中药化学醌类
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第四章 醌类化合物
醌类化合物是指分子内具有不饱和环二
酮(醌式)结构或易转变为这样结构的化合
物。
O
O
O
O
O
O
苯醌
O
萘醌
O
蒽醌
菲醌
第一节 结构与分类
一、苯醌类
O O
邻苯醌 (不稳定)
O
1
6
2
5
3
4
O
对苯醌
二、萘醌类
8 7
O
1
2
6 5
3 4
O
1,4-萘醌
O
O O
1,2-萘醌 O
CH3
OH O
胡桃醌 (抗菌抗癌镇静)
OH O OH
COOH O
OH O
CH3 O
① ② ③
弱 含2个以上α-OH (溶于 1%NaOH)
含1个α-OH (溶于 5%NaOH)
(2)碱性
能溶于浓硫酸中成烊盐再转成阳碳离子,同时 伴有颜色的显著改变。
O
OH+
OH
c. H2SO4
+
+
O
OH+
OH
第三节 提取与分离
一、提取技术
(1)碱提酸沉法 提取具有酚OH的醌类化合物。 (2)有机溶剂提取法 游离醌类极性小,用极
——蒽醌不能发生该反应。
(2)Feigl反应 苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌均可反应 试验:
醌类只是起电子传递作用
Βιβλιοθήκη Baidu紫色
(3)碱液显色反应(Bornträger’s反应): 羟基蒽醌遇碱性溶液显红-紫红色,加酸则颜 色褪去。但羟基蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合 物则需氧化成蒽醌后,才显示特征的颜色。
此反应常用于蒽醌类化合物的PC或TLC显色
A、有1个α-OH蒽醌 B、有1个β-OH蒽醌 C、有2个α-OH蒽醌 D、1,8-二羟基蒽醌 E、含有醇羟基蒽醌
9. 若从大黄中提取游离蒽醌类化合物,采用哪种 方法最佳
A、乙醇加热回流 B、苯加热回流 C、20%Ca(OH)2、苯加热回流 D、碱溶酸沉法 E、20%H2SO4、苯加热回流
10. 关于蒽醌类叙述正确的是 A、游离蒽醌泻下作用强于其蒽醌苷 B、羟基越多酸性越强 C、蒽酚、蒽酮为蒽醌的氧化产物 D、常压下加热游离蒽醌可升华而不分解 E、游离蒽醌因羟基多故具亲水性可溶于水
A、生物碱 B、蒽醌苷 C、黄酮苷
D、挥发油 E、鞣质
7. 比较下列化合物酸性强弱顺序 A、②③①④ B、③②④① C、②③④ ① D、③②①④ E、①②③④
O OH
O
HO
OH
O OH
OH O OH
O OH
O
COOH
O
O
① ② ③ ④
8. 总游离蒽醌的醚溶液,用5%Na2CO3水溶液萃 取可得到
(二)双蒽核类 1.二蒽酮类
番泻苷A、B、C、D
2.二蒽醌类
山扁豆双醌
第二节 理化性质
一、性状:醌类多为黄色至紫红色固体。随助 色团的引入,颜色越深。蒽醌类化合物大多 有荧光。
二、升华性:游离醌类一般有升华性,升华温 度随酸性增强而升高。分子量小的苯醌及萘 醌类具有挥发性。成苷后此性质消失。
三、溶解性: (1)游离醌类极性较小,一般溶于甲醇、乙
(1)与活性亚甲基试剂的反应(Kesting-Craven反应) (2)菲格尔(Feigl反应) (3)碱液显色反应(Bornträger反应) (4)醋酸镁(铅)反应 (5)对亚硝基二甲苯胺反应
(1)与活性亚甲基试剂反应 (Kesting-Craven法) 适用于:苯醌、萘醌环上有未被取代的位置时
检查中药中蒽 醌类成分
黄
