第三章天然药物化学

O
4 3 2 8 1 8a O O
6
5
4a
7
色原酮
O
分布：
香豆素类在动植物及微生物中均有分布， 如致癌成分黄曲霉素类及发光真菌中的亮菌 素类均属于香豆素类。 香豆素这类成分分布得最广的还是高等植物 中，其中芸香科和伞形科中分布最多。它们在 植物体内以游离状态或与糖结合成苷的形式存 在，苷酶解可环合成游离的内酯状态。
（二）溶解性
游离 能溶于沸H2O ，不溶或难溶冷H2O； 可溶于MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂 因含Ar-OH故可溶于碱水中 成苷 溶于H2O、OH-/ H2O、MeOH、EtOH等 难溶极性小的有机溶剂
（三） 内酯性质和碱水解反应
香豆素的α-吡喃酮环具有α，β-不饱和内酯性质，在稀碱 α 液中会逐渐水解生成顺邻羟桂皮酸的盐，而顺邻羟桂皮酸不易游 离存在，其盐的水溶液经酸化即闭环恢复成内酯。 这个闭合过程极易发生，即使在很弱的酸溶液中，如通入 CO2也能促使其内酯化而闭环。
苯丙酸类常与不同的醇、氨基酸、 糖、有机酸结合成酯存在。如绿原酸 （咖啡酸与奎宁酸结合成的酯，如图 右），具有抗菌、保肝活性。 2、分离
OH OH OH COOH O-CO-CH=CHOH OH
苯丙酸类及其衍生物大多具有一定水溶性，常与其它一些 酚酸、鞣质、黄酮苷等混在一起，一般要经纤维素、硅胶、大孔 树脂、聚酰胺等反复层析才能纯化。 3、鉴别 利用酚羟基的性质 （1）1-2%的 FeCl3 甲醇溶液或铁氰化钾-三氯化铁试剂。 试剂： （2）Millon试剂：紫外光下为无色或兰色荧光，氨水处理后 试剂 呈兰色或绿色荧光。
四 香豆素的波谱性质
（一）紫外光谱 UV下显蓝色荧光 C7位导入-OH －OH醚化后
荧光增强 荧光减弱
母核上无含氧官能团取代时： 274nm 苯环 311nm α-吡喃酮环 有含氧取代时，最大吸收向红位移。
（二） 红外光谱
3025～3175cm-1 1700～1750cm-1 1625～1645cm-1 1613～1639cm-1 C-H伸缩振动 C=O伸缩振动 芳环伸缩振动 呋喃环双键伸缩振动
当归内酯 （angelicon)
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 O
异 戊 烯 基 8位 取 代
苯丙烯 propenyl benzene 苯丙醇 propanol benzene
苯丙素类
苯丙酸及其缩酯 propionic acid 香豆素 coumarins 木质素 lignins 木脂素 lignans 黄酮 flavonoids
苯丙素类化合物生物合成途径（生源）示意图： 苯丙素类化合物生物合成途径（生源）示意图： 生物合成途径 葡萄糖代谢 莽草酸 桂皮酸途径 苯丙氨酸 酪氨酸
环 合 的
HO O O
形 成 过 程
HO
O
O
HO O O O O O O
HO
补骨脂内酯
O O O O O O
白芷内酯
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
（三）吡喃香豆素类(pyranocoumarins)
香豆素母核上 C6 位或 C8 位的异戊烯基与邻酚羟 基环合而成2，2-二甲基-а-吡喃环 二甲基吡喃环结构的香豆素类。 2 这一类天然产物并不多见。也分为线型和角型两种。 吡喃香豆素的生物合成途径如下：
咖啡酸
COOH HO O Me
对羟基桂皮酸
对羟基桂皮酸苷
苯丙烯类
O glc COOH
HO
HO
阿魏酸
C H2O H HO O Me
邻羟桂皮酸苷
HO
丙烯基
烯丙基
HO
O
O
新木脂素类
松柏醇 木质素 倍半木脂素类 木脂素类
伞形花内酯
香豆素类
第一节
1、结构 、
苯丙酸类
基本结构——酚羟基取代的芳香羧酸。 酚羟基取代的芳香羧酸。 基本结构 酚羟基取代的芳香羧酸 多具有C6-C3结构的苯丙酸类。 结构的苯丙酸类。 多具有 结构的苯丙酸类 常见的苯丙酸类： 常见的苯丙酸类：
CH2OH COCH3
H3C CH3 O
HO
O
O
H3CO
H3C
亮菌甲素（ 亮菌甲素（arimillersin A)
O
O
O
OH O O OH
海棠果内酯
HO
OH
H3C
O
O
（callophylloide） ）
逆没食子酸 （ ellagic acid） ）
二、香豆素的性质
（一）性状 （二）溶解性 （三）内酯性质和碱水解反应 （四 ）酸的反应
第三章 苯丙素类
PHENYLPROPANOIDS
