第五章苯丙素类教学提纲

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第五章苯丙素类

-
OH
-
-
-
HO
O OO
O OO - O OO
O OO
OO
7-位
8-位
6-位
3-位
HO
H3CO
O
OCH3
HO
O
七叶内酯
HO
O
OH
瑞香内酯
O H3CO
O
滨蒿内酯
glc-O
O HO
O
七叶苷
O
H3CO
O
O
当归内酯
H3CO O
O
O
蛇床子素
呋喃香豆素类 [含义]香豆素类如7位羟基和6（或8）位取代异戊烯基缩
第三节香豆素类
[含义]香豆素类是-类具有苯骈α -吡喃酮母核
的天然产物的总称，在结构上可以看成是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯类化合物。
COOH OH
顺邻羟基桂皮酸
O
O
香豆素
一、香豆素类的结构与分类
香豆素类化合物的基本母核为苯骈α -吡喃酮。
[结构特点]
α -吡喃酮结
构
苯环结构
O
O
R = -OH, -OCH3, -CH2CH=C(CH3)2, -COCH=C(CH3)2
由于绝大多数香豆素在C7位都有含氧官能团存在，因此，7-羟基香豆素（umbelleferone，伞形花内酯）也可以认为是香豆素类成分的母体。
5 6
7
HO 8
4 3
2
O1 O
从生物合成途径来看，C3、C6、C8位电负性较高，易于烷基化。（其中C3位烷基化不属于此类香豆素，而属于第四类型）
COOH O
HO
HO
COOH

第五章-苯丙素类化合物全文编辑修改

香豆素类
新木脂素类
苯丙素类化合物生物合成途径
COOH
莽草酸
HO
OH
OH
COOH O HO
HO HO
COOH NH2
酪氨酸
脱氨
COOH 对羟基桂皮酸
苯丙素类化合物生物合成途径
成苷
HO
COOH 对羟基桂皮酸
氧化
COOH
HO
Oglc
还原成苷
环合
CH2Oglc
HO
HO
OO
伞形花内酯
香豆素类
CH2OH
HO
H
H3C
H3C
O
OO
OH
O glc
芸香素
H3CO
OCH3
O
OO
虎耳草素（牛尾独活）
H3CO
OCH3
O
OO
回芹内酯
（三）吡喃香豆素
由香豆素苯环上C6和C8位异戊烯基和邻位羟基环合形成2，2-二甲基α-吡喃环结构。也分线型（6，7环合）与角型（7，8环合）。这一类天然产物并不多见。
H3C H3C
第5章苯丙素类
phenylpropanoids
目的要求：
1.掌握香豆素和木脂素的理化性质检识方法。
2.掌握香豆素的提取、分离方法。 3.熟悉香豆素和木脂素的结构和分类。 4.了解苯丙酸、香豆素和木脂素的分布、
生源途径和生理活性。
5.了解香豆素和木脂素的结构研究方法。
1
第一节概
述
HO H3CO
OO
黄檀内酯
O
H3CO
OO O
海棠果内酯
OMe
MeO OO
OO OMe
OMe

第五章苯丙素类化合物

主要香豆素成分
含滨蒿内酯与茵陈素；另含茵陈色酮、挥发油、绿原酸等
含七叶内酯、七叶苷；另含鞣质、秦皮素、秦皮苷等
含欧芹酚甲醚、二氢欧山芹素、二氢欧山芹醇、O-乙酰二氢欧山芹酯、O异戊烯二氢欧山芹醇；另含挥发油等
含佛手柑内酯、二氢山芹醇当归酸酯、二氢山芹醇乙酸酯、伞形花内酯、二氢山芹醇、当归醇等含前胡苷元、前胡苷；另含挥发油等
1．6,7-呋喃香豆素（线型）
C6、C7位与呋喃环稠合（6位异戊烯基与7位羟基环合，降解失去三个碳原子）的衍生物，称为线型。
O
OO
补骨脂内酯
O
O O H3C
O
OCH3
HO CH3
OO
花椒毒内酯
紫花前胡内酯
2．7,8-呋喃香豆素（角型）
C7、C8位与呋喃环稠合（8位异戊烯基与7位羟基环合）的衍生物，称为角型。
一、结构与分类
香豆素从结构上可看成是顺式的邻羟基桂皮酸脱水而成的内酯，基本母核为苯并α-吡喃酮。
OH
COOH
-H2O
8 7
6 5
1
OO
2
3 4
香豆素按结构分为
（一）简单香豆素——只在苯环上有取代基的（二）呋喃香豆素 —— 线型（6、7～）；角型（7、8～）（三）吡喃香豆素——线型（6、7～）；角型（7、8～）（四）其他香豆素—— α－吡喃酮环上有取代基的
1．纸色谱法
简单香豆素类常用水饱和的正丁醇、异戊醇、氯仿为展开剂；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，已烷-苯（8∶2）为移动相展开。

