第三章苯丙素类
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第三章苯丙素类
二 、 生 源 途 征
HO
COO H
COOH HO NH 2
C O OH HO
OH OH
酪 酪六
对 二 六 对对 六 还 原 酸 葡 六 化 (C 3 单 邻邻 邻 )
shikim ic acid 六 化 (PhO H 邻 邻)
CH 2 O-glu HO HO 还 原 OH 咖 咖六 六 六化
CH 2 O H HO HO HO
UV光谱 3、UV光谱
利用诊断试剂确定OH 利用诊断试剂确定OH 中性sol： 中性sol：苯丙酸与其酯或苷类难以区分 sol NaAc → 紫移 ; NaOEt → 红移
碱性sol: 碱性sol: 酚酸与其酯类有明显的差别 sol
OH
例1：丹参素甲结构的确证： 丹参素甲结构的确证：
HO
CH2
CH COOH OH
蛇床子内酯
抗菌
Furocoumarins呋喃香豆素 （二） Furocoumarins呋喃香豆素
香豆素母核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者。 香豆素母核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者。成环 有时还伴随着失去3 后，有时还伴随着失去3个C。 线 型 linear coumarin （ 6 ， 7— 呋 喃 香 豆 素 型 ） ： 呋喃环与香豆素母核在6 位并合，三个环成一直线； 呋喃环与香豆素母核在6，7位并合，三个环成一直线； 角型angular coumarin（ 呋喃香豆素）： 角型angular coumarin（7，8—呋喃香豆素）： 呋喃香豆素 呋喃环与香豆素母核在7 位并合，三个环成一折角线。 呋喃环与香豆素母核在7，8位并合，三个环成一折角线。
CH2OH OH OH O O
OMe 仙仙眼萘 萘
苯丙素类
1' O 2' 3' 4' O O
邪蒿内酯 角型： 7,8-吡喃骈香豆素型
O O O O
O OR 2
O
在 花佛 佛 (细细花病病) 细 R 1O OR 2
OR 1 顺顺顺佛佛(普普具有普 普 脉脉脉病病, 有有活活 ,OR 为顺顺) 的的:OR 1 2
O O O 线 线二 线 线 线线 线 欧 (有铁有铁Ca 2+拮有病 有 病 , 对 对抗 对 对 病对 疗 有疗 在 疗 疗)
1. 以游离香豆素形式存在； 以游离香豆素形式存在； 2. 以香豆素苷形式存在。 以香豆素苷形式存在。
O O
COOH
[
COOH OH
]
O
O
一 结构分类
1.简单香豆素：只在苯环上有取代基 简单香豆素 只在苯环上有取代基
gluO HO O O HO O O
伞 键 在 佛佛 (umbelliferon)
双键
20%NaOH, 20℃ ℃ O 50%NaOH, 热
O
COOH 顺顺异 O
不可逆
OMe COOH O O 对顺异
的构佛佛
反应特点: 反应特点
4) C5上有羟基的香豆素，碱水解后酸化重新内酯 上有羟基的香豆素， 有二种可能性， 化 ， 有二种可能性 ， 反应结果趋向于生成稳定性 大的异构体。 如 C8 位有Ｃ＝Ｏ 的香豆素致C8 酰基 大的异构体 。 位有 Ｃ＝Ｏ的香豆素致 Ｃ＝Ｏ 的香豆素致 取代转化为C6酰基取代 取代转化为
形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性： 形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性： 中间体阳碳离子的稳定性 稳定→ 稳定→ 叔阳碳离子 > 仲阳碳离子 > 伯阳碳离子 ←不稳定 注意：不宜使用浓酸，否则会发生重排反应
【课件】第三章苯丙素类090928精品版
COOH OH
顺邻 羟 基桂皮 酸
54
6
3
2
7 OO
81
香豆素
生物合成途径为：桂皮酸途径
苯丙素的生源途径
苯丙素类化合物生物合成途径
莽草 酸 苯丙氨酸和酪氨酸
桂皮酸途径
苯丙酸类
香豆素类
木脂素类
第一节 苯丙酸类
基本结构——酚羟基取代的芳香羧酸。 多具有C6-C3结构的苯丙酸类。
常见的苯丙酸类：
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、香豆素的生物活性
第二节 香豆素 一、香豆素的结构类型
是顺邻羟基桂皮酸的内酯，香豆素母核 为苯骈α -吡喃酮。环上常有取代基，7-位常有 羟基或醚基。
COOH OH
顺邻 羟 基 桂皮 酸
5
4
6
3
2
7
OO
8
1
香豆素
• 部分香豆素在生物体内以邻羟基桂皮酸 甙的形式存在，酶解后甙元邻羟基桂皮 酸立即内酯化而成香豆素。
第三章
苯丙素类
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： 苯丙素是一类苯环与三个直链碳连在
一起为单元（C6-C3）构成的化合物。包括： 苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆 素、木脂素和木质素等。广义来讲黄酮也 是苯丙素的衍生物。
