模块八 香豆素
香豆素类化合物物质分类
香豆素类化合物物质分类香豆素类化合物，听起来是不是有点高大上？别急，我们今天就来聊聊这些神奇的物质，怎么分，怎么用，甚至它们和我们的生活有什么关系。
香豆素其实就是一类带有“香味”的化合物，最开始，它们是从一种叫做香豆草的植物里提取出来的。
这些化合物可不仅仅是名字好听，它们还被广泛应用于食品、香料，甚至医药行业。
听起来是不是很酷？那就跟我一起来看看，这些香豆素到底是什么样的家伙。
香豆素类化合物的分类其实还蛮有意思的，分得细致点可以归成两大类，一类是天然香豆素类化合物，一类是人工合成的香豆素类化合物。
天然的香豆素类化合物那可是大自然的馈赠，天生就带着一股子清香。
有些是从植物中提炼出来的，比如香豆草、紫花苜蓿，甚至有些水果也能找到它们的身影。
再说了，天然的东西，大家总是觉得更健康、靠谱，不是吗？这些天然香豆素在食品中常常作为香料或者调味料来使用，给食物带来一种天然的清新感，让人一闻就有种说不出来的舒服感。
比如你在吃某些水果口味的糖果时，往往就能感受到香豆素带来的那种特殊香气。
你可能会觉得，“哇，这糖果怎么这么香？”其实就是它们在里面悄悄做了文章。
至于人工合成的香豆素类化合物，那就有点意思了。
随着化学技术的发展，人类发现能够通过化学反应合成出香豆素类化合物，不仅能大规模生产，还能根据需求做出不同的调配，甚至可以改良它们的香气和性质。
你想想，假如你是个食品公司老板，你肯定希望你的产品能多点“竞争力”，对吧？所以，人工合成的香豆素就能派上用场了。
它们常常被用来做成香料、香精，甚至加入化妆品中，帮助提升香味和增加产品的吸引力。
再说说香豆素在医药上的用途，简直就是个宝贝。
你知道吗？香豆素在治疗血液凝固方面可是有一手的，常常被用来制成抗凝血药物。
这个作用一说出来，大家可能有点懵，“香豆素和抗凝血药物有什么关系？”香豆素类化合物通过干扰人体内的某些酶，抑制血液中的凝血功能，减少血栓形成，对预防心血管疾病可是有着举足轻重的作用。
香豆素PPT
7. 拟定合成反应开车、中间反应及停车控制 要点（加料方式及次序、加料速度、升温速 度、搅拌速度、介质pH控制、回流体系控制、 反应保护、反应进程及终点控制等）。（如 果随反应进程不同，各反应条件参数发生变 化，则注明变动范围）
工业上利用Perkins反应，采用水杨醛法来合成 香豆素，一般采用两步法，首先是水杨醛与乙酸酐 形成一份子水杨醛单乙酸酯和一份子醋酸。然后水 杨醛单乙酸酯在醋酸酐的作用下先形成负碳离子， 负碳离子在加热的情况下，缩去一份子水，同时二 羰基化合物分解，形成环状物质，最终得到香豆素 。
③催化剂
珀金反应所用的催化剂为相应酸酐的羧酸钾盐 或钠盐，无水羧酸钾盐的效果比钠盐好，反应速率 快、收率高。叔胺也可催化此反应。 从反应机理上看，催化剂与乙酸酐反应才能形成参 与亲核加成反应的负碳离子，为了保证有足够浓度 的负碳离子形成，催化剂应该比乙酸酐过量。 另外，由于高级酸酐制备比较难，来源也较少，可 采用其羧酸盐与乙酐代替，使其先生成相应的混合 酸酐，再参与缩合。
3.写出完整的反应式（反应物、催化剂、 主要生成物，大概的反应条件）。
反应实质是酸酐的亚甲基与醛进行羟醛型 缩合。碱性催化剂一般是与所用脂肪酸酐相应 的脂肪酸盐，有时使用三乙胺可获得更好的收 率。羧酸盐属弱碱性催化剂，反应温度要求较 高(150～200℃)。
4、了解反应的机理和历程。
5、从动力学和热力学两方面分析反应的影响 因素（诸如物料反应性质、反应温度、压力、 催化剂、物料配比、加料方式、搅拌速度、 介质溶剂等）以及产生的相关副反应。
乙酸酐：
乙酸酐为无色透明液体，有刺激性气味（类似 乙酸），其蒸气为催泪毒气。熔点：-73.1℃，沸点： 138.6℃，密度：相对密度(水=1)1.08；溶解性：溶 于苯、乙醇、乙醚；稍溶于水。 参加珀金反应的酸酐一般为具有两个或三个活泼αH的低级单酸酐，这里α-H指与羰基相连碳原子上的 H原子。酸酐的碳原子数越多，位阻增大，α-H的反 应活性降低。乙酸酐比其它高级酸酐反应活性高， 是珀金反应中常用的酸酐。
香豆素的分类与结构
• 香豆素类在结构上应与异香豆素类 相区分，异香豆素分子中虽也有苯 并吡喃酮结构，但它可看做是邻羧 基苯乙烯醇所成的酯。
香豆素成分的结构分类
• 指只在苯环上有取代基的香豆素
O O
HO RO
• 七叶内酯 R=H 七叶苷R=glc
伞形内酯
当异戊烯基处于7-羟基香豆素的6-位时，易与邻位酚 羟基环合形成呋喃环，称为呋喃香豆素类。 按成环后与母体稠合的位置不同分为线型和角型两种。 1】线型（6,7-呋喃骈香豆素型),补骨脂内酯型
• 是香豆素的异构体，在植物体内往往是二氢香豆 素的衍生物。
O O
异香豆素
• 是香豆素的二聚体和三聚体
双香豆素（二聚体）
双香豆素(二聚体类)
• 连接方式 • 可以直接相连，也可以通过氧、亚甲 基成某一结构单位相连。连接位置也 不近相同，但较多的是一个香豆素的 C-8与另一个香豆素C-3、C-5、C-8直 接相连。
1线型67呋喃骈香豆素型补骨脂内酯型1线型67呋喃骈香豆素型补骨脂内酯型ooo补骨脂内酯2角型78呋喃骈香豆素型白芷内酯型ooooo白芷内酯香豆素母核上碳6位或碳8位的异戊烯基与邻酚羟基环合成22二甲基a吡喃环结构1线型67吡喃骈香豆素oooooo花椒内酯2角型78吡喃骈香豆素ooo邪蒿内酯指a吡喃酮环上有取代基的香豆素
O
O
O
补骨脂内酯
2】角型（7,8-呋喃骈香豆素型）白芷内酯型
OOຫໍສະໝຸດ O白芷内酯香豆素母核上碳6位或碳8位的异戊烯基与邻 酚羟基环合成2,2-二甲基-a-吡喃环结构 1】线型（6,7吡喃骈香豆素 O O O