中药化学教案—第五章苯丙素类化合物

第五章苯丙素类化合物课次：13、14课题：第五章苯丙素类化合物一、教案目地：1．写出香豆素地母核结构.2．描述香豆素地结构特征及其分类.3．简述香豆素地生物分布.4．详述香豆素和基本性质及常规检识方法.5．简述木脂素地基本结构、性质、药用价值.6．说出秦皮、补骨脂、白芷中地香豆素成分及五味子中地木脂素成分.二、教案内容：1．香豆素、木脂素概述.2．香豆素、木脂素地结构、分类.3．香豆素、木脂素地性质、检识.4．香豆素类、木脂素类地提取、分离和检识.5．香豆素类、木脂素类实例：秦皮香豆素、补骨脂香豆素、袓师麻甲素；五味子.三、育人目标：通过对香豆素、木脂素类化合物结构和性质地系统学习,在学习前人间接经验地基础上,通过结构与效能地辩证关系,强化存在决定意识地唯物主义世界观.b5E2RGbCAP四、重点：香豆素结构分类.详述香豆素地基本性质和检识.香豆素地提取、分离.秦皮香豆素、补骨脂香豆素、袓师麻香豆素.p1EanqFDPw五、难点：香豆素结构、分类与香豆素性质、检识.六、教案内容分析及教法设计：<一）教案过程：1．组织教案：检查学生出勤,填写教案日志,随机应变,组织好课堂纪律.2．课程引入：3．展示目标：4．进行新课：第一节香豆素香豆素是邻羟基桂皮酸地内酯,广泛分布于高等植物中,尤其以芸香科和伞形科为多,少数发现于动物和微生物中.在植物体内,它们往往以游离状态或与糖结合成苷地形式存在.DXDiTa9E3d一、结构与分类香豆素地母核为苯骈α-吡喃酮.根据其结构特征可分为四大类,即简单香豆素类,喃喃香豆素类、吡喃香豆素类及其他香豆素类.RTCrpUDGiT<一）简单香豆素类这类是指仅在苯环有取代基地香豆素类.绝大部分香豆素在C-7位都有含氧基团存在,仅少数例外.伞形花内酯,即7-羟基香豆素可以认为是香豆素类成分地母体.其他C-5,C-6,C-8位都有含氧基团取代地可能,常见地基团有羟基、甲氧基、亚甲二氧基.5PCzVD7HxA<二）呋喃香豆素类呋喃香豆素结构中地呋喃环往往是由香豆素母核上所存在地异成烯基与其邻位地酚羟基环合而成,成环后有时伴随着失去3个碳原子<丙酮）地变化.6,7-呋喃香豆素型<线型）本型以补骨脂内酯为代表,又称补骨脂内酯型.例如香柑内酯,花椒毒内酯,欧前胡内酯,紫花前胡内酯等,其中紫花前胡内酯为未降解地二氢呋喃香豆素.jLBHrnAILg<三）吡喃香豆素类香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合而成2,2-二甲基吡喃环结构,形成吡喃香豆素.1．6,7一呋喃骈香豆素：此型以花椒内酯为代表,如美花椒内酯. 2．7,8一呋喃骈香豆素此型以邪蒿内酯为代表,如沙M丁和维斯纳丁.<四）其他香豆素类1．异香豆素类异香豆素是香豆素地异物体,在植物体中存在地多数是二氢香豆素地衍生物.2．双香豆素类双香豆素类是香豆素地二聚体,如双七叶内酯.还有地是香豆素地三聚体.3．其他类指在香豆素地α-吡喃酮环上具有取代基地一类香豆素,取代基接在C3或C4位置上,常见有苯基、羟基、异戊烯基等基因.[拟雌内酯][苜蓿内酯]xHAQX74J0X二、理化性质<一）性状游离地香豆素多数有较好地结晶,且大多有香味.香豆素中分子量小地有挥发性,能随水蒸汽蒸馏,并能升华.香豆素苷多数无香味和挥发性,也不能升华.LDAYtRyKfE<二）溶解性游离地香豆素能溶于沸水,难溶于冷水,易溶于甲醇、乙醇、叙情和乙醚；香豆素苷类能溶于水、甲醇和乙醇,而难溶于乙醇等极性小地有机溶剂.Zzz6ZB2Ltk<三）与碱地作用香豆素类及其苷因分子中具有内酯环,在强碱溶液中内酯环可以开环生成顺邻羟基桂皮酸盐,但加酸又可重新闭环成为原来地内酯.但如与碱长时间加热,则可转变为稳定地反邻羟基桂皮酸盐.因此用碱液提取香豆素时,必须注意碱液地浓度,并应避免长时间加热,以防破坏内酯环.dvzfvkwMI1<四）化学反应1．环合反应香豆素分子中若酚羟基地邻位有不饱和侧链<如异戊烯基）时,常能相互作用环合成含氧地杂环结构,生成呋喃或吡喃香豆素类.[反应式略]rqyn14ZNXI2．加成反应香豆素分子中地双键可分为C3-C4间双键、呋喃或吡喃环中双键及侧链双键等不同情况.在控制条件下,一般以侧链上地双键先行氢化,然后是呋喃或吡喃环上地双键,最后才是C3-C4双键加氢.[反应式略]EmxvxOtOco3．氧化反应用于香豆素地氧化剂常见地有高锰酸钾、铬酸、臭氧、过氧化氢、硝酸、过碘酸等,由于氧化能力不同,香豆素被不同氧化剂所氧化地产物也不同.SixE2yXPq5<1）高锰酸钾苯环上无羟基取代地香豆素比较稳定,不易氧化.如用高锰酸钾进行氧化,可使C3-C4双键断裂生成水杨酸地衍生物；若高锰酸钾作用于被饱和地二氢香豆素,则因C3-C4间无双键而不易氧化断裂,结果氧化反应发生在香豆素地苯环上,生成丁二酸.[反应式略]6ewMyirQFL高于具有烃基侧链地香豆素,可以先行氢化再用高锰酸钾氧化,产物除丁二酸外,还可获得具有侧链结构地羧酸.[反应式略]kavU42VRUs <2）铬酸铬酸作为氧化剂较为温和,一般只氧化侧链或氧化苯环转变为醌地衍生物,它并不影响α-吡喃酮环.如上例蛇床子素用铬酸氧化时,只作用于侧链双键而氧化成羧酸.[反应式略]y6v3ALoS89花椒毒内酯被铬酸氧化成对醌化合物.[反应式略]<3）臭氧臭氧先作用于香豆素地侧链双键,然后是呋喃或吡喃环上地双键,最后在剧烈条件下才能作用在α-吡喃酮环上地双键.呋喃或吡喃香豆素在控制条件下被臭氧氧化地产物都是甲酰香豆素,其中线型结构地甲酰基在C6位上,角型结构地甲酰基在C8位上.