第10章 生物碱R
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人民卫生出版社-有机化学 第10章 氮、磷化合物
NaNO2 + HCl
HO−N=O + NaCl 亚硝酸
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41 41
伯胺 伯胺与HNO2反应生成重氮盐（重氮化反应）。
脂肪重氮盐 氨基酸和多肽的定量分析
醇、烯、卤代烃 等混合物
芳香重氮盐 （氯化重氮苯）
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42 42
干燥的重氮盐通常极不稳定，受热或振荡易爆炸。升高 温度重氮盐会逐渐分解放出氮气，反应通常在低温下进行。
45 45
叔胺 脂肪叔胺氮上没有H，不发生亚硝化作用，与HNO2 作 用生成不稳定易水解的盐，若以强碱处理，则重新游离析出 叔胺。
（弱酸弱碱盐）
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46 46
芳香叔胺与 HNO2 作用生成对-亚硝基胺。
对位被占的芳香叔胺与 HNO2作用发生邻位取代。
N,N-二甲基-4-亚硝基苯胺 （绿色晶体，mp 86 ℃ ）
伯胺
仲胺
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38 38
强吸电子 基团
显一定酸性
2
2
3
（溶于水）
Hinsberg(兴斯堡)试验——鉴别伯、仲和叔胺。
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39 39
磺胺 （对氨基苯磺酰胺）
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40 40
与亚硝酸的反应 胺与亚硝酸（HNO2）作用，伯、仲、叔胺各不同， 脂肪胺与芳香胺有差异；可用于鉴别。 亚硝酸是不稳定的弱酸，只能在反应过程中由亚硝酸 盐与盐酸或硫酸作用产生。
？
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34 34
酰胺N采取sp2杂化，与羰基形成p-π共轭，使C-N键具有 部分双键性质。 由于羰基的吸电子作用，大大降低了N上电子云密度， 使酰胺N的碱性极弱（比水的碱性还弱，强酸也不容易使其 质子化）。
第十章生物碱
第十章
生物碱
生物碱(alkaloids)是指存在于生物 体内一类含有氮原子的有机化合物。
生物碱大多具有碱性并多具有复杂的氮杂 环结构。在生物体内还有一些具有生物活性的 含氮有机化合物，如氨基酸、肽类、蛋白质和B 族维生素等，不属于生物碱的范围。
生物碱主要分布于植物界，少数动 物体中也有生物碱，如蟾酥毒汁中的蟾酥 碱。
（二）生物碱的碱性与分子结构的关系 生物碱的碱性强弱主要取决于分子结构中氮原子 的电子云密度，若电子云密度升高，则碱性增强，反 之碱性下降。 1．氮原子的杂化方式 杂化轨道中P轨道的成分增多、能量升高，成对电 子的能量也随之升高，易接受质子，碱性增强。故碱 性为 sp3 ＞ sp2 ＞ sp 。季铵碱分子中的氮原子最外层有 九个电子，，极易给出一个电子达到稳定结构，所以 碱性强（pKa＞11）。 2．诱导效应 氮原子连接供电子基如烷烃时，碱性增强。而氮 原子附近有吸电子基时，则碱性下降。
二、酸碱性
（一）生物碱的碱性概念及碱性强弱的表示方法 1．生物碱的碱性概念 生物碱分子中含有氮原子，氮原子最外层电子结构中 有一对2S2电子，能与酸中的质子（H+）以配位键的形 式结合成盐，所以具有碱性。 2．碱性强弱表示方法 生物碱的碱性强弱可以用其共轭酸盐的pKa值 表示。 一般情况下，pKa＜2为极弱碱，pKa2～7为弱碱， pKa7～11为中强碱，pKa＞11为强碱。
CH3 H CONHCH CH2OH N CH3
N H
N
吲 哚
H
麦角新碱
（二）六元氮杂环类生物碱 基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此 类生物碱衍生物数量较多。
N
N
吡 啶
H
哌 啶
1．简单吡啶类 如具有驱绦虫作用的槟榔碱(arecoline)烟 草中杀虫成分烟碱(nicotine)。
生物碱
生物碱(alkaloids)是指存在于生物 体内一类含有氮原子的有机化合物。
生物碱大多具有碱性并多具有复杂的氮杂 环结构。在生物体内还有一些具有生物活性的 含氮有机化合物，如氨基酸、肽类、蛋白质和B 族维生素等，不属于生物碱的范围。
生物碱主要分布于植物界，少数动 物体中也有生物碱，如蟾酥毒汁中的蟾酥 碱。
（二）生物碱的碱性与分子结构的关系 生物碱的碱性强弱主要取决于分子结构中氮原子 的电子云密度，若电子云密度升高，则碱性增强，反 之碱性下降。 1．氮原子的杂化方式 杂化轨道中P轨道的成分增多、能量升高，成对电 子的能量也随之升高，易接受质子，碱性增强。故碱 性为 sp3 ＞ sp2 ＞ sp 。季铵碱分子中的氮原子最外层有 九个电子，，极易给出一个电子达到稳定结构，所以 碱性强（pKa＞11）。 2．诱导效应 氮原子连接供电子基如烷烃时，碱性增强。而氮 原子附近有吸电子基时，则碱性下降。
二、酸碱性
（一）生物碱的碱性概念及碱性强弱的表示方法 1．生物碱的碱性概念 生物碱分子中含有氮原子，氮原子最外层电子结构中 有一对2S2电子，能与酸中的质子（H+）以配位键的形 式结合成盐，所以具有碱性。 2．碱性强弱表示方法 生物碱的碱性强弱可以用其共轭酸盐的pKa值 表示。 一般情况下，pKa＜2为极弱碱，pKa2～7为弱碱， pKa7～11为中强碱，pKa＞11为强碱。
CH3 H CONHCH CH2OH N CH3
N H
N
吲 哚
H
麦角新碱
（二）六元氮杂环类生物碱 基本结构为吡啶和六氢吡啶（哌啶）。此 类生物碱衍生物数量较多。
N
N
吡 啶
H
哌 啶
1．简单吡啶类 如具有驱绦虫作用的槟榔碱(arecoline)烟 草中杀虫成分烟碱(nicotine)。
第十章 生物碱
（2）盐（离子型、极性大）：
水 +
酸水 +
碱水、 甲（乙）醇、 苯 /乙醚 /CHCL3、 CCL4 /石油醚 + -
在水中的溶解度与酸有关： 无机酸盐的水溶度大于有机酸盐的水溶度。 无机酸盐中，含氧酸盐的水溶度大于卤代酸盐。 卤代酸盐中，盐酸盐的水溶度最大，氢碘酸盐 的水溶度最小。 有机酸盐中，小分子有机酸盐的水溶度大于大 分子有机酸盐（沉淀）。 多元有机酸盐的水溶度大于一元有机酸盐。
第六节 生物碱的分离
1． 生物碱的初步分离 分离依据：生物碱的碱性（弱碱性生物碱 的盐不稳定；中强碱在pH9~10时可以游离） 特殊官能团（酚羟基的酸性，可溶于NaOH溶 液） 分离流程： 总生物碱的酸水液（盐） 氯仿萃取
1、氯仿液 （弱碱性生物碱）
1~2%NaOH萃取 碱水液 CHCl3液
MeO
N H H H H3 COOC
N H OCO OMe OMe OMe OMe
利血平
5．邻氨基苯甲酸系生物碱 喹啉类：白鲜碱（白鲜皮） 丫啶酮类：三油柑碱（鲍氏三油柑）
O
N
N H
6．组氨酸系生物碱 咪唑类生物碱： 毛果芸香碱（毛果芸香）
N N H
H3 C O O N
N
CH3
7．萜类生物碱 单萜类生物碱：龙胆碱（龙胆科） 倍半萜类生物碱：石斛碱（石斛） 二萜类生物碱：乌头碱（乌头、附子） 三萜类生物碱：少