花椒内酯
2】角型（7,8吡喃骈香豆素）
O
O
O
邪蒿内酯
指a-吡喃酮环上有取代基的香豆素。碳3、碳 4位常有苯环、羟基异戊烯基等取代。
香豆素
香豆素的合成一．实验目的(1)了解香豆素的性质和用途；(2)掌握珀金反应原理及其实验方法；(3)巩固水蒸气蒸馏、重结晶等操作技术。
二．实验原理香豆素（coumarin),学名邻羟基桂酸内酯，又称香豆内酯，分子式为C9H602，相对分子质量146.15，其结构式为。
香豆素是一种具有黑香豆浓重香味及巧克力气息的白色晶体或结晶粉末，味苦，能升华。
熔点68〜701，沸点297〜299℃，不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚和氯仿。
它是一种重要的香料，常用作定香剂，用于配制紫罗兰、薰衣草、兰花等香精，也用作饮料、食品、香烟、橡胶制品、塑料制品等的增香剂。
在电镀工业中用作光亮剂。
香豆素存在于许多植物中，天然黑香豆中含有1.5%以上，工业上利用珀金反应原理来制备。
芳香醛与脂肪酸酐在碱性催化剂作用下进行缩合，生成α、β-不饱和芳香酸的反应，称为铂金反应(Perkin Reaction ) 。
香豆素是以水杨醛和醋酸酐作原料，在弱碱（如醋酸钠、叔胺等）催化下经铂金反应、酸化及环化脱水而制得：反应中生成少量反式邻经基肉桂酸，不能进行内酯环化，而生成邻乙酰氧基肉桂酸副产物，反应式如下：三．主要试剂和仪器1.试剂水杨醛4.2g（3.8ml，0.034mol）；醋酸酐10.8g（10ml，0.104mol）；三乙胺3.0g(4ml,0.03mol);或无水醋酸钠3.0g（0.036mol）；无水氯化钙、沸石、碳酸氢钠、稀FeCl3溶液、活性炭。
2.仪器50ml圆底烧瓶、回流冷凝管（直行）、干燥管、250ml三口烧瓶、水汽发生装置、抽滤装置、电热套、75°弯管。
接引管、烧杯、250ml锥形瓶。
四．实验步骤1.回流反应在50mL圆底烧瓶中，依次加入1.9mL水杨醛、2mL三乙胺及5mL醋酸酐，投入2粒沸石，配置回流冷凝管，冷凝管上连接氯化钙干燥管，将混合物加热回流2h2.水蒸气蒸馏回流结束后，将反应混合物趁热转入盛有40 mL水的250 mL 三口烧瓶中，用少量热水冲洗反应瓶，以使反应物全部转入三口烧瓶中。
第九章-香豆素
香豆素与 木脂素
Coumarin and lignans
知识目标
掌握香豆素的基本结构、性质、颜色 反应、提
取分离和鉴定方法。
熟悉香豆素和木脂素结构类型、代表生药及化学
成分。
了解香豆素和木脂素的分布和生物活性。
能力目标
熟练掌握香豆素类成分提取分离的基本 操作技能。 学会用化学检识法和色谱法鉴别香豆素 和木脂素的基本技术。 能根据香豆素成分的性质，提出合理的 提取分离步骤和方案。
性 质
（五）显色反应 4.Gibb′s试剂、Emerson试剂反应：
条件：香豆素结构中酚羟基对位无取代 或C6位上没有取代时 试剂： Gibb’s试剂（2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺） Emerson试剂反应（4-氨基安替比林-铁氰化钾）
结果：与Gibb‘s试剂反应生成蓝色化合物； 与Emerson试剂反应生成红色化合物。
O
OH
+
H
C OH O Fe
NH O
3+
3
性 质
（五）显色反应 2．三氯化铁试剂反应：
条件：有酚羟基的香豆素，
试剂：在酸性条件下可与三氯化铁试剂， 结果：一般为污绿色至蓝绿色。
性 质
（五）显色反应 3.重氮化试剂反应 条件：香豆素结构中酚羟基的邻位或对位 未被取代。 试剂：重氮化试剂 结果：生成红色或紫红色的偶氮化合物。
4.补骨脂中成分的提取分离
蛇床子
（一）来源 蛇床子为伞形科植物蛇床
Cnidium monnieri (L.) Cuss. 的干燥成熟果实。
具有温肾壮阳，燥湿，祛 风，杀虫、止痒的功效。 用于阴痒带下，湿疹瘙痒， 湿痹腰痛，阴虚阳痿，宫 冷不孕。
蛇床子
【推选】香豆素概述PPT资料
香豆素概述
香豆素是一类具有母核为苯骈α-吡喃酮的天然产物的总称。 是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯。环上常有取代 基。
5
4
COOH OH
顺邻羟基桂皮酸
6
3
2
7
OO
8
1
香豆素
分布：
是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯。 香豆素是一类具有母核为苯骈α-吡喃酮的天然产物的总称。 菊科、豆科、兰科、茄科、瑞香科、
是顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水而成的内酯。 菊科、豆科、兰科、茄科、瑞香科、
香豆素
香豆素概况香豆素，又称双呋喃环和氧杂萘邻酮，英文名称为coumarin。
香豆素是一个重要的香料，天然存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中。
香豆素的衍生物有些存在于自然界，有些则可通过合成方法制得；有的游离存在，有的与葡萄糖结合在一起，其中不少具有重要经济价值，例如双香豆素，过去由甜苜蓿植物腐败析出，现在可用人工合成，用作抗凝血剂。
理化指标分子式：C9H6O2。
分子量：146.15。
外观：白色晶体。
CAS号: 91-64-5。
熔点69℃。
沸点：297~299℃。
溶解性：溶于乙醇、氯仿、乙醚，不溶于水，较易溶于热水。
