第七章香豆素类化合物
香豆素类的名词解释
香豆素类的名词解释香豆素(Coumarin)是一类天然存在的化合物,其独特的芳香和味道使其被广泛应用于食品、香水、草药和医疗领域。
它是一种蓝色荧光晶体,常见于某些植物和真菌中。
本文将对香豆素类化合物的来源、性质、应用和潜在风险进行解释,并介绍一些与香豆素相关的有趣事实。
来源首先,让我们来了解香豆素类化合物的来源。
它存在于多种植物中,包括香草、黄连木、苦楝木和典型的扁和潺潺声。
此外,真菌如紫穗槐霉和镉槐霉也是香豆素的产生者。
香豆素通过植物的新陈代谢和真菌的天然代谢产生,通常存在于植物的叶子、根、果实和树皮中。
性质香豆素是一种芳香酮类化合物,化学式为C9H6O2。
它有独特而温和的草木香味,很多人对这种香气非常喜爱。
香豆素在常温下是固体,溶于乙醇和氯仿等有机溶剂中。
它的熔点为68-70°C,沸点为302°C。
此外,香豆素还显示出一定的荧光特性,可被紫外线激发,并发出明亮的蓝色荧光。
应用香豆素广泛应用于食品、香水、草药和医疗领域,赋予产品特殊的香味和草木香气。
在食品行业,香豆素作为一种香料添加剂,常用于制作巧克力、香精、糖果和各种甜点,以增加其香气和风味。
此外,香豆素也被用于草药和传统医学中,被认为具有抗炎、抗血栓、抗氧化等药理作用。
在香水和化妆品行业,香豆素常用于调配芳香剂和香水,在产品中赋予持久的草木香气。
潜在风险尽管香豆素具有众多应用和美妙的香气,但过量摄入可能会导致一些潜在风险。
研究发现,长期暴露在高浓度的香豆素中,可能增加肝脏损害的风险。
此外,某些个体可能对香豆素过敏,导致皮疹、过敏性紫癜等过敏反应。
因此,合理使用香豆素类化合物非常重要,同时建议不要超过每日摄入限制。
有趣事实除了解释香豆素的来源、性质、应用和潜在风险,这里还有一些与香豆素相关的有趣事实。
首先,香草(香草味)中的香气主要由香豆素和香兰素共同贡献。
其次,恩氏椴树是世界上唯一一种含有香豆素的植物,它的叶子和树皮中含有丰富的香豆素。
香豆素类化合物的基本碳架
香豆素类化合物的基本碳架1. 什么是香豆素类化合物?说到香豆素,很多人可能会想起那种淡淡的香味,像是走在花园里,空气中飘荡着花香。
这种神奇的化合物其实不光只有香味,背后还有一整套复杂的化学结构,简直就像是一部精彩的小说,扣人心弦。
香豆素类化合物主要是由一个基本的碳架构构成,这个框架就像是房子的骨架,把一切都撑起来。
那么,这个碳架到底是个什么鬼呢?1.1 基本的碳架构在化学的世界里,碳就像是一位万事通,能和其他元素搭配出各种各样的组合。
香豆素的基本结构由一个香豆素环和一个羰基组成。
乍一看,可能觉得这就像是做菜时的基本调料,没什么特别的,但你要知道,这个架构决定了香豆素的性质和功能,就像一个厨师的手艺,稍微变动一下,味道就大不相同。
1.2 香豆素的多样性说到香豆素,别以为它只有一种样子哦!实际上,香豆素类化合物有好几种不同的类型,真是让人眼花缭乱。
有的香豆素会被用在香水和化妆品里,给人带来清新宜人的感觉;有的则被广泛应用在医学领域,甚至能用于抗炎和抗肿瘤的研究。
就好比同一个家族里,叔叔、阿姨、哥哥、姐姐都有不同的性格,每个人都在自己的领域发光发热。
2. 香豆素的来源那么,香豆素是从哪里来的呢?这就得提到一些植物啦!我们常见的很多植物中都含有香豆素,像是香草、胡椒和一些药用植物。
其实,香豆素的出现是大自然的一个小秘密,植物通过合成香豆素来吸引授粉者或者抵御一些害虫,真是聪明绝顶。
这种“天然武器”的存在,让植物在竞争中占据了有利地位,简直是生物界的小精灵。
2.1 生态作用香豆素不仅对植物自身有帮助,还在生态系统中发挥了重要作用。