第十章
生物碱
第一节 生物碱概述
生物碱的含义——是指来源于生物界
（主要是植物界）的一类含氮有机化合 物。大多数有较复杂的环状结构，氮原 子结合在环内；多数具有碱性，可以和 酸成盐；大都具有特殊而显著的生理活 性。生物体内普遍存在在的含氮有机化 合物，氨基酸、蛋白质、核酸、及某些 含氮维生素除外。
第十章生物碱
第十章 生物碱
第一节 概述
一、生物碱的定义
是生物体内一类含氮有机化合物。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
O O
小檗碱
N +OH OMe
OMe
二、 生物碱的结构与分类
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
有机胺类
（N原子在环外）
O
O
N +OH -
OMe
小檗碱
OMe
杂环类
（N原子在环内）
第三节 提取、分离与检识
一、 提取
1
酸水提 取法
2
乙醇提 取法
3
亲脂性有 机溶剂提 取法
1 酸溶碱沉淀法
（1）原理：
利用生物碱具有碱性，可溶 于酸水，不溶于碱水的性质可采 用酸溶碱沉淀法提取。
（2）工艺
药材粗粉
加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,静置，过滤
滤液 (水溶性杂质)
沉淀 (生物碱)
A．Rf
B．Ka C．Kb
D．pKa
E．pKb
单选题
7．碱性最强的生物碱是（ A ）
A．季铵碱 B．伯胺碱 C．仲胺碱
D．叔胺碱 E．酰胺
8．东莨菪碱的碱性比莨菪碱弱是因为（ C ）
A．氮原子的杂化方式 B．电性效应
C．空间位阻
D．分子内氢键
E．同离子效应
多选题
9、游离生物碱一般（ ABD ） A.易溶于有机溶剂 B.难溶于水 C.碱溶酸沉淀 D.酸溶碱沉淀 E.既溶于酸又溶于碱
二、溶解性（酸溶碱沉淀）
❖ 游离碱:脂溶性 ❖ 季铵碱:水溶性 ❖ 两性碱：既溶于酸，又溶于碱 ❖ 生物碱盐：水溶性
第一节 概述
一、生物碱的定义
是生物体内一类含氮有机化合物。
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
O O
小檗碱
N +OH OMe
OMe
二、 生物碱的结构与分类
CH CH CH3 OH NHCH3
麻黄碱
有机胺类
（N原子在环外）
O
O
N +OH -
OMe
小檗碱
OMe
杂环类
（N原子在环内）
第三节 提取、分离与检识
一、 提取
1
酸水提 取法
2
乙醇提 取法
3
亲脂性有 机溶剂提 取法
1 酸溶碱沉淀法
（1）原理：
利用生物碱具有碱性，可溶 于酸水，不溶于碱水的性质可采 用酸溶碱沉淀法提取。
（2）工艺
药材粗粉
加稀酸浸渍,过滤
药渣
酸水提取液 加碱碱化,静置，过滤
滤液 (水溶性杂质)
沉淀 (生物碱)
A．Rf
B．Ka C．Kb
D．pKa
E．pKb
单选题
7．碱性最强的生物碱是（ A ）
A．季铵碱 B．伯胺碱 C．仲胺碱
D．叔胺碱 E．酰胺
8．东莨菪碱的碱性比莨菪碱弱是因为（ C ）
A．氮原子的杂化方式 B．电性效应
C．空间位阻
D．分子内氢键
E．同离子效应
多选题
9、游离生物碱一般（ ABD ） A.易溶于有机溶剂 B.难溶于水 C.碱溶酸沉淀 D.酸溶碱沉淀 E.既溶于酸又溶于碱
二、溶解性（酸溶碱沉淀）
❖ 游离碱:脂溶性 ❖ 季铵碱:水溶性 ❖ 两性碱：既溶于酸，又溶于碱 ❖ 生物碱盐：水溶性
生物碱
能与生物碱形成沉淀的试剂有丹宁、苦味酸、磷 钨酸、磷钼酸，碘化汞钾（HgI2+KI）等。他们可以使 生物碱从水溶液中沉淀出来。 能与生物碱产生颜色反应的有硫酸、硝酸、甲醛 及氨水能。
生物碱常根据其基本骨架或杂环来分类， 而根据它所来源的植物命名。
烟碱 颠茄碱 麻黄碱 金鸡纳碱 喜树碱 吗啡碱 小柴碱 咖啡碱
麻黄碱的性质及应用：
麻黄碱为无色结晶，易溶于水和氯仿、乙醇、 乙醚等有机溶剂。麻黄碱的生物作用也与肾上腺 素相似，有兴奋交感神经、增高血压、扩张器官 的作用，可用于支气管哮喘症。
4、金鸡纳碱
金鸡纳碱俗称奎宁，是存在于金鸡纳树皮中的一种 主要生物碱，分子中含有喹啉环，属于喹啉族生物碱。
CH
HO
CH3O
3、麻黄碱
麻黄碱是含于草药麻黄中的一种生物碱，又叫麻黄素。 它是一个仲胺，不具含氮杂环，结构与肾上腺素相似。
CH3 H NHCH3 H OH
（—）—麻黄碱
CH3 H NHCH3 HO H
（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）—假麻黄碱
麻黄碱分子中含两个不相同手性碳原子，应有两对对映异 构体，其中一对叫麻黄碱，一对叫假麻黄碱，天然存在的是 （—）—麻黄碱和（+）—假麻黄碱。前者的生理作用最强。 我国出产的麻黄含（—）—麻黄碱最多，质量最好。
CH
CH2
N CH
N HO CH3O N CH N
CH2
金鸡纳碱的性质及应用：
奎宁是无色结晶，微溶于水，易溶于乙醇、乙 醚等有机溶剂。奎宁能抑制分辨疟原虫的繁殖并有 退热作用，早在300多年前人们就知道金鸡纳树皮医 治治疟疾。奎宁对恶性疟原虫无效，并有引起耳聋 的副作用。
5、喜树碱
喜树碱是由我国的喜树中提出的喹啉族生物碱，自 然界存在的是右旋体。喜树碱为黄色结晶，在紫外线 光照射下显蓝色荧光，有抗白血病及抗癌的作用。
生物碱(天然药物化学课件)
（二）碳-氮键裂解反应
1.霍夫曼降解
胺与CH3I生成季铵盐，与碱加 热发生β-H消除，生成水、烯 和胺
O
N O
H
O O O
Me N
O
O
O
11
第一节
概述
Ssummary
2.冯布劳恩三级胺降解
三级胺与溴化氢，生成溴代烷 和二取代氨基氰化物
O Me
N O
O O
O
NMe
O MeO
O O
天然药物化学
生物碱 分类及生源途径
glc O
N
H
靛青苷
32
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（二）色胺吲哚类
分子中残存色胺部分
NH2 N H
色胺
N
O
N H
N H3C
吴茱萸碱
33
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（三）半萜吲哚类
色胺吲哚基础上连接异戊二烯
OH
1
2 CH3
HN CH3
,H2SO4
NH2
麻黄碱 （1R,2S）
伪麻黄碱 (1S,2S)
CH3
HN CH3
40
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
（二）萜类生物碱
1.单萜生物碱
环烯醚萜生物合成而来
O O
N
龙胆碱
41
分类和 第二节 生源关系
Classification and resource
N
苦参碱
22
分类和 第二节 生源关系
生物碱
生 物 碱Alkaloids一、概 述生物碱是人类对植物药中有效成分研究得最早而较多的一类成分。
从十九世纪德国学者F.W.Sert . .u rner 从鸦片中分离出吗啡碱（morphine ）以来，迄今已从自然界中分离得到约10000种生物碱类化合物。
在《全国医药产品大全》中收载的生物碱药物及其制剂达六十余种。
植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性，如：鸦片中的吗啡——镇痛作用； 麻黄中的麻黄碱——止喘作用； 长春花中的长春碱——抗癌活性； 黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用； 山莨菪碱——抗中毒性休克作用石蒜中的生物碱加兰他敏——具有拟胆碱作用 利血平——降压作用由此可看出，在临床用药中生物碱类成分占据着重要的地位。