若进一步氧化时,α-吡喃酮环也破裂而生成二元醛衍生物.[反应式略]M2ub6vSTnP<4）过氧化氢呋喃香豆素类呋喃环上C2'和C3'未被取代时,用碱性过氧化氢氧化,可生成2,3-呋喃二羧酸.[反应式略]0YujCfmUCw 三、提取与分离游离香豆素大多是低极性和亲脂性地,一部分与糖结合地极性较大,故开始提取时先用系统溶剂法较好.香豆素分子过去认为较稳定,因此利用它地内酯性质以酸碱处理,或利用它地挥发性以真空升华或水蒸汽蒸馏地方法来分离纯化.现在渐渐明白香豆素并不稳定,遇酸、碱、热、层析时地吸附剂；甚至重结晶地溶剂都有使之发生变化地可能,由此所获得地物质,过去被认为是新发现地香豆素,后来证实只是次生物质.eUts8ZQVRd香豆素地提取分离方法大致可以归纳为以下几种：<一）水蒸汽蒸馏法小分子地香豆素类因具有挥发性；可采用水蒸汽蒸馏法进行提取.<二）碱溶酸沉法由于香豆素类可溶于热碱液中,加酸又析出,故可用0.5％氢氧化钠水溶液<或醇溶液）加热提取,提取液冷却后再用乙醚除去杂质,然后加酸调节PH至中性,适当浓缩,再酸化,则香豆素类及其苷即可析出.但必须注意,不可长时间加热,以免破坏内酯环.sQsAEJkW5T<三）系统溶剂法从中药中提取香豆素类化合物时；可采用系统溶剂提取法.常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇顺次萃取.石油醚对香豆素地溶解度不大,其萃取液浓缩后即可得结晶.乙醚是多数香豆素地良好溶剂,但亦能溶出其他能溶性成分,如叶绿素、腊质等.其他极性较大地香豆素和香豆素苷,则存在于甲醇或水中.GMsIasNXkA<四）色谱方法结构相似地香豆素混合物最后必须经色谱方法才能有效分离,柱色谱吸附剂可用中性和酸性氧化铝以及硅胶,碱性氧化铝应慎用.常用己烷和乙醚,已烷和乙酸乙酯等混合溶剂洗脱.其他吸附剂有用混以甲酰胺或乙二醇地纤维素来分离呋喃香豆素或酯类香豆素,用活性炭一硅藻土混合物分离香豆素苷类地.TIrRGchYzg四、荧光性质及显色反应反应<一）荧光性质香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶.香豆素母体本身无荧光,而羟基香豆类在紫外光下多显出蓝色荧光,在碱溶液中荧光更为显著.香豆素类荧光与分子中取代基地种类和位置有一定关系：一般在C-7位引入羟基即有强烈地蓝色荧光,加碱后可变为绿色荧光；但在C-8位再引入一羟基,则荧光减至极弱,甚至不显荧光.呋喃香豆素多显蓝色或褐色荧光,但较弱.荧光性质常用于色谱法检识香豆素.7EqZcWLZNX<二）显色反应1．异羟肟酸铁反应由于香豆素类具有内酯环,在碱性条件下可开环,与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸,然后再于酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色.lzq7IGf02E2．三氯化铁反应具有酚羟基地香豆素类可与三氯化铁试剂产生颜色反应.3．GibbS反应GibbS试剂是2,6一二氯<溴）苯醌氯亚胺,它在弱碱性条件下可与酚羟基对位地活泼氢缩合成蓝色化合物.zvpgeqJ1hk 4．Emerson反应Emerson试剂是氨基安替比林和铁氰化钾,它可与酚羟基对位地活泼氢生成红色缩会物.NrpoJac3v1Gibbs反应和Emerson反应都要求必须有游离地酚羟基,且酚羟基地对位要无取代才显阳性,如6、7-羟基香豆素就呈阴性反应.判断香豆素地C-6位是否有取代基地存在,可先水解,使其内酯环打开生成一个新地酚羟基,然后再用Gibbs或Emerson反应加以鉴别,如为阳性反应表示C-6位无取代.1nowfTG4KI以上荧光及各种显色反应用于检识香豆素地存在和识别某位有取代地香豆素.四、色谱检识<一）纸色谱由于香豆素分子中多含有酚羟基显弱酸性,故其在进行纸色谱时,在碱性溶剂系统中地Rf值相对较大,在中性溶剂系统中则易产生拖尾现象.fjnFLDa5Zo常用地溶剂系统为含水有机溶剂系统,色谱后地滤纸可先在紫外灯下观察香豆素特有地荧光,再喷以10％氢氧化钾醇溶液或20％SbCl3氯仿溶液显色.tfnNhnE6e5<二）薄层色谱香豆素化合物多具有酚羟基结构,在薄层色谱中多选硅胶作吸附剂,并用一定pH地缓冲溶液处理,可以得到较好地分离效果.酸性氧化铝也可选作吸附剂用.展开后地斑点除在紫外灯下观察荧光外,还可喷三氯化锑等显色剂.HbmVN777sL五、结构测定<一）紫外光谱<UV）未取代地香豆素可在λmax274nm(logε 4.03>和311nm<logε 3.72）有两个吸收峰,分别为苯环和α-吡喃酮结构所引起.取代基地导入常引起吸收峰位置地变化.一般烷基取代影响很小,而羟基导入常使吸收峰红移.其峰位常随测试溶液地酸碱性而变化.V7l4jRB8Hs<二）红外光谱<IR）香豆素类成分属于苯骈α-吡喃酮,因此在红外光谱中应有α-吡喃酮地吸收峰1745～1715cm-1及芳环共轭双键地吸收峰1645～1625cm-1特征,如果有羟基取代,还可有3600～3200cm-1地羟基特征吸收峰,另外还可见到C=C地骨架振动.83lcPA59W9五、含香豆素中药实例—秦皮秦皮为常用中药,具有清热燥湿、清肝明目、止痢等功效,用于痢疾、泄泻、赤白带下、目赤肿痛等症.其有效成分为香豆素类,其中七叶内酯和七叶苷是抗痢疾杆菌地有效成分.由于主含香豆素,对药用秦皮地鉴别,除形态鉴别外,其水浸出液在紫外灯下特有地蓝色荧光也是重要地鉴别依据.