通过吸引昆虫和其他动物,香豆素帮助植物进行繁殖。
而在某些情况下,香豆素还可以抑制周围植物的生长,保持生态平衡。
就像我们常说的“能者多劳”,植物们各司其职,各自发挥着自己的作用。
2.2 人类的利用香豆素不仅对植物有利,对人类也同样重要。
古代的药方中就有用香豆素作为药材的记录,现代科学研究也发现香豆素具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等多重功效。
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。
香豆素类化合物的应用研究进展
216科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2010 NO.32SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION学 术 论 坛香豆素(coumairn)类化合物是一类具有芳香气味的天然产物,是重要的药用天然活性化合物。
香豆素广泛存在于高等植物的次生代谢产物,尤其是芸香科和伞型科,1820年,VOGEL发现了第一个天然香豆素,从此香豆素类化合物引起了植物化学家极大的兴趣,许多有生理活性的香豆素类化学物也相继被发现。
香豆素在植物体内的存在形式多样,大部分以单香豆素形式存在,少部分以双分子或三分子的聚合物形式存在。
香豆素化合物单体的结构如图1。
香豆素化合物由于存在C3-C4双键、CO双键及内酯结构,是一类具有广阔应用范围的有机化合物。
首先,香豆素及其衍生物在可见光区范围内具有很强的荧光性,这样使得他们可作为激光燃料和非线性光学生色团,是很好的荧光增白剂、激光燃料、荧光探针及非线性光学材料;其次,大多数类香豆素类化合物都具有明显的生物活性,有抗凝结,抗癌症及抗HIV等作用。
近年来香豆素类化合物被广泛应用在香料工业、医药工业及农药工业等方面,广大科研工作者对一系列结构新颖、具有学术价值的和应用前景的香豆素化合物进行了大量的研究。
1 香豆素类化合物作为染料的研究进展香豆素及衍生物主要用作荧光溶剂染料、荧光有机颜料和激光染料。
这类激光染料的特性是具有极高的荧光效率、Stokes位移大、随溶液的pH值增高激光波长红移,它们主要用于水下电视、通讯、照明、监视、测距等,尤其在军事上也有应用,所以近些年来研究香豆素类激光染料的合成、应用、新品种的开发的文献很多。
在香豆素类染料的合成方面,1982年Bayer公司的Seng Folrin,1991年前苏联的Knopachev A.V.,1992年乌克兰的TolmachevaV.S.,先后分别合成了结构不同的香豆素类荧光染料。
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2021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。
第七章 香豆素习题
第七章 香豆素习题单项选择题1.鉴别香豆素首选的显色反应为( )A. 三氯化铁反应B. Gibb ’s 反应C. Emerson 反应D. 异羟肟酸铁反应E. 三氯化铝反应2.游离香豆素可溶于热的氢氧化钠水溶液,是由于其结构中存在( )A. 甲氧基B. 亚甲二氧基C. 内酯环D. 酚羟基对位的活泼氢E. 酮基3.香豆素的基本母核为( )A. 苯骈α-吡喃酮B. 对羟基桂皮酸C. 反式邻羟基桂皮酸D. 顺式邻羟基桂皮酸E. 苯骈γ-吡喃酮4.下列化合物属于香豆素的是( )A. 七叶内酯B. 连翘苷C. 厚朴酚D. 