红色
(4)醋酸镁(铅)反应:蒽醌类化合物中如 有α-酚羟基或邻二酚羟基结构时,可与Mg2+、 Pb2+形成有色的络合物。可用作色谱显色剂。
O
OO Mg
OO
O
羟基蒽醌
0. 5% Mg(OAc )2 MeOH
有色络合物
环上单羟基,间位二羟基:棕红色
对位二羟基:紫-紫红色 邻位二羟基:蓝紫色
OH O
蓝雪醌 (抗菌止咳祛痰)
O
O
2,6-萘醌 OH O
CHCH2CH=C(CH3)2 OH OH O 紫草素 (止血抗菌消炎)
三、菲醌类
O 邻菲醌
O
O
CH3 CH-CH2OH O
丹参新醌甲
O
O 对菲醌
O
CH3
O
O
丹参醌 II A
四、蒽醌类(重点掌握)
(一)单蒽核类
1.蒽醌及其苷类
7
(1)大黄素型:羟基 分布在两侧苯环上 6
11. 比较下列化合物的酸性,并简述理由 (1)1.5-二羟基蒽醌、1.8-二羟基蒽醌、1.6-二 羟基蒽醌 (2)1.2-二羟基蒽醌、2-羟基蒽醌、1.4-二羟基 蒽醌
12. 用化学法鉴别1-羟基蒽醌、1-羟基蒽醌苷、蒽 酮
13. 将下列三种成分填入流程中,并简述理由。
OH O OH
OH O OH
(5)对亚硝基二甲苯胺反应:蒽酮可与0.1% 对亚硝基二甲苯胺吡啶溶液反应缩合而产生各种 颜色。此反应是蒽酮类化合物的专属反应。
羟基蒽酮
0.1%对亚硝基二甲苯胺
(含活泼亚甲基)
吡啶
有色化合物
OH O OH
HH
+
CH3
NO N(CH3)2
OH O OH
CH3 N
N(CH3)2
二、色谱检识技术
(1)TLC 吸附剂:硅胶、聚酰胺 展开剂:多采用混合系统 显色剂:在可见光(呈黄色)或紫外光下(有荧 光),可用氨水熏,或喷0.5%醋酸镁甲醇,90℃ 加热5min,观察。 也可喷氢氧化钠溶液显色。
性较小的有机溶剂提取,提取之前先酸化;蒽 醌苷极性较大,可用甲醇、乙醇提取。 (3)水蒸气蒸馏法 适用于分子量小具挥发性 醌类化合物的提取。
二、分离技术
(1)蒽醌苷和游离蒽醌的分离: 将含有蒽醌类成分的乙醇提取液,
浓缩后,用与水不相混溶的有机溶剂反 复萃取,游离蒽醌则转溶于有机溶剂中, 蒽醌苷仍留于水溶液中。
(2)茜草素型:羟基 分布在一侧苯环上
O
8
1
9
2
10
3
5
4
O
1,4,5,8为α-位 2,3,6,7为β-位
HO
O
OH
OH O OH
CH3 O 大黄酚
O
OH
OH
O 茜草素
H
CH2OH O
OH
CH2OH
OH OH
芦荟苷
HO
O
O O-CH2
OH
O
O
OH
OH OH OH
O
OH
茜草苷
2.蒽酚或蒽酮衍生物
➢ 蒽酮、蒽酚性质不稳定,故只存在于新鲜 植物中
(2)PC
1. 蒽酚、蒽酮一般只存在于新鲜药材中, 贮存一段时间后不再存在,原因是:
A、自然挥发散去 B、结合成苷 C、被氧化成蒽醌 D、聚合成二蒽酚 E、转化为蒽酮
2. 能与碱液反应生成红色化合物的是 A、黄酮 B、生物碱 C、鞣质 D、羟基蒽醌 E、挥发油
3. 能与蒽酮类化合物反应显色的试剂是 A、对亚硝基二甲苯胺 B、0.5%醋酸镁 C、对二甲氨基苯甲醛 D、对亚硝基苯甲酸 E、联苯二胺
4. 检查中草药中是否有羟基蒽醌类成分,常用试 剂是:
A、0.5%醋酸镁
B、5%盐酸水溶液
C、5%NaOH水溶液 D、甲醛—浓硫酸液
E、对亚硝基二甲苯胺
5. 醋酸镁反应检识蒽醌时,蒽醌应具有:
A、羟基取代
B、羧基取代
C、α-羟基取代 D、β-羟基取代
E、多羟基取代
6. 中草药水煎液有显著泻下作用,可能含有