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。
天然药物化学第3章苯丙素类
随着人们对苯丙素类天然药物的深入 研究，其开发前景将更加广阔，有望 为人类健康事业做出更大的贡献。
研究进展
近年来，科研人员对苯丙素类天然药 物的研究不断深入，发现了许多具有 新药理活性的化合物。
在提取、分离和纯化技术方面，也取 得了很大的进展，为苯丙素类天然药 物的进一步开发和利用提供了技术支 持。
烯醇式丙酮酸提供碳架，形成苯丙氨酸。
02
苯丙氨酸的合成需要维生素B6作为辅酶，由谷氨酸脱氢酶催化 谷氨酸脱氢，生成酮戊二酸，再经过转氨酶的催化，生成苯丙
氨酸。
03
苯丙氨酸的合成过程中，需要消耗能量，由ATP提供能量。
苯丙素类的生物合成过程
苯丙素类化合物是由苯丙氨酸经过一系列酶促反应生成的，首先由苯丙氨酸转氨酶将苯丙氨酸转化为 酪氨酸，然后酪氨酸经过羟化、氧化、环化等反应，生成多种苯丙素类化合物。
物理性质
苯丙素类化合物多为固体，具 有较高的熔点和沸点。
多数苯丙素类化合物具有鲜艳 的颜色，如黄酮类化合物多为 黄色或橙色。
苯丙素类化合物大多具有特殊 的气味和味道，如香豆素类化 合物具有香豆素的特殊气味。
化学性质
苯丙素类化合物中的 碳碳双键可以发生加 成、氧化等反应。
苯丙素类化合物中的 羰基可以发生还原、 成酯等反应。
合成。
在苯丙素类的生物合成过程中，存在着负反馈调节机 制，当某一中间产物浓度过高时，会抑制相应的酶活
性，从而调节整个合成过程的速率。
除了负反馈调节机制外，还存在着正反馈调节机制， 当某一中间产物浓度过低时，会促进相应酶的合成和
活性，从而加速整个合成过程。
05
苯丙素类的药理作用与机制
抗炎作用
01
苯丙素类化合物可通过抑制炎症介质、酶和细胞因 子的产生，发挥抗炎作用。
研究进展
近年来，科研人员对苯丙素类天然药 物的研究不断深入，发现了许多具有 新药理活性的化合物。
在提取、分离和纯化技术方面，也取 得了很大的进展，为苯丙素类天然药 物的进一步开发和利用提供了技术支 持。
烯醇式丙酮酸提供碳架，形成苯丙氨酸。
02
苯丙氨酸的合成需要维生素B6作为辅酶，由谷氨酸脱氢酶催化 谷氨酸脱氢，生成酮戊二酸，再经过转氨酶的催化，生成苯丙
氨酸。
03
苯丙氨酸的合成过程中，需要消耗能量，由ATP提供能量。
苯丙素类的生物合成过程
苯丙素类化合物是由苯丙氨酸经过一系列酶促反应生成的，首先由苯丙氨酸转氨酶将苯丙氨酸转化为 酪氨酸，然后酪氨酸经过羟化、氧化、环化等反应，生成多种苯丙素类化合物。
物理性质
苯丙素类化合物多为固体，具 有较高的熔点和沸点。
多数苯丙素类化合物具有鲜艳 的颜色，如黄酮类化合物多为 黄色或橙色。
苯丙素类化合物大多具有特殊 的气味和味道，如香豆素类化 合物具有香豆素的特殊气味。
化学性质
苯丙素类化合物中的 碳碳双键可以发生加 成、氧化等反应。
苯丙素类化合物中的 羰基可以发生还原、 成酯等反应。
合成。
在苯丙素类的生物合成过程中，存在着负反馈调节机 制，当某一中间产物浓度过高时，会抑制相应的酶活
性，从而调节整个合成过程的速率。
除了负反馈调节机制外，还存在着正反馈调节机制， 当某一中间产物浓度过低时，会促进相应酶的合成和
活性，从而加速整个合成过程。
05
苯丙素类的药理作用与机制
抗炎作用
01
苯丙素类化合物可通过抑制炎症介质、酶和细胞因 子的产生，发挥抗炎作用。
天然产物化学第3章 苯丙素类
– H-4: 低场位移
• 4a-C电子云密度↑→极化 C3,4-双键
OH
+ - +
-
OO
• 5,7-二OH取代
– H-6: d, J=2 Hz – H-8: brd, J=2 Hz
• 6,7-二OH取代
– H-5: s – H-8: brs (H-4, 8-远程偶
合)
H HO
HO
OO
H
OH取代
• 组成木脂素的单位
– 桂皮酸 (cinnamic acid) – 桂皮醛 (cinnamaldehyde) – 桂皮醇 (cinnamyl alcohol) – 丙烯苯 (propenyl benzene) – 烯丙苯 (allyl benzene)
9'
8'
98
β
7'
3
2 1 7α
2'
1' 6'
4
脱氨
COOH
COOH
H
HO
NH2
L-Tyrosine L-酪氨酸
脱氨
HO
COOH
苯丙酸类 偶合
HO
OO
umbelliferone 伞形花内酯
香豆素类
HO
O HO
H
OH
matairesinol 罗汉松脂素
木脂素类
cinnamic acid 桂皮酸
苯丙素类化合物的生合成途径
葡萄糖代谢
COOH
莽草酸
HO
• 木质素：苯丙素的多聚体
3 3'
分类
• 大多采用俗名
– 例：罗汉松脂素
• 系统命名
– C8构型
– 含氧官能团位置
第三章_苯丙素类
• 3．合成：桂皮酸途径。 苯丙素类多数由莽草酸，通过苯丙氨酸 和酪氨酸，再经脱氨、羟基化、偶合等反
应形成最终产物。（见下图）
• 一、苯丙酸类
–1 结构类型 –3 香豆素的提取
• 二、香豆素类
–1 结构类型 –2 理化性质