生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine ）虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容易成瘾。
化学合成工作者对它进行结构改造，从中找到普鲁卡因（procaine ），不但结构较古柯碱简单，毒性也大大地被降低了，成为临床广泛使用的局部麻醉药物。
现有的很多合成止痛药就是根据吗啡的化学结构而设计的。
在生物碱的研究中，创新出不少研究方法、技术和反应，这对天然有机化学的发展起着重要的促进作用。
N CH 3H COOCH 3OO古柯碱（可卡因）N OOC 2H 5C 2H 5NH 2普鲁卡因（合成品）(procaine)局麻药㈠生物碱的定义生物碱（Alkaloids）至今也无一个确切而标准的定义。
这是由于随着生物碱的研究不断深入发展，人们采用新的先进的技术而不断地得到新模式和新结构的化合物，因而经典的、传统的定义就受到了局限性，如：胡椒碱——虽为含氮杂环的衍生物，但不易与酸结合成盐；秋水仙碱——几乎没有碱性，氮原子不结在环上；麻黄碱——氮原子也不结在环上，应属于芳烃胺衍生物。
但按习惯仍将这些化合物归属在生物碱的范围内。
但对于大多数生物碱还是有其共性之处，因此，还可以就其共性来定义生物碱的。
(整理)第十章生物碱
生物碱不具有的特点是A. 分子中含N 原子B. N 原子多在环内C. 具有碱性D. 分子中多有苯环E. 显著而特殊的生物活性 D此生物碱结构属于A. 吲哚类B. 吡啶类C. 喹啉类D. 萜类E. 莨菪烷类 E此生物碱结构属于A. 吲哚类B. 异喹啉类C. 吡啶类D. 甾体类E. 大环类 B生物碱在植物体中往往与____性成分结合成____状态存在。
酸 盐多数生物碱A. 以结晶形固体、非晶形粉末或液体状态存在B. 具挥发性C. 无色D. 其旋光性不受溶剂、pH 等因素的影响E. 生理活性与旋光性有关A C E N CH 3O C O CHCH 2OH NH 3CO H 3COH 3CO OCH 3在植物体内，生物碱A. 不能以游离状态存在B. 多与共存的有机酸结合成生物碱盐C. 往往在植物的某种器官含量较高D. 可与无机酸成盐E. 多以酯或苷的形式存在BCD在常温下呈液体的生物碱是A. 槟榔碱B. 麻黄碱C. 苦参碱D. 乌头碱E. 莨菪碱A具有挥发性的生物碱是A. 吗啡碱B. 小檗碱C. 苦参碱D. 麻黄碱E. 乌头碱D具有升华性的生物碱是A. 烟碱B. 咖啡因C. 小檗胺D. 益母草碱E. 氧化苦参碱B生物碱的味多为A. 咸B. 辣C. 苦D. 甜E. 酸C生物碱类对水的溶解性因成盐的酸不同而异，一般来说其水溶性：A. 无机酸盐和有机酸盐差不多 B. 无机酸盐大于有机酸盐C. 无机酸盐小于有机酸盐D. 不能确定水溶性生物碱主要指A. 伯胺生物碱B. 仲胺生物碱C. 叔胺生物碱D. 两性生物碱E. 季铵生物碱E溶解脂溶性生物碱的最好溶剂是A. 乙醚B. 甲醇C.乙醇D. 氯仿E. 水D在水溶液中两性生物碱形成沉淀的pH为A. 1B. 10C. 2～3D. 6～7E. 8～9E生物碱碱性的表示方法多用A．K b B．pk b C．K a D．pk a E．pH［D］pk a为生物碱共轭酸的酸式离解常数，目前生物碱碱性大小统一用pKa表示生物碱分子的碱性随p轨道在杂化轨道中的比例升高而（），即（）>（）>（）增强；sp3；sp2；sp碱性最强的生物碱类型为A．酰胺生物碱B．叔胺生物碱C．仲胺生物碱D．季胺生物碱E．两性生物碱［D］季铵碱的碱性强（pKa11.5以上），是因羟基以负离子形式存在，类似无机碱。
生物碱
有机溶剂 （脂溶性杂质）
总碱
3.有机溶剂提取
药材粗粉 碱化（用石灰水湿润，搅匀，晾干） 有机溶剂萃取 药渣 （含亲水性生物碱）? 有机溶剂（游离碱） 稀酸水萃取 有机溶剂（脂溶性杂质）
酸液（碱盐）
酸水层 （水溶性杂质）
有机溶剂层（弱碱性生物碱）
碱化，有机溶剂提取 碱水层 （水溶性杂质） 有机溶剂层（游离碱） 水洗，回收溶剂 总生物碱
石油醚脱脂后 10%NaOH水溶液，沸水浴上 加热，乘热过滤 残渣
喜树碱 滤液 MeOH及2N HCl在60℃酸化， 过滤 滤液 喜树碱沉淀 CHCl 3：MeOH（1：1）重结晶 喜树碱结晶
第六节 生物碱的结构鉴定与测定
一、光谱法在生物碱的结构鉴定与测定中的应用
• (一)紫外光谱
二 氢 吲 哚 类
二、生物碱的分离
1.各类别生物碱分离
总生物碱的酸水提取液 CHCl3萃 取 CHCl3液 酸水液
1-2%氢氧化钠 ¡ %
CHCl3液 碱水液 调PH 7 CHCl3萃 取 CHCl 3液 （一般叔胺盐） 碱水液 （水溶性生物碱） 酸化 Zn +H 2SO 4还原 NH 4OH碱化至PH 9~10 CHCl 3萃取
二、生物碱的检识
1.生物碱的沉淀反应 (1)常见的沉淀剂 碘化铋钾：Dragendorff’s reagent 碘－碘化钾试剂 碘化汞钾试剂 硅钨酸试剂 (2)沉淀反应应在酸性条件下； 2. 生物碱的显色反应
• • • •
第五节 生物碱的提取分离
药材粗粉
一、总生物碱的提取 1.水或酸水提取
(一 法 ) 碱化 过滤 沉淀 水洗 干燥
粗总生物碱
2.醇或酸性醇提取
药材粗粉
醇或酸性醇
有机化学~10.含氮化合物
N(CH3)2
NaNO2, HCl
NaNO2, HCl
成盐(无现象)
ON
N(CH3)2
绿色固体
小结: 小结
①脂肪胺 RNH2 R2NH R3N
HNO2
RN2+ClR2N-N=O
R+ + N2 + Cl-
N-亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物
R3N 不反应 用于鉴别三种不同结构的脂肪胺
氯化苯铵 氯化苯铵
2-
(C2H5NH3)2SO4
硫酸二乙铵 硫酸二乙铵 氢氧化三甲乙铵 氢氧化三甲乙铵
(CH3)3NCH2CH3OH
10.1.2 胺的结构
N原子: 1s22s22px12py12pz1 原子: 原子 氨或脂肪胺分子： 氨或脂肪胺分子： • 氮原子 sp3 杂化 • N－H 或 N－C σ–键的形成 － － 键的形成 • 孤对电子占有 一个 3 轨道 一个sp • 氨或胺分子的几何构型为 三角棱锥形，键角约为109.5° 三角棱锥形，键角约为 °
伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成3根 伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成 根和2根氢键 根氢键
•溶剂化程度与 溶剂化程度与 稳定性： 稳定性： R2NH + H2O R2N+H2 + OH•从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑 •从溶剂化效应考虑：烷基越多碱性越弱。 从溶剂化效应考虑： 从溶剂化效应考虑 烷基越多碱性越弱。
N CH3
CHOHCHCH3 NHCH3
H OOCCH
l-麻黄碱 麻黄碱(1R,2S) 麻黄碱
阿托品
CH2OH
10.1.1 胺的分类和命名
NaNO2, HCl
NaNO2, HCl
