第三章苯丙素类1

第二节 香豆素 二、香豆素的理化性质
（一）性状 （二）溶解性 （三）内酯的性质 （四）呈色反应
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质
㈠性状 游离状态——
结晶形固体，有一定熔点； 大多具有香气；具有升华性质 分子量小的有挥发性（可随水蒸汽蒸出） UV下显蓝色荧光，碱液中荧光增强 成苷——粉末状，大多无香味、无挥发性、不能升华。
第一节 苯丙酸类
一、基本结构——酚羟基取代的芳香环与丙 烯酸。 多具有C6-C3结构的苯丙酸类。
常见的苯丙酸类成分：
R1 R2
桂皮酸
COOH
对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸
异阿魏酸
R1 H OH OH OH
OCH3
R2 H H OH
OCH3 OH
HOOC
苯丙酸类
O OC
OH OH
OH
OH
OH
绿原酸（chlorogenic acid） 绿原酸是金银花抗菌、利胆的 有效成分。
代，其内酯环碱化开环后，可与Gibb’s试剂、 Emerson试剂反应。机制如下：
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质
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。
H O
H+ C l N
B r
p H 9 ~ 1 0
OO
H O N H2.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 )
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质
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6-位上没有取
碱性溶液中： 含羟基香豆素紫外光谱红移。
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（一）紫外光谱 （二）红外光谱 （三）1H-NMR （四）13C-NMR （五）质谱
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（二）红外光谱 3175 ~ 3025 cm-1—— C-H 伸缩振动 1750 ~ 1700 cm-1—— 内酯环羰基伸缩振动 1680 ~ 1660 cm-1 ——内酯环羰基伸缩振动 （羰基附近有羟基与其形成分子内氢键） 1270 ~ 1220 cm-1，1100 ~ 1000 cm-1 —— 内酯环强吸收 1660 ~ 1600 cm-1—— 苯环出现3个较强峰
OO
9'
8' 98
β
7'
3
2 1 7α
2'
1' 6'
4
6 3'
5'
5
4'
本章内容
概述 第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素 第三节 木 脂 素
概述
定义： 一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。
这类成分包括：
—— 苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆
素、木脂素、黄酮、木质素等。
本章内容
概述 第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素 第三节 木 脂 素
依据——内酯遇碱能皂化，加酸能恢复的性质。
2.层析方法（常用）
❖ 柱色谱 吸附剂——硅胶、酸性或中性氧化铝
洗脱剂——石油醚－乙酸乙酯、石油醚－丙酮、 氯仿－丙酮、氯仿－甲醇等
❖ 制备薄层色谱 ❖ 高效液相色谱
显 色——可观察荧光 极性小 正相 香豆素苷 反相
第二节 香豆素
一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的提取分离 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性
第二节 香豆素
一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的提取分离 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
香豆素母核为苯骈α-吡喃酮。环上常有取代基。
COOH OH
顺邻羟基桂皮酸
5
4
6
3
2
7
OO
8
1
香豆素
其中被药典收载的有秦皮、白芷、独活、前胡、菌陈、补骨脂等
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈡溶解性 游离—— 能溶于沸 H2O，不溶或难溶冷 H2O， 可 溶 MeOH 、 EtOH 、 CHCl3 和 乙 醚 等 溶 剂 。 成苷—— 溶于H2O、OH-/H2O、MeOH、EtOH等。 难溶极性小的有机溶剂。
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质 ㈢碱水解反应（内酯性质）
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢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：
异 戊 烯 基 6位 取 代
HO
OO
伞形花内酯
通常将香豆素分为四类：
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
㈠简单香豆素类 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins)
(线型和角型) ㈢吡喃香豆素类
(pyranocoumarins) (线型和角型) ㈣其他香豆素类
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
㈠简单香豆素类
只有苯环上有取代基的香豆素。
取代基：
MeO
OO
当归内酯 (ang elico ne)
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
㈠简单香豆素类 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins)
(线型和角型) ㈢吡喃香豆素类
(pyranocoumarins) (线型和角型) ㈣其他香豆素类
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 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。
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（一）紫外光谱 （二）红外光谱 （三）1H-NMR （四）13C-NMR （五）质谱
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（一）紫外光谱
母核上无含氧官能团取代时： 274 nm——苯环 311 nm——吡喃酮环
有含氧取代时： 最大吸收将发生红移。 217nm和315～330nm强峰 240nm和255nm弱峰
异 戊 烯 基 8位 取 代
HO
OO
HO
O
4' 3'
2' O 1'
OO
OO
花椒内酯
线 型 ： 6,7-吡 喃 骈 香 豆 素 型
环
合
HO
OO
的
形
成
过
程
O
OO
OH
1'
邪蒿内酯 O
OO
2' 4'
3'
角 型 ：7 , 8 - 吡 喃 骈 香 豆 素 型