五味子素E. 牛蒡子苷5.7-羟基香豆素在紫外灯下的荧光颜色为( )A. 红色B. 黄色C. 蓝色D. 绿色E. 褐色6.香豆素与10%浓度的碱长时间加热生成的产物是( )A. 脱水化合物B. 顺式邻羟基桂皮酸C. 反式邻羟基桂皮酸D. 脱羧基产物E. 醌式结构7.有挥发性的香豆素的结构特点是( )A.游离简单香豆素B.游离呋喃香豆素类C.游离吡喃香豆素D.香豆素的盐类E.香豆素的苷类8.香豆素及其苷发生异羟肟酸铁反应的条件为( )A.在酸性条件下B.在碱性条件下C.先碱后酸D.先酸后碱E.在中性条件下9.中药补骨脂中的补骨脂内脂具有( )A . 抗菌作用B . 光敏作用C . 解痉利胆作用D . 抗维生素样作用E . 镇咳作用10.能与Emerson 试剂反应的成分是( ) O O H O葡萄糖O O O H O H O O O O HA B C O O H O CH 3 O OHD E【参考答案】1-5 DCAAC 6-10 CACBE。
香豆素类化合物的体内代谢研究进展
香豆素类化合物的体内代谢研究进展雷震;马卫东;於凯芹;杨光义;张晨宁;魏晋宝;张永红【摘要】Coumarins, the components of Chinese herbal medicine, have multiple obvious biological activities. Document and literature about coumarins reported in recent tears were analtzed, concluded and summarized in the paper. Especiallt, pharmaceutics research advances of coumarin compounds in vivo were speciallt analtzed. It will lat the foundation of clinical rational use of drugs and design of appropri-ate dosage forms.%香豆素类化合物是中草药中一类重要成分,具有明显的药理活性。
该文就近几年国内外关于香豆素类的文献资料进行分析、归纳和总结,对其药代动力学研究进展进行了相关分析,对香豆素类化合物的药代动力学的研究,将有利于临床用药指导和适宜剂型设计,为合理用药奠定基础。
【期刊名称】《中国药业》【年(卷),期】2016(025)023【总页数】4页(P5-8)【关键词】香豆素;代谢;药代动力学【作者】雷震;马卫东;於凯芹;杨光义;张晨宁;魏晋宝;张永红【作者单位】湖北省十堰市太和医院·湖北医药学院附属医院,湖北十堰 442000;湖北省十堰市太和医院·湖北医药学院附属医院,湖北十堰 442000;湖北医药学院药学院,湖北十堰442000;湖北省十堰市太和医院·湖北医药学院附属医院,湖北十堰 442000; 湖北医药学院·湖北省药用植物综合利用工程技术研究中心,湖北十堰 442000;湖北省十堰市太和医院·湖北医药学院附属医院,湖北十堰 442000;湖北省十堰市太和医院·湖北医药学院附属医院,湖北十堰 442000;湖北省十堰市太和医院·湖北医药学院附属医院,湖北十堰 442000【正文语种】中文【中图分类】R285;R282.71香豆素类物质是具有苯骈α-吡喃酮母核的基本骨架的邻羟基桂皮酸内酯类化合物的总称,又称双呋喃环和氧杂萘邻酮。
香豆素化合物的名词解释
香豆素化合物的名词解释香豆素化合物是一类含有香豆素骨架(2H-1-苯并[3,4]吲哚-2-酮)的化学物质。