• 三、木脂素类
–1 结构类型 –2 理化性质
第一节 苯丙酸类
• 1．基本结构：酚羟基取代的芳香环与丙烯酸构成， 多数为具有C6-C3结构。 • 常见的苯丙酸类如：
5 6 7 4 3 2
HO
8
O
1
O
伞形花内酯
• 一、结构类型
香豆素母核为苯骈α -吡喃酮。环上常有取代基。 根据取代基的类型和位置通常将香豆素分为四类：
香豆素
苯骈α-吡喃酮环上有无取代 7-羟基与6、8-异戊烯基成环情况
环合、降解
环合、不降解
简单香豆素
呋喃香豆素
吡喃香豆素
其他香豆素
成环后，常伴随失去异 戊烯基上的三个碳原子
天然药物化学
河北师范大学 曹津津
第三章
苯丙素类
(Phenylpropanoids)
• 学习要求： • 1．掌握：简单苯丙素、香豆素和木脂素的结构类 型，及其骨架形成方式。 • 2．熟悉：简单苯丙素、香豆素和木脂素类型中的 典型化合物。
概
述
• 1．定义：苯丙素类是天然成分中有一类苯 环上与三个直连碳连在一起为单元（C6-C3） 构成的化合物。 • 2．组成：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩 酯、香豆素、木脂素、黄酮和木质素等。
桂皮酸 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
天然药物化学第三章苯丙素类
征。
红外光谱法
利用红外光谱技术，测 定苯丙素类成分的官能
团和化学键信息。
X射线衍射法
通过X射线衍射技术，测 定苯丙素类成分的晶体
结构和空间构型。
03
苯丙素类的生物活性与 药理作用
抗菌与抗炎作用
抗菌
苯丙素类化合物对多种细菌、真菌和病毒具有抑制作用，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。其抗菌机 制主要是通过抑制病原微生物的细胞壁合成、影响细胞膜通透性或干扰蛋白质合成等途径实现。
酶促反应
在生物合成过程中，多种酶参与催化 反应，如苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟 化酶等，这些酶在调控苯丙素类化合 物的合成中起到关键作用。
02
苯丙素类的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、甲醇等从植物中 提取苯丙素类成分。
微波辅助提取法
利用微波的加热作用，使植物中的苯 丙素类成分快速释放，具有提取时间
抗炎药物
苯丙素类化合物具有抗炎作用， 可减轻炎症反应，对一些炎症性 疾病具有一定的治疗作用。
在保健品及功能性食品中的应用
抗氧化剂
01
苯丙素类化合物具有抗氧化作用，可有效清除自由基，延缓细
胞衰老，在保健品和功能性食品中可作为抗氧化剂使用。
营养补充剂
02
部分苯丙素类化合物具有营养保健来自用，可作为营养补充剂添抗氧化作用
清除自由基
苯丙素类化合物具有清除活性氧自由基的能力，可有效减轻氧化应激对细胞的损伤。
抑制氧化酶活性
苯丙素类化合物可抑制与氧化应激相关的酶活性，如脂质过氧化酶、黄嘌呤氧化酶等，从而降低氧化应激反应。
其他生物活性
抗糖尿病
苯丙素类化合物具有降低血糖、改善糖 尿病症状的作用，可能与调节胰岛素分 泌、增加胰岛素敏感性等机制有关。
红外光谱法
利用红外光谱技术，测 定苯丙素类成分的官能
团和化学键信息。
X射线衍射法
通过X射线衍射技术，测 定苯丙素类成分的晶体
结构和空间构型。
03
苯丙素类的生物活性与 药理作用
抗菌与抗炎作用
抗菌
苯丙素类化合物对多种细菌、真菌和病毒具有抑制作用，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。其抗菌机 制主要是通过抑制病原微生物的细胞壁合成、影响细胞膜通透性或干扰蛋白质合成等途径实现。
酶促反应
在生物合成过程中，多种酶参与催化 反应，如苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸羟 化酶等，这些酶在调控苯丙素类化合 物的合成中起到关键作用。
02
苯丙素类的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
利用有机溶剂如乙醇、甲醇等从植物中 提取苯丙素类成分。
微波辅助提取法
利用微波的加热作用，使植物中的苯 丙素类成分快速释放，具有提取时间
抗炎药物
苯丙素类化合物具有抗炎作用， 可减轻炎症反应，对一些炎症性 疾病具有一定的治疗作用。
在保健品及功能性食品中的应用
抗氧化剂
01
苯丙素类化合物具有抗氧化作用，可有效清除自由基，延缓细
胞衰老，在保健品和功能性食品中可作为抗氧化剂使用。
营养补充剂
02
部分苯丙素类化合物具有营养保健来自用，可作为营养补充剂添抗氧化作用
清除自由基
苯丙素类化合物具有清除活性氧自由基的能力，可有效减轻氧化应激对细胞的损伤。
抑制氧化酶活性
苯丙素类化合物可抑制与氧化应激相关的酶活性，如脂质过氧化酶、黄嘌呤氧化酶等，从而降低氧化应激反应。
其他生物活性
抗糖尿病
苯丙素类化合物具有降低血糖、改善糖 尿病症状的作用，可能与调节胰岛素分 泌、增加胰岛素敏感性等机制有关。