显色反应：1.异羟肟酸铁反应碱性条件下，香豆素内酯可开环，与盐酸羟肟缩合成异羟肟酸，然后在酸性条件下与三价铁离子络合呈红色。
2.三氯化铁反应含有酚羟基的香豆素可与三氯化铁试剂产生颜色反应。
3.GIBBS反应2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，在弱碱性条件下可与酚羟基对位的活泼氢缩合成蓝色化合物。
4.EMERSON反应氨基安替比林和铁氰化钾，可与酚羟基对位活泼氢生成红色缩合物。
3、4都要求香豆素分子中必须有游离的酚羟基，且酚羟基对位没有取代基时才呈阳性反应。
制备香豆素是利用Perkin W反应制取的。
水杨醛和乙酸酐在乙酸钠的作用下，一步就得到香豆素，它是香豆酸的内酯（见图）要注意这个内酯是由顺型香豆酸得到的，一般在Perkin W反应中，产物中两个大的基团（HOC6H4-，-COOH）总是处于反式的，但是反型不能产生内酯，因此环内酯的形成可能是促使产生顺型异构体的一个原因，事实上此反应中也得到少量反型香豆酸，不能形成内酯。
香豆素类药物概况香豆素类药物是一类口服抗凝药物。
它们的共同结构是4-羟基香豆素。
同时，双香豆素还可以用于对付鼠害。
当初人们在牧场牲畜因抗凝作用导致内出血致死的过程中发现的双香豆素，意识到了这一类物质的抗凝作用，引起了之后对香豆素类药物的研究和合成，从而为医学界提供了多一种重要的凝血药物。
香豆素类化合物
四、香豆素的波谱学特性
（四）13C-NMR 香豆素母核上9个碳原子的化学位移值如下:
当-OR取代时： 连接的碳—— +30ppm 邻位碳—— -13ppm 对位碳—— -8 ppm
四、香豆素的波谱学特性
（五）质谱 香豆素类化合物有如下特点： 1.有强的分子离子峰； 2. 基峰是失去CO的苯骈呋喃离子；
母核上
有含氧取代时：
最大吸收向红位移。.
四、香豆素的波谱学特性
（二）红外光谱
3025 ～ 3175 cm-1—— C-H 伸缩振动
1700 ～ 1750 cm-1—— 羰基伸缩振动
1500 ～ 1600 cm-1—— 芳环吸收 1600 ～ 1650 cm-1—— 出现1-3个较强峰
四、香豆素的波谱学特性
二、香豆素的化学性质
O OH O 4' 3' OCOR1 OCOR2 OH O O OH 1. 5%KOH 2. H+ O O O
H OCOR 2
O OH
O
COO H
-
酯基消除 异构化的醇
H O OH OH O O
二、香豆素的化学性质 2.醚化 碱水解的同时加入碘甲烷（MeI）或硫酸 二甲酯（Me2SO4）等甲基化试剂使水解生成的酚 羟基醚化，阻碍内酯恢复，生成邻甲氧基桂皮酸 衍生物。
四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR
当C5 , C7二氧代： C6-H d, J=2 Hz C8-H d, J=2 Hz C6-H C8-H 尖峰
区别
与C4-H有远程偶合
四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR 当C7-OR、C8或C6烷基取代时：
模块八 香豆素
中药化学实用技术教案首页课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——结构与性质班级课时 222课型理论课教学目标1.解释香豆素类化合物的概念；2.能够认识香豆素类化合物的结构，并根据结构判断其类型；3解释香豆素类化合物在碱性条件下反应的原理；德育渗透揭示事物的共性和个性，了解事物本质教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体教学设备新知识新技术或参阅资料双语教学coumarins 香豆素类化合物课后小结教学效果良好，课堂互动气氛活跃。
教案授课人：课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——结构与性质时间地点教室教学目标1.熟悉香豆素的结构类型。
2.了解香豆素类化合物的理化性质。
学生情况班级：人数：出勤：教学设计教学内容及过程一、香豆素类化合物的概念香豆素(coumarins)是一类具有苯骈α-吡喃酮母核的天然产物的总称，在结构上可以看做是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物，具有C6-C3基本碳链骨架的一系列天然产物。
O O12345678苯骈α-吡喃酮母核香豆素的基本骨架上常可连接羟烷氧基、苯基、异戊烯基等官能团，而异戊烯基的双键由于性质较活泼，可与邻位的酚羟基环合成呋喃或吡喃环的结构。
根据其取代基及连接方式的差异，将主要的香豆素类化合物分为以下几类:1、简单香豆素类是指只有在苯环上有取代基的香豆素类。
取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯基等。
大多数香豆素在7-位都有含氧官能团存在。
时间20min20min教法教具讲授比较归纳教学设计2、呋喃香豆素类香豆素核上的异戊烯基与邻位的酚羟基环合成呋喃环，称为呋喃香豆素，成环后伴随着降解失去三个碳原子。
呋喃香豆素又分为直线型（6,7呋喃香豆素）和角型（7,8呋喃香豆素）两种结构。
3、吡喃香豆素类香豆素核上的异戊烯基与邻位的酚羟基环合成吡喃环，称为吡喃香豆素，成环后伴随着降解失去两个碳原子。
吡喃香豆素又分为直线型（6,7吡喃香豆素）和角型（7,8吡喃香豆素）两种结构。
香豆素
(四)其它香豆素
