 等在α-吡喃酮环上 1、蟛蜞菊内酯
OH O
MeO
O
O
2、黄檀内酯
HO MeO O O
3、瑞香替西——抗腹水癌
O MeO H HO OMe H O
(三)、与碱的作用 香豆素的结构中具α,β-不饱 和内酯结构,在稀碱液中可水解、 开环,生成顺式邻羟基桂皮酸盐而 溶于水,如酸化则又可立即环合成 游离香豆素而沉淀析出。由于此反 应的可逆性,可用于内酯类化合物 的鉴别和提取分离。
OH O OH O
O - COO
H+
溶 于 水 (顺式 不稳定)
COO O -
2、丹参素(二个苯丙酸聚合)
OH OH
H O O COOH OH rosmarinic acid
OH
二、苯丙酸的化学性质 (一)、苯丙酸类有—COOH,大多 具有一定的水溶性 (二)、苯丙酸酯类的水溶性 (三)、苯丙酸(醇)苷类的水溶性
三、提取、分离 水提或者醇提 鉴定—UV法、FeCl3 TS、氨蒸气熏
-
+ H OH 酸 化 不能 环 合
COOH
反 式 稳定
顺式邻羟基桂皮酸盐不易游离存在,一游离, 马上环合,一般得不到顺式邻羟基桂皮酸。如果 在碱液中长时间放置或紫外光照射,顺式邻羟基 桂皮酸盐可转变为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐, 即使酸化也不能环合。(这种情况在提取、分离中 是不希望发生的,因为加酸游离后不是原来的)
HO
O
O
根据环合位置的不同,可分为线 型和角型两种: C6-异戊烯基与C7-OH成环—— 6,7吡喃香豆素,3个环在一条直 线上(线型)

第三章苯丙素类(天然药物化学)

第三章苯丙素类(天然药物化学)

1.内酯性质

在稀碱中可水解开环,形成水溶性的顺式盐。在 碱性醇溶液中更容易开环,酸化,环合形成脂溶 性香豆素而沉淀析出。若在碱溶液中放置或紫外 照射,顺式转化为反式盐,酸化不环合。
一般顺式邻羟桂皮酸不容易得到,但一些特 殊结构的香豆素,可形成顺式结构。
OCH3 OCH3 O 1) OH 2) H H3CO O O H COOH
二.香豆素的理化性质
(一)物理性质 (二)化学性质 内酯的性质和碱水解反应 酸的反应 显色反应
异羟肟酸铁反应 与酚类试剂反应
(一)物理性质
性状 结晶状,淡黄色或无色,具香味。 小分子化合物有挥发性,能升华。 成苷者,多无以上特性。
溶解性

游离香豆素,不溶或难溶于冷水,可溶于沸水, 易溶于苯、乙醚、氯仿和乙醇。 香豆素苷,能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于乙醚、 苯等溶剂。

苯丙酸类鉴别
1~2%FeCl3 Pauly试剂:重氮化的磺胺酸 Gepfner试剂:1%亚硝酸钠-10%醋酸(1:1) 喷雾后空气中干燥,再用0.5mol/L苛性碱甲 醇液处理. Millon试剂:在紫外线下,苯丙酸类化合物 为无色或具有蓝色荧光,用氨水处理后呈 蓝或绿色荧光。

三.苯丙素的波谱特征
O RO HO R=H R=glc O O H3CO
当归内酯
OLeabharlann O七叶内酯 七叶内酯苷
(二)呋喃香豆素类

香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃 环,称呋喃香豆素,成环后常失去三个碳原子。 分为直线形和角形。
R1 R O R2 R1=R2=H R1=OCH3 R2=H R1=H R2=OCH3
降压
抗菌消炎
HO HO CH2CHCOOH OH

