第四章醌类化合物

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第四章醌类化合物

第四章醌类化合物

R1 O R5
6 OH OCH3 OCH3 OH OCH3
R2
R4 7 OCH3 OCH3 OCH3 OH OH
R3
CH3 8 OH OCH3 OCH3 OH OH
O
9 OCH3 OCH3 OCH3 OH OCH3
10 OH OCH3 OH OH OCH3
11 OH OCH3 OH OH OH
12 OCH3 H OH H OH
❖ 蒽醌的UV 光谱
第四章醌类化合物
第四章醌类化合物
第四章醌类化合物
蒽类化合物的IR光谱
H
H
OOO
HO
第四章醌类化合物
OH
O
❖ 醌环质子 ❖ 芳环质子 ❖ 取代基质子
1HNMR
H
d 6.67 H
d 8.07
OH
H
H
d 8.06
HO
d 7.73 H
CH3 O
d 6.72(s)-6.95
H 第四章醌类化合物 O
红色
OO
O
O O
O
与活性次甲基的反应 (Kesting-Craven法)
第四章醌类化合物
与金属离子反应
第四章醌类化合物
提取分离
❖ 有机溶剂提取法 ❖ 碱提取-酸沉淀 ❖ 水蒸气蒸馏 ❖ pH梯度萃取法 ❖ 色谱法
第四章醌类化合物
第四章醌类化合物
结构鉴定
❖ 苯醌、萘醌的UV 光谱
第四章醌类化合物
O
a位
b位
7
8 8a
9 9a 1
2
6
5 10a 10 4a 4
3
O
第四章醌类化合物
O
O
蒽醌

天然药物化学第四章醌类化合物(YH)

天然药物化学第四章醌类化合物(YH)
OH O OH OH No O OH
+
H H CH3 N N(CH3)3 CH3
绿色 N(CH3)3
三、醌类化合物的提取分离
醌类化合物由于结构及性质具很大差异,于植物体内的 存在状态也不同,故提取分离方法多样。 (一)、游离醌类成分的提取 1、有机溶剂提取法
A、将药粉用有机溶剂提取,提取液浓缩,可能析出结 晶,再重结晶。
glc O O OH
H H
COOH COOH
Sennoside A
O glc
O
HO
NOTE:
C10-C10,键容易水解而断裂,生成较稳定的蒽酮游离基,
继而氧化成蒽醌类化合物。
随着植物原料储存时间延长,二蒽酮类含量下降,单蒽酮
类含量上升。
glc O O OH
OH
O
OH
OH O OH
H H
COOH COOH
O OH
O O O OH
OH
1
2(名称?)
柿树的新鲜根中含有多种萘醌衍生物:蓝雪醌 (plumbagin),7-甲基胡桃醌和一些萘醌的二聚物等。其
中蓝雪醌有刺激性臭气,并能刺激皮肤发泡,为一种植
物抗菌素,曾供临床静脉给药以治疗葡萄球菌感染所引
起的疖和痤疮。
O CH3 H3 C OH O
OH
O OMe
(三)菲醌(phenanthraquinones)类
天然菲醌衍生物主要包括邻醌及对醌两大类。 唇形科植物丹参具有活血化瘀、消炎抗菌、抗肿瘤、扩 张血管等多种作用,近几十年来,中日学者深入研究, 从中得到了几十种菲醌衍生物。
O O O
O
邻醌
对醌
丹参中的醌类化合物具有抗菌及扩张冠状动脉的作用, 是中药丹参的主要有效成分,总丹参酮可用于治疗金黄 色葡萄球菌等引起的疖,痈,蜂窝组织炎、痤疮等疾病。 由凡丹参酮IIA制得的丹参酮IIA磺酸钠注射液可增加冠 脉流量,临床上治疗冠心病、心肌梗塞有效。

第4章醌类化合物

第4章醌类化合物
– 苯醌、萘醌:多以游离状态存在 – 蒽醌类:多结合成苷而存在于植物中
• 性状:多为结晶性固体
• 挥发性、升华性
– 小分子苯醌、萘醌:具有挥发性,可水蒸气蒸馏 – 游离的醌类多具有升华性
• 溶解度:相似相溶
一、物理性质
• 颜色
– 苯醌、萘酯
• 无Ar-OH的:近乎于无色 • 引入OH:黄色、橙色
• 荧光
O
OH
-
OH
[O]
O OH 氢醌 hydroguinones
• 天然界得到的几乎均为-萘醌类
– 如:胡桃醌 (抗菌、抗癌及中枢神经镇静)
O
8 7 6 5 1 4 2 1 3 2
O O
6
1 2
O
O
O
O
-(1,4)-萘醌
-(1,2)-萘醌
amphi-(2,6)-萘醌
OH O 胡桃醌 juglon
– – – – 苯醌→粉红色 萘醌→紫红色 OH取代:反应受阻 蒽醌:阴性
O H O COOEt COOEt COOEt O O H COOEt COOEt COOEt O O COOEt O
-
+
O O
COOEt H2C COOEt
OH
-
O
-
O O
-
O
COOEt O
-
O
OEt COOEt O O
-
+
• 苯醌类 • 萘醌类 • 菲醌类 • 蒽醌类
– 蒽醌衍生物 – 蒽酚衍生物 – 二蒽酮类衍生物
分类
• 邻苯醌不安定,故天然界存在的大多为对苯醌 • 多有-OH、-OMe、-Me取代
O
6 5 1 4 2 6 3 5 4