在α-吡喃酮环上有取代基。 C3、C4上常有苯基、羟基、异戊烯基
等取代基。
三、香豆素的理化性质
（一）性状 游离香豆素
多为结晶性物质；具有固定的熔点。 分子量小的具芳香气味、挥发性及 升华性，能随水蒸气蒸馏。
香豆素苷 一般呈粉末或晶体状。无挥发性及 升华性。
三、香豆素的理化性质
母核6-位上没有取代，其内酯环碱化 开环后，可与Gibb’s试剂、 Emerson试剂反应。
补充
Gibbs试剂——2,6-二氯(溴)苯醌氯 亚胺
Gibb’s反应：符合以上条件的香豆素乙 醇溶液在弱碱条件下，2,6-二氯(溴）醌 氯亚胺试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成 蓝色化合物。
补充
Emerson试剂——氨基安替匹林和铁 氰化钾
(1)异羟肟酸铁反应——内酯环 (2)与酚类试剂的反应
(五)显色反应
(1)异羟肟酸铁反应 内酯的显色反应 碱性条件下，香豆素内酯开环， 并与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再 在酸性条件下与三价铁离子络合成 盐而显红色。
(五)显色反应
（2）与酚类试剂的反应 具有酚羟基，可与FeCl3试剂产生颜
色反应 若酚羟基的对位未被取代，或香豆素
（二）溶解度 游离香豆素一般不溶或难溶于水，
可溶于沸水，易溶于苯、乙醚、氯 仿和乙醇等有机溶剂。 香豆素苷能溶于水、醇，难溶于乙 醚、苯等低极性有机溶剂。
（三）荧光
香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结 晶，在紫外光下可见蓝色荧光。
7-位导入-OH后，荧光增强，甚至在可 见光下也能看到荧光。7-OH香豆素在 8-位引入羟基，荧光则消失。
（一）简单香豆素
（二）呋喃香豆素
定义 苯环上的异戊烯基与邻位酚羟基环 合成呋喃环。
香豆素与木脂素—香豆素(天然药物化学课件)
第四章 香豆素与木脂素
案例 秦皮中香豆素类化学成分的 提取分离技术
秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树、白蜡树、尖叶白蜡 树、宿柱白蜡树的干燥枝皮或干皮。 味苦，性寒。归肝、胆、大肠经。有清热解毒、收 涩、明目之功效。
白蜡树
秦皮
秦皮的作用
现化药理研究表明：
➢ 秦皮具有抗病原微生物作用、抗炎镇痛作用、抗 肿瘤作用、抗氧化作用以及神经保护和血管保护作用
粗品 甲醇-水重结晶
七叶素
流程说明：
1．以95%乙醇为溶剂提取，将秦皮中的成分尽可能提取 出来。
2．浓缩液加热后用三氯甲烷洗涤，除去脂溶性杂质。 3．利用七叶苷和七叶素在醋酸乙酯中的溶解度不同而 分离。
第四章 香豆素与木脂素
第一节 香豆素-定义及概述
王二丽 副教授
一、名称的来源 香豆素最早由豆科植物香豆中提取获得，并 且具有芳香气味，故而命名为香豆素。
三、内酯环的性质（碱开环，酸闭环）
Hale Waihona Puke 香豆素 （S水 小）顺邻羟基桂皮酸盐 （S水大）
反邻羟基桂皮酸盐 （加酸不可逆）
应用：碱溶酸沉法提取香豆素 注意：加热时间不宜太长
不能与浓碱共沸（裂解—酚类或酚酸） 侧链有酯键的不宜用碱水提取、分离，以免降解。
四、荧光性
母核无荧光。 引入-OH，产生有蓝色荧光。 在碱溶液中荧光更显著。 C7-OH香豆素有强烈的蓝色荧光，在碱溶液中绿 色荧光。 C7-OH再引入C8-OH荧光减弱甚至消失。 呋喃香豆素蓝色荧光。
1、醇提取有机溶剂萃取法 2、碱溶酸沉法
醇提取有机溶剂萃取法
秦皮粗粉
95%乙醇回流提取
药渣
提取液 减压回收乙醇
浓缩液 加水温热溶解，用氯仿洗涤
香豆素PPT
a
12
⑤物料配比
一般情况下，为使水杨醛充分反应，乙酸酐应
稍过量。
乙酸酐的用量在整个反应过程中影响显著，可
能是由于乙酸酐在反应条件下易挥发又兼作溶剂，
因此用量不能太少。这可能是因为在反应初期，若
乙酸酐量过少，过量的水杨醛会发生二聚副反应，
生成二聚水杨醛。但过多副产物增加，会导致生成
水杨醛三乙酸酯的副反应加剧，从而使香豆素的收
率下降。
资料表明，随着酐醛配比的增大，香豆素的收
率会不断上升，当达到一定值后收率反而下降。合
适的物料配比以n(水杨醛) ∶n(乙酸酐)=1∶1.35～
3.0为宜。
a
13
⑥传质的影响
由于有乙酸钠固体参加反应，良好的搅拌 有利于反应的进行。
⑦水分的影响
水分的存在会使酸酐水解为羧酸，而羧 酸中a-H的活性更低，对缩合反应不利，因此 珀金反应需要在无水条件下进行。
a
8
5、从动力学和热力学两方面分析反应的影响
因素（诸如物料反应性质、反应温度、压力、
催化剂、物料配比、加料方式、搅拌速度、
介质溶剂等）以及产生的相关副反应。
①水杨醛的反应性质
水杨醛为无色澄清油状液体，有焦灼味及杏仁气味。
熔点(℃)：-7，沸点(℃)：197，相对密度(水=1)：
1.17，饱和蒸气压(kPa)：0.13(33℃)；微溶于水，溶
香豆素的合成
（Perkin、环合反应） 合成反应方案
第九组
成员：
a
1
1.写出合成路线中具体哪一步的合成反应。
a
2
2.选用何种试剂进行反应？说
明理由。
反应试剂：水杨醛、乙酸酐
该缩合反应是亲核加成反应，由亲核试剂
天然药物第八章-香豆素
如7-羟基香豆素的325nm（logε4.15）吸收峰， 在碱性溶液中红移为372nm（logε4.23）。
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
• 二、香豆素的红外光谱
OH COOH
- H2O