[七叶内酯和七叶苷地提取分离方法见课本]mZkklkzaaP第二节木脂素木脂素是一类由两分子苯丙素衍生物<即C6-C3单体）聚合而成地天然化合物,多数呈游离状态,少数与糖结合成苷而存在于植物地木部和树脂中,故而得名.AVktR43bpw组成木脂素地单体有桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯等.它们可脱氢,形成不同地游离基,各游离基相互缩合,即形成各种不同类型地木脂素,结合位置多在β位结合,也有在其他位置结合地.ORjBnOwcEd 一、结构与分类木脂素是一类由苯丙素双分子聚合而成地天然成分,组成木脂素地单体有四种：①桂皮酸,偶有桂皮醛.②桂皮醇.③丙烯苯.④烯丙苯.2MiJTy0dTT分类依据：按木脂素地基本碳架和缩合情况进行分类.<一）简单木脂素[基本碳架]<二）单环氧木脂素两分子C6-C3单元,除8-8′相连外,还有7-0-7′,9-0-9′,7-0-9′等形成地环氧结构<形成呋喃或四氢呋喃环）.[举例说明]其代表物有毕澄茄脂素.gIiSpiue7A<三）木脂内酯木脂内酯是由单环氧木脂素中地四氢呋喃环氧化成内酯环,它常与其去氢化合物共存于同一植物中.[结构式略]例如牛蒡子中地牛蒡子苷和牛蒡子苷元即属于木脂内酯.<四）环木脂素由简单木脂素环合而成地环木脂素[结构式略].其代表物为异紫杉脂素.<五）环木脂内酯由环木脂素C9-C9′间环合成内酯环即是环木脂内酯.[鬼臼毒脂素] <六）双环氧木脂素这是由两分子苯丙素侧链相互连接形成两个环氧结构地一类木脂素,天然存在地双环氧木脂素结构中都具有顺式连接地双骈四氢呋喃环.[常见地4种光学异构体介绍]uEh0U1Yfmh连翘中地连翘脂素及连翘苷都是双环氧木脂素.<七）联苯环辛烯型木脂素这类木脂素地结构中既有联苯地结构,又具有联苯与侧链环合成地八元环结构,五味子中地木脂素即属于此类.[联苯环辛烯型]IAg9qLsgBX<八）新木脂素这类木脂素中两个苯丙素连接地位置常常是由苯环与侧链相连接,或者通过氧键连接,其侧链γ-碳原子多为未氧化型.[厚朴酚][和厚朴酚]WwghWvVhPE二、理化性质<一）性状及溶解度1. 性状多数为无色结晶,一般无挥发性,不能随水蒸气蒸馏,只有少数木脂素在常压下能因加热而升华.2. 溶解度游离地木脂素是亲脂性地,一般难溶于水,易溶于亲脂性有机溶剂和乙醇中.具有酚羟基地木脂素还可溶于碱性水溶液中. 木脂素与糖结合成苷时则亲水性增加,对水地溶解性也增大.3．光学活性木脂素分子中常具有多个手性碳原子或手性中心结构,所以大部分都有光学活性.木脂素地生理活性常与手性碳地构型有关,因此在提取过程中应注意操作条件,以避免提取地成分发生结构改变.asfpsfpi4k4．酸碱异构化作用许多木脂素类成分,由于饱和地环状结构部分可能有立体异构存在,在受到酸碱作用后,很容易发生异构化转变成立体异构体.此外双环氧木脂素类常具有对称结构,在酸地作用下,呋喃环上地氧原子与苄基碳原子之间地键易于开裂,在重新闭环时构型即发生了变化.某些木脂素类遇到矿酸后还能引起结构地重排.[具体实例1][具体实例2]ooeyYZTjj15．功能团反应木脂素分子中常有醇羟基、酚羟基、甲氧基、亚甲二氧基、羧基及内酯等基团,因而也具有这些功能团地性质和反应.三氯化铁或重氮化试剂可用于酚羟基地检查,Labat试剂<没食子酸浓硫酸试剂）或Ecgrine试剂<变色酸浓硫酸试剂）可用于亚甲二氧基地检查.BkeGuInkxI三、提取分离<一）提取游离地木脂素是亲脂性地,能溶于乙醚等低极性溶剂,可用低极性有机溶剂直接提取,或用乙醇<或丙酮）提取,提取液浓缩后,用石油醚或乙醚溶解,经过多次溶出,即可得到纯品.[注意事项：其在植物体内往往与树脂共存,溶剂处理是容易树脂化,不宜分离.]PgdO0sRlMo木脂素苷亲水性强,可以按苷类地提取方法进行提取,由于苷元分子相对较大,应采用中低极性地溶剂.具内酯结构地木脂素也可利用其溶于碱液地性质,而与其他非皂化地亲脂性成分分离,但要注意木脂素地异构化,尤其不适用于有旋光活性地木脂素.3cdXwckm15 <二）分离木脂素地分离可因被提取地木脂素地性质不同而采用溶剂萃取法、分级沉淀法、重结晶等方法,进一步分离还需要依靠色谱分离法,吸附柱色谱及分配柱色谱在木脂素地分离中都有广泛地应用.h8c52WOngM三、色谱检识木脂素类成分一般具有较强地亲脂性,在色谱检识中多采用吸附色谱法可获得较好地分离效果.常用地展开剂：常用硅胶薄层色谱,展开剂一般以亲脂性地溶剂如苯、氯仿、氯仿-甲醇<9:1）、氯仿-二氯甲烷<1:1）、氯仿-乙酸乙酯<9:1）和乙酸乙酯-甲醇<95:5）等系统.v4bdyGious常用地显色剂：1．茴香醛浓硫酸试剂110℃加热5min.2．5％或10％磷钼酸乙醇溶液120℃加热至斑点明显出现. 3．10％硫酸110℃加热5min.4．三氯化锑试剂100℃加热10min,在紫外光下观察.5. 碘蒸气熏后观察应呈黄棕色或置紫外灯下观察荧光.四、含木脂素地中药实例—五味子<Schisandra chinensis Baill）五味子味酸收敛,性温而不热不燥,临床上常用于敛肺、止汗、涩精、止泻等,都是取其收涩地功效.现在其应用范围有所发展,还可用于治疗神经衰弱、失眠,并可保护肝脏、降GPT等.近年来从五味子果实中分得了一系列联苯环辛烯型木脂素,其中五味子醇和五味子素见前述,p89列出地为五味子酯甲、乙、丙、丁和成.J0bm4qMpJ9目标检测：根据本章地目标随机命题.教案参考资料：执业药师考试指南课外作业：自编地中化练习题。