第4章醌类化合物

第4章醌类化合物

4、Kesting– Craven反应(与活性次甲基试剂的反应) 苯醌及萘醌类化合物当其醌环上有未被取代的位置时,可
在碱性条件下与一些含有活性次甲基试剂(如乙酰乙酸酯、 丙二酸酯、丙二腈等)的醇溶液反应,生成蓝绿色或蓝紫 色。以萘醌与丙二酸酯的反应为例,反应时丙二酸酯先与 醌核生成产物①,再进一步经电子转位生成产物②而显色。
二.溶解性:符合苷类溶解性的一般规律 。蒽醌碳 苷在水、有机溶剂中的溶解度都很小,但易溶 于吡啶中。
三.酸碱性
1、酸性来源——羧基(COOH)、酚羟基(OH)
2、影响酸性强弱的因素——酸性基团的种类、数目及连接位置。
3、酸性规律 : ①含羧基的醌类酸性强于不含羧基者, ②酚羟基的数目越多,酸性越强, ③a-羟基的酸性小于β-羟基的酸性。
对亚硝基二 0.1%对亚硝基- 紫、绿、蓝、 蒽 酮 甲基苯胺反应 二甲基苯胺吡啶液 灰色
蒽酮呈绿色
第三节 醌类化合物的提取与分离
一、游离醌类的提取方法 1.有机溶剂提取法
可用CHCl3、苯等亲脂性有机溶剂提 取,提取液进行浓缩。
2.碱提酸沉法
用于提取含酸性基团(Ar-OH、 -COOH) 的化合物。
5、与金属离子的反应
在蒽醌类化合物中,如果有α-酚羟基或邻二酚羟基 结构时,则可与 Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合 物。以乙酸镁为例,生成物可能具有下列结构:
6、对亚硝基二甲基苯胺反应
不同颜色反应鉴别特点及意义
反应类型 Feigl反应
反应试剂 甲醛、邻硝基苯
无色亚甲蓝 无色亚甲蓝溶液
Bornträge反 应
Kesting– Craven反应
碱液
活性次甲基试剂 (乙酰乙酸酯)

天然药物化学第四章 醌类化合物

天然药物化学第四章 醌类化合物
第四章 醌类化合物 Quinonoid
2008-6-4
1
一、概述 二、 结构类型 三、醌类化合物的理化性质 四、蒽醌类化合物的提取与分离 五、醌类化合物的光谱特征
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2
一、概 述
醌类化合物是一类在自然界分布广泛的化合物,它包 括醌类及容易转变为具有醌类性质的化合物。
醌类化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、 鼠李科、百合科、豆科等科属以及低等植物地衣类和 菌类的代谢产物中。是许多天然药物如大黄、何首乌、 虎杖、决明子、芦荟、丹参等药材的有效成分
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5
二、结构类型
一 苯醌类(benzoquinones)
O
有邻苯醌和对苯醌两种
O O
天然的多为对苯醌
常见的取代基为OH,OMe
Me和烷基等
O
对苯醌 邻苯醌
较简单的对苯醌多为黄色或橙黄色结晶,能随水蒸气蒸馏,
常有令人不适的臭味,对皮肤和粘膜有刺激性,易被还原成
相应的对苯二酚。
中草药中含有对醌衍生物的种类不多。
在研究维生素K1和K2及其衍生物的化学构造与凝血作用的关系 时,发现2-甲基-1,4-萘醌具有更强的凝血能力,称之为维生素 K3,可由合成方法制得。
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10
三 菲醌 如中药丹参根中所含多种化合物都是菲醌的
衍生物,包括邻菲醌和对菲醌两种。
O O
OR
OH O
CH2OH
O
丹 参 酮 IIA
R=H
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3
醌类化合物具有多方面的生理活性,如致泻、 抗菌、利尿和止血等,还有一些醌类化合物具有 抗癌、抗病毒、解痉平喘等作用,是一类很有前 途的天然药物。