8 7
6 5
1 OO
2
3 4
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
含义 分布 作用
分布于：伞形科、芸香科、豆科、木犀科、 菊科、兰科、茄科、瑞香科等科植物中
常见中药：茵陈、秦皮、蛇床子、补骨脂、 白芷、前胡等中均含有香豆素。
（2）7，8-呋喃香豆素（角型）
又称白芷素（angelicin）
O
OO
基本结构
来源于豆科植物补骨脂
（Psoralea corylifolia
L.）的成熟果实中，具有中 枢抑制、解痉作用。
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
简单香豆素 呋喃香豆素
3、吡喃香豆素
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
能力目标
木脂素
• 能根据香豆素成分的性质进行提取和分离
• 能根据结构和性质的不同对香豆素进行定性 鉴别
• 能说出木脂素的结构分类和常见的木脂素成 分
• 能说出香豆素红外光谱、紫外光谱、核磁共 振光谱的主要特征
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香豆素
1、简单香豆素
香豆素类成分分析
荧光光度法
羟基香豆素成分大多能产生强烈荧光 大多能产生强烈荧光， 大多能产生强烈荧光 用荧光光度计进行荧光测定有较高的灵敏 度及选择性。当干扰成分较多时，可先用 可先用 色谱法净化。 色谱法净化。
异香豆素 有取代的香豆素 二聚体和三聚体
结构类型
七叶内酯 （简单香豆素）
结构类型
呋喃香豆素
吡喃香豆素
结构类型
其他香豆素
仙鹤草内酯（异香豆素）
异七叶内酯（二聚体）
双香豆素
理化性质
一、物理性质 二、化学性质 三、荧光特征 四、光谱特征
物理性质
性状： 游离香豆素多有完好的结晶、固定的熔 游离香豆素 点、芳香性气味。小分子游离香豆素尚具 有挥发性和升华性，能随水蒸气蒸馏。 香豆素苷类无香味、挥发性和升华性。 香豆素苷
薄层扫描法
样品经薄层分离后，于荧光灯下定位， 利用香豆素类成分具有紫外吸收或能产生 荧光的特性，不经显色，直接进行荧光扫 荧光的特性 描测定。举例：复方制剂中补骨脂素，异 补骨脂素，白瑞香素，欧前胡素等。
高效液相色谱法
• 由于香豆素类成分含有芳香环及其他共轭 芳香环及其他共轭 结构，用高效液相色谱法测定，紫外检测 结构 器检测，有较高灵敏度。 • 常用固定相：十八烷基硅烷键和硅胶 • 常用流动相：不同比例的甲醇-水 • 举例：补骨脂素，欧前胡素，蛇床子素， 白花前胡甲素。
薄层色谱法（首选）
薄层色谱法也是利用香豆素大多具有荧 利用香豆素大多具有荧 光用薄层色谱法进行鉴别。（PS：不具荧 光或荧光强度较弱的香豆素，可用喷显色 剂或喷碱溶液以增强荧光再进行鉴识）
香豆素的结构类型（2）
香豆素的结构类型香豆素是由苯丙酸经氧化、环合而成，异戊烯基活泼双键结合位置不同，氧化情况不同而产生了不同的氧环结构，根据其取代基和连接方式的不同可分为以下几类：（1）简单香豆素类只在苯环有取代的香豆素，取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基、异戊烯基。
（2）呋喃香豆素香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者称为呋喃香豆素。
分为角型和线型（3）吡喃香豆素香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成2，2-二甲基-α-吡喃环者称为呋喃香豆素。
医学教育网|收集整理分为角型和线型。
4）其它香豆素类α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。
香豆素类化合物是一类非常重要的天然产物，广泛存在于多种天然植物中。
亮菌甲素是一种重要的香豆素类化合物，于1974年从环菌属假密环菌中分离得到。
亮菌甲素具有促进胆汁分泌的作用，对胆道口括约肌有明显的解痉作用，可用于治疗急性胆囊炎。
另外亮菌甲素还具有抗菌消炎的活性，可用于治疗病毒性肝炎、慢性胃炎等。
合成亮菌甲素及其衍生物并进行深入的药物化学研究及生理活性研究具有较主要的意义。
<br>本论文共有三章。
第一章综述部分，概述了香豆素类化合物的分类、应用及合成方法。
第二章为亮菌甲素的伞合成研究，详细描述以3，5-二羟基苯甲酸为原料出发，利用微波辐射无溶剂条件下发生Kn oeven agel缩合反应构筑亮菌甲素不饱和内酯环作为关键步骤合成亮菌甲素的研究工作。
第三章为实验部分，介绍了论文中涉及反应的具体实验操作及部分中间体的谱图数据。
概述根据环上取代基及其位置的不同，可以分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素和其他香豆素等，如：当归内酯(angeli c on，化合物3)、白芷内酯(isopso ralen，化合物4)、美花椒内酯(化合物5)、亮菌甲素(armill arsin A，化合物6)。
香豆素类化合物
利用发酵工程技术，在合适的培养基和发酵条件 下，培养含有相关酶的微生物或植物细胞，生产 香豆素类化合物。
04
香豆素类化合物的应用
在医药领域的应用
抗凝药物
香豆素类化合物具有抗凝作用， 被广泛用于制备抗凝药物，如华 法林等，用于治疗和预防血栓栓
塞性疾病。
抗炎药物
部分香豆素类化合物具有抗炎活 性，可用于制备抗炎药物，如消
产物分离与纯化