(2)游离蒽醌的分离 梯度pH萃取法 是分离酸性强弱明显 的游离蒽醌的经典方法。 色谱法 常用吸附柱色谱加以分离, 一般用硅胶、聚酰胺为吸附剂。
药材 乙醇提取
乙醇浸膏 乙醚捏溶
乙醚液 5%NaHCO3萃取
不溶物
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶
(含-COOH或2个β-OH)
乙醚液 5%Na2CO3H萃取
醇、乙醚等有机溶剂,不溶于水。 (2)成苷后,极性增大,易溶于醇、热水,
难溶于冷水,几乎不溶于极性小的有机溶剂。 (3)羟基蒽醌及其苷,易溶于碱性溶液中。
四、酸碱性
(1)酸性
带有羧基的醌类化合物酸性强于不带羧基者。
母核上β-酚羟基的酸性强于α-酚羟基蒽醌。
酚羟基数目增多,酸性增强,但若形成分子内氢
键,则酸性下降。
O
O
H O
OH
O
β-羟基蒽醌
O
α-羟基蒽醌
α-酚羟基蒽醌 β-酚羟基蒽醌
例:试比较下列化合物的酸性强弱
D> A > C > B
酸性强弱按下列顺序
含-COOH (溶于 5%NaHCO3)
酸 含2个(不相邻)以上β-OH (溶于 5%NaHCO3)
性 减
含1个β-OH (溶于 5%Na2CO3)
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶 (含1个β-OH)
乙醚液 1%NaOHH萃取
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶 (2个α-OH)
乙醚液 5%NaOHH萃取
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶 (1个α-OH)
乙醚液
(3)蒽醌苷的分离 主要应用色谱法分离,分离之前应
先除去水溶性杂质。
第四节 检识技术
一、化学检识技术
醌类化合物是指分子内具有不饱和环二
酮(醌式)结构或易转变为这样结构的化合
物。
O
O
O
O
O
O
苯醌
O
萘醌
O
蒽醌
菲醌
第一节 结构与分类
一、苯醌类
O O
邻苯醌 (不稳定)
O
1
6
2
5
3
4
O
对苯醌
二、萘醌类
8 7
O
1
2
6 5
3 4
O
1,4-萘醌
O
O O
1,2-萘醌 O
CH3
OH O
胡桃醌 (抗菌抗癌镇静)
OH O OH
COOH O
OH O
CH3 O
① ② ③
弱 含2个以上α-OH (溶于 1%NaOH)
含1个α-OH (溶于 5%NaOH)
(2)碱性
能溶于浓硫酸中成烊盐再转成阳碳离子,同时 伴有颜色的显著改变。
O
OH+
OH
c. H2SO4
+
+
O
OH+
OH
第三节 提取与分离
一、提取技术
(1)碱提酸沉法 提取具有酚OH的醌类化合物。 (2)有机溶剂提取法 游离醌类极性小,用极
——蒽醌不能发生该反应。
(2)Feigl反应 苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌均可反应 试验:
醌类只是起电子传递作用
Βιβλιοθήκη Baidu紫色
(3)碱液显色反应(Bornträger’s反应): 羟基蒽醌遇碱性溶液显红-紫红色,加酸则颜 色褪去。但羟基蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合 物则需氧化成蒽醌后,才显示特征的颜色。
此反应常用于蒽醌类化合物的PC或TLC显色