第三章 苯丙素类
第三章 苯丙素类
PHENYLPROPANOIDS
一.定义
苯丙素类是天然存在的一类含有一个 或几个C6----C3基团的酚性物质。苯 核上常有羟基或烷氧基取代。
其中最广泛分布的羟基桂皮酸类是组 成木质素的基本单位。
苯丙素类的存在关系到植物生长的调节作用 和抗御病害的侵袭作用。其具有较广泛的生 理活性，也是很受重视的一类天然成分。
制备型HPLC 对极性较强的香豆素类采用反相柱色谱（C18或 C8）有较好的分离效果 。 正相和反相色谱的区别
比较项目
固定相 流动相 流出次序
流动相极性的影响
正相色谱
极性 非(弱)极性 极性组分k’大
反相色谱
非(弱)极性 极性 极性组分k’小
极性增加，k’ 减少 极性增加，k’增大
4、酸碱分离法：
香豆素母核上C6位或C8位的异戊烯基与邻酚羟基环合 而成2，2-二甲基-а-吡喃环结构的香豆素类。 （1）线型（6，7吡喃骈香豆素）：
CH3
H3C H3C O O O
花椒内酯（Xanthyletin)
（2）角型（7，8吡喃骈香豆素）：黄曲霉素
O CH3 H3C
O
O
邪蒿内酯（Seselin）
4.其他香豆素：
伞形花内酯
（香豆素类） 木脂素
松柏醇
两分子聚合 多分子聚合 三分子聚合
倍半木脂素
木质素
第一节 香豆素 coumarins
一.定义： 香豆素是邻羟桂皮酸内酯，具芳香甜味。其结 构母核为 ： 5 4
3
6 7 8
O1
2
O
苯骈 α-吡喃酮
O
这个结构是色原酮的异构体。
（Chromone) 苯骈 γ -吡喃酮
PHENYLPROPANOIDS
一.定义
苯丙素类是天然存在的一类含有一个 或几个C6----C3基团的酚性物质。苯 核上常有羟基或烷氧基取代。
其中最广泛分布的羟基桂皮酸类是组 成木质素的基本单位。
苯丙素类的存在关系到植物生长的调节作用 和抗御病害的侵袭作用。其具有较广泛的生 理活性，也是很受重视的一类天然成分。
制备型HPLC 对极性较强的香豆素类采用反相柱色谱（C18或 C8）有较好的分离效果 。 正相和反相色谱的区别
比较项目
固定相 流动相 流出次序
流动相极性的影响
正相色谱
极性 非(弱)极性 极性组分k’大
反相色谱
非(弱)极性 极性 极性组分k’小
极性增加，k’ 减少 极性增加，k’增大
4、酸碱分离法：
香豆素母核上C6位或C8位的异戊烯基与邻酚羟基环合 而成2，2-二甲基-а-吡喃环结构的香豆素类。 （1）线型（6，7吡喃骈香豆素）：
CH3
H3C H3C O O O
花椒内酯（Xanthyletin)
（2）角型（7，8吡喃骈香豆素）：黄曲霉素
O CH3 H3C
O
O
邪蒿内酯（Seselin）
4.其他香豆素：
伞形花内酯
（香豆素类） 木脂素
松柏醇
两分子聚合 多分子聚合 三分子聚合
倍半木脂素
木质素
第一节 香豆素 coumarins
一.定义： 香豆素是邻羟桂皮酸内酯，具芳香甜味。其结 构母核为 ： 5 4
3
6 7 8
O1
2
O
苯骈 α-吡喃酮
O
这个结构是色原酮的异构体。
（Chromone) 苯骈 γ -吡喃酮
第三章 苯丙素类
第三章
苯丙素类
phenylpropanoids
本章内容
一、 二 三
概
述
、苯丙酸类 、香豆素类
四、木脂素类
概述
定义：
苯丙素是一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。
包括：
苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂 素等。广义来讲黄酮也是苯丙素的衍生物。
苯丙素类生物合成途径如下：
例:
第二节 香豆素类
OCH3
-
理化性质
OCH3
① OH H3CO O O O ②H
+
H3CO O
O H
COOH
异当归酯
3-异戊烯酰-4,6-二甲氧基-顺邻羟基桂皮酸
先进行碱水解，再进行酸化（避免长时间在碱性下 形成反邻羟桂皮酸）。
第二节 香豆素类
由于碱的浓度不同，其反应产物也不同：
理化性质
第二节 香豆素类
6 OH O O OH
COO
-
Gibb 蓝色 香豆素 Emerson 试剂与酚羟基对位活性氢综合 红色
第二节 香豆素类 Gibbs反应
Br
pH 9~10
理化性质
Br O -O N O Br O N
Br O Br
HO
Hபைடு நூலகம்
+
Cl N
Br
Emerson反应
H2N HO H CH3 N N CH 3 [O] K3Fe(CN)6 O N O N
欲获得顺邻羟桂皮酸的途径： 1.特殊结构的香豆素
理化性质
2.醚化：
1 O O
OH
-
2
H+
COOH OMe
苯丙素类
phenylpropanoids
本章内容
一、 二 三
概
述
、苯丙酸类 、香豆素类
四、木脂素类
概述
定义：
苯丙素是一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。
包括：
苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂 素等。广义来讲黄酮也是苯丙素的衍生物。