第三章 苯丙素类

第三章  苯丙素类

C-8-C-8' 相连的木脂素结构骨架
木脂素是一类由苯丙素氧化聚合而成的
天然产物,通常所指是其二聚物,即两分子
的C6-C3 缩合而成▲,少数是三聚物和四聚
物。二聚物碳架多数是由侧链β碳原子C8结构类型
木脂素类化合物的主要结构类型有:
(一) 木脂素类(1ignans);
O O
4 5 6 3 2 1 7 8 3' 4' 2 1' 6' 5' 7' 9' 8'
O
蒙蒿素
OCH3
(四) 杂木脂素
多个苯丙素单元通过C-C键相互连接可形 成多聚木脂素。木脂素与萜类、黄酮等其他类
型的化合物形成复合体构成杂木脂素。
习 题
问答题
1. 如何判断香豆素结构母核的6位是否有取 代基取代?
O O
COOH
OH OH
丹参素乙
第二节、香豆素类
香豆素(coumarin)▲:是邻羟基桂皮酸内 酯类成分的总称。
COOH OH 邻羟基桂皮酸 O O
邻羟基桂皮酸内酯
从自然界中分离得到的香豆素化合物都具有
苯骈α-吡喃酮的基本母核▲。除少数香豆素类化
合物外,其他大多数香豆素类都具有在7位连接
含氧官能团的特点。因此,7-羟基香豆素(伞形花
HO
6 7 5 4 3 2
O
6 7
OCH3
5 4 3 2
HO
8
O
1
O
H3CO
8
O
1
O
七叶内酯
当归内酯
(二)呋喃香豆素类
呋喃香豆素(Furocoumarines): 是指香豆
素母核的7位羟基与6位或者8位取代的异戊烯

39第三章苯丙素类天然药物化学

39第三章苯丙素类天然药物化学

CH3
O
O
O
CH3
CH3
7-7´
7-9´
9-9´
例:
9
9'
O
8 8' 7'
7O
O CH3O
9
OH
8 8'
7
9' O
OH 7'
O O
O
O
OH
加尔巴星
橄榄脂素
5.骈双四氢呋喃类(furofurans)
两分子苯丙素分子侧链相互连接,在7-9´和7´-9 之间形成双骈四氢呋喃环。
O
O
双四氢呋喃型木脂素
6.联苯环辛烯类
90
89
+. - CO
+. - CO
CH3O
O O CH3O
O
M+ 176 (100)
148 (82) . -CH3
C8H8O+ 120 (8)
- CO
O
O
+
133 (83)
- CO
O
+
105 (12)
C6H5+ 77 (27)
第三节 木脂素 Lignan
➢木脂素:具有苯丙烷骨架的两个结构通过其中的ˊ或 8-8ˊ-碳相连而形成的一类天然产物。多数是 二聚物,少数是三聚物和四聚物。 ➢组成单体:肉桂醇、桂皮酸、丙烯基酚、烯丙基酚
3
2
1
7 α
8
β

4 5
6
α'
β' 8'
7'
γ'9'
1'
2'
6'
3'

第三章天然药物化学

第三章天然药物化学
吡喃香豆素的生物合成途径如下:
异戊烯基6位取代 HO
HO
HO O
O
O
O
O
异戊烯基8位取代
O
O


HO
O
O





O
O
O
OH
O
O
6,7-吡喃骈香豆素型
花椒内酯 O
O
O
O 邪蒿内酯
7,8-吡喃骈香豆素型
(四)其他香豆素类
是指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。C3、C4位常有苯基、 羟基、异戊烯基等的取代。如;
MeO
O
O
(二)呋喃香豆素类(furocoumarins)
香豆素核上的异戊烯基常与与邻位酚羟基(7-羟基) 环合成呋喃环或吡喃环,前者称为呋喃香豆素。分为角 型和线型。
呋喃香豆素的生物合成途径如下:
异戊烯基6位取代
HO
O
HO
HO O


O
O





O
O
异戊烯基8位取代
O
HO
O
O
O
O
O
补骨脂内酯
显色反应
1.异羟肟酸铁反应(识别内酯的反应) 酯与羟胺作用可生成异羟肟酸,再与三氯化铁 作用即生成红色的异羟肟酸铁。
O
R
O R' + H2N-OH
(羟胺)
O
R
NHOH +
R'- OH
FeCl3
O
( R-C-NH-O ) 3 Fe + 3HCl 异羟肟酸铁(红色)
香豆素 OH-
盐酸羟胺