成盐(无现象)
ON
N(CH3)2
绿色固体
小结: 小结
①脂肪胺 RNH2 R2NH R3N
HNO2
RN2+ClR2N-N=O
R+ + N2 + Cl-
N-亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物
R3N 不反应 用于鉴别三种不同结构的脂肪胺
氯化苯铵 氯化苯铵
2-
(C2H5NH3)2SO4
硫酸二乙铵 硫酸二乙铵 氢氧化三甲乙铵 氢氧化三甲乙铵
(CH3)3NCH2CH3OH
10.1.2 胺的结构
N原子: 1s22s22px12py12pz1 原子: 原子 氨或脂肪胺分子： 氨或脂肪胺分子： • 氮原子 sp3 杂化 • N－H 或 N－C σ–键的形成 － － 键的形成 • 孤对电子占有 一个 3 轨道 一个sp • 氨或胺分子的几何构型为 三角棱锥形，键角约为109.5° 三角棱锥形，键角约为 °
伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成3根 伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成 根和2根氢键 根氢键
•溶剂化程度与 溶剂化程度与 稳定性： 稳定性： R2NH + H2O R2N+H2 + OH•从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑 •从溶剂化效应考虑：烷基越多碱性越弱。 从溶剂化效应考虑： 从溶剂化效应考虑 烷基越多碱性越弱。
N CH3
CHOHCHCH3 NHCH3
H OOCCH
l-麻黄碱 麻黄碱(1R,2S) 麻黄碱
阿托品
CH2OH
10.1.1 胺的分类和命名
第十章生物碱
碱性强弱的划分： Pka < 2 极弱碱； pka 2～7 弱碱 ； pka 7～11 中强碱; pka > 11 强碱.
2、生物碱碱性强弱分类：
（1）强碱性生物碱 pka > 11 季铵碱、 胍类
（2）中强碱生物碱 pka 7～11 脂肪胺 、 脂氮杂环
（3）弱碱性生物碱 pka 2～7 芳氮杂环 （4）极弱生物碱 PH < 2 酰胺、嘌呤、
生物碱分类
一、来源于鸟氨酸的生物碱
（一）吡咯烷生物碱
+
N COO－ CH3 CH3
水苏碱
N H
O
N CH3
N CH3
红古豆碱
（二）莨菪烷类生物碱
N CH3
如 东莨菪碱
N CH3 O
HO O
O
NR
（三）吡咯里西啶类
N
二、来源于赖氨酸的生物碱
赖氨酸
H2N H2N COOH
N R
（一）哌啶类生物碱
N
O
N
喹啉类
N H
丫啶酮
六、组胺酸系生物碱
N
N CH3
N H
OO
N H
咪唑
毛果芸香碱
七、来源于萜类的生物碱
（一）单萜类生物碱——如猕猴桃碱
H 3C
（二）倍半萜类生物碱——如石斛碱
（三）二萜生物碱——乌头碱
（四）三萜生物碱
H3CO
CH3 N
CH3
H3C N
CH3
HO
H 2N
OC H 3
康斯生
CH3
N
一、环合反应
（一）一级环合反应 1、烯夫碱形成——吡咯、托品类、哌定类、 喹诺里西定类生物碱的生物合成
生物碱(alkaloids)
o 1810年，西班牙医生Gomes从金鸡纳树 皮中分得结晶，为奎宁和辛可宁的混合物。
o 1819年，W.Weissner把植物中的碱 性化合物统称为生物碱。
o现从自然界中分离得到约10000种 。
o《全国医药产品大全》中收载的药物 及其制剂达六十余种 。
o 植物中存在的生物碱大多有明显的生 理活性如：
第十章 生物碱（alkaloids）
本章基本内容
一、概述 二、生物碱的结构与分类 三、生物碱的理化性质 四、生物碱的提取与分离 五、生物碱的检识 六、生物碱的结构研究 七、实例
第一节 概 述 o 17世纪初，《白猿经》中记述了从乌头 中提炼出砂糖样毒物作箭毒用－－乌头碱。
o1806年，德国学者F.W.Sertrner从鸦片 中分离出吗啡(morphine) 。
三、生物碱的含量： 金鸡纳树皮含奎宁碱——1.5% 长春花含长春花新碱——百万分之一 美登木含美登素——千万分之二 一般情况下，含量在0.1~1%的植物则可进 行开发利用。若含量低但其活性很强，则 可通过合成和半合成等方式进行开发
0.001~0.076% 抗肿瘤活性，主要用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌等。
1、裸子植物：红豆杉属，麻黄属等 2、单子叶植物：百合科、石蒜科等 3、双子叶植物：毛茛科，小檗科、防 己科、罂粟科、茄科、豆科等
➢在系统发育较低的类群中（地衣、苔 藓、蕨类、藻类等），较少或无 。
➢ 极少与萜类和挥发油共存于同一植 物中。
➢ 越特殊的生物碱，其分布的类群就 越窄，如二萜生物碱主要分布于毛茛 科的乌头属和翠雀属。
N H N
毒藜碱
N Me N
菸碱
COOCH3
N Me
槟榔碱
2.颜色——多为无色或白色，少数有颜色。
o 1819年，W.Weissner把植物中的碱 性化合物统称为生物碱。
o现从自然界中分离得到约10000种 。
o《全国医药产品大全》中收载的药物 及其制剂达六十余种 。
o 植物中存在的生物碱大多有明显的生 理活性如：
第十章 生物碱（alkaloids）
本章基本内容
一、概述 二、生物碱的结构与分类 三、生物碱的理化性质 四、生物碱的提取与分离 五、生物碱的检识 六、生物碱的结构研究 七、实例
第一节 概 述 o 17世纪初，《白猿经》中记述了从乌头 中提炼出砂糖样毒物作箭毒用－－乌头碱。
o1806年，德国学者F.W.Sertrner从鸦片 中分离出吗啡(morphine) 。
三、生物碱的含量： 金鸡纳树皮含奎宁碱——1.5% 长春花含长春花新碱——百万分之一 美登木含美登素——千万分之二 一般情况下，含量在0.1~1%的植物则可进 行开发利用。若含量低但其活性很强，则 可通过合成和半合成等方式进行开发
0.001~0.076% 抗肿瘤活性，主要用于卵巢癌、乳腺癌、肺癌等。
1、裸子植物：红豆杉属，麻黄属等 2、单子叶植物：百合科、石蒜科等 3、双子叶植物：毛茛科，小檗科、防 己科、罂粟科、茄科、豆科等
➢在系统发育较低的类群中（地衣、苔 藓、蕨类、藻类等），较少或无 。
➢ 极少与萜类和挥发油共存于同一植 物中。
➢ 越特殊的生物碱，其分布的类群就 越窄，如二萜生物碱主要分布于毛茛 科的乌头属和翠雀属。
N H N
毒藜碱
N Me N
菸碱
COOCH3
N Me
槟榔碱
2.颜色——多为无色或白色，少数有颜色。
医学有机化学--第十章含氮有机化合物
氨＞伯胺＞仲胺＞叔胺 结论： 季铵碱＞脂肪族仲胺＞脂肪族伯胺≈脂肪族叔胺＞ 氨＞芳香胺＞酰胺
NH2 9.40 NH 13.80
(CH3)2NH CH3NH2 (CH3)3N pKb 3.27 3.38 4.21
NH3 4.76
CH3NH2 + HCl
CH3NH3Cl
HCl 或 CH3NH2
甲胺盐酸盐，盐酸甲胺 或
？ 想一想
NH2
由苯胺合成对硝基苯胺
O HNCCH3
HNO3, H2SO4 5~10C NO2 O HNCCH3
CH3C + CH3C
O O O
NH2
H2O H+
NO2
（3）磺化
NH2 浓H2SO4 NH3+HSO4180-1900C H2N SO3H
白色结晶 对氨基苯磺酸为白色结晶，是合成燃料的中间体，对氨基苯磺 酰胺是合成磺胺类药物的中间体
CH3NH3Cl 氯化甲铵
+
-
..