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 ㈢吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型)
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR
当C7-OR、C8或C6烷基取代时：
H
H
C5-H ~7.3
d, J =9 Hz
㈣其他香豆素类
指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包 括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基：苯基、 羟基、异戊烯基等。
OMe
HO MeO
MeO
MeO OO
OO
黄檀内酯
rutaculin
MeO OO
OO OMe
OMe
kotamin（二聚体）
第二节 香豆素
一、香豆素的结构类型 二、香豆素的理化性质 三、香豆素的提取分离 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性
少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：
O
MeO
OO
别美花椒内酯
O
O
OO
dipetalolactone
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
㈠简单香豆素类 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins)
(线型和角型) ㈢吡喃香豆素类
(pyranocoumarins) (线型和角型) ㈣其他香豆素类
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
O H-
+
OO
H
OH ， 长时 间 or UV
COOO 顺式 邻 羟 基 桂皮 酸 的 盐
COO-
+
H
O
COOH
OH 反式 邻 羟 基 桂皮 酸
第二节 香豆素 二、香豆素的化学性质
（四）呈色反应
1.异羟肟酸铁反应（识别内酯）
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。
羟基、烷氧基、苯基、异戊烯 基等。
HO
OO
7-羟 基 香 豆 素
由 于 绝 大 多 数 香 豆 素 在 C7 位都有含氧官能团存在，因此，
7-羟香豆素可以认为是香豆素 类成分的母体。
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 以异戊烯基取代为例：（从生物合成途径来看）
HO
OO
OH-
-
-
O
O OO - O OO
O
O -
B r
N
B r O B r
O
N
B r O B r
Emerson反应：符合以上条件的香豆素的碱性溶液中，加入
2%的4-氨替比林和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
[O] K3Fe(CN)6
N
CH3
O
N N
CH3
氨基安 替比林
（红色）
第二节 香豆素
二、苯丙酸类及其衍生物的理化性质
1、鉴别反应 ① 1～2%FeCl3/MeOH溶液（酚羟基） ② Pauly试剂：重氮化的磺胺酸 ③ Gepfner试剂：1%亚硝酸钠溶液与相同
体积10%的醋酸混合，喷雾后，在空气中 干燥，再用0.5mol/L的荷性碱甲醇溶液 处理。
④ Millon试剂：在紫外线下，这些化合物为 无色或具有蓝色荧光，用氨水处理后呈蓝色或 绿色荧光。 3、苯丙酸类物质的光谱学鉴定 ① 在中性溶液中，苯丙酸类的UV与其酯或苷 相似； ② 于苯丙酸类物质中加入醋酸钠后，其UV谱 带紫移；相反，若加入乙醇钠，则红移。
呋喃香豆素类成分生物合成途径：
异 戊 烯 基 6位 取 代
HO
OO
伞形花内酯
异 戊 烯 基 8位 取 代
环
HO
OO
合
的
HO
形
成
O
OO
过
程
补骨脂内酯
O
OO
线型：补骨脂内酯型
6,7-呋 喃 骈 香 豆 素 型
HO
OO
O HO
OO
白芷内酯 O
OO
角型：异补骨脂内酯型 7,8-呋 喃 骈 香 豆 素 型
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（一）紫外光谱 （二）红外光谱 （三）1H-NMR （四）13C-NMR （五）质谱
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR 环上质子由于受内酯羰基吸电子共轭效应
因此：
++
-
-
C3、 C6、 C8-H在 较 高 场
+ -
O O C4、 C5、 C7-H在 较 低 场
O OO
7位
8位
6位
-
OO
3位
从上看出，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，而属于第四类型）
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型 如：属此类型的香豆素化合物
O O Me
MeO
O O MeO
O
O
7-甲 氧 基 香 豆 素 ( h ern iarin )
欧 芹 酚 7-甲 醚 (o sth o le )
一、香豆素的结构类型 二、香豆素的化学性质 三、香豆素的提取分离 四、香豆素波谱学特性 五、香豆素的生物活性
第二节 香豆素
(一）提取
三、香豆素的分离方法
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 正丁醇
第二节 香豆素 三、香豆素的分离方法 (二）分离 1.酸碱分离法（少用）
③ 在碱性溶液中，苯丙酸类的UV与其酯存在 明显差别。
三、苯丙酸类典型物质—丹参素
1、丹参素甲是D-（+）-β-（3，4-二羟基苯基） 乳酸，属于苯丙酸类，丹参素乙则是丹参素甲 的三聚体，丹参素丙是丹参素甲的二聚体。 2、丹参素甲可进一步通过成盐而得到纯化， 而且增加了稳定性。
本章内容
概述 第一节 苯丙酸类 第二节 香 豆 素 第三节 木 脂 素
㈡呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) 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
酸性条件（H+）→ 吡喃环
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
㈠简单香豆素类 ㈡呋喃香豆素类(furocoumarins)
(线型和角型) ㈢吡喃香豆素类
(pyranocoumarins) (线型和角型) ㈣其他香豆素类
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR 当C3、C4位未取代时：
H H
C3-H 6.1~6.4 d,J3,4=9.5Hz
O O C4-H 7.5~8.3 d,J3,4=9.5Hz
当C3或C4取代时：
(R)
H (H)
Rபைடு நூலகம்
C3或C4-H——1H, S 峰信号
OO
第二节 香豆素 四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR 当C7-OR时：
C 7 - O R
C 3-H-0 .1 7p p m
H H
+ RO
H
H H
+-
OO
C3-H ~6.23 d,J3,4=9.5Hz C4-H ~7.64 d,J3,4=9.5Hz
C5-H C6-H C8-H
7.7 d, J=9 Hz 6.9 dd, J=9,2.5Hz 7.0 d, J=2.5Hz