第3章-苯丙素类-102109

第3章-苯丙素类-102109
图36 苯丙素类生源示意图
College of Chemistry SCU
Introduction of Natural Pharmaceutical Chemistry
第三章
COOH
苯丙素类
COOH NH2 酪氨酸
莽草酸途径:(莽草酸为桂皮酸的前体 但同时也是酪氨酸、色氨酸的前体,后 两者与生物碱的合成密切相关,命名 为莽草酸途径将无法限定为仅由桂皮酸 而来的苯丙素类化合物,故现多称为 桂皮酸途径)
第一节
简单苯丙素类
又如迷迭香酸, 存在于许多植物中的一种多酚类芳香物质,尤其在牛 至、迷迭香、丹参、蜜蜂花和鼠尾草中浓度很高。
迷迭香酸有很强的抗氧化性,其抗氧化活力强于维生素 E 。 迷迭香酸有助于防止自由基造成的细胞受损,因此降低了癌 症和动脉硬化的风险。 主要功效: 1. 抗氧化、延缓衰老; 2. 强减肥降脂功效; 3. 治疗心血管病及抗癌; 4. 用于食品加工防腐剂。
木脂素类
O H O 9 9' H 8 8' 3' 4' OMe OH
HO
HO 4
3 OMe
College of Chemistry SCU
Introduction of Natural Pharmaceutical Chemistry
第一节
简单苯丙素类
一、简单苯丙素类的结构与分类 简单苯丙素类结构上属苯丙烷衍生物,依C3侧链的结构 变化,可分为苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等类型。 1. 苯丙烯类 丁香挥发油的主要成分丁香酚(eugenol), 八角茴香挥发油的主要成分茴香脑, 细辛、菖蒲及石菖蒲挥发油中的主要成分α-细辛醚 (α-asarone)、β-细辛醚(β-asarone), 均是苯丙烯类化合物。
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O-
N
3、Emerson反应; Emerson试剂是由4-氨基安替 比林和铁氰化钾所组成。
HO H2N CH3 O O H + O N N CH3 K3F CN 6 N CH3 O N N CH3
五、香豆素的波谱特征
(一)紫外(UV)光谱 香豆素通常在 250—300nm 之间有较强 的吸收。 1、未取代的香豆素在λmax:274,284, 311nm处有三个吸收峰,分别为苯环的 240—260nm 吸收峰位移的结果,以及 α,β不饱和内酯环的K带220—260nm 和R带310—330nm吸收峰位移的结果。
• 香豆素的α-吡喃酮(α,β-不饱和内 酯)环在1745—1715cm-1之间有吸收。 • 1645—1625cm-1( 共轭双键 ) ,在 3600— 3200cm-1 ( -OH ) 。 1700—1625cm1 (C=O), • 1600,1500 cm_1-芳环)。
(三)核磁共振(NMR)光谱
O O
KMnO4
OH COOH COOH COOH
H O O KMnO 4
HO
H O O O
HO
O
O O
KMnO4
HOOC
O
CH3O
O O H CH3O
O O KMnO4
COOH COOH + COOH
欧芹酚-7-甲醚
2、铬酸氧化
CH3O O O CrO3 CH O 3 COOH O O
+
O
OCH3 O O O
1、在碱性条件下长时间处理品,或UV光照射形成反式 结构。而不易环合。 2、于双键上进行NaHSO3加成,,然后水解,再移去加 成试剂,得反式结构。 3、在甲醇钠水解,甲醇加成到双键上生成4-甲氧基衍 生物,再水解,消除反应,亦得到反式结构。 4、碱水解同时进行甲基化,如果在水解时,加入甲基 化试剂,生成的酚-OH立即甲基化,阻止环合反应形 成内酯的可能。 5、侧链有可与水解生成的-OH形成氢键的或成环的, 阻碍内酯化,在提取时要注意。