香豆素化合物通常被发现在植物、昆虫和一些微生物中,具备具有独特的香味和药用价值。
一、香豆素化合物的化学结构和分类香豆素化合物的化学结构包含特定的苯并吲哚酮骨架,通常由两个芳环和一个氧原子组成。
根据生物合成途径和它们的功能,香豆素化合物可以分为两类:天然香豆素和合成香豆素。
天然香豆素是从植物中提取或通过微生物产生的,如某些尤加利树和烟草中的香豆素。
它们在植物和昆虫之间扮演着化学信号传递的角色,并且也常用于食品、香水和药物中。
合成香豆素是合成出来的香豆素化合物,通常用于人工合成药物、香水和食品添加剂。
合成香豆素化合物可以通过化学反应合成出具有不同结构和性质的化合物。
二、香豆素化合物的生物活性和医药应用香豆素化合物具有很多不同的生物活性,如抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤和镇痛等作用。
抗菌活性:香豆素化合物对很多细菌和真菌具有抑制作用,可以用于治疗感染性疾病。
抗炎活性:一些香豆素化合物能够减轻炎症反应并增强机体的免疫力,对于治疗炎症性疾病如风湿性关节炎和炎症性肠病具有潜在的应用价值。
抗氧化活性:香豆素化合物能够清除细胞内的自由基,减缓细胞老化和细胞损伤,对于预防和治疗氧化应激相关的疾病(如心脑血管疾病和癌症)具有潜在的保健作用。
抗肿瘤活性:某些香豆素化合物具有抗肿瘤作用,可以抑制肿瘤细胞的增殖和转移,有望成为治疗癌症的潜在药物。
镇痛活性:一些香豆素化合物对于缓解疼痛有一定的效果,被广泛应用于止痛药和局部麻醉剂中。
除了医药应用之外,香豆素化合物还广泛用于香料、化妆品和食品添加剂中,为产品赋予独特的香味和口感。
三、香豆素化合物的衍生物和合成方法通过对香豆素分子结构的改造,可以合成出一系列具有不同化学和生物活性的分子。
常见的香豆素化合物衍生物包括甲基化、氧化、取代和环化等反应来引入其他官能团,增加其生物活性和化学稳定性。
7.第七章 香豆素类化合物
四、香豆素类药 物疗效学习
煮绿豆汤别扔掉豆皮
绿豆皮里含有大量的抗氧 化成分,还有生物碱、豆 固醇、香豆素、强心甙, 以及大量的膳食纤维等。 正是豆皮中的活性物质起 到清热解毒,防暑降压的 功效。同时,还能抑制多 种癌细胞的生长。
白癜风
白癜风中医称为白癜、白驳、 白驳风。白癜风是一种获得 性皮肤色素脱失性疾病,表 现为局部或泛发性色素脱失。 发病率约为0.5%-2%,世界 各地均有产生。本病可累及 所有种族,一般肤色浅的人 发病率较低,肤色较深的人 发病率较高。
香豆素的生物活性
1.低浓度可刺激植物发芽和生长作用;
高浓度则抑制
2.光敏作用:可引起皮肤色素沉着;补骨 脂内酯治白斑病
3.抗菌、抗病毒作用:蛇床子抑制乙肝
表面抗原;
4.平滑肌松弛作用:滨蒿内酯具有
松弛平滑肌作用; 5.抗凝血作用:双香豆素具有抗凝血
作用。
6.肝毒性:有些香豆素对肝有一定 的毒性,例如黄曲霉素可致癌。
白癜风可诱发 多种疾病,如 恶性贫血、斑 秃、银屑病、 恶性肿瘤、支 气管哮喘、类 风湿关节炎和 白内障等疾病。
补骨脂
牛皮癣(银屑病)
古希腊人认为银屑 病是众神的诅咒,并强 迫银屑病患者摇铃,以 防被传染。可知的名人 中林彪、斯大林和曾国 藩患有此种疾病。曾国 藩患有严重的银屑病, 每晚要婢女为他搔痒方 能入睡,终身未能痊愈。
游离—能溶于沸水,不溶或难溶冷水,
可溶于苯、甲、乙醇、三氯甲烷和乙
醚等溶剂。
成苷—易溶于H2O、甲、乙醇等。
难溶苯、三氯甲烷和乙醚等极性小的有机溶剂。
第三节 香豆素的理化性质
(一)性状 (二)溶解性 (三)碱水解反应和内酯性质
㈢碱水解反应(内酯性质)