A、有1个α-OH蒽醌 B、有1个β-OH蒽醌 C、有2个α-OH蒽醌 D、1,8-二羟基蒽醌 E、含有醇羟基蒽醌
9. 若从大黄中提取游离蒽醌类化合物,采用哪种 方法最佳
A、乙醇加热回流 B、苯加热回流 C、20%Ca(OH)2、苯加热回流 D、碱溶酸沉法 E、20%H2SO4、苯加热回流
10. 关于蒽醌类叙述正确的是 A、游离蒽醌泻下作用强于其蒽醌苷 B、羟基越多酸性越强 C、蒽酚、蒽酮为蒽醌的氧化产物 D、常压下加热游离蒽醌可升华而不分解 E、游离蒽醌因羟基多故具亲水性可溶于水
A、生物碱 B、蒽醌苷 C、黄酮苷
D、挥发油 E、鞣质
7. 比较下列化合物酸性强弱顺序 A、②③①④ B、③②④① C、②③④ ① D、③②①④ E、①②③④
O OH
O
HO
OH
O OH
OH O OH
O OH
O
COOH
O
O
① ② ③ ④
8. 总游离蒽醌的醚溶液,用5%Na2CO3水溶液萃 取可得到
(二)双蒽核类 1.二蒽酮类
番泻苷A、B、C、D
2.二蒽醌类
山扁豆双醌
第二节 理化性质
一、性状:醌类多为黄色至紫红色固体。随助 色团的引入,颜色越深。蒽醌类化合物大多 有荧光。
二、升华性:游离醌类一般有升华性,升华温 度随酸性增强而升高。分子量小的苯醌及萘 醌类具有挥发性。成苷后此性质消失。
三、溶解性: (1)游离醌类极性较小,一般溶于甲醇、乙
(1)与活性亚甲基试剂的反应(Kesting-Craven反应) (2)菲格尔(Feigl反应) (3)碱液显色反应(Bornträger反应) (4)醋酸镁(铅)反应 (5)对亚硝基二甲苯胺反应
(1)与活性亚甲基试剂反应 (Kesting-Craven法) 适用于:苯醌、萘醌环上有未被取代的位置时
检查中药中蒽 醌类成分
黄
红色
(4)醋酸镁(铅)反应:蒽醌类化合物中如 有α-酚羟基或邻二酚羟基结构时,可与Mg2+、 Pb2+形成有色的络合物。可用作色谱显色剂。
O
OO Mg
OO
O
羟基蒽醌
0. 5% Mg(OAc )2 MeOH
有色络合物
环上单羟基,间位二羟基:棕红色
对位二羟基:紫-紫红色 邻位二羟基:蓝紫色
OH O
蓝雪醌 (抗菌止咳祛痰)
O
O
2,6-萘醌 OH O
CHCH2CH=C(CH3)2 OH OH O 紫草素 (止血抗菌消炎)
三、菲醌类
O 邻菲醌
O
O
CH3 CH-CH2OH O
丹参新醌甲
O
O 对菲醌
O
CH3
O
O
丹参醌 II A
四、蒽醌类(重点掌握)
(一)单蒽核类
1.蒽醌及其苷类
7
(1)大黄素型:羟基 分布在两侧苯环上 6
11. 比较下列化合物的酸性,并简述理由 (1)1.5-二羟基蒽醌、1.8-二羟基蒽醌、1.6-二 羟基蒽醌 (2)1.2-二羟基蒽醌、2-羟基蒽醌、1.4-二羟基 蒽醌
12. 用化学法鉴别1-羟基蒽醌、1-羟基蒽醌苷、蒽 酮
13. 将下列三种成分填入流程中,并简述理由。
OH O OH
OH O OH
(5)对亚硝基二甲苯胺反应:蒽酮可与0.1% 对亚硝基二甲苯胺吡啶溶液反应缩合而产生各种 颜色。此反应是蒽酮类化合物的专属反应。
羟基蒽酮
0.1%对亚硝基二甲苯胺
(含活泼亚甲基)
吡啶
有色化合物
OH O OH
HH
+
CH3
NO N(CH3)2
OH O OH
CH3 N
N(CH3)2
二、色谱检识技术
(1)TLC 吸附剂:硅胶、聚酰胺 展开剂:多采用混合系统 显色剂:在可见光(呈黄色)或紫外光下(有荧 光),可用氨水熏,或喷0.5%醋酸镁甲醇,90℃ 加热5min,观察。 也可喷氢氧化钠溶液显色。