本章内容 概 第一节 第二节 第三节 述 苯丙酸类 香 豆 素 木 脂 素（略）
概 定义
述
苯丙素类——是指一类含苯环和3个直链碳 是指一类含苯环和3 苯丙素类 是指一类含苯环和 连在一起为单位（ 构成的天然化合物。 天然化合物 连在一起为单位（ C6 - C3 ）构成的天然化合物。 苯环上常有羟基或烷氧基取代。 苯环上常有羟基或烷氧基取代。 上常有羟基 取代 苯丙素类可以1 苯丙素类可以1个（C6 - C3）单位单独存在， ）单位单独存在， 但有以2 等多个单位存在的。 但有以2、3、4等多个单位存在的。 调节作用 苯丙素类的存在关系到植物生长的调节 苯丙素类的存在关系到植物生长的调节作用 抗御病害的侵袭作用 其具有较广泛的生理活 的侵袭作用。 和抗御病害的侵袭作用。其具有较广泛的生理活 也是很受重视的一类天然成分。 性，也是很受重视的一类天然成分。
异 戊 烯 基 6位 取 代 HO O O
异 戊 烯 基 8位 取 代
环 合
HO O O
的 形 成 过 程
HO
O
O
HO
O
O
O
O
O
O
OH
花椒内酯 O O O
O
O
O 邪蒿内酯
6， 7－ 吡 喃 骈 香 豆 素 型
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。 位常有苯基、 是指 吡喃酮环上有取代基的香豆素类。C3、C4位常有苯基、 吡喃酮环上有取代基的香豆素类 羟基、异戊烯基等的取代。 羟基、异戊烯基等的取代。如；
COOH R1
桂皮酸 对羟基桂皮酸 咖啡酸
R1=R2=H R1=OH, R2=H R1=R2=OH R1=OH， R2=OCH3 ，
R2
异阿魏酸

由于苯丙酸类的苯环上的羟基取代，数目、 由于苯丙酸类的苯环上的羟基取代，数目、排列方 甲基化程度有所不同，因而其性质也有很大的不同。 式、甲基化程度有所不同，因而其性质也有很大的不同。
残渣 乙醇提取
2、酸碱分离法 原理：根据香豆素内酯遇碱皂化、加酸还原的性质分离： 一般分离步骤如下： 乙醚萃取液
NaHCO3溶液碱化 酸性成分 除酸性成分
乙醚萃取液
NaOH溶液（冷、稀） 溶液（ 溶液 除酚性成分 酚性成分
中性乙醚萃取液 香豆素盐水溶液
回收乙醚
粗产品 乙醚萃取液 水相部分
NaOH的乙醇溶液 的乙醇溶液 水解
（三）1H－NMR －
环上质子由于受内酯羰基吸电子共轭效应影响，因而：
+ + +
6 8
-
4 3 O O
C3、C6、C8－H 在较高场 C4、C5、C7－H 在较低场
第二节
香豆素类
内 容
概述 一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的物理性质 四、香豆素的提取分离方法 五、香豆素的生物活性
香豆素类概述
定义：
香豆素是邻羟桂皮酸内酯，具芳香甜味 芳香甜味。其结 芳香甜味 结 构母核为 ：苯骈α-吡喃酮（香豆素母核）。 苯骈α 吡喃酮（香豆素母核）。 ）。这个 构母核 苯骈 结构是色原酮的异构体。环上常有取代基 取代基。 取代基
（一）性状
游离状态 结晶形固体，有一定熔点； 大多具有香气；具有升华性质； 分子量小的有挥发性（可随水蒸气蒸出） UV下显蓝色荧光 （香豆素母体本身即无取代的香 香豆素母体本身即无取代的香 豆素并无荧光， OH香豆素在紫外光下大多显出 豆素并无荧光，而-OH香豆素在紫外光下大多显出 兰色荧光，在碱液中荧光增强） 兰色荧光，在碱液中荧光增强） 成苷 大多无香味、无挥发性、不能升华。
鉴别： 鉴别：
在紫外光下成蓝色荧光，遇浓硫酸时也能产生特征的蓝色荧光。 在紫外光下成蓝色荧光，遇浓硫酸时也能产生特征的蓝色荧光。
一、香豆素的结构类型 根据香豆素的基本母核上的取代基不同，将其分四类： （一）简单香豆素类（simple coumarins） （二）呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) （三）吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) （四）其他香豆素类
乙醚萃取
回收乙醚
中性成分
酸中和， 酸中和，乙醚萃取
乙醚萃取液
回收乙醚
香豆素内酯
3、色谱法（层析法） 色谱法（层析法 这是最常用的方法。 （1）硅胶色谱法 柱色谱法常采用的洗脱剂为； 己烷-乙醚；乙醚-乙酸乙酯等 薄层色谱法常用的展开剂有： 己烷-乙酸乙酯、氯仿-乙酸乙酯等 （2）氧化铝色谱法 常用中性或酸性氧化铝， 柱色谱法常用的洗脱剂为： 石油醚、氯仿、乙酸乙酯等 此外，还有其它一些分离方法。
（一）简单香豆素类（simple coumarins）