第四章醌类化合物

第四章醌类化合物

O
1 2 3 4
O O
8 7 6 5
9
1 2 3 4

10
10
10
O
α -(1,4)萘醌
β -(l,2)萘醌
amphi-(2,6)萘醌
胡桃叶及未成熟的果实中含有α-萘醌基本母核 的胡桃醌(juglon)具有抗菌、抗肿瘤及中枢神经镇 静作用;中药紫草的有效成分紫草素(shikonin)具 有止血、抗菌及抗肿瘤作用;维生素K类也属于萘 醌类成分。 唇形科植物红根草中的红根草邻醌(saprothoquinone)属邻萘醌,具有抗菌活性及对P-388白血 病细胞有细胞毒性;从子囊菌纲竹红菌中分离得到 的竹红菌甲素(hypocrellin A)属二萘酮化合物,具 显著的光敏活性,有望发展成新型的治疗肿瘤、艾 滋病的光疗药物。
第一节结构与分类
醌类化合物主要分为苯醌、萘醌、菲醌和 蒽醌四种类型。 一、苯醌类 苯醌类(benzoquinones) 化合物分为邻苯醌和对苯醌 两大类。邻苯醌不稳定,故 天然存在的苯醌多数为对苯 对苯醌 邻苯醌 醌的衍生物。
天然的苯醌类衍生物多为黄色或橙色的结晶 体,如中药凤眼草果实中具有抗菌作用的2,6-二 甲氧基对苯醌,及白花酸藤果和木桂花果实中具 有解热、镇痛、驱绦虫作用的信筒子醌 (embelin)。具有苯醌结构的泛醌类(ubiquinones) 又称辅酶Q(coenzymes Q)类,广泛存在于生物 界,参与生物体内氧化还原过程,其中辅酶Q10 (n=10)用于高血压及心脏病等疾病的辅助治疗。
R1 R2 -H -COOH -OH -CH3 -H -CH2OH -OCH3 -CH3 -H -CH3
R1 O
R2
大黄中的羟基蒽醌衍生物多与葡萄糖结合成 苷类,一般为单糖苷和双糖苷。

第 四 章 醌 类 化 合 物

第 四 章  醌 类 化 合 物

2、茜草素型:
分子中的羟基分布在一侧的苯环上,颜 色较深,多为橙黄色至橙红色。如;中药 茜草中有茜草素及其苷等,即属此类型。
O O
OH R3
R1 R2
茜草素
R1 OH 羟基茜草素 OH 伪羟基茜草素 OH
R2 H H
R3 H OH
COOH OH
(二)蒽酚或蒽酮衍生物
蒽醌在酸性溶液中还原,则生成 蒽酚及其互变异构体的蒽酮。
天然醌类化合物多为黄色或橙色的结晶体,如;
MeO
O O
OMe
HO
O O
(CH2)10CH3 OH
2,6-二甲氧基对苯醌 信筒子醌 橙红色结晶 O MeO Me 驱除肠寄生虫作用 CH3 MeO (CH2CH C CH2) H n O 治疗心脏病、高血 n=6--10 乌比醌类 压及癌症
二、 萘醌类
8 7 6 5
O1
2 3 4
O O
O CO- ¼Ó³É + CH2 CO- OHO CO- O CH CO-
O O COCH CO
OH O
5、与金属离子反应
在蒽醌类化合物结构中,如果具有αOH或有邻二酚-OH者,则可与pb++,Mg++ 离子 形成络合物,呈一定颜色,可用于鉴别。 铅盐(pb++)可用于分离,因其在一定 条件下能沉淀析出。
O
O O
红色
O
O OO
O红色
4、与活性次甲基试剂反应
一些含活性次甲基的化合物,如丙二酸二乙酯等, 能与苯醌及萘醌类衍生物在碱性条件下反应,呈现兰色 或兰紫色,渐变为棕色,紫色或绿色,最后变为黄色。 萘醌衍生物分子中,如有酚-OH,可使反应速度减 慢或不起反应,一般有8-位,5-位-OH时,如胡桃醌反 应较慢,具有2-OH或3-OH的萘醌衍生物不反应。

第四章醌类化合物1

第四章醌类化合物1

止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌,食用色素 (亮紫红色)
维生素K1
O CH3 [ O ] H 3
维生素K2
O CH3 [ O ] H n
翼核果素
O H3C
CH3
OH
O OH
OMe OMe O
双萘醌——苝醌 竹红菌甲素
OH
O OMe OH
MeO MeO COCH3
OH
O
三、菲醌类 天然菲醌衍生物包括邻菲醌和对菲醌两种类型(较少见)
番泻苷C(反式)
glc O O OH
10 H 10' H COOH CH2OH
glc
O
O
OH
一分子大黄酸蒽酮与一分子芦荟大黄素蒽酮通过
C10-C10’反式连接形成的二蒽酮二葡萄糖苷
番泻苷D(顺式)
glc O O OH
10 H H 10' COOH CH2OH
glc
O
O
OH
番泻苷C的异构体,其C10-C10’为顺式连接
色较深(助色团集中)
O OH R1 R2 O R3 茜草素 羟基茜草素 伪羟基茜草素 R1=OH R1=OH R1=OH R2=H R2=H R3=H R3=OH R3=OH
R2=COOH
(二)、蒽酚(或蒽酮)衍生物 蒽酚与蒽酮是互变异构体,蒽醌在酸性条件下被还 原,生成蒽酚及其互变异构体
OH OH OH OH O OH
OH O OH
HO HO
CH3 CH3
OH
O
OH
以上三种主要的蒽醌类衍生物在植物体内除以游离苷
元和与糖结合成氧苷两种形式外,还能结合成碳苷类
芦荟苷
OH O OH
CH2OH O OH OH OH