N H H H 。 107.3
..
N H3C H H 112.9。
H3C
..
N CH3
108。
CH3
N C2H5 H
CH3
H3C H
N C2H5
N N
N N
CH3
+
CH3
N+ N C6H5 C6H5 C2H5 C2H5 CH CH=CH CH =CHCH 2 2 2 2
基取代的化合物
NH4 X
R2
R1 N R4 X R3
季铵碱：氢氧化铵分子中铵根离子上的四个氢原 子被烃基取代的化合物
NH4OH
R2 R1 N R4 OH R3
NH2 9.40 NH 13.80
(CH3)2NH CH3NH2 (CH3)3N pKb 3.27 3.38 4.21
NH3 4.76
CH3NH2 + HCl
CH3NH3Cl
HCl 或 CH3NH2
甲胺盐酸盐，盐酸甲胺 或
？ 想一想
NH2
由苯胺合成对硝基苯胺
O HNCCH3
HNO3, H2SO4 5~10C NO2 O HNCCH3
CH3C + CH3C
O O O
NH2
H2O H+
NO2
（3）磺化
NH2 浓H2SO4 NH3+HSO4180-1900C H2N SO3H
白色结晶 对氨基苯磺酸为白色结晶，是合成燃料的中间体，对氨基苯磺 酰胺是合成磺胺类药物的中间体
CH3NH3Cl 氯化甲铵
+
-
..
N H H H 。 107.3
..
N H3C H H 112.9。
H3C
..
N CH3
108。
CH3
N C2H5 H
CH3
H3C H
N C2H5
N N
N N
CH3
+
CH3
N+ N C6H5 C6H5 C2H5 C2H5 CH CH=CH CH =CHCH 2 2 2 2
基取代的化合物
NH4 X
R2
R1 N R4 X R3
季铵碱：氢氧化铵分子中铵根离子上的四个氢原 子被烃基取代的化合物
NH4OH
R2 R1 N R4 OH R3
天然药物化学第十章生物碱
OMe
MeO O
唐松草碱 thalicarpine
N Me H
原小檗碱型 protoberberine
N
O
HO
O
N+OH-
MeO
N+OH-
OMe
OMe
OMe
小檗碱（黄连素） berberine
OMe
药根碱 jatrorrhizine
阿朴啡型
CH3O
N Me
NH
CH3O
阿朴啡 aporphine
HO
N +H
NH
⑵强度表示：pKa
⑶ pKa与碱性的关系： pKa越大，碱性越强
用Bronsted（勃朗斯德）理论解释：
BH
B + H 3O +
Ka= [B] [H 3O ] [B H ] [B H ]
pKa= pH + log [B ]
BH＋ ：生物碱盐的浓度；B：游离生物碱的浓度。
pKa值越大， BH＋越大，表示生物碱的碱性越强
吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物
Me
Me
Me O
O
OH
N
O H OH O
吡咯里西啶
N
野百合碱 （有抗癌活性） monocrotaline
吲哚里西啶（indolizidine）衍生物
O
O
N N
吲哚里西啶 indolizidine
一叶萩碱 securinine
㈢吡啶衍生物 由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。 分：简单吡啶衍生物、喹诺里西啶 （quinolizidine）
1-苯甲基异喹啉型
N
1-苯 甲 基 异 喹 啉
1-benzyl-isoquinoline
生物碱
第十章 生物碱
第一节 生物碱概述
生物碱的含义: 生物碱的含义:
是指来源于生物界（主要是植物界） 是指来源于生物界（主要是植物界）的一 生物活性的含氮有机化合物 类具有生物活性的含氮有机化合物。 类具有生物活性的含氮有机化合物。 多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内； ★ 多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内； 多呈碱性，可与酸成盐； ★ 多呈碱性，可与酸成盐； 多具有显著的生理活性。 ★ 多具有显著的生理活性。 注意：生物界的含氮有机化合物还有氨基酸、 注意：生物界的含氮有机化合物还有氨基酸、 氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、 氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮 维生素等。 维生素等。
生物碱的生物活性： 生物碱的生物活性：
镇痛：吗啡、红古豆碱、古柯碱、 镇痛：吗啡、红古豆碱、古柯碱、延胡索乙 素（颅通定）、乌头碱、茛菪碱、东茛菪碱 颅通定）、乌头碱、茛菪碱、 ）、乌头碱 止咳平喘：麻黄碱、可待因、 止咳平喘：麻黄碱、可待因、贝母碱 抗菌消炎：小檗碱 抗菌消炎： 解痉：阿托品、茛菪碱、东茛菪碱 解痉：阿托品、茛菪碱、 治类风湿关节炎：青藤碱、 治类风湿关节炎：青藤碱、雷公藤碱及雷公 藤次碱 降血压：利血平、 降血压：利血平、猕猴桃碱
生物碱的生物活性： 生物碱的生物活性：
降血糖： 降血糖：长春花碱 兴奋中枢神经：咖啡因、一叶秋碱（ 兴奋中枢神经：咖啡因、一叶秋碱（治小儿麻痹后 遗症） 遗症） 抗肿瘤：长春碱、长春新碱、喜树碱、苦参碱、娃 抗肿瘤：长春碱、长春新碱、喜树碱、苦参碱、 儿藤碱、秋水仙碱、野百合碱（治皮肤癌） 儿藤碱、秋水仙碱、野百合碱（治皮肤癌） 驱虫（绦虫）：槟榔碱； 驱虫（绦虫）：槟榔碱；烟碱可作农业杀虫剂 ）：槟榔碱 抗心律失常：鹰爪豆碱；降血脂：香菇嘌呤； 抗心律失常：鹰爪豆碱；降血脂：香菇嘌呤；治疗 白细胞减少： 白细胞减少：千金藤碱
第一节 生物碱概述
生物碱的含义: 生物碱的含义:
是指来源于生物界（主要是植物界） 是指来源于生物界（主要是植物界）的一 生物活性的含氮有机化合物 类具有生物活性的含氮有机化合物。 类具有生物活性的含氮有机化合物。 多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内； ★ 多有较复杂的环状结构，氮原子结合在环内； 多呈碱性，可与酸成盐； ★ 多呈碱性，可与酸成盐； 多具有显著的生理活性。 ★ 多具有显著的生理活性。 注意：生物界的含氮有机化合物还有氨基酸、 注意：生物界的含氮有机化合物还有氨基酸、 氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、 氨基糖、肽类、蛋白质、核酸、核苷酸及含氮 维生素等。 维生素等。