通过结晶、蒸馏、层析等 方法，将反应混合物中的 目标产物分离出来，并进 行纯化处理。
生物合成法
1 2 3
生物酶催化
利用生物酶作为催化剂，通过生物转化反应将简 单的前体物质转化为香豆素类化合物。
基因工程
通过基因工程技术，将编码相关酶的基因导入微 生物或植物细胞中，实现香豆素类化合物的生物 合成。
动物来源
部分动物如海洋生物中也含有香豆素类化合物，但相对较少。
分布情况
香豆素类化合物在自然界中的分布具有一定的地域性和季节性。不同植物中香豆素类化合物的种 类和含量也有所差异。
02
香豆素类化合物的生物活性
抗菌活性
抑制细菌生长
香豆素类化合物能够破坏细菌细胞壁 ，抑制细菌的生长和繁殖，对多种革 兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有显著 的抑制作用。
主要生产商与竞争格局
主要生产商
目前，全球范围内生产香豆素类化合物的企 业数量众多，其中一些大型跨国化工企业如 巴斯夫、陶氏化学、杜邦等在该领域处于领 先地位。此外，还有一些专注于香豆素类化 合物生产的中小型企业。
竞争格局
香豆素类化合物市场的竞争较为激烈，企业 之间的竞争主要体现在产品质量、技术水平、 生产成本等方面。为了保持竞争优势，企业 需要不断进行技术创新和产品升级，提高产 品质量和降低成本。
香豆素
HO
O
O
异戊烯基6位取代
伞形花内酯
异戊烯基8位取代
HO
O
O
HO
O 4' 3' 2' O 1'
O
O
环 合 的 形 成 过 程
HO
O
O
O
O
O
O
O
OH
花椒内酯 邪蒿内酯
1' O 2' 3' 4' O O
线型： 6,7-吡喃骈香豆素型
7,8-吡喃骈香豆素型 角型：
紫花前胡
吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：
只有苯环上有取代基的香豆素。
取代基：
羟基
烷氧基
O
O
苯基 异戊烯
HO
HO
O
O
七叶内酯 秦皮 秦皮中的有效成分， 抗菌、消炎， 治疗细菌性痢疾
如：属此类型的香豆素化合物
当归内酯
当归中有效成分， 具有提高免疫力、 抗肿瘤作用
如：属此类型的香豆素化合物
蛇床子
欧芹酚7-甲醚
蛇床子的有效成分，具有 降血压、抗心律失常、增 强免疫功能及光谱抗菌作 用
rutaculin
kotamin（二聚体）
O
补骨脂内酯
O O O
白芷内酯
O
O
O
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)
(线型和角型) 香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环 合而成2,2-二甲基-α -吡喃环结构，形成吡喃 香豆素。这一类天然产物并不多见。 吡喃香豆素类成分的生物合成途径：
香豆素类化合物
⾹⾖素类化合物《天然产物化学》课程作业题⽬：⾹⾖素类化合物关键词：⾹⾖素结构性质制备吸收代谢应⽤⾷品学院2011级研究⽣农产品加⼯与储藏专业⾹⾖素类化合物1. 概述1.1 ⾹⾖素研究概况⾹⾖素(cornn arin)是具有苯骈a-吡喃酮母核的⼀类天然化合物的总称，在结构上可以看作是顺邻羟基桂⽪酸失⽔⽽成的内酯。
其具有芳甜⾹⽓的天然产物，是药⽤植物的主要活性成分之⼀。
在结构上应与异⾹⾖素类(isacoumarin)相区分，异⾹⾖素分⼦中虽也有苯并吡喃酮结构，但它可看做是邻羧基苯⼄烯醇所成的酯。
如下分⼦结构图所⽰：顺式邻羟基桂⽪酸⾹⾖素异⾹⾖素⾹⾖素类化合物可以游离态或成苷形式⼴泛的存在于植物界中，只有少数来⾃于动物和微⽣物，其中以双⼦叶植物中的伞形科（Umbelliferae），芸⾹科（Rutaceae)和桑科(Moraceae)含量最多，其他在⾖科（Leguminosae)、⽊犀科(Oleaeeae)、茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)和兰科(Orchidaeeae)中也较多。
研究表明，⾹⾖素类化合物具有明显的药理活性，如抗HIV、抗癌、对⼼⾎管的影响、抗炎及平滑肌松弛、抗凝⾎等。
，近年来，随着现代⾊谱和波潜技术的应⽤和发展，发现了不少新的结构类型，如⾊原酮⾹⾖素（chromonacoumarin)，倍半萜类⾹⾖素(sesquiterpenyl coumarin)，以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍⽣物等。
此外，也发现某些罕见的结构，如⾹⾖素的硫酸酯、⽆含氧取代如3, 4, 7-三甲基⾹⾖素和四氧取代的⾹⾖素。
在⾹⾖素的多聚体上，尚发现混合型⼆聚体，如由⾹⾖素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等组成的⼆聚体。
在分离和鉴定⼿段上，不少新⽅法、新技术近年也被应⽤。
例如，超临界流体被⽤于提取；多种制备型加压(低、中、⾼)和减压⾊潜被应⽤于分离；⽑细管电泳应⽤于分析；在结构鉴定上，2D-NMR被普遍采⽤及负离⼦质谱的使⽤等。
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中药化学实用技术教案首页课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——结构与性质班级课时 222课型理论课教学目标1.解释香豆素类化合物的概念；2.能够认识香豆素类化合物的结构，并根据结构判断其类型；3解释香豆素类化合物在碱性条件下反应的原理；德育渗透揭示事物的共性和个性，了解事物本质教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体教学设备新知识新技术或参阅资料双语教学coumarins 香豆素类化合物课后小结教学效果良好，课堂互动气氛活跃。