第五章苯丙素类化合物1

第五章苯丙素类化合物第一节概述苯丙素类（phenylpropanoids）是指基本母核具有一个或几个C6-C3单元的天然有机化合物类群，是一类广泛存在于中药中的天然产物，具有多方面的生理活性。

广义而言，苯丙素类化合物包括了简单苯丙素类（simple phenylpropanoids，如苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等）、香豆素类（coumarins）、木脂素（lignans）和木质素类（lignins）、黄酮类（flavonoids），涵盖了多数的天然芳香族化合物。

狭义而言，苯丙素类化合物是指简单苯丙素类、香豆素类、木脂素类。

本章对狭义的苯丙素类化合物进行介绍，而黄酮类化合物则在第六章论述。

在生物合成中，苯丙素类化合物均由桂皮酸途径（cinnamic acid pathway）合成而来。

具体而言，碳水化合物经莽草酸途径（shikimic acid pathway）合成苯丙氨酸（phenylalanine），苯丙氨酸在苯丙氨酸脱氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）的作用下，脱去氨基生成桂皮酸（cinnamic acid）衍生物，从而形成了C6-C3基本单元。

桂皮酸衍生物经羟化、氧化、还原、醚化等反应，生成了苯丙烯、苯丙醇、苯丙醛、苯丙酸等简单苯丙素类化合物。

在此基础上，经异构、环合反应生成了香豆素类化合物；经缩合反应生成木脂素类化合物。

此外，桂皮酸衍生物还可通过氧化、脱羧等反应生成C6-C2、C-C、C等结构单元。

第二节简单苯丙素类一、简单苯丙素类的结构与分类简单苯丙素类(simple phenylpropanoids)是中药中常见的芳香族化合物，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。

（一）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（anethole），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。

第五章苯丙素类化合物

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香豆素的波谱学特性
（一）紫外光谱 1. UV下显蓝色荧光。 C7位导入-OH—— 荧光 -OH 醚化后 —— 荧光 2. 母核上无含氧官能团取代时： 274 nm——苯环 311 nm——吡喃酮环 3. 有含氧取代时：最大吸收红移。
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香豆素的波谱学特性
（二）红外光谱 V C－H 3025 ~ 3175 cm-1—— C-H 伸缩振动 V C＝O 1700 ~ 1750 cm-1—— 羰基（内酯）伸缩振动 V C＝C 1600 ~ 1650 cm-1—— 芳环出现1~3个较强峰
3. 7、8-二OH香豆素无荧光。
4. 呋喃香豆素显蓝色或褐色荧光。
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香豆素的化学性质
（一）内酯性质和碱水解反应
OH H O UV OH △ COO
-
+
COO O
O
H
+
COOH
O
-
OH
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香豆素的化学性质
如C8取代基的适当位置有羰基、双键、环氧等
结构者，和水解新生成的酚羟基发生缔合、加成等作用，可阻碍内酯的恢复，保留顺式邻羟桂皮酸的结构。
丁香酚
茴香醚
α-细辛醚
β-细辛醚
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简单苯丙素类
（二）苯丙醇类
H3CO CH2OH CHO
glc(1--6)glc-O OCH3
紫丁香酚苷
桂皮醛
（三）苯丙醛类
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简单苯丙素类
（四）苯丙酸类
R1 COOH HO 对羟基桂皮酸咖啡酸阿魏酸芥子酸 R1=R2=H R1=H，R2=OH R1=H，R2=OCH3 R1=R2=OCH3
简单香豆素类