第七章 第一节 认识香豆素
二、理化性质
(二)溶解性
香豆素苷 :亲水性,易溶于水、甲醇、乙醇,难 溶于:苯、乙醚、三氯甲烷等极性小 的有机溶剂。 游离香豆素:亲脂性,易溶于:甲醇、乙醇、三 氯甲烷、乙醚、苯等有机溶剂,也溶 10 于沸水。难溶于:冷水
10
第一节 认识香豆素
二、理化性质
(三)内酯的性质 分子中有内酯环,在稀碱中能水解开环,生成易溶于 水的顺式邻羟基桂皮酸盐,酸化后又可环合生成原来的香 豆素而沉淀析出。故香豆素类成分易溶于碱水而难溶于酸 水,可采用碱溶酸沉法提取香豆素类化合物。
二、理化性质
(四)荧光性
羟基香豆素在紫外光下大多显蓝色或
蓝绿色荧光
香豆素类成分的荧光性强弱还与羟基
数目及所处位置有关。 C7-羟基香豆素有强 13
烈的蓝色荧光。
13
第一节 认识香豆素
三、检识反应
(一)异羟肟酸铁反应(内酯的颜色反应)
1mol/L盐酸羟胺甲醇液 异羟肟酸 OHˉ
供试液
1%三氯化铁溶液 H+
6 7 8
顺式邻羟基桂皮酸
3
香豆素
第一节 认识香豆素
Байду номын сангаас
一、结构与分类
2.结构类型:
(1)简单香豆素类
(2)呋喃香豆素类 (3)吡喃香豆素类 (4)其他香豆素类
4
4
第一节 认识香豆素
简单香豆素类
特点: 只有苯环上有取代基的香豆素,大 多在7-位有含氧基存在。
HO
HO O O
5
HO
O
O
7-羟基香豆素
七叶内酯
5
第一节 认识香豆素
呋喃香豆素类
线型呋喃香豆素类 角型呋喃香豆素类
第七章香豆素(1)
香豆素苷---溶于水、甲醇、乙醇,难溶于氯仿、 乙醚。
- 20--20 -
• 3.小分子游离香豆素具有的性质包括( ) • A.有香味 B.有挥发性 C.升华性 • D.能溶于乙醇 E.可溶于冷 水
- 21--21 -
第三节 理化性质
三.内酯性质和碱水解反应:
香豆素的α-吡喃酮环具有α,β-不饱和内酯性质,在稀碱液中会逐渐水解生成 顺邻羟桂皮酸的盐,而顺邻羟桂皮酸不易游离存在,其盐的水溶液经酸化即闭 环恢复成内酯。这个闭合过程极易发生,常用于香豆素类化合物的提取分离。 注意:碱液的浓度,不能长时间加热,防止内酯环的破坏。 香豆素如果和碱液长时间加热,水解产物顺邻羟桂皮酸衍生物则发生异构化, 转变成反邻羟桂皮酸的盐,再经酸化也不再发生内酯化闭环反应。
一般酚羟基数目越多,颜色越深
- 27--27 -
• 12.香豆素及其苷发生异羟肟酸铁反应的 条件为( ) • A.在酸性条件下 B.在碱性条件 下 C.先碱后酸 • D.先酸后碱 E.在中性条件下
- 28--28 -
• 2.重氮化试剂反应 • 酚羟基的邻位或者对位没有被取代能与重氮化试剂 反应生成红色或者紫红色的偶氮化合物。
>
O O MeO O O
>
HO O O
一般 香豆素
7-甲 氧基香豆素
7-羟香豆素
ห้องสมุดไป่ตู้
- 26--26 -
第四节
化学检识
• (一)异羟肟酸铁反应: 碱性条件下,内酯开环,与盐酸羟胺中的羟基 缩合生成异羟肟酸,然后在酸性条件下与三价铁盐 络合而显红色。 + H 盐酸羟胺 OH • 香豆素 开环 缩合 异羟肟酸 Fe3+ 显红色 • (二)酚羟基反应: • 1 三氯化铁试剂反应 具酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与三 氯化铁试剂络合而产生不同的颜色(绿-蓝绿色)
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:
第七章香豆素和木质素1
与
难点
重点:结构特征和类型