生物碱的生物活性： 生物碱的生物活性：
镇痛：吗啡、红古豆碱、古柯碱、 镇痛：吗啡、红古豆碱、古柯碱、延胡索乙 素（颅通定）、乌头碱、茛菪碱、东茛菪碱 颅通定）、乌头碱、茛菪碱、 ）、乌头碱 止咳平喘：麻黄碱、可待因、 止咳平喘：麻黄碱、可待因、贝母碱 抗菌消炎：小檗碱 抗菌消炎： 解痉：阿托品、茛菪碱、东茛菪碱 解痉：阿托品、茛菪碱、 治类风湿关节炎：青藤碱、 治类风湿关节炎：青藤碱、雷公藤碱及雷公 藤次碱 降血压：利血平、 降血压：利血平、猕猴桃碱
生物碱的生物活性： 生物碱的生物活性：
降血糖： 降血糖：长春花碱 兴奋中枢神经：咖啡因、一叶秋碱（ 兴奋中枢神经：咖啡因、一叶秋碱（治小儿麻痹后 遗症） 遗症） 抗肿瘤：长春碱、长春新碱、喜树碱、苦参碱、娃 抗肿瘤：长春碱、长春新碱、喜树碱、苦参碱、 儿藤碱、秋水仙碱、野百合碱（治皮肤癌） 儿藤碱、秋水仙碱、野百合碱（治皮肤癌） 驱虫（绦虫）：槟榔碱； 驱虫（绦虫）：槟榔碱；烟碱可作农业杀虫剂 ）：槟榔碱 抗心律失常：鹰爪豆碱；降血脂：香菇嘌呤； 抗心律失常：鹰爪豆碱；降血脂：香菇嘌呤；治疗 白细胞减少： 白细胞减少：千金藤碱
天然药物化学 第十章 生物碱
O O OCH3
R=CH3汉防己甲素；R=H汉防己乙素
（治疗风湿性关节疼痛、神经疼痛）
汉防己乙素的隐性酚羟基，使极性较大，冷苯中不溶，汉防 己甲素的甲氧基，极性较小，溶于冷苯（用于分离）
4.吗啡烷类生物碱
吗啡（morphine） (镇痛药，酚性生物碱，具有酸碱两性)
可待因 (Codeine) (镇咳药)
H OH O O C C OH
山莨菪碱
樟柳碱
1.阿托品（外消旋体）无旋光 ，其它均有旋光。 2.碱性： 莨菪碱（pka 9.65）>山菪碱>东菪碱（6.20）和樟柳碱
3.鉴别反应 (1) Vitali反应(针对莨菪酸部分) （深紫--暗红--消失）
COOR CHCH2OH HNO3 O2N COOR CHCH2OH NO2 KOH C2H5OH O2N COOR C CH2OH NO2
OH CHCH2NHCH3
HO CH2CH2N(CH3)2
OH OH
N H
肾上腺素
蟾酥碱
三、生物碱的存在形式
根据分子中氮原子所处的状态主要分为六类：
1.游离碱：少数碱性极弱的生物碱如那碎因、那可定
2.盐类：绝大多数。形成盐的酸：草酸、柠檬酸、盐
酸、硫酸与硝酸等 3.酰胺类：秋水仙碱、喜树碱 4.N-氧化物：吡咯里西丁类（如野百合碱等） 5.氮杂缩醛类：如阿马林等 6.其他如亚胺（C=N）、烯胺等
R N N R N
吡咯类
托品烷类
吡咯里西丁类
（一）吡咯类生物碱
由吡咯或四氢吡咯衍生。结构简单，数目比较 少，生理活性不太显著。
O N CH3 红古豆碱
红古豆碱与苦杏仁酸形成的酯（简称701），临床用于降压。
中药化学第十章生物碱-结构研究、实例
将单位剂量麻黄碱类药物含量大于30mg（不含30mg）的含麻黄碱类复 方制剂，列入必须凭处方销售的处方药管理。药品零售企业销售含麻 黄碱类复方制剂，应当查验购买者的身份证，并对其姓名和身份证号码予 以登记。除处方药按处方剂量销售外，一次销售不得超过2个最
小包装。 2013年10月17日发布 《国家药物滥用监测年度报告（2012年）》 海洛因和冰毒是主要滥用药物
2、理化性质
性状：麻黄碱和伪麻黄碱为无色结晶，
皆有挥发性。
碱性：麻黄碱(Pka9.58)<伪麻黄碱(Pka9.74)
H5C6 CH3 OH H5C6 CH3 H1 H
2
H2 H1
+ H N CH3 H
HO
+ N H
H CH3
溶解性： 麻黄碱和伪麻黄碱能溶解于水， 也能溶于氯仿、乙醚、苯及醇类溶剂中。 水：麻黄碱>伪麻黄碱 草酸麻黄碱<草酸伪麻黄碱
1、化学成分 含多种生物碱，以麻黄碱和伪麻黄碱为 主，还有少量（去）甲基麻黄碱，（去） 甲基伪麻黄碱。
1 2
CH CH CH3 OH NHCH3
l-麻黄碱（1R,2S） d-伪麻黄碱（1S,2S）
药监局对麻黄的管理要求
1999年6月26日发布了《麻黄素管理办法（试行）》（作废）
2008.10.27关于进一步加强含麻黄碱类复方制剂管理的 通知强调具有蛋白同化制剂、肽类激素定点批发资质的药品经营企业，才
第七节
中药实例
一、麻黄
麻黄科植物草麻黄、 木贼麻黄和中麻黄的 干燥茎和枝。 主产于山西、河北、 内蒙、陕西、甘肃、 新疆等地。
功效：发汗、平喘、 利水。 主治风寒感冒、发
热无汗、咳喘、水
肿等症。
小包装。 2013年10月17日发布 《国家药物滥用监测年度报告（2012年）》 海洛因和冰毒是主要滥用药物
2、理化性质
性状：麻黄碱和伪麻黄碱为无色结晶，
皆有挥发性。
碱性：麻黄碱(Pka9.58)<伪麻黄碱(Pka9.74)
H5C6 CH3 OH H5C6 CH3 H1 H
2
H2 H1
+ H N CH3 H
HO
+ N H
H CH3
溶解性： 麻黄碱和伪麻黄碱能溶解于水， 也能溶于氯仿、乙醚、苯及醇类溶剂中。 水：麻黄碱>伪麻黄碱 草酸麻黄碱<草酸伪麻黄碱
1、化学成分 含多种生物碱，以麻黄碱和伪麻黄碱为 主，还有少量（去）甲基麻黄碱，（去） 甲基伪麻黄碱。
1 2
CH CH CH3 OH NHCH3
l-麻黄碱（1R,2S） d-伪麻黄碱（1S,2S）
药监局对麻黄的管理要求
1999年6月26日发布了《麻黄素管理办法（试行）》（作废）
2008.10.27关于进一步加强含麻黄碱类复方制剂管理的 通知强调具有蛋白同化制剂、肽类激素定点批发资质的药品经营企业，才
第七节
中药实例
一、麻黄
麻黄科植物草麻黄、 木贼麻黄和中麻黄的 干燥茎和枝。 主产于山西、河北、 内蒙、陕西、甘肃、 新疆等地。
功效：发汗、平喘、 利水。 主治风寒感冒、发
热无汗、咳喘、水
肿等症。
第十章-生物碱
第十章生物碱一、填空题1、大多数叔胺碱和仲胺碱为亲（）性，一般能溶于（）溶剂，尤其易溶于（）溶剂。
2、具内酯或酰胺结构的生物碱在正常情况下，在（）中其内酯或内酰胺结构可开环形成（）两溶于水中，继之加（）可复又环合。