O
O
O
OCH3
O
O
花椒内酯
美花椒内酯
鲁望桔内酯
2、 7,8-吡喃骈香豆素(角型)
以邪蒿内酯为代表,
OH OH
O O OO
CH3O
O O
O O
OO
O OMe
O O O
邪蒿内酯
凯尔内酯
别美花椒内酯
黄曲霉素B1
3、 少数为5,6-吡 喃骈香豆素类,如:别 美花椒内酯。
(四) 其它香豆素类
CH3O OH O O O
药材粗粉 乙醚 乙醚液 冷置 母液 结晶 浓缩 冷置 无结晶析出时 挥散乙醚,水蒸汽蒸馏 残渣 热水处理
分次结晶 热水溶液 热水不溶物 放冷、析晶 石油醚温浸 沉淀(结晶) 石油醚溶液 石油醚不溶部分 浓缩、放置 乙醚溶解 结晶 乙醚溶液
乙醚溶液 NaOH 溶液 乙醚液 (含酸性香豆素) KOH 皂化 乙醚溶液 (不皂化部分, 非香豆素) NaOH 溶液
2 、引入 -OH 后,吸收带将发生位移,
• 7-OH取代,吸收峰红移, • 5-OH取代,形成邻醌结构,吸收带紫移, • 6-OH取代,并不处于α,β不饱和内酯 环邻对位,不形成共振结构,在λ270nm 附近峰变化较少,而在310nm峰有很大变 化(红移),另在230nm附近出现苯环吸 收峰。
(二)红外(IR)光谱性质
香豆素的NMR谱都有有较明显 的特征,不难辨认,但有些香豆 素的取代基的确定是较为复杂的, 但通过综合利用 NMR 各种技术, 如; NOE ,运程偶合等,还是不 难确定结构的。
1、化学位移与偶合常数
• 从结构看,香豆素结构中的酯羰基吸电作用,其 芳核上的电子向羰基转移,使C-3,C-6 • 和C-8的质子电子密度升高。信号在较高场。 • C-4 , 5 , 7 在较低场。 H-3 和 H-4 分别以 d 峰位于 δ:6.1—6.4和 7.5—8.3ppm, J=9.5Hz。一般位于 芳质子两侧。 • • • 苯环上氧取代,由于O原子的诱导效应和P-π • 共轭效应,将对其它位质子信号产生不同影响。
花椒毒内酯
CrO3
O
O O
O O
3、臭氧氧化
MeO O O O O3 MeO HO CHO O O
MeO HO O O COOH
CO2
MeO HO O O
4、过氧化氢(H2O2)
H2O2
5、其它;
COOH O COOH
O
O O
八、 热解(×)
高温下,香豆素可发生重排反应。
O
O
O O
200℃
Claisen 烯丙重排
R2
2、7,8呋喃骈香豆素(角形)
以白内酯为代表,又称白芷内酯型。(即 异补骨酯内酯),如:
O
O
O
O R1 R2
O
O
异佛手内酯 R1=H,R2=OCH3 茴芹内酯 R1=R2=OCH3
(三) 吡喃香豆素型
1、 6,7-吡喃骈香豆素型 (直型): 以花椒素为代表,
6'
O
4'
1'
2'
O
O
O OCH3
HO
绿原酸
CH2OH glcO OCH3
松柏苷
HO
菜蓟素
COOglc
HO OH
咖啡酸葡萄糖苷
HO HO CH2 CH COOH OH HO
HO CH2 CH COOH O OH C CH CH2 O OH
OH
丹参素甲 (简称丹参素)
丹参素丙
颜色反应:常用的显色剂有:
1、1%-2%FeCl3甲醇溶液, 2、Paul试剂,重氮化的磺胺酸, 3、Gepfner试剂:1%亚硝酸钠溶液与 相同体积10%的醋酸混合, 4、Millon试剂:
第一节 苯丙酸类
第一节 苯丙酸类
R1 R2
桂皮酸 R1= R2=
COOH
对羟基桂皮酸 R1=OH, R2=H
咖啡酸