性较小的有机溶剂提取,提取之前先酸化;蒽 醌苷极性较大,可用甲醇、乙醇提取。 (3)水蒸气蒸馏法 适用于分子量小具挥发性 醌类化合物的提取。
二、分离技术
(1)蒽醌苷和游离蒽醌的分离: 将含有蒽醌类成分的乙醇提取液,
浓缩后,用与水不相混溶的有机溶剂反 复萃取,游离蒽醌则转溶于有机溶剂中, 蒽醌苷仍留于水溶液中。
(2)茜草素型:羟基 分布在一侧苯环上
O
8
1
9
2
10
3
5
4
O
1,4,5,8为α-位 2,3,6,7为β-位
HO
O
OH
OH O OH
CH3 O 大黄酚
O
OH
OH
O 茜草素
H
CH2OH O
OH
CH2OH
OH OH
芦荟苷
HO
O
O O-CH2
OH
O
O
OH
OH OH OH
O
OH
茜草苷
2.蒽酚或蒽酮衍生物
➢ 蒽酮、蒽酚性质不稳定,故只存在于新鲜 植物中
(2)PC
1. 蒽酚、蒽酮一般只存在于新鲜药材中, 贮存一段时间后不再存在,原因是:
A、自然挥发散去 B、结合成苷 C、被氧化成蒽醌 D、聚合成二蒽酚 E、转化为蒽酮
2. 能与碱液反应生成红色化合物的是 A、黄酮 B、生物碱 C、鞣质 D、羟基蒽醌 E、挥发油
3. 能与蒽酮类化合物反应显色的试剂是 A、对亚硝基二甲苯胺 B、0.5%醋酸镁 C、对二甲氨基苯甲醛 D、对亚硝基苯甲酸 E、联苯二胺
4. 检查中草药中是否有羟基蒽醌类成分,常用试 剂是:
A、0.5%醋酸镁
B、5%盐酸水溶液
C、5%NaOH水溶液 D、甲醛—浓硫酸液
E、对亚硝基二甲苯胺
5. 醋酸镁反应检识蒽醌时,蒽醌应具有:
A、羟基取代
B、羧基取代
C、α-羟基取代 D、β-羟基取代
E、多羟基取代
6. 中草药水煎液有显著泻下作用,可能含有
(2)游离蒽醌的分离 梯度pH萃取法 是分离酸性强弱明显 的游离蒽醌的经典方法。 色谱法 常用吸附柱色谱加以分离, 一般用硅胶、聚酰胺为吸附剂。
药材 乙醇提取
乙醇浸膏 乙醚捏溶
乙醚液 5%NaHCO3萃取
不溶物
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶
(含-COOH或2个β-OH)
乙醚液 5%Na2CO3H萃取
醇、乙醚等有机溶剂,不溶于水。 (2)成苷后,极性增大,易溶于醇、热水,
难溶于冷水,几乎不溶于极性小的有机溶剂。 (3)羟基蒽醌及其苷,易溶于碱性溶液中。
四、酸碱性
(1)酸性
带有羧基的醌类化合物酸性强于不带羧基者。
母核上β-酚羟基的酸性强于α-酚羟基蒽醌。
酚羟基数目增多,酸性增强,但若形成分子内氢
键,则酸性下降。
O
O
H O
OH
O
β-羟基蒽醌
O
α-羟基蒽醌
α-酚羟基蒽醌 β-酚羟基蒽醌
例:试比较下列化合物的酸性强弱
D> A > C > B
酸性强弱按下列顺序
含-COOH (溶于 5%NaHCO3)
酸 含2个(不相邻)以上β-OH (溶于 5%NaHCO3)
性 减
含1个β-OH (溶于 5%Na2CO3)
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶 (含1个β-OH)
乙醚液 1%NaOHH萃取
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶 (2个α-OH)
乙醚液 5%NaOHH萃取
碱水层 酸化
沉淀 重结晶
结晶 (1个α-OH)
乙醚液
(3)蒽醌苷的分离 主要应用色谱法分离,分离之前应
先除去水溶性杂质。
第四节 检识技术
一、化学检识技术