3、生物碱分子的碱性随P轨道的杂化轨道中的比例升高而（），即（）＞（）＞（）。
4、季铵碱的碱性强，是因为其羟基以（）形式存在，类似（）碱。
5、一般来说双键和羟基的吸电诱导效应使生物碱的碱性（）。
6、莨菪碱的碱性强于东莨菪碱主要是因为东莨菪碱醚环的（），其次是因为醚环的（）。
7、生物碱沉淀反应要在（）或（）中进行。
水溶液中如有（）、（）、（）亦可与此类试剂产生阳性反应，故应在被检液中除掉这些成分。
8、生物碱的提取最常用的方法是以（）进行（）或（）。
9、Hofmann降解反应的必要条件是（），其次是（）。
而Von Braun反应可直接使（）键断裂，不要求氮原子的β位有（）。
10、麻黄碱和伪麻黄碱因其为（），不能与大多数生物碱沉淀试剂发生沉淀反应故常用（）和（）鉴别之。
11、延胡索中主要含（）型和（）型异喹啉类生物碱。
12、小檗碱一般以（）的状态存在，但在其水溶液中加入过量碱，则部分转变为（）或（）。
13、阿托品为莨菪碱的（）。
14、莨菪烷类生物碱都是（）类，易水解，尤其在碱性溶液中更易进行。
如莨菪碱水解生成（）和（），而东莨菪碱水解生成的（）不稳定，立即异构化成（）。
15、区别莨菪碱和东莨菪碱可用（），此时莨菪碱反应生成（）沉淀，而东莨菪碱反应生成（）沉淀。
16、苦参总碱中含量最多的生物碱是（）。
17、汉防已的镇痛有效成分（）作用最强，其化学结构属于（）型生物碱。
18、马钱子中的主要生物碱是（）和（），属于（）衍生物。
19、乌头碱水解后生成的单酯型生物碱叫（），无酯键的醇胺型生物碱叫（）。
20、红豆杉中的主要生物碱为（），化学结构为（）类似物，其主要生物活性为（）。
二、选择题（一）单选题（每题有5个备选答案，备选答案中只有1个最佳答案）1、生物碱碱性的表示方法多用（）A、Kb B.pKbC.KaD.pKaE.pH2、碱性最强的生物碱类型为（）A、酰胺生物碱B、叔胺生物碱C、仲胺生物碱D、季铵生物碱E、两性生物碱3、下列生物碱碱性最强的是（）A、莨菪碱B、东莨菪碱C、山莨菪碱D、N—去甲莨菪碱E、樟柳碱4、不含盐酸小檗碱的植物是（）A、延胡索B、三颗针C、黄连D、黄柏E、唐松草5、生物碱沉淀反应的条件是（）A、酸性水溶液B、碱性水溶液C、中性水溶液D、盐水溶液E、酸溶液6、碘化铋钾反应生成沉淀的颜色为（）A、白色B、黑色C、棕色D、橘红色E、蓝色7、分离碱性不同的混合生物碱可用（）A、简单萃取法B、酸提取碱沉淀法C、pH梯度萃取法D、有机溶剂回流法E、分馏法8、吸附柱色谱法分离生物碱常用的吸附剂是（）A、硅胶B、氧化铝C、聚酰胺D、活性炭E、硅藻土9、可分离委铵碱的生物碱沉淀试剂是（）A、碘化汞钾B、碘化铋钾C、硅钨酸D、雷氏铵盐E、碘-碘化钾10、以硅胶为吸附剂进行薄层色谱分离生物碱时，常用的处理方法是（）A、以碱水为展开剂B、以酸水为展开剂C、展开剂中加入少量氨水D、展开剂中加入少量酸水E、以CHCl3为展开剂11、在水中溶解度最小的小檗碱盐是（）A、硫酸盐B、酸性硫酸盐C、磷酸盐D、盐酸盐E、枸橼酸盐12、从苦参总碱中分离苦参碱和氧化苦参碱是利用二者（）A、在水中溶解度不同B、在乙醇中溶解度不同C、在氯仿中溶解度不同D、在苯中溶解度不同E、在乙醚中溶解度不同（四）多选题（每题的备选答案中有2个或2个以上正确答案，少选或多选均不得分）1、生物碱分子结构与其碱性强弱关系正确的是（）A、氮原子价电子的p电子成分比例越大，碱性越强。
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第二节
理化性质
1.沉淀试剂 酸类——硅钨酸(Bertrand试剂)SiO2×12WO3 乳白色 酚酸类——苦味酸(Hager试剂) 2,4,6-三硝基苯酚黄色 复盐——雷氏铵盐(Ammoniumreineckate) 硫氰酸铬 铵试剂，生成难溶性复盐 紫红色
第二节
理化性质
2. 反应原理：生成更大多分子复盐和络盐
吡咯里西啶
野百合碱 monocrotaline
第一节
生物碱结构与分类
1.吡咯衍生物 吲哚里西啶（indolizidine）衍生物
O O N N
吲哚里西啶 indolizidine
一叶萩碱 securinine
第一节
生物碱结构与分类
2. 吡啶衍生物 由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。 分：简单吡啶衍生物（结构简单，有的以液体存在） 喹诺里西啶
第三节
理化性质
四、 显色反应
◆Labat反应
5%没食子酸的醇溶液
具有亚甲二氧基结构呈翠绿色 ◆Vitali反应 发烟硝酸和苛性碱醇溶液 结构中有苄氢存在则呈阳性反应 深紫—暗红—最后颜色消失
本章内容
第一节 第二节 第三节 第四节 F 第五节
概述 化学结构及分类 理化性质 提取分离 波谱特征
第四节 提取分离
《全国医药产品大全》中收载的药物及其制剂达
六十余种
生物碱是许多药用植物与中草药的有效成分。如：
第一节
生物碱结构与分类
鸦片中的吗啡——镇痛作用
麻黄中的麻黄碱——平喘作用
长春花中的长春碱——抗癌活性 黄连中的小檗碱——抗菌消炎作用 颠茄中的 阿托品——解痉成分 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索， 如：
第一节
生物碱结构与分类
1.吡咯衍生物 简单的吡咯衍生物 （结构简单、数目少、活性弱）
O N Me N Me
红古豆碱 cuscohygrine
（无活性）
红古豆苦杏仁酸酯 似阿托品药物 的散瞳等作用
第一节
生物碱结构与分类
1.吡咯衍生物 吡咯里西啶（pyrrolizidine）衍生物，活性较强
Me O N Me O Me OH OH O H N O
本章内容
第一节 第二节 F 第三节 第四节 第五节
概述 化学结构及分类 理化性质 提取分离 波谱特征
第一节
生物碱结构与分类
从化学结构入手，生物碱可分为 1.杂环衍生物：指氮原子处于杂环上的 2.有机胺类：氮原子不处于环状结构上； 3.肽类生物碱：结构中含有两个以上的酰胺基，并 且大多属于大环结构，不同于生物体中的肽类成分， 因为组成的氨基酸多是不常见氨基酸如：劳纳灵、后 马林等。
CS2 麻 + CuSO4 MeOH NaOH
棕色沉淀