苯丙素类生物合成途径如下：
例:
第二节 香豆素类
OCH3
-
理化性质
OCH3
① OH H3CO O O O ②H
+
H3CO O
O H
COOH
异当归酯
3-异戊烯酰-4,6-二甲氧基-顺邻羟基桂皮酸
先进行碱水解，再进行酸化（避免长时间在碱性下 形成反邻羟桂皮酸）。
第二节 香豆素类
由于碱的浓度不同，其反应产物也不同：
理化性质
第二节 香豆素类
6 OH O O OH
COO
-
Gibb 蓝色 香豆素 Emerson 试剂与酚羟基对位活性氢综合 红色
第二节 香豆素类 Gibbs反应
Br
pH 9~10
理化性质
Br O -O N O Br O N
Br O Br
HO
Hபைடு நூலகம்
+
Cl N
Br
Emerson反应
H2N HO H CH3 N N CH 3 [O] K3Fe(CN)6 O N O N
欲获得顺邻羟桂皮酸的途径： 1.特殊结构的香豆素
理化性质
2.醚化：
1 O O
OH
-
2
H+
COOH OMe
第三章苯丙素类1
MeO HO O
O O O O
2、紫苜宿酚
OH CH2 O O O
OH
O
（六）、其它香豆素——不能归入 以上五类的其它香豆素成分，一般 其取代基如苯基、羟基、异戊烯基 等在α-吡喃酮环上 1、蟛蜞菊内酯
OH O
MeO
O
O
2、黄檀内酯
HO MeO O O
3、瑞香替西——抗腹水癌
O MeO H HO OMe H O
（三）、与碱的作用 香豆素的结构中具α,β－不饱 和内酯结构，在稀碱液中可水解、 开环，生成顺式邻羟基桂皮酸盐而 溶于水，如酸化则又可立即环合成 游离香豆素而沉淀析出。由于此反 应的可逆性，可用于内酯类化合物 的鉴别和提取分离。
OH O OH O
O - COO
H+
溶 于 水 （顺式 不稳定）
COO O -
2、丹参素（二个苯丙酸聚合）
OH OH
H O O COOH OH rosmarinic acid
OH
二、苯丙酸的化学性质 （一）、苯丙酸类有—COOH，大多 具有一定的水溶性 （二）、苯丙酸酯类的水溶性 （三）、苯丙酸（醇）苷类的水溶性
三、提取、分离 水提或者醇提 鉴定—UV法、FeCl3 TS、氨蒸气熏
-
+ H OH 酸 化 不能 环 合
COOH
反 式 稳定
顺式邻羟基桂皮酸盐不易游离存在，一游离， 马上环合，一般得不到顺式邻羟基桂皮酸。如果 在碱液中长时间放置或紫外光照射，顺式邻羟基 桂皮酸盐可转变为稳定的反式邻羟基桂皮酸盐， 即使酸化也不能环合。(这种情况在提取、分离中 是不希望发生的，因为加酸游离后不是原来的)
HO
O
O
根据环合位置的不同，可分为线 型和角型两种： C6－异戊烯基与C7-OH成环—— 6,7吡喃香豆素，3个环在一条直 线上（线型）
第三章苯丙素类(天然药物化学)
1.内酯性质
在稀碱中可水解开环，形成水溶性的顺式盐。在 碱性醇溶液中更容易开环，酸化，环合形成脂溶 性香豆素而沉淀析出。若在碱溶液中放置或紫外 照射，顺式转化为反式盐，酸化不环合。
一般顺式邻羟桂皮酸不容易得到，但一些特 殊结构的香豆素，可形成顺式结构。
OCH3 OCH3 O 1) OH 2) H H3CO O O H COOH
二.香豆素的理化性质
（一）物理性质 （二）化学性质 内酯的性质和碱水解反应 酸的反应 显色反应
异羟肟酸铁反应 与酚类试剂反应
（一）物理性质
性状 结晶状，淡黄色或无色，具香味。 小分子化合物有挥发性，能升华。 成苷者，多无以上特性。
溶解性
游离香豆素，不溶或难溶于冷水，可溶于沸水， 易溶于苯、乙醚、氯仿和乙醇。 香豆素苷，能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、 苯等溶剂。
苯丙酸类鉴别
1～2％FeCl3 Pauly试剂：重氮化的磺胺酸 Gepfner试剂：1％亚硝酸钠-10％醋酸(1:1) 喷雾后空气中干燥，再用0.5mol/L苛性碱甲 醇液处理. Millon试剂：在紫外线下，苯丙酸类化合物 为无色或具有蓝色荧光，用氨水处理后呈 蓝或绿色荧光。
三.苯丙素的波谱特征
O RO HO R=H R=glc O O H3CO
当归内酯
OLeabharlann O七叶内酯 七叶内酯苷
（二）呋喃香豆素类
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃 环，称呋喃香豆素，成环后常失去三个碳原子。 分为直线形和角形。
R1 R O R2 R1=R2=H R1=OCH3 R2=H R1=H R2=OCH3
降压
抗菌消炎
HO HO CH2CHCOOH OH
第三章 苯丙素类
C-8-C-8' 相连的木脂素结构骨架
木脂素是一类由苯丙素氧化聚合而成的
天然产物，通常所指是其二聚物，即两分子
的C6-C3 缩合而成▲，少数是三聚物和四聚
物。二聚物碳架多数是由侧链β碳原子C8结构类型
木脂素类化合物的主要结构类型有：
(一) 木脂素类(1ignans)；
O O
4 5 6 3 2 1 7 8 3' 4' 2 1' 6' 5' 7' 9' 8'
O
蒙蒿素
OCH3
(四) 杂木脂素