第四章-醌类化合物

第四章-醌类化合物

C O
的相对位置也可分为:邻醌和对醌两种类型。
O O4 3
O4 3
2
2
5
1
5
6
1
6
O
7 8
10 9
7 8
10 9
邻醌
对醌
3,4—菲醌 1,4—菲醌
5 6
7 8
O
3 4
2
1
10 9
O
3,9—菲醌
例:
O
OH CH3
O
丹参新醌丙
O O
O
丹参醌IIA
四、蒽醌类(anthraquinones)
三个苯环以直线方式稠合的化合物称为“蒽”,蒽醌类化合物系指具有如下基本结构的 化合物,其碳原子编号为:
(1)大黄素型:
结构特点是—OH分布在两侧的苯环上。例:
OH O OH
OH O OH
OH O OH
OH O OH
H3C
H3C
O
大黄酚 chrysophanol
OH O OH
OH H3C O
大黄素 emodin
glc O O OH
O CH3 O
CH2OH O
大黄素甲醚 physcion
glc-o-glc O
芦荟大黄素 aloe emodin
O OH
O
大黄酸 rhein
COOH
CH3 O
大黄酚-8-O-β-D-葡萄糖苷
H3CO
CH3 O
大黄素甲醚-8-O-β-D-龙胆双糖苷
(2)茜草素型 与大黄素型相比,结构特点是羟基分布在一侧苯环上。
O OH OH
茜草素 alizarin
O
O OH
OH

--第四章醌类化合物-

--第四章醌类化合物-

O
[
]
nH
O
O
维生素K2
[
维生素K1
]
O
3H
三、菲醌类(phenanthraquinones)
1、天然菲醌衍生物有邻菲醌与对菲醌两种
O O
O
O
O O
邻菲醌(Ⅰ) 邻菲醌(Ⅱ) 对菲醌
2、举例
O O
O
OH
O
Me
O
CH3
丹参醌ⅡA
丹 参新醌丙
◈ 丹参醌ⅡA磺酸钠注射液可治疗 冠心病、心肌梗死。
O O R2
沉淀
重 结晶 晶体
NaOH 溶 液
乙 醚液
(含β-OH的 羟基蒽醌类)
酸化
沉淀 重 结 晶 残留 物
5%NaOH NaOH 溶 液
酸化 晶体
沉淀
(含两个α-OH的 羟基蒽醌类) (含有一个α-OH 重 结 晶
的羟基蒽醌类)晶 体
2.层析法 ① 吸附剂: 硅胶、聚酰胺 ② 洗脱剂:苯、乙酸乙酯等
三、蒽醌苷与游离蒽醌衍生物的分离
CO2Et C CO2Et
(5)与金属离子反应
O
H
O
OO Mg
OO
O
H
O
O
OO Mg
OO
O
※ 不同结构蒽醌类化合物与醋酸镁形成 的络合物,具有不同的颜色,可用于羟基 位置的确定。
OH O
O
-OH O -OH
HO
O
O
O
1个α-OH 或 1个β-OH 或 2个-OH不在同环时
O
OH
OH 兰 ~ 兰 紫 (邻位有-OH)
OMe
OMe
乙醚液
CH3 O

第4章 醌类化合物 Quinonoid

第4章 醌类化合物 Quinonoid
羟基蒽醌
碱性溶液
红-紫红色
红色 游离羟基的蒽醌: 游离羟基的蒽醌:呈色 蒽酚,蒽酮,二蒽酮类: 蒽酚,蒽酮,二蒽酮类:氧化成蒽醌后才能呈色
44
二、理化性质 3.颜色反应 (4)碱性条件下 的显色反应
(二)化学性质
中药粉末0.1g 10%硫酸 5ml H H2O 放冷 加乙醚2ml H
+ +
2- 10'
24
二、理化性质 (一)物理性质 1.性 状
2.溶解度 3.挥发性 4.升华性 5.不同pH条件下显色 (二)化学性质 1.酸性 2.颜色反应
25
二、理化性质 1.性状
(一)物理性质
颜色—— 无Ar-OH近乎于无色 助色团越多,颜色越深 如:黄、红、橙、紫红 黄 红 橙 紫红 紫红等 多为有色晶体 存在状态:苯醌、萘醌——多以游离状态存在; 蒽醌类——则往往结合成苷而存在 于植物中。
26
二、理化性质 (一)物理性质 1.性 状
2.溶解度 3.挥发性 4.升华性 5.不同pH条件下显色 (二)化学性质 1.酸性 2.颜色反应
27
二、理化性质 2.溶解度 H2O 游离醌 成 苷 —
(一)物理性质
MeOH +
EtOH + +
Et2O + —
CHCl3 + —
+(热) +
3.挥发性 小分子的苯醌 萘醌 苯醌、萘醌 苯醌 萘醌类具有挥发性,能随水蒸 气蒸馏,可据此进行提取、精制工作。
O O
+ 活性次甲基试剂
O O
在氨碱性下 兰绿色
(丙二酸酯、乙酰醋酸脂/醇液)
或 兰紫色
醌环上未取代位置
41