第一节
生物碱结构与分类
二. 有机胺类
秋水仙碱 colchicine 治疗急性痛风，并有 抑制癌细胞生长的作用
益母草碱 leonurine 对动物子宫有增加其 紧张性与节律性的作用
本章内容
F
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
化学结构及分类 理化性质 提取与分离 生物碱检识 研究实例
O O OMe N Me H O OMe O
5. 异喹啉衍生物
N
MeO
1-苄基异喹啉 1-benzyl-isoquinoline
那可丁 narcotine
存在于鸦片中，具有镇 咳作用与可待因相似， 但无成瘾性，可替代可 待因。
第一节
生物碱结构与分类
双苄基异喹啉型
唐松草碱 thalicarpine
第一节
第一节
生物碱结构与分类
一.杂环衍生物
吡咯衍生物 吡啶衍生物 莨宕烷类 喹啉类 异喹啉类 吲哚类 吖啶酮类 喹唑啉类 其它：咪唑类、嘌呤类、萜类、甾类生物碱等
生物碱结构与分类 一.杂环衍生物
第一节
1.吡咯衍生物
由吡咯或四氢吡咯衍生的生物碱。
N H 吡咯 N H 四氢吡咯
重要的分：简单的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶） 吲哚里西啶衍生物。
2. 碱性强弱的表示方法
第二节
理化性质
3. 影响碱性强弱的因素 （1）杂化方式
第二节
理化性质
3. 影响碱性强弱的因素 （2）电子效应
连接供电基团则使碱性增强。
第二节
理化性质
3.影响碱性强弱的因素 （2）电子效应
A
B
a
b
第二节
理化性质
3. 影响碱性强弱的因素 （2）电子效应 氮原子附近若有吸电基团，碱性减弱。
4. 喹啉衍生物
4 3
N
1
2
OCH3
N
H H
N
O
喜树碱 camptothecine 治白血病和直肠癌
白鲜碱
第一节
生物碱结构与分类
5. 异喹啉衍生物
分：1-苄基异喹啉型
双苄基异喹啉型
原小檗碱型
阿朴芬型 原阿朴芬型 吗啡烷及莲花氏烷型 普托品型 异喹啉 isoquinoline
第一节
生物碱结构与分类
第一节
生物碱结构与分类
植物古柯中的有效成分古柯碱（cocaine）
虽有很强的局部麻醉作用，但是毒性较大，久用容 易成瘾将其结构进行进行修饰－－－普鲁卡因
COOCH3 H N CH3 O O
NH2
C2H5 N C2H5 O O
古柯碱 cocaine （可卡因）
普鲁卡因 procaine (合成品)局麻药
土藤碱 tuduranine
第一节
生物碱结构与分类
原阿朴啡型
原阿朴啡 proaporphine
Stepharine （存在于千金藤中）
第一节
生物碱结构与分类
N
10 1 2 3 11 12 4 9 14 13 5 8 15 6 7 16
吗啡烷型与莲花氏烷型
吗啡烷
morphanes
吗啡碱 morphine
第一节
生物碱结构与分类
二. 有机胺类
氮原子不结合在环内的一类生物碱，如：
1R,2S
麻黄碱
1S, 2S
伪麻黄碱
ephedrine
pseudephedrine
第一节
生物碱结构与分类
二. 有机胺类
麻黄碱的特点: 游离时可溶于水，能与酸生成稳
定的盐，有挥发性，不易与大多数生物碱沉淀试剂反 应生成沉淀，因此可通过下面反应鉴别。
第十章
生 物 碱
（Alkaloids）
本章内容
F 第一节
第二节 第三节 第四节 第五节
生物碱结构与分类 理化性质 提取与分离 生物碱的检识 研究实例
第一节
生物碱结构与分类
1806年德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡 碱 (morphine) 作为开始。 到目前为止已报道的并且结构清楚的已达13万种。
第二节
理化性质
1.沉淀试剂 金属盐类： 碘-碘化钾（Wagner）KI-I2 棕褐色沉淀 碘化铋钾（Dragendoff）BiI3×KI 红棕色沉淀 碘化汞钾（Mayer试剂）HgI2×2KI 类白色沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解 氯化金(3%)（Suric chloride）HAuCl4 黄色晶形沉淀
N
N
吡啶
喹诺里西啶
第一节
生物碱结构与分类
2. 吡啶衍生物
OMe Me N Me N Me CN N O O NH
猕猴桃碱 actin金雀花碱
cytisine
第一节
生物碱结构与分类
2. 吡啶衍生物 喹诺里西啶生物碱数目不多，中药苦参中大多属 于此类
O N O N
N
青藤碱 sinomenine
第一节
生物碱结构与分类
莲花氏烷型
莲花宁碱
第一节
生物碱结构与分类
普罗托品碱型
普罗托品碱 protopine
第一节
生物碱结构与分类
6. 菲啶（phenanthridine）衍生物 属异喹啉类衍生物，重要的类型有： 苯骈菲啶类 吡咯骈菲啶类
菲啶
苯骈菲啶 benzo-phenanthridine
第二节
理化性质
碱性强弱顺序：
氨
N OH >
+
-
O N H
N H >
NH2
> N > Ar-NH2 > 叔胺 芳胺
季铵
仲胺
伯胺
酰胺
结构中有-COOH、Ar-OH基团，则为两性生物碱
第二节
理化性质
练习：比较碱性强弱：
第二节
理化性质
三、沉淀反应
用途：
鉴别——试管、TLC或PPC显色剂；
提取分离——检查是否提取完全。 主要内容： 1.沉淀试剂 2.反应原理 3.反应条件 4.结果判断
第一节
生物碱结构与分类
一、生物碱的定义
生物碱是指结构中含有负氧化态氮原子、 且氮原子多处在杂环上的一类碱性化合物，多数能 与酸成盐，具有较强的生理活性。
二、分布
在植物中分布较广。如双子叶植物：豆科、茄 科、防己科、罂粟科、毛茛科等。
第一节
生物碱结构与分类
三、分类方法
1.按植物来源分类； 如：黄连生物碱，长春花生物碱； 2.按化学结构分类； 如：异喹啉生物碱 3.按生源结合化学分类； 如：来源于鸟氨酸的吡咯生物碱。 有机胺类生物碱；
玫瑰树碱 ellipticine 抗癌作用，低毒。
第一节
生物碱结构与分类
9. 咪唑（imidazole）衍生物
咪唑 毛果芸香碱 pilocarpine 治疗青光眼
第一节
生物碱结构与分类
10. 喹唑酮（quinazolidone）衍生物