苯丙素类化合物

三．香豆素提取分离
（一）提取
1、水蒸气蒸馏法—小分子游离香豆素的挥发性 2、碱溶酸沉法—内酯的性质 3、溶剂法—系统溶剂法（石油醚、乙醚、乙醇、水）；甲醇或乙醇提取，结合溶剂法、大孔树脂法
（一）提取
药材不同浓度 EtOH 醇提液回收溶剂加水水溶液有机溶剂萃取石油醚乙醚乙酸乙酯
5 COOH OH 顺式-邻羟基桂皮酸 -H2O 6 7 8 O 1 4 3 2 O
香豆素
香豆素主要取代基：
羟基（7-位多见）、甲氧基、异戊烯氧基、异戊烯基等。
HO O O
HO
O
O
HO
O
O
分布：存在于伞形科、芸香科、豆科、菊科、茄科、瑞香科等科中。与其生源相近的桂皮酸、黄酮类、木脂素等常伴生。多数存在于植物的花、茎、叶、果中。尤以幼嫩的叶芽中含量高。生物活性：七叶内酯和苷能治疗痢疾；滨蒿内酯能解痉、利胆；瑞香素、伞形花内酯可抗炎、止痛；蛇床子素可冶脚癣、湿疹、阴道滴虫等；白芷能扩冠。补骨脂素具吸收紫外线，抗辐射作用。
H2N HO H CH3 N CH 3 N [O] K3Fe(CN)6 O N N CH 3 O N CH3
+
O
氨基安替比林
（红色）
香豆素的C6位有无取代基，可借水解内酯开环后，生成一个新的酚羟基，再利用Gibb或 Emerson反应来加以区别。
6 O O OH OH COO
Gibb 蓝色香豆素 Emerson 试剂与酚羟基对位活性氢综合红色
蓝色
鉴别特点及意义内酯结构酚羟基
酚羟基对位无取代 6-有无取代
Emerson反应
4-氨基安替比林铁氰化钾（OH—）

中药化学第五章苯丙素类化合物

5、7-二取代香豆素 H-6、H-8分别呈现 d 峰, J=2.0～2.5 (小、间偶)
6、7-二取代（线型呋喃和线型吡喃） H-5、H-8 分别呈现 s 峰
7、8-二取代（角型呋喃和角型吡喃） H-5、H-6 分别呈现d峰,J=8.0(大、邻偶)
（3）远程偶合
H
8
O
O
H
H-8、H-4在高分辨谱上远程偶合 4J = 0.60 ~ 1.0 Hz。
220～240nm (lgε > 4.0)
280～290nm (lgε 3.5～4.0)
如：五味子甲素 287nm、251nm、213nm
牛蒡子苷
278nm、230nm、204nm
木脂素的紫外光谱（UV）特征：
O
1
O
4
260nm ( lgε> 4.5) 最强峰
225、290、310、355nm强吸收峰
木脂素的性质：
3．光学活性与异构化作用：木脂素常有不对称碳原子或不对称中心，多数具有光学活性，遇酸易异构化（双环氧木脂素），而木脂素的生物活性与其立体结构有一定关系（鬼臼毒脂素的抗癌活性），因此，在木脂素的提取分离过程中应尽量避免与酸碱的接触，以防止其构型的改变。
三．木脂素的提取分离
（1） 3，4-位无取代香豆素类成分： H-3、H-4构成AB系统,以一组dd峰，偶合常数较大(J≈9.5Hz), 由于受羰基吸电共轭效应的影响， H-4位于较低场,δ7.50～8.20。
（2）取代对芳环质子的影响
7-OH香豆素 H-5 (1H,d.J=8.0) δ（低场） H-6 (1H,dd.J=8.0;2.0) δ（高场） H-8 (1H,d.J=2.0) δ（高场）
四苯代萘型

中药化学第五章苯丙素类第一、二节

-
紫红(黄绿) 紫红(黄绿)
红色至紫红色
Br
O
Gibb’s反应反应
HO
N Br
O
Br
OH
-
+
Cl
N Br
O Br
O
2,6－二溴(氯)苯醌氯亚氨－二溴氯苯醌氯亚氨试剂）（Gibb’s试剂）试剂
N
O
-
蓝色
Br
Emerson反应反应
H3C NH2
[O] O N O N K3[Fe(CN)6]
OH C OH O
O
O
顺式邻羟基桂皮酸
香豆素（邻羟基桂皮酸内酯 , 5，6－苯骈，－苯骈―α―吡喃酮）吡喃酮
香豆素为一类研究较早、较系统、较重要的天然有机化学成分，具有多方面的生物活性：香豆素为一类研究较早、较系统、较重要的天然有机化学成分，具有多方面的生物活性：光敏（白癜风）、光敏（补骨脂内酯白癜风）、抗菌（痢疾，）抗菌（七叶内酯痢疾，）抗病毒（抗乙肝病毒，逆转录酶抑制剂）、抗病毒（奥斯脑抗乙肝病毒，d-Calanolide A HIV-1 逆转录酶抑制剂）、解痉利胆（亮菌甲素，宾蒿内酯）、解痉利胆（亮菌甲素，宾蒿内酯）、抗凝血（海棠内酯）、抗凝血（海棠内酯）、杀阴道滴虫（蛇床子素）。杀阴道滴虫（蛇床子素）。
4' 3' O 1' 8 O 1 5 3 O O O O O OMe
（2）7，8－吡喃骈香豆素（角型）），－吡喃骈香豆素（角型）
O OOCCH3 OOC
O O
O OH O-glc
O
O OMe
O
3'
8 4'
1

第五章苯丙素类化合物

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
O
HO O O O
环合的形成过程
O HO
O
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
环合反应的形成：体内过程——由酶主宰反应
体外实验——碱性条件（OH-）→呋喃环
2.醚键开裂：烯醇醚遇酸易水解
如：东茛菪内酯的烯醇醚
MeO H O O O
+
MeO
HO
O
O
（五）呈色反应 1.异羟肟酸铁反应（识别内酯）
OHO O OH NH2OH COOHHCl
Fe+++ C NH OH O OH 红色 C NH OH O O Fe/3
异羟肟酸
异羟肟酸铁
2.Gibb’s反应和Emerson反应（酚羟基的反应）
2.8 4.30
HO HO
6.6 0
CH2
6.7 0
CH OH
COOH
第二节香豆素 coumarin
一、香豆素的结构类型
二、香豆素的化学性质
三、香豆素的分离方法四、香豆素波谱学特性
第二节
香豆素
coumarin
定义：香豆素是具有苯骈α-吡喃酮母核的一类化
合物的总称，在结构上可看作顺式邻羟基桂皮酸失
（四）酸的反应 1.环合反应：异戊烯基双键开裂并与邻酚羟基环合
HCOOH HO OMe O O
+
HO OMe