多个苯丙素单元通过C-C键相互连接可形 成多聚木脂素。木脂素与萜类、黄酮等其他类
型的化合物形成复合体构成杂木脂素。
习 题
问答题
1. 如何判断香豆素结构母核的6位是否有取 代基取代？
O O
COOH
OH OH
丹参素乙
第二节、香豆素类
香豆素(coumarin)▲：是邻羟基桂皮酸内 酯类成分的总称。
COOH OH 邻羟基桂皮酸 O O
邻羟基桂皮酸内酯
从自然界中分离得到的香豆素化合物都具有
苯骈α-吡喃酮的基本母核▲。除少数香豆素类化
合物外，其他大多数香豆素类都具有在7位连接
含氧官能团的特点。因此，7-羟基香豆素(伞形花
HO
6 7 5 4 3 2
O
6 7
OCH3
5 4 3 2
HO
8
O
1
O
H3CO
8
O
1
O
七叶内酯
当归内酯
(二)呋喃香豆素类
呋喃香豆素(Furocoumarines): 是指香豆
素母核的7位羟基与6位或者8位取代的异戊烯
第三章--苯丙素类---打印版
简 单 香豆素类 呋 喃 香豆素类 吡 喃 香豆素类 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 O O O O OMe
O OMe
O
MeO
O
O
MeO
黄檀内酯
rutaculin
kotamin（二 聚 体）
第一节 苯丙酸类
三、苯丙素的提取分离
苯丙酸类大多具有一定的水溶性，常与酚酸、鞣质、 黄酮苷混在一起。 方法：
大孔树脂、聚酰胺 、硅胶、葡聚糖凝 胶及反相色谱
第一节 苯丙酸类
四、苯丙素的波谱特征
1、1H-NMR
在δ 6.0~7.5之间，J=6~8H2 有两个二重峰和J=1~4Hz一个二 重峰。说明有两个相邻的质子和一个间位质子。 在δ 6.2~7.8之间，J=16H2 ，示存在与苯环相连的反式烯键。
第二节 香豆素 coumarins
四、香豆素的波谱学特性
紫外光谱 红外光谱 质 谱
1H-NMR 13C-NMR
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； 3. 主要裂解途径是：首先失去CO。
(碱水解反应)
呈色反应
3 在碱性条件下，香豆素类化合物的内酯环打开，与盐酸羟 胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3+ 络合呈现红 色。（异羟肟酸铁反应）
- COO O OH H
+
HONH2HCl OH
OH O COO H O
H N OH
Fe H
3+
+
OH O
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 O O O O OMe
O OMe
O
MeO
O
O
MeO
黄檀内酯
rutaculin
kotamin（二 聚 体）
第一节 苯丙酸类
三、苯丙素的提取分离
苯丙酸类大多具有一定的水溶性，常与酚酸、鞣质、 黄酮苷混在一起。 方法：
大孔树脂、聚酰胺 、硅胶、葡聚糖凝 胶及反相色谱
第一节 苯丙酸类
四、苯丙素的波谱特征
1、1H-NMR
在δ 6.0~7.5之间，J=6~8H2 有两个二重峰和J=1~4Hz一个二 重峰。说明有两个相邻的质子和一个间位质子。 在δ 6.2~7.8之间，J=16H2 ，示存在与苯环相连的反式烯键。
第二节 香豆素 coumarins
四、香豆素的波谱学特性
紫外光谱 红外光谱 质 谱
1H-NMR 13C-NMR
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； 3. 主要裂解途径是：首先失去CO。
(碱水解反应)
呈色反应
3 在碱性条件下，香豆素类化合物的内酯环打开，与盐酸羟 胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下再与Fe3+ 络合呈现红 色。（异羟肟酸铁反应）
- COO O OH H
+
HONH2HCl OH
OH O COO H O
H N OH
Fe H
3+
+
OH O
39第三章苯丙素类天然药物化学
CH3
O
O
O
CH3
CH3
7-7´
7-9´
9-9´
例:
9
9'
O
8 8' 7'
7O
O CH3O
9
OH
8 8'
7
9' O
OH 7'
O O
O
O
OH
加尔巴星
橄榄脂素
5.骈双四氢呋喃类(furofurans)
两分子苯丙素分子侧链相互连接，在7-9´和7´-9 之间形成双骈四氢呋喃环。
O
O
双四氢呋喃型木脂素
6.联苯环辛烯类
90
89
+. - CO
+. - CO
CH3O
O O CH3O
O
M+ 176 (100)
148 (82) . -CH3
C8H8O+ 120 (8)
- CO
O
O
+
133 (83)
- CO
O
+
105 (12)
C6H5+ 77 (27)
第三节 木脂素 Lignan
➢木脂素：具有苯丙烷骨架的两个结构通过其中的ˊ或 8-8ˊ-碳相连而形成的一类天然产物。多数是 二聚物，少数是三聚物和四聚物。 ➢组成单体：肉桂醇、桂皮酸、丙烯基酚、烯丙基酚
3
2
1
7 α
8
β
9γ
4 5
6
α'
β' 8'
7'
γ'9'
1'
2'
6'
3'