难点:香豆素与碱的作用及其对结构的影响
方法
与手段
讲授
使用教材
及参考书
《天然药物化学》主编:吴剑锋出版社:人民卫生出版社
《天然药物化学学习指导》主编:吴剑锋出版社:人民卫生出版社
教案续页
教学内容
辅助手段时间分配
第七章香豆素和木脂素
第一节香豆素
概述
1、概念:天然成分中有一类苯环和3个直链碳连在一起为单位(C6-C3)构成的化合物,统称苯丙素类(phenylpropanoids)。
(2)酸的反应
①环合反应异戊烯基与相邻酚羟基成氧环。
③双键加水反应
(四)荧光性
香豆素母核本身无荧光,但其羟基衍生物再紫外灯下大多显蓝色或绿色荧光,在碱性溶液更为显著。C7位导入羟基后荧光增强,但在相邻位导入羟基后,则荧光减弱或消失,倒入非羟基取代基后荧光也减弱。
(五)显色反应
1、异羟戊酸铁反应(鉴别内酯结构)
2、类别:包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩脂、香豆素、木脂素、木质素。
3、生源途径:莽草酸途径(莽草酸为桂皮酸的前体,但同时也是酪氨酸、色氨酸的前体,后两者与生物碱的合成密切相关,命名为莽草酸途径将无法限定为仅由桂皮酸而来的苯丙素类化合物,故现多称为桂皮酸途径)
TAL在植物界的分布远比PAL有限,基本可忽略不计。
例1:丹参素甲的波谱特征
丹参素甲
三氯化铁呈黄绿色,红外显示羧基(1732,2750-2550)和羟基(3450-3150)的存在。
1HNMR数据如下:
例2:
三个芳香质子7.02,1H,d,J=1.5Hz
7.23,1H,d,J=7.9Hz
6.91,1H,dd,J=7.9,1.5Hz
香豆素类
香豆素类药物是一类含有4羟基香豆素基本结构的物质口服参与体内代谢才发挥抗凝作用的药物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了香豆素在意识到这一类物质具有抗凝作用后引起了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
香豆素类药物是一类含有4-羟基香豆素基本结构的 物质,口服参与体内代谢才发挥抗凝作用的药物, 故称口服抗凝药
天然药物化学 第七章 香豆素类化合物
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。
香豆素生物活性
1、伞形花内酯、瑞香素:抗炎、止痛 2、七叶内酯(秦皮):抗菌(细菌性痢疾) 3、亮菌甲素(假蜜环菌):利胆(胆囊炎) 4、补骨脂内酯:抗结核杆菌、治疗白斑病 5、花椒毒内酯:光敏作用(银屑病) 6、双香豆素:抗维生素K作用,临床上作为
香豆素类化合物
第五节 提取与分离
一、常用的提取方法
(一)溶剂提取法 1、有机溶剂提取法: ➢游离香豆素极性小(亲脂性有机溶剂:三氯甲
烷、苯、乙醚) ➢香豆素苷极性大(亲水性溶剂:水、甲醇、
乙醇) 2、系统溶剂提取法:常用石油醚、苯、EtOAc、
丙酮和甲醇依次萃取。 ➢注:乙醚是多数香豆素的良好溶剂
紫苜蓿酚 存在于苜蓿、草头、三叶草等植物中, 具有抗凝血作用
第三节 理化性质
一、性 状
游离香豆素(苷元)
香豆素苷
无色或浅黄色的结晶, 粉末
有固定熔点,具香气
分子量小的有挥发性, 无香味,无挥发性和
能随水蒸气蒸馏,
升华性
并有升华性
二、溶解度性质
游离香豆素 香豆素苷
冷水
×
√
沸水
√
√
MeOH、EtOH
香豆素类化合物
第一节 概 述
从香豆素名称上可以想象
一下:
有挥发性
香: 香味
有芳香环
豆: 豆科
香豆素结构特点? 香豆素分布? 香豆素生物活性?