第四章醌类化合物

第四章醌类化合物

R2 伪 羟 基 茜 草 素 R1=OH R2=COOH R3=OH
O
R3
(二)蒽酚(或蒽酮)衍生物
OH
O
蒽酚
蒽酮
醌类化合物的结构类型
OH
OH
OH
OH
O
OH
CH3
CH3
柯桠素
(三)二蒽酮类衍生物
醌类化合物的结构类型
glc O
O
OH
glc O
O
OH
10
H
H
10`
COOH COOH
H
COOH
H COOH
glc O
O
OH
番泻苷A
glc O
O
OH
番泻苷B
glc O
O
OH
醌类化合物的结构类型
glc O
O
OH
10
H
H
10`
COOH CH2OH
H
COOH
H CH2OH
glc O
O
OH
番泻苷C
glc O
O
OH
番泻苷D
glc O
O
OH
10
H
H
10`
COOH COOH
glc O
O
OH
醌类化合物的结构类型
OH
O
O O
O
O
红色
醌类化合物的理化性质
• 4.与活性次甲基试剂的反应(Kesting-Craven法) (苯醌、萘醌) (乙酰乙酸酯、内二酸酯、丙二腈)
O O
CO2Et CH CO2Et O
O
CO2Et C CO2Et O
CO2Et C CO2Et O

第四章 醌类化合物

第四章  醌类化合物

例如:β-羟基蒽醌,实际上为插烯酸结构,表现
出与羧酸类似的酸性,见下图:
β-羟基蒽醌中,羟基受羰基的吸电子影响,使羟基上 氧原子电子密度降低,故质子解离度增高,酸性较强。
在α-羟基蒽醌中,由于羟基上的H与相邻 羰基形成分子内氢键,降低了质子的解 离度,故酸性很弱。
H O HO OH O O H
O
醌类化合物 (quinones compounds )
O
O
O
O
O
O
定义——指醌类或容易转变为具有醌类性质 的化合物,以及在生物合成方面与醌类有密 切联系的化合物。 分布——由于醌类具有不饱和酮结构,当其 分子中连接助色团后( -OH、 -OMe 等)多有 颜色,故常作为动植物、微生物的色素而存 在于自然界中。 应用——除有抗菌抗癌等生理活性而用于药 品外,还应用于染料和指示剂的母体。
含两个α-OH的羟基蒽醌 含一个α-OH的羟基蒽醌
2.层析法
吸附剂——硅胶、聚酰胺(Ar-OH) *不易用氧化铝,尤其不易用碱性氧化 铝——产生化学吸附 例:利用极性差异进行分离
(三)蒽醌苷与游离蒽醌衍生物的分离
苷及苷元在CHCl3中溶解度不同,苷不 溶,苷元及其衍生物易溶于CHCl3故可分离。 在植物体内,苷及苷元多通过酚羟基或COOH结合成Mg++、K+、Na+、Ca++盐形 式存在,为充分提取,必须预先加酸进行酸 化使之全部游离后,再进行提取。
以游离蒽醌类衍生物为例,酸性强弱将 按下列顺序排列: 含-COOH > 2个以上b-OH > 1个b-OH > 2个aOH > 1个a-OH 在溶剂中用 5%NaHCO3\5%Na2CO3\1%NaOH\ 5%NaOH进行梯度萃取

中药化学第四章醌类化合物

中药化学第四章醌类化合物

(三) 菲醌类(phenanthraquinone)
有两种类型:
O
O
O
O
邻醌
对醌
如中药丹参根中所含多种化合物都是菲醌的衍生物,包括邻菲醌和对菲醌两种。
O O
OH O
CH2OH
OR
O
丹参酮IIA
R=H
丹参酮IIA磺酸钠 盐 R=-SO3Na
丹参新酮甲
菲醌
丹参
丹参中的醌类化合物多为橙色、红色至 棕红色的结晶,少数为黄色。具有抗菌及扩 张冠状动脉的作用,是中药丹参的主要有效 成分,总丹参酮可用于治疗金黄色葡萄球菌 等引起的疖,痈,蜂窝组织炎、痤疮等疾病。 由丹参酮IIA制得的丹参酮IIA磺酸钠注射液可 增加冠脉流量,临床上治疗冠心病、心肌梗 塞有效。
O H O
O
(C H2)10 C H3 C H3 O
C H3
O
H3 C
O H
O H O em bellin
C H3 O
(C H2 C H=C(C H3)C H2)nH
O
coenzym es Q
O Me O fum igatin
泛醌类(ubiquinones)是一类广泛存在于自然界中,是细胞生物 氧化反应中的一种辅酶,又称辅酶Q(coenzymes Q),治疗某些血液 疾病;肌肉疾病;心脏病;高血压和癌症。
苯醌
凤眼草
对苯醌是黄色晶体,熔点115.7℃,能随水蒸 气蒸出,具有刺激性臭味,有毒,能腐蚀皮肤, 能溶于醇和醚中。对苯醌很容易被还原成对苯二 酚。
如将对苯醌的乙醇溶液和无色的对苯二酚的乙
醇溶液混合,溶液颜色变为棕色,并有深绿色的
晶体析出。这是一分子对苯醌和一分子对苯二酚
结合而成的分子配合物,叫做醌氢醌,它的构造