第3章-苯丙素类-102109
图36 苯丙素类生源示意图
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第三章
COOH
苯丙素类
COOH NH2 酪氨酸
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）
第一节
简单苯丙素类
又如迷迭香酸， 存在于许多植物中的一种多酚类芳香物质，尤其在牛 至、迷迭香、丹参、蜜蜂花和鼠尾草中浓度很高。
迷迭香酸有很强的抗氧化性，其抗氧化活力强于维生素 E 。 迷迭香酸有助于防止自由基造成的细胞受损，因此降低了癌 症和动脉硬化的风险。 主要功效： 1. 抗氧化、延缓衰老； 2. 强减肥降脂功效； 3. 治疗心血管病及抗癌； 4. 用于食品加工防腐剂。
木脂素类
O H O 9 9' H 8 8' 3' 4' OMe OH
HO
HO 4
3 OMe
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第一节
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。 1. 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， 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。
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第三章
COOH
苯丙素类
COOH NH2 酪氨酸
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）
第一节
简单苯丙素类
又如迷迭香酸， 存在于许多植物中的一种多酚类芳香物质，尤其在牛 至、迷迭香、丹参、蜜蜂花和鼠尾草中浓度很高。
迷迭香酸有很强的抗氧化性，其抗氧化活力强于维生素 E 。 迷迭香酸有助于防止自由基造成的细胞受损，因此降低了癌 症和动脉硬化的风险。 主要功效： 1. 抗氧化、延缓衰老； 2. 强减肥降脂功效； 3. 治疗心血管病及抗癌； 4. 用于食品加工防腐剂。
木脂素类
O H O 9 9' H 8 8' 3' 4' OMe OH
HO
HO 4
3 OMe
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第一节
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。 1. 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， 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。
天然药化苯丙素类
（一）简单香豆素类 是仅在苯环上有取代基的香豆素。 天然的一般在7位有-OH（或其他含氧基团） 它可认为是香豆素类化合物的基本母核。 常异在戊5烯，基6，等8基位团有取-O代H，。如-O七C叶H3内，酯-C等H2OH ，
HO
MeO
HO
OO
七叶内酯
HO
OO
OH
白蜡素
（二）呋喃香豆素类
是香豆素苯环上的异戊烯基 与邻位的7酚羟基环 合成呋喃环。
角型吡喃香豆素（7，8-吡喃香豆素） 如吡喃环被氢化，称为二氢吡喃香豆素
3'
HO
OOBiblioteka OOOHO
OO
O
OO
4' 3'
（四）其他香豆素类 异香豆素 是香豆素的异构体 在植物界中大多以双氢 异香豆素衍生物存在。 如： 茵陈内酯
HO
HO
O O
O O
CH2CCCH3 O O 茵 陈内 酯
双香豆素类 它是由两分子香豆素 聚会而成。 有的也可形成三聚物。 如：双七叶内酯
香豆素分子在碱性条件下内酯环水解，产生的酚 羟基，如果其对位( 即C6)无取代，有阳性反应
Br
PH9-10
HO
H + Cl-N
O
Br
Br
Br
-O
N
O
O
N
O
Br
Br
4，Emerson 反应 Emerson试剂由 4-氨基安替比林和铁氰化 钾组成
酚羟基对位的H 与其反应显 红色。
HO
H2N
CH3
O
H+
常用的溶剂系统有: 己烷- 乙醚, 石油醚-EtOAC等 2， 香豆素苷类的分离常采用纤维素，硅藻土 等
HO
MeO
HO
OO
七叶内酯
HO
OO
OH
白蜡素
（二）呋喃香豆素类
是香豆素苯环上的异戊烯基 与邻位的7酚羟基环 合成呋喃环。
角型吡喃香豆素（7，8-吡喃香豆素） 如吡喃环被氢化，称为二氢吡喃香豆素
3'
HO
OOBiblioteka OOOHO
OO
O
OO
4' 3'
（四）其他香豆素类 异香豆素 是香豆素的异构体 在植物界中大多以双氢 异香豆素衍生物存在。 如： 茵陈内酯
HO
HO
O O
O O
CH2CCCH3 O O 茵 陈内 酯
双香豆素类 它是由两分子香豆素 聚会而成。 有的也可形成三聚物。 如：双七叶内酯
香豆素分子在碱性条件下内酯环水解，产生的酚 羟基，如果其对位( 即C6)无取代，有阳性反应
Br
PH9-10
HO
H + Cl-N