阿魏酸
R1= R2= OH
R1=OH, R2=OCH3
异阿魏酸
R1=O
OH OH 5 3
HO
OH OH OH
HO
CH CH COO COOH HO CH CH COO OH
1 COOH O CO CH CH
碱液 酸化、乙醚萃取 乙醚溶液 稀碱萃取 乙醚溶液 放置 结晶
碱液 (皂化产生的 酸性成份)
(二)酸碱分离法 利用内酯环遇碱皂化开环,酸化又能恢复的性质 来提取,见上述末知物的后部份。(早期方法) (三)真空升华或蒸馏法 利用香豆素的升化性质,与不挥发性成份分离, 常用于纯化,要注意的是,对热不稳定的香豆素,加 热易发生变构,如白芷内酯,系香独活内酯在真空中 降解主物。 (四)层析法 上述方法在多数情况下得到的是一些结构近似的 混合物。还需进一步分离,此时要用层析法才能有效 分离,吸附剂多用硅胶和氧化铝,但氧化铝对有些香 素有变构作用,尤其碱性氧化铝更要慎用。
HO O O -O OHO O O O O O O O
HO
O
O
HO HO
O
O
CH3O O OCH3
O
O
伞形花内酯
七叶内酯
当归内酯
(二) 呋喃香豆素类
1、6,7-呋喃骈香豆素(直形)
O
O
O
O
R1
O
O
佛手内酯 R1=H, R2=OCH3 花椒毒内酯 R1= OCH3, R2=H 异茴芹内酯 R1=R2=OCH3
第 六 章
HO
HO OCH3 COOH HO OCH3 HO HO CH2OH HO OCH3 HO COOH HO
苯丙素类
COOH NH2 COOH HO CH2O glc
O COOH glc HO O O
CH3 HO ± ½± ûÏ©Àà ÐÂľ֬ËØÀà
° ¢ÎºËá
É¡Ðλ¨ ÄÚõ¥
(二)显色反应
1、异羟肟酸铁反应
OHO O HONH2.HCl COONa OH Fe+++ C NH O O OH H C NH OOO H Fe
2、Gibb’S反应;
Gibb’s试剂为2,6-二氯(溴)对苯醌氯亚胺
HO
H + Cl N
Br O Br
Br PH9-10 O Br
O N Br OBr
CH3O HO
O
O
HO
OCH
O
O OH
CH3
蟛蜞菊内酯 3-苯基香豆素)
黄檀内酯 (4-苯基香豆素)
Autumnariniol
OH O OH O
HO
O
O
OH OH O O
HO HO
O
O
OH O O OH
OH 八仙花粉(异香豆素类) 海狸色素
双七叶内酯
(双香豆素类)
HO
O O R OH
O
O O R O
HO
O OH R O
4,7二羟基香豆素
2,7-二羟基色酮
二 、化学性质
(一) 内酯环的性质和碱的作用
O O OHUV OCOOH+ OH COOH
OH-
OCOOH
长间加热
H+(醇液)加热
O CH3O OCH3
异当归内酯
O O O OHCH3O OCH3
H O
COOH
HO
O O
在以下条件下,香豆素水解后不再环合。
未知物的提取一般是:
1、生药粗粉(40-60目),乙醚提取,乙醚提取液低温 放置析出结晶,滤出结晶后,母液再浓缩,放置分 次结晶。 2、若上述不结晶,可挥散乙醚,用水蒸汽蒸馏,除去 可能存在的挥发油,残渣趁热过滤,滤液放冷,滤 出沉淀,热水不溶部分以石油醚处理(温浸),石 油醚液浓缩,放置析出结晶,石油醚不溶部分另外 收集。 3、石油醚不溶部分,可用乙醚溶解,用NaOH除去酸 性成份,再经皂化得乙醚液(含不皂化部分,非香 豆素)和碱性部分(香豆素开环),碱液经酸化后 (环合),再用乙醚提取,乙液放置,即可得到结 晶。如下流程:
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