基本结构
香豆素是具有苯骈α -吡喃酮母核的一类化合
物的总称。
O
γβ
OO
α
苯
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。
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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。
OO
H O N H 2.HC l C O O N a O H
3 +
F e
H OO CO N HH + H
H CN OOO H
F e 1 /3
(红 色 )
二、与酚类试剂的反应(一)
1、具有酚羟基,可与FeCl3试剂产生颜色反应;
因此香豆素类化合物的骨架结构为:C6-C3
以下结构属于
练习
5 6
7 8
O
4
3O
5
2
6
OO
1
7
8
5
4
6
3
7
2O OO
8
1
4 3
2
OO
1
简单香豆素 简单香豆素 呋喃香豆素
第三节 理化性质
一、性状:颜色: 形态:苷----粉末 苷元----结晶
二、溶解度性质: 三、与碱液作用: 四、荧光:
一、性 状
识方法; 了解:香豆素的生物活性、性状及分离方法。 重点难点:香豆素的结构特点、理化性质、显色反应
及提取方法等。
第一节 概 述
从香豆素名称上可以想象
一下:
有挥发
香: 香味
性
有芳香环
豆: 豆科
香豆素结构特点? 香豆素分布? 香豆素生物活性?
香豆素结构特点
香豆素是一类由顺式邻羟基桂皮酸分子内脱水
环合而成的内酯化合物。
第七章 香豆素类化合物
5 6 7
8
4
3 2
OO
1
5
6 7
O
8
4
3
2
OO
1
主要内容
导学 第一节 概述 第二节 结构与分类 第三节 理化性质 第四节 检识 第五节 提取与分离 作业
导学
学习目标: 掌握:香豆素的结构特点、内酯及酚羟基的特性、化
学检识方法、提取方法; 熟悉:香豆素的概念、存在状况、溶解规律、色谱检
第二节 结构与分类
基本结构 结构分类 结构分类说明 练习
基本结构
香豆素具有苯骈α-吡喃酮的基本母核。
O
γβ
OO
α
苯
α- 吡喃 酮
O
γ- 吡喃酮
5
4
6
3
7 8
2
O
O
1
苯骈α-吡喃酮
结构分类
一、简单香豆素(苯骈α-吡喃酮)
5
4
6
3
7 8
2
O
O
1
5
二、吡喃香豆素 6
5
4
7
6
3
O
8
7
2
5
HO
OO
8
1
三、呋喃香豆素 O
H O
H+C lN
B r
p H 9 ~ 1 0
O
O -
B r
N
B r O B r
B r
O
N
O B r
Emerson反应
Emerson反应:酚羟基的对位未被取代的香豆素的碱 性溶液中,加入2%的4-氨替比(匹)林和8%的铁氰化钾 试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。
HO
H2N
CH3
O
H + O NNCH3
2、若酚羟基的对位未被取代,可与Gibb’s试剂、 Emerson试剂反应(香豆素类化合物若6-位上没有 取代,其内酯环碱化开环后亦有此反应)
5 6 7
8
4 3
5
[OH]- 6
O 2 O [H]+ 7
1
8
4
3
OH2COOH
1
Gibb’s反应
Gibb’s反应:酚羟基的对位未被取代的香豆素乙醇溶 液在弱碱条件下,2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺试剂与酚 羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。
2、在强碱性溶液中生成反式邻羟基桂皮酸,失去可逆性
3、与浓碱性一起煮沸,则内酯环分解成酚类或酚酸类。
5
[H +] - H 2O 6
4
3 浓 [O H -]
COOH [O H -] 7
OH
8
2
OO
1
COOH
浓 [O H -]
OH
加热
酚类+酚酸类
四、荧光
香豆素类化合物结构中有α、β不饱和双 键,形成较长的共轭体系。故在紫外光下大多 显蓝色或蓝绿色荧光。在碱液中荧光显著。
C7-OH荧光显著 C6、C8位引入-OH或其它基团荧光消失。 ?