苯丙素类化合物

+
N NCl -
O
O
OHH2O
O2N OH COONO2
N N COO-
Na2CO3
偶氮化合物(红色)
OH
Gibbs反应

若C6位无取代基（或酚羟基对位无取代基），可与Gibb,s试剂（2,6-二氯苯醌氯亚胺）缩合显蓝色。
CI OHH2O + Cl N CI pH9~10 CI N OCI COOHO N CI CI O O
游离香豆素：易溶于乙醚、氯仿、丙酮、乙醇、甲醇等有机溶剂，也能部分溶于沸水，但不溶于冷水。香豆素甙类：易溶甲醇、乙醇，可溶于水，难溶于乙醚、氯仿等小极性有机溶剂。
水游离香豆素－香豆素苷 +

乙醇 + +
甲醇 + +
氯仿 + －
乙醚 + －
具有酚羟基的香豆素可溶于碱水中。
（三）内酯的碱水解
β-细辛醚
（二）苯丙醇类（三）苯丙醛类
H3CO
CH 2OH
CHO
HO
松柏醇
桂皮醛
（四）苯丙酸类
HO COOH
H3CO COOH
HO
HO
咖啡酸
HO OH HO
COO
阿魏酸
OH
COOH
COOH OH OH OH
OH
丹参素
绿原酸
苯丙酸類
COOH R1 R2
桂皮酸(cinnamic acid) R1=R2=H R1=R2=OH 存在於桂皮中
（四）与酸的反应
香豆素类分子中若在酚羟基的邻位有异戊烯基等不饱和侧链，在酸性条件下能环合形成含氧的杂环结构呋喃或吡喃环

第五章苯丙素类

EtOAc层无水硫酸钠干燥减压蒸干
残留物
甲醇－水重结晶
HO
黄色针晶
（七叶内酯）
HO
O O 秦皮素
水层
适当浓缩，静置微黄色粗晶
甲醇－水重结晶白色粉末（七叶苷） glc O 秦皮苷
HO
OO
（二）分离
1．经典色谱（1）硅胶环己烷（石油醚）－乙酸乙酯环己烷（石油醚）－丙酮氯仿－甲醇、氯仿－丙酮等洗脱分离
氧化破裂成2，3－呋喃二羧酸。
MeO
O
O
异白芷内酯
①H2O2稀KOH
O
②酸
COOH O COOH
2，3－呋喃二羧酸
三、提取分离
（一）提取
1.蒸馏法（小分子游离香豆素）
水蒸气蒸馏
乙醚提
回收溶剂
原料
或分馏
馏出液
乙醚液
香豆素（粗晶)）
析晶
用此法时须注意防止带异戊烯醚基的香
O
豆素受热分解。例：
真空蒸馏
OH OO
OMe
HO
OO
伞形花内酯
HO
HO
MeO
OO
CO
OO
当归内酯
七叶内酯
常见的取代基为羟基大都连在苯核上，α ―吡喃酮环上几乎无取代。
如：属此类型的香豆素化合物
㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型)
香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋喃或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。呋喃香豆素类成分生物合成途径：
硅胶CC 石油醚－EtOAc（85：15）
异佛手内酯佛手内酯
OMe
OMe
异茴芹内酯
OMe
O

第五章苯丙素类化合物课件

2020/5/19
香豆素类．概述
• 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即内酯化而成香豆素。
H O
C O O H O g lc H O
酶解，内酯化
C O O H O g lc
OO
• 香豆素化合物常具有蓝紫色荧光。
2020/5/19
香豆素的结构类型
HO
OH
对羟基桂皮酸 R 1=R 2=H
咖啡酸
R 1=H ， R 2=O H
阿魏酸
R 1=H ， R 2=O C H 3
芥子酸
R 1=R 2=O C H 3
COOH O CO CH CH
OH
OH 绿原酸
2020/5/19
概述
香
结构与分类
豆
理化性质
素
提取与分离
检识、结构研究
2020/5/19
香豆素类．概述
• 是顺邻羟基桂皮酸的内酯，基本骨架为苯骈α-吡喃酮，7-位常有羟基或醚基。
COOH OH 顺式邻羟基桂皮酸
5
4
6
7 8
3 2
OO
1
香豆素
2020/5/19
香豆素类．概述
• 在植物体内，香豆素类化合物常常以游离状态或与糖结合成苷的形式存在，大多存在于植物的花、叶、茎和果中，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。
2020/5/19
香豆素的物理性质
• 1. 7-OH香豆素大多显蓝色荧光。 • 2. 6、7-二OH香豆素可见光下也显荧光。 • 3. 7、8-二OH香豆素无荧光。 • 4. 呋喃香豆素显蓝色或褐色荧光。
2020/5/19

天然药化苯丙素类教学文案

它可分为:线(直)型呋喃香豆素 (6,7-呋喃香豆素) 角型呋喃香豆素（7，8-呋喃香豆素）如呋喃环被氢化，称为二氢呋喃香豆素
H O
OO
3’
2’ O 1’
OO
HO
OO
O
OO
O
OO
2’ 3’
（三）吡喃香豆素类是香豆素苯环上的异戊烯基与相邻的7位羟基环合形成吡喃环。它分为：直(线)型吡喃香豆素(6，7-吡喃香豆素)
O H-
长时间 C O O -
H+ OO
C O O O H
加
热 O H
香豆素与碱的反应可运用于提取分离，
但不能长时间加热。
影响内酯环开环水解的其他因素
（1）取代基的性质和位置香豆素内酯环的水解与环上的取代基有关
特别是C7位上的取代基。如：C7位有-OH -OCH3 等供电子基团，其水解较难。 7-OH香豆素 < 7-OCH3 香豆素 < 香豆素（2）空间位阻
蟛蜞菊内酯
二，理化性质
1性状：游离的香豆素大多是结晶，小分子的香豆素有挥发性，及升华性，有芳香气味，能随水蒸气蒸馏。其苷类多不具有挥发性和升华性。显蓝或紫色荧光。
2溶解性：游离的香豆素易溶解于有机溶剂如：EtOH，MeOH，Et2O，CHCl3等。难溶解于冷水，但可溶解于热水，碱水。
兰，绿，棕，褐…
重N化试剂的反应：若酚羟基的邻位或对位无取
代，显红色，紫红色。
NH3
+ HCl+ NaNO2
[N三N]Cl-
NO2
NO2
[N三N]Cl-
OO
+
N O2
NaCO3 加热 NN
ONa COONa