教案授课人：课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——结构与性质时间地点教室教学目标1.熟悉香豆素的结构类型。
2.了解香豆素类化合物的理化性质。
学生情况班级：人数：出勤：教学设计教学内容及过程一、香豆素类化合物的概念香豆素(coumarins)是一类具有苯骈α-吡喃酮母核的天然产物的总称，在结构上可以看做是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物，具有C6-C3基本碳链骨架的一系列天然产物。
O O12345678苯骈α-吡喃酮母核香豆素的基本骨架上常可连接羟烷氧基、苯基、异戊烯基等官能团，而异戊烯基的双键由于性质较活泼，可与邻位的酚羟基环合成呋喃或吡喃环的结构。
根据其取代基及连接方式的差异，将主要的香豆素类化合物分为以下几类:1、简单香豆素类是指只有在苯环上有取代基的香豆素类。
取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯基等。
大多数香豆素在7-位都有含氧官能团存在。
时间20min20min教法教具讲授比较归纳教学设计2、呋喃香豆素类香豆素核上的异戊烯基与邻位的酚羟基环合成呋喃环，称为呋喃香豆素，成环后伴随着降解失去三个碳原子。
呋喃香豆素又分为直线型（6,7呋喃香豆素）和角型（7,8呋喃香豆素）两种结构。
3、吡喃香豆素类香豆素核上的异戊烯基与邻位的酚羟基环合成吡喃环，称为吡喃香豆素，成环后伴随着降解失去两个碳原子。
吡喃香豆素又分为直线型（6,7吡喃香豆素）和角型（7,8吡喃香豆素）两种结构。
4、异香豆素类香豆素核上的1位氧原子和2位的羰基互换位置形成的一类新的香豆素结构，代表性成分为岩白菜素。
二、香豆素类化学成分的理化性质1、性状游离香豆素类成分大多为无色至淡黄色结晶状的固体，有比较灵敏的熔点。
分子量小的游离香豆素多具有芳香气味与挥发性，能随水蒸气蒸馏，并具有升华性。
香豆素苷类一般呈粉末或晶体状，多数无挥发性，也不能升华。
2、溶解性游离香豆素类成分可溶于三氯甲烷、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇等有机溶剂，也能溶于沸水，但不溶于冷水。
香豆素苷类成分易溶于甲醇、乙醇，可溶于水，难溶于乙醚、三氯甲烷、醋酸乙酯等有机溶剂。
3、荧光性香豆素母核无荧光，而羟基取代的香豆素在紫外光下大多显出蓝色荧光，在碱液中荧光增强。
7位羟基香豆素在自然光下亦可显出荧光。
4、与碱的作用香豆素类化合物分子中具有不饱和内酯结构，在稀时间30min教法教具讲授比较归纳教学设计教学内容及过程碱性条件下加热可水解开环，生成易溶于水的顺式邻羟基桂皮酸盐。
此反应具可逆性，酸化后又闭环恢复为亲脂性内酯结构。
此性质可用于内酯类化合物的鉴别和提取分离。
但如果与碱液长时间加热，顺式邻羟基桂皮酸盐则发生双键构型的异构化，转变为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐，此时，再经酸化也不能环合为内酯。
顺式邻羟基桂皮酸盐反式邻羟基桂皮酸盐5、显色反应1）异羟肟酸铁反应香豆素类成分具有内酯结构，在碱性条件下内酯开环，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3+ 络合生成异羟肟酸铁而显红色。
2）酚羟基反应香豆素类成分常具有酚羟基的取代，因此可与三氯化铁溶液反应产生绿色至墨绿色沉淀。
若取代酚羟基的邻对位无取代，则可与重氮化试剂反应而显红色至紫红色。
若酚羟基的对位未被取代，或6位碳原子上没有取代，可与Gibb’s试剂（2，6-二溴苯醌氯亚胺的乙醇液+1%氢氧化钾乙醇液）反应，反应生成蓝色化合物。
时间20min20min教法教具讲授比较归纳作业1.写出香豆素化合物的基本结构母核并命名2. 用化学方法鉴别：直线型香豆素和角型香豆素课后小结参考文献姚新生主编天然药物化学人民卫生出版社 2002 第三版王宪楷主编天然药物化学人民卫生出版社 1988肖崇厚主编中药化学上海科技出版社 1997杨其蕴主编天然药物化学中国医药科技出版社 1996 O OOH-O-COO-OH-O-COO-H+△中药化学实用技术教案首页课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——提取与分离班级课时 2 课型理论课1.能够选用适宜的方法提取香豆素类化合物教学目标※2.能用分步结晶法分离香豆素德育渗透培养学生克服困难、战胜困难的勇气教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体设备新知识新技术或参阅资料双语教学coumarins 香豆素类化合物课后小结教案授课人：课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术——提取与分离时间地点教室教学目标1.能够选用适宜的方法提取香豆素类化合物2. 能用分步结晶法分离香豆素学生情况班级：人数：出勤：教学设计教学内容及过程一、香豆素类化学成分的提取香豆素类成分大多以亲脂性的游离形式存在于植物中，一般可用极性小的有机溶剂提取，如乙醚、三氯甲烷、丙酮等。