香豆素类化合物的荧光与OH的数目有关还是与结构有
关
第四节 检识
一、化学检识: (一)异羟肟酸铁反应 (二)与酚类试剂的反应 二、色谱检识 (一)薄层色谱: (二)纸色谱:
内酯
三氯化铁
Gibb ’sEmeFra bibliotekson课堂互 动
一、异羟肟酸铁反应(内酯的显色反应)
[H +] - H 2O 6
COOH [O H -] 7 OH
顺式邻羟基桂皮酸
COOH
5
4
3 浓 [O H -]
2
OO
8
1
香豆素
(内酯)
OH
反式邻羟基桂皮酸
香豆素分布
香豆素类化合物广泛地分布于植物界,只有少 数来自动物和微生物,在伞形科、豆科、芸香 科、茄科和菊科等植物中分布更广泛。 其中被药典收载的有白芷、秦皮、独活、前胡、 补骨脂、茵陈等。 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。
[O] K3Fe(CN)6
N
CH3
O
N N
CH3
氨基安 替比林
(红色)
常见的色谱类型
➢极性吸附色谱:用于极性小的化合物的分离 硅胶:极性大 氧化铝:极性小
➢分配色谱:用于极性大的化合物的分离 ➢非极性吸附色谱:分子大小(分子量差小) ➢离子交换色谱:离子 ➢凝胶色谱:分子大小(分子量差大) ➢聚酰胺色谱:-COOH、Ar-OH、共轭体系
游离香豆素
香豆素苷
多数有完好的结晶, 粉末 具香气 分子量小的有挥发性, 失去挥发性和升华性 能随水蒸气蒸馏, 并有升华性
二、溶解度性质
游离香豆素 香豆素苷
冷水
×
√
沸水
√
√
MeOH、EtOH
√
√
碱液
√
√
CHCl3、Et2O、苯等极 √
×
性小的有机溶剂中
三、与碱液作用
内酯环
1、在碱性溶液中开环溶解
香豆素生物活性
1、七叶内酯及其苷:治疗细菌性痢疾(抗菌) 2、蛇床子素:治疗阴道滴虫、湿疹、脚癣 3、岩白菜素(矮地茶):镇咳(慢性支气管炎) 4、双香豆素:对抗维生素K的作用,临床上作为
预防血栓形成或消除血块的抗凝血药 5、补骨脂内酯:治疗白斑病 6、对人的毒性:黄曲霉素B1---肝损坏(癌变)
6 7
8
5 4
3
6
7
2
O
OO
8
41
5
3 6
2
7
OO
1
O
8
4
3
2
OO
1
4
3
2
OO
1
结构分类说明
一、简单香豆素(苯骈α-吡喃酮)
二、吡喃香豆素:C7位-OH与C6或C8位侧链 环合形成的含氧的六元环
三、呋喃香豆素:C7位-OH与C6或C8位侧链 环合形成的含氧的五元环
四、其它香豆素:与以上结构不符的,但符 合香豆素基本概念的
(一)薄层色谱
固定相: ➢以硅胶为主(香豆素及其苷多呈中性或弱酸
性) 移动相: ➢中等极性、偏酸性的混合溶剂 ➢主溶剂:苯 ➢配溶剂:甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酮 ➢另配:适量甲酸
(二)纸色谱
➢移动相: 主溶剂:水饱和的正丁醇 配溶剂:乙酸 常用:正丁醇:乙酸:水(4:1:5)
➢显色剂:紫外光、10%KOH醇溶液(喷) 异羟肟酸铁试剂、Emerson试剂