中药化学第四章_:醌类化合物

中药化学第四章_:醌类化合物
O
O
CH3
CH3
nH
O O
两者的差别只在于侧链不同(K1 n=3,K2 n=2),维生素K1为 黄色油状液体,维生素K2为黄色晶体, 其在绿色植物(如菠 菜)、蛋黄、肝脏等含量丰富;二者主要作用是能促进血液的 凝固,所以可用作止血剂。
在研究维生素K1和K2及其衍生物的化学构造与凝血作用的 关系时,发现2-甲基-1,4-萘醌具有更强的凝血能力,称之为 维生素K3,可由合成方法制得。
OH 氧 化 蒽酚
[O] [H]
OH
O
互变
蒽酚
蒽酮
蒽醌
❖ 四、蒽醌类
按母核的结构分为两大类。
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1.单蒽核类
1.1蒽醌及其苷类 天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见。由于整个分子形成一共轭体 系,C9、C10又处于最高氧化水平,比较稳定。
8 7
O
9
1
2
10
5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
O
1,4,5,8位为α位 2,3,6,7位为β位 9,10位为meso位,又叫中位
(四) 蒽醌(anthraquinones)*****
蒽醌是许多中药如大黄、何首乌、虎杖等的有效 成分。目前已发现的蒽醌类化合物近200种,主要分 布于高等植物中,其他则主要存在于真菌及地衣类中, 在动物及细菌中也偶有发现,而且在真菌、地衣和动 物中存在的蒽醌类化合物的结构也往往比较特殊,这 类化合物具有多方面的生理活性,是醌类化合物中最 重要的一类物质。
在植物中的蒽醌衍生物主要分布于根、皮、叶及 心材,也可在茎、种子、果实中。多和糖结合成苷, 或以游离态存在。

4醌类化合物

4醌类化合物

(一)苯醌类(benzoquinones)
◆邻苯醌结构不稳定,故天然界存在的大多为对苯醌的衍生 物。
◆苯醌母核上常见的取代基:有-OH、-OMe、-Me或其它烃基
侧链。如:
O
O
HO
(CH2)10CH3
OH O
信筒子醌(embelin) 橙红色结晶
驱除肠寄生虫作用
H3CO
CH3
CH3
H3CO
(CH2 CH C CH2)n H
O-
形成了新的共轭体系
三、理化性质
(二)化学性质
2、颜色反应: (3)碱性条件下的显色反应
Borntrager’s反应: 应用:(1)羟基蒽醌及具有游离酚羟基的蒽醌苷均可呈色。
(2)蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物需要形成羟基蒽 醌类化合物后才能呈色。
三、理化性质
(二)化学性质
(3)碱性条件下的显色反应 检查中药中蒽醌类成分的方法:
三、理化性质
(二)化学性质
(4)与活性次甲基试剂反应 (Kesting-Craven法)
机理:苯醌及萘醌类化合物当其醌环上有未被 取代的位置时,可在氨碱性条件下与一些含有活性 次甲基试剂的醇溶液反应,生成蓝绿色或蓝紫色。
注意:(1)萘醌的苯环上如有羟基取代,此 反应即会受到抑制。(2)蒽醌类化合物因醌环两 侧有苯环,不能发生该反应,故可加以区别。
第四章 醌类化合物
本章内容
一、定 义 二、分 类 三、理化性质 四、提取分离 五、结构测定
一、定义
醌类(Quinonoids):
醌类化合物是指分子内具有不饱和环二酮结
构(醌式结构)或容易转变成这样结构的天然有机
化合物。
O
O
醌式结构

第四篇醌类化合物

第四篇醌类化合物
蒽苷:极性较大,易溶于甲醇及乙醇,也能溶 解于水,在热水中更易溶解,但在冷水中溶解 度较小,几乎不溶于乙醚、苯、氯仿等溶剂。
蒽醌的碳苷:在水中的溶解度很小,难溶于亲 脂性有机溶剂而易溶于吡啶中。
二、化学性质
1 酸性:
醌类化合物因分子中酚羟基的数目及位置 不同,酸性强弱有一定差别。
(1) 苯醌和萘醌的醌核上的羟基酸性类似于羧基; (2) 萘醌和蒽醌的苯环上的羟基酸性:
10-蒽醌,但由于C9、C10位氧化产物 较为稳定,故9,10-蒽醌最为常见。
多数蒽醌母核上有不同数目的羟基取 代,其中以二元羟基为多。
根据羟基在蒽醌母核上的位置不同, 可将羟基蒽醌分为两大类:
1.大黄素型: 羟基分布在两侧的苯环上。
OH O OH
大 黄 酚 R1=CH2 R2=H
大 黄 素 R1=CH3 R2=OH
-OCH3、-CH3 或其它烃基侧链。
O
O
H 3C O
OCH3
HO
(CH2)12CH3
O
O
2, 6-二甲氧基对苯醌
密花醌
天然苯醌类化合物多为黄色或橙黄色结晶体。
二、萘醌类
分为α-(1,4)、β-(1,2)及amphi-(2,6)三 种类型。自然界中绝大多数为α-萘 醌类。
8 7
O
12
6 5
43
O
α-(1,4)萘醌
(1) Feigl反应----醌的通性,所有具醌核的化 合物均可反应。方法、机理:见书150页
(2)无色亚甲蓝显色试验----可区别蒽醌与苯醌 萘醌苯醌和萘醌因醌核上有活泼质子,可反应, 而蒽醌无。
(3)与碱的反应(Bornträger反应----可区别含 羟基的蒽醌与蒽酚衍生物反应、机理、应用: 见书151 页。该反应是检识中药中羟基蒽醌类 成分存在的最常用的方法之一。对羟基蒽醌的 结构判定也有一定的辅助作用。