回收溶剂，残留物放冷或置冰箱，便会有结晶析出。
香豆素苷类则有较大的极性，可选择亲水性溶剂提取，如甲醇、乙醇或水。
此外香豆素类成分具有内酯结构，也可用碱溶酸沉法提取。
某些小分子香豆素类成分具有挥发性，还可用水蒸气蒸馏法提取。
1．溶剂提取法溶剂提取法是香豆素类成分提取的主要方法。
可先用乙醚等极性小的溶剂提取脂溶性成分，再用甲醇（乙醇）或水提取极性大的部分。
也可根据香豆素类成分存在的种类和极性情况，采用石油醚、苯、乙醚、醋酸乙酯、丙酮和甲醇依次萃取，各提取液浓缩后有可能获得结晶，或结合其他方法再进行分离。
由于苯的毒性较大，应尽量少用或不用。
2．酸碱提取法用溶剂法提取香豆素类成分，常有大量脂溶性杂质和一些水溶性杂质溶出。
可利用香豆素类具有内酯结构，能溶于稀碱液而与脂溶性杂质分离，碱溶液酸化后内酯环合，香豆素类成分即可析出，也可用乙醚时间20min教法教具教法讲授比较归纳教学内容及过程等有机溶剂萃取得到，水溶性杂质则留在水溶液中。
应注意在碱水中加热的时间不可过长，以防香豆素开环后发生异构化。
3．水蒸气蒸馏法小分子游离的香豆素具有挥发性，可以采用水蒸气蒸馏法进行提取。
二、香豆素类化学成分的分离1．分步结晶法该方法可单独使用或与分步沉淀法结合使用，适用于含量较高的香豆素，而不适用于一些油状的或含量较少的香豆素。
可利用含氧香豆素在石油醚中溶解度小的特点，在含香豆素的乙醚提取液中，逐步加入石油醚，使香豆素逐步析出。
一般在分步结晶后，其母液仍需作进一步的分离纯化。
对于一些结构类似的香豆素，用该方法无法得到纯品，常常得到的是有固定比例的共结晶物。
2．真空升华或蒸馏法是利用香豆素类易升华的性质使之与不挥发性成分分开。
对于热稳定性好的香豆素，此法是非常方便实用的。
但对于热不稳定的香豆素往往会因此引起重排或降解。
三、香豆素类化合物的检识（一）薄层色谱法香豆素薄层色谱常用的吸附剂是硅胶，其次是纤维素和氧化铝。
香豆素及其苷多呈弱酸性或中性，展开剂可采用中等极性的混合溶剂或偏酸性的混合溶剂。
如简单香豆素可用甲苯-甲酸乙酯-甲酸（5∶4∶1）、苯-丙酮（9∶1）展开；呋喃香豆素类可用正己烷-醋酸乙酯（7∶3）、乙醚-苯（1∶1）展开。
Rf值与母核上羟基数目有关，羟基数目越多,极性越大，Rf值越小；羟基若被甲基化，极性减小，则Rf值增大；苷比相应的苷元Rf值小。
显色方法：首选观察荧光，或用氨熏，喷10％氢氧化钠后再观察。
其次可选用三氯化铁、盐酸羟胺-三氯化时间30min30min教法教具讲授比较归纳教学内容及过程铁、重氮化试剂、Uibb's试剂、Emerson试剂等化学显色剂显色。
（二）纸色谱法简单香豆素类常用水饱和的正丁醇、异戊醇、三氯甲烷为展开剂；具有邻二酚羟基或1，2-二元醇结构（如糖部分的结构）的香豆素，滤纸先用0.5％硼砂溶液预处理，使其络合成硼酸酯，再以水饱和的正丁醇或醋酸乙酯展开；对亲脂性较强的呋喃香豆素类可用二甲基甲酰胺为固定相，己烷-苯（8∶2）为移动相展开。
展开剂的pH值可影响弱酸性香豆素的Rf值：在碱性展开剂中，香豆素以离子形式展开，其极性增大，Rf值减小；在中性展开剂中，弱酸性香豆素可产生电离，易造成拖尾现象；在酸性展开剂中（如BAW系统），香豆素以分子形式展开，Rf值增大，展开效果较好。
纸色谱的显色方法同薄层色谱。
时间20min教法教具讲授讨论举例提问新知识新信息：讲解讨论作业1.简述香豆素的提取方法。
2.简述香豆素的分步结晶分离方法。
课后小结参考文献姚新生主编天然药物化学人民卫生出版社 2002 第三版王宪楷主编天然药物化学人民卫生出版社 1988肖崇厚主编中药化学上海科技出版社 1997杨其蕴主编天然药物化学中国医药科技出版社 1996 陈友梅主编中药化学山东科技出版社 1988中药化学实用技术教案首页课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术任务一秦皮中香豆素类化学成分的提取分离技术班级课时 2 课型教学目标1.掌握典型实例——秦皮中七叶内酯和七叶苷的提取分离方法2.学会查阅相关文献设计提取香豆素类化学成分的提取工艺德育渗透学会借助各种网络资源库，提高独立查阅文献资料的能力。
教学方法指导、讨论教学媒体无新知识新技术或参阅资料秦皮的临床应用：归肝、胆、大肠经。
有清热解毒、收涩、明目之功效，主治热痢、泄泻、赤白带下、目赤肿痛、目生翳膜。
双语教学秦皮（Cortex Fraxini）课后小结教案授课人：课题模块八中药中香豆素类化学成分的提取分离技术任务一秦皮中香豆素类化学成分的提取分离技术时间地点教室教学目标1.掌握典型实例——秦皮中七叶内酯和七叶苷的提取分离方法2.学会查阅相关文献设计提取香豆素类化学成分的提取工艺学生情况班级人数出勤教学设计教学内容及过程一、秦皮中七叶内酯和七叶苷的提取技术流程说明：1．以95%乙醇为溶剂提取，将秦皮中的成分尽可能提取出来。
2．浓缩液加热后用三氯甲烷洗涤，除去脂溶性杂质。
3．利用七叶苷和七叶内酯在醋酸乙酯中的溶解度不同而分离。
教法教具教法讲授比较归纳教 学 内 容 及 过 程二、必备知识 （一）化学成分秦皮中主要含有香豆素类化合物：七叶苷(aesculin)及其苷元七叶树内酯(七叶内酯），并含白蜡树苷(fraxin, 秦皮苷）、白蜡树内酯(fraxetin,秦皮素）、紫丁香苷(syringin)等。
OO RO HO七叶内酯 R=H 七叶苷 R=glcOOORHOH 3CO秦皮素 R=H 秦皮苷 R=glc（二）理化性质1．七叶内酯 分子式C 9H 6O 4 ，相对分子质量178.14。