中药化学教案—第五章苯丙素类化合物

第五章苯丙素类化合物课次：13、14课题：第五章苯丙素类化合物一、教学目的：1．写出香豆素的母核结构。

2．描述香豆素的结构特征及其分类。

3．简述香豆素的生物分布。

4．详述香豆素和基本性质及常规检识方法。

5．简述木脂素的基本结构、性质、药用价值。

6．说出秦皮、补骨脂、白芷中的香豆素成分及五味子中的木脂素成分。

二、教学内容：1．香豆素、木脂素概述。

2．香豆素、木脂素的结构、分类。

3．香豆素、木脂素的性质、检识。

4．香豆素类、木脂素类的提取、分离和检识。

5．香豆素类、木脂素类实例：秦皮香豆素、补骨脂香豆素、袓师麻甲素；五味子。

三、育人目标：通过对香豆素、木脂素类化合物结构和性质的系统学习，在学习前人间接经验的基础上，通过结构与效能的辩证关系，强化存在决定意识的唯物主义世界观。

四、重点：香豆素结构分类。

详述香豆素的基本性质和检识。

香豆素的提取、分离。

秦皮香豆素、补骨脂香豆素、袓师麻香豆素。

五、难点：香豆素结构、分类与香豆素性质、检识。

六、教学内容分析及教法设计：（一）教学过程：1．组织教学：检查学生出勤，填写教学日志，随机应变，组织好课堂纪律。

2．课程引入：3．展示目标：4．进行新课：第一节香豆素香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯，广泛分布于高等植物中，尤其以芸香科和伞形科为多，少数发现于动物和微生物中。

在植物体内，它们往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在。

一、结构与分类香豆素的母核为苯骈α-吡喃酮。

根据其结构特征可分为四大类，即简单香豆素类，喃喃香豆素类、吡喃香豆素类及其他香豆素类。

（一）简单香豆素类这类是指仅在苯环有取代基的香豆素类。

绝大部分香豆素在C-7位都有含氧基团存在，仅少数例外。

伞形花内酯，即7-羟基香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。

其他C-5，C-6，C-8位都有含氧基团取代的可能，常见的基团有羟基、甲氧基、亚甲二氧基。

（二）呋喃香豆素类呋喃香豆素结构中的呋喃环往往是由香豆素母核上所存在的异成烯基与其邻位的酚羟基环合而成，成环后有时伴随着失去3个碳原子（丙酮）的变化。

中药化学课程中苯丙素类化合物的教学设计

中药化学课程中苯丙素类化合物的教学设计为实现中药化学课程的教学目标，教研室在教学工作经验积累的基础上，综合老、中、青三代教师教学设计优势和对授课学生的分析和反馈，分阶段制定各章教学设计，本文以中药化学《第五章苯丙素类化合物》的教学设计为例加以论述。

标签：中药化学；苯丙素类化合物；教学设计Abstract：Based on overall design concept of traditional Chinese medicine chemistry，the department launched a sub-chapter of instructional design work，integrated old，middle aged，young teachers teaching ideas and the analytical results and feedback of teaching students，targeted and phased development of teaching design for each chapter.Keywords：Chinese Materia Medical Chemistry；Phenylpropanoids；Instructional design中药化学课程教学目标是，通过教学使学生能掌握中药中所含有效成分的结构类型、理化性质、提取、分离、检识的基本理论、基本知识和基本技能，熟悉中药所含有效成分的结构鉴定方法，为学好其它后续相关课程和就业后从事中药现代化研究和研制新药等奠定必要的基础。

为实现教学目标，本教研室在前期教学工作经验积累的基础上，综合老、中、青三代教师教学设计优势和对授课学生的分析和反馈，分阶段制定各章教学设计，取得了较好的教学效果。

笔者整理并撰写了中药化学《第五章苯丙素类化合物》的教学设计，在此作一阐述。

1 中药化学课程《苯丙素类化合物》一章教学设计1.1 建立以“学生为中心”自主学习模式的教学理念教育部、卫生部联合颁布《关于加强医学教育工作提高医学教育质量的若干意见》明确提出：“医学院校要根据现代医学模式和我国卫生服务的发展要求，改革人才培养模式，积极进行课程体系改革，建立以学生为中心的自主学习模式，着力推进教学方法的改革与实践。

第五章苯丙素类教学提纲

第五章苯丙素类

第五章-苯丙素类化合物全文编辑修改

第五章苯丙素类化合物

中药化学教案—第五章苯丙素类化合物

第五章苯丙素类化合物1

第五章 苯丙素类化合物

苯丙素类化合物

中药化学 第五章 苯丙素类化合物

中药化学第五章苯丙素类第一、二节

第五章 苯丙素类化合物

苯丙素类化合物

第五章苯丙素类

第五章 苯丙素类化合物课件

天然药化苯丙素类教学文案

中药化学教案—第五章 苯丙素类化合物

中药化学课程中苯丙素类化合物的教学设计

第五章苯丙素类化合物

中药化学第五章苯丙素类化合物

第五章苯丙素类化合物

第五章苯丙素类化合物课件

中药化学教案—第五章苯丙素类化合物