第四章 醌类化合物

第四章 醌类化合物
水解
[O]
.
大黄酸
(2) α-位连接二蒽酮类:C1-C1,或C4-C4,
醌类成分容易被还原为二元酚类衍生物,后者 再被氧化又容易转变为醌,所以它们起到了电 子传导的作用,加之它们是新陈代谢的产物, 容易参与生物的生化反应,从而促进或干扰了 某些生化反应,从而表现出多种生物活性(抗 菌、抗癌、抗病毒、凝血)。
从热带柿科一植物中分得的三色柿醌为一橙 红色针晶,属邻醌衍生物,该植物在非洲曾用 作治疗麻风病。 胡桃醌、拉帕醌有抗癌活性。
从中药紫草中分得一系列萘醌类衍生物,有 止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。
三色柿醌
胡桃醌
拉帕醌
维生素K1
苜宿中的维生素K1是黄色粘稠状油,熔点-20℃,加 热至100-200℃以上即被分解。 K-Vitamin 是一类自然界存在的萘醌衍生物,基本结 构与Vitamin K1相似,只是3位上的侧链有长有短, 由不同数目的异戊二烯组成。 它的生物活性是兴奋或促进能合成凝血酶原 (phothrombin)的信使RNA形成,可促进血液凝固。 该类属于生物醌类的一种。
OH-
紫色化合物
+ 2HCHO + OH-
+ 2HCOO-
+
OH-
+
紫色
(2)无色亚甲兰显色试验: 醌类衍生物层析展开后,喷以无色亚甲 兰溶液, 若出现兰色斑点 不显色 可能含苯醌或萘醌 可能含蒽醌
· · (3)Borntrager’s reaction:
羟基蒽醌类遇碱显红—紫红色。 这是蒽醌类一个很重要的鉴别反应。
四、蒽醌(anthraquinones)类
蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同还原程度 的产物,如:氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、二蒽酮。
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第一节结构与分类
醌类化合物主要分为苯醌、萘醌、菲醌和 蒽醌四种类型。 一、苯醌类 苯醌类(benzoquinones) 化合物分为邻苯醌和对苯醌 两大类。邻苯醌不稳定,故 天然存在的苯醌多数为对苯 对苯醌 邻苯醌 醌的衍生物。
天然的苯醌类衍生物多为黄色或橙色的结晶 体,如中药凤眼草果实中具有抗菌作用的2,6-二 甲氧基对苯醌,及白花酸藤果和木桂花果实中具 有解热、镇痛、驱绦虫作用的信筒子醌 (embelin)。具有苯醌结构的泛醌类(ubiquinones) 又称辅酶Q(coenzymes Q)类,广泛存在于生物 界,参与生物体内氧化还原过程,其中辅酶Q10 (n=10)用于高血压及心脏病等疾病的辅助治疗。
glc O O OH glc O O OH COOH H H COOH H H COOH COOH
glc
O
O
OH
glc
O
O
OH
番泻苷A
番泻苷B
2.二蒽醌类 为两分子蒽醌通过碳-碳键 结合而成的化合物。天然二蒽醌类化合 物中的两个蒽醌环都是相同而对称的, 由于空间位阻的相互排斥,故两个蒽环 呈反向排列,如:
O Sn HCl OH O
蒽醌
O OH OH OH
蒽酚
OH O
蒽酮
OH
CH3
CH3
柯桠素
蒽酚(或蒽酮)不稳定,易氧化成蒽醌,因此蒽酚(或蒽酮)衍生 物一般只存在于新鲜植物中。
(二)双蒽核类
1.二蒽酮类 二蒽酮类是由两分子蒽酮 脱去一分子氢,通过碳-碳键结合而成的 化合物。其结合方式多为C10-C10′连接。 例如大黄及番泻叶中致泻的主要有效成 分番泻苷A、B、C、D等皆为二蒽酮衍生 物的二糖链苷。
OH O OH
OH H3C
HO O
CH3 O OH OH
OH
O
OH
黄色霉素
(三)蒽醌类化合物的生物活性
1.泻下作用 番泻叶、生大黄等常作为泻药应用 于临床,泻下作用的主要活性成分是蒽醌类,经 研究分析大黄中各种蒽醌成分的泻下作用,具有 二蒽酮结构的番泻苷类泻下作用最强。 2.抗菌作用 蒽酮类成分大多有抗菌活性,且苷 元作用大于蒽醌苷类。在常见苷元中,大黄酸的 抗菌作用最强。 3.抗肿瘤作用 蒽醌类化合物有一定的抗肿瘤活 性。
三、菲醌类
天然菲醌(Phenanthraquinone)分为 邻菲醌及对菲醌两种类型,如从中药丹 参根中分离得到的多种菲醌衍生物,具 有抗菌和扩张冠状动脉作用,均属于邻 菲醌类和对菲醌类化合物。
邻菲醌
对菲醌
Байду номын сангаас
四、蒽醌类
蒽 醌 类 ( anthraquinones) 成 分 按 母 核 的结构分为单蒽核及双蒽核两大类。 (一)单蒽核类 1.蒽醌及其苷类 天然蒽醌以9,10-蒽醌 最为常见,由于整个分子形成共轭体系, C9、C10 又处于最高氧化状态,因此比较 稳定。
R1 R2 R3 -OH -H -H -H -OH -OH -COOH -OH -OH 茜草素(alizarin) 羟基茜草素(purpurin)
伪羟基茜草素(pseudopurpurin)
茜草中蒽醌主要以游离的苷元形式存在, 部分与葡萄糖和木糖结合生成单糖苷或双糖 苷。
2.蒽酚或蒽酮衍生物
蒽醌可被酶或在酸性条件下被还原,生成蒽酚 及其互变异构体蒽酮。用于治疗疥癣的柯桠素 (chrysarobin)属于此类衍生物。
O
1 2 3 4
O O
8 7 6 5
9
1 2 3 4
O
10
10
10
O
α -(1,4)萘醌
β -(l,2)萘醌
amphi-(2,6)萘醌
胡桃叶及未成熟的果实中含有α-萘醌基本母核 的胡桃醌(juglon)具有抗菌、抗肿瘤及中枢神经镇 静作用;中药紫草的有效成分紫草素(shikonin)具 有止血、抗菌及抗肿瘤作用;维生素K类也属于萘 醌类成分。 唇形科植物红根草中的红根草邻醌(saprothoquinone)属邻萘醌,具有抗菌活性及对P-388白血 病细胞有细胞毒性;从子囊菌纲竹红菌中分离得到 的竹红菌甲素(hypocrellin A)属二萘酮化合物,具 显著的光敏活性,有望发展成新型的治疗肿瘤、艾 滋病的光疗药物。
第四章
醌类化合物 (Quinonoids)
第四章醌类化合物
概述 第一节结构与分类 第二节理化性质 第三节检识方法 第四节提取与分离方法 第五节蒽醌类化合物的结构测定
概述
醌类化合物(quinonoids)是植物中一类具有醌式结 构的有色物质,在植物界分布较广泛,高等植物中大约 有50多个科100余属的植物中含有醌类,集中分布于蓼 科、茜草科、豆科、鼠李科、百合科、紫葳科等植物中。 天然药物如大黄、虎杖、何首乌、决明子、丹参、番泻 叶、芦荟、紫草中的有效成分都是醌类化合物。醌类化 合物多数存在于植物的根、皮、叶及心材中,也有存在 于茎、种子和果实中。天然的醌类化合物的生物活性是 多方面的,如泻下、抗菌、抗病毒、止血、利尿和抗肿 瘤作用,还有一些用于治疗高血压及心脏病,是一类很 有前途的生物活性成分。
O 8 7 6 5 9 10 O 4 1 2 3
位: 1,4,5,8 位:2,3,6,7 meso(中位): 9,10
根据取代基在蒽醌母核上的分布情况,可将羟基蒽 醌衍生物分为两种类型。 (1)大黄素型:取代基分布在两侧的苯环上。如 大黄中的主要蒽醌成分属于这种类型。
OH O OH
大黄酸(rhein) 大黄素(emodin) 芦荟大黄素(aloe-emodin) 大黄素甲醚(physcion) 大黄酚(chrysophanol)
2,6-二甲氧基苯醌
信筒子醌
辅酶Q10
二、萘醌类
天然存在的萘醌类 (naphthoquinones) 化 合 物 分 为 α(1,4)、β(l,2) 及 amphi(2,6)三种类型。大多数是 α- 萘醌类衍 生物,多为橙色或橙红色结晶,少数呈 紫色。
O
8 7 6 5 9 1 2 3 4 7 6 5 8 9
R1 R2 -H -COOH -OH -CH3 -H -CH2OH -OCH3 -CH3 -H -CH3
R1 O
R2
大黄中的羟基蒽醌衍生物多与葡萄糖结合成 苷类,一般为单糖苷和双糖苷。
(2)茜草素型:这种类型的蒽醌取代基 分布在一侧的苯环上,如茜草中的茜草 素等化合物即属此种类型。
O OH R1 R2 O R3
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