O
Br
Br
Br
-O
N
O
O
N
O
Br
Br
4，Emerson 反应 Emerson试剂由 4-氨基安替比林和铁氰化 钾组成
酚羟基对位的H 与其反应显 红色。
HO
H2N
CH3
O
H+
常用的溶剂系统有: 己烷- 乙醚, 石油醚-EtOAC等 2， 香豆素苷类的分离常采用纤维素，硅藻土 等
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性胃炎、慢性浅表性萎缩性胃炎等疾病的治疗。
第三章苯丙素类
20
二、 香豆素的理化性质
（一）性状
游离香豆素多有完好的结晶，常呈淡黄色或无色， 且有香味。香豆素在紫外光下，常呈蓝色或紫色荧光。
（二）溶解性
？ 苷元与苷
（三）内酯的性质
第三章苯丙素类
21
❖ 2.溶解性：
❖ 游离香豆素---不溶于冷水，溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、 氯仿、乙醚等有机溶剂。
❖ 香豆素苷---溶于水、甲醇、乙醇，难溶于氯仿、乙醚。 ❖ 根据香豆素的溶解性，在提取分离时可采用系统溶剂法。
第三章苯丙素类
22
三、香豆素的提取分离
香豆素一般可用甲醇、乙醇或水从植物中提取，再用 石油醚、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等溶剂依次萃取，分成 极性不同的部位， 然后采用各种柱色谱方法进行进一步分 离，得到单体化合物。
5
OH
OH
OH
COOH O
O
Chlorogenic acid 绿原酸
金银花，抗菌利胆 第三章苯丙素类
OH OH
6
OH HO OH
COOH O CO CH CH
OH OH
绿原酸
绿原酸（chlorogenicacid）:绿原酸是3-咖啡酰奎宁酸， 存在于很多中药如茵陈、金银花中，是其抗菌、利胆的有效
5 6
7 8
4 3
2
1
O
O
COOH OH
顺邻 羟 基 桂皮 酸
5
4
6
3
2
7
OO
8
1
香豆素
香豆素广泛分布于高等植物中。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
即内酯化而成为香豆素。
第三章苯丙素类
14
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。香豆素 化合物常具有蓝紫色荧光。
白花前胡苷
？
dipetalolactone
美花椒内酯
第三章苯丙素类
19
（四）其它香豆素类
α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类或者香豆素的 二聚体及三聚体。
CH2OH
COCH3
HO
O
O
亮菌甲素(armillarsin A): 促进胆道分泌，用于急性胆道感染
临床上用于急性胆囊炎、慢性胆囊炎发作、其他胆道疾病并发急性感染及慢性浅表
8-甲氧基补骨脂内酯 R=第O三C章H苯丙3 素类
17
补骨脂临床用 于治疗白癜风、慢性 湿疹等。
8-甲氧基补骨脂 内酯：具有光敏作用， 用于治疗白癜风、牛 皮癣。
第三章苯丙素类
18
（三）吡喃香豆素类
香豆素母核的7位羟基与6位或8位碳上取代的异戊 烯基缩合形成吡喃环的化合物及双吡喃香豆素类。分 为角型和线型。
HO
第三章苯丙素类
HO
24
O
O
（二）红外光谱
内酯环的羰基吸收峰出现在1750-1700 cm-1，羰基附近 如有羟基等与其形成分子内氢键时，吸收峰移到在16801660cm-1。
HO
HO
O
O
O
第三章苯丙素类
O
O
25
（三）质谱
香豆素类化合物一般具有较强的分子离子峰，母体香 豆素基峰是失去CO的苯并呋喃离子。
第三章 苯丙素类化合物 (phenylpropanoid)
第三章苯丙素类
1
❖ 苯丙素是含有苯环与三个直链碳相连（C6-C3）为 单元的天然成分。
❖ 可单独存在，也可以2个、3个、4个甚至多个形成 聚合物存在，包括苯丙酸类、香豆素类、木脂素类。
❖ 苯丙素类生物合成途径：均由桂皮酸途径生成。
第三章苯丙素类
COOH
酶解，内酯化
COOH
HO
Oglc
HO
Oglc
OO
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。
第三章苯丙素类
15
一 、香豆素的结构类型
（一）简单香豆素类
是指只有在苯环上有取代基的香豆素类。取代基包 括羟基、甲氧基、亚甲二氧基和异戊烯氧基等。大多数 在7-位都有含氧功能团存在。
HO
HO
O
O
七叶内酯/秦皮乙素（苯丙素类
16
（二）呋喃香豆素类
香豆素母核的7位羟基与6位或8位取代的异戊烯基 缩合形成呋喃环。成环后常伴随着降解失去3个C原子。 分为线型和角型两种。
O
O
O
O
O
O
R
补骨脂素 (psoralen) R=H
异补骨脂素 (isopsoralen)
第三章苯丙素类
23
四、香豆素的波谱学特征
（一）紫外光谱
无含氧官能团取代的香豆素，在紫外光谱下有两个 高低不同的吸收峰：274nm和311nm，分别代表苯环和α吡喃酮环的贡献。
母核上引入含氧取代时，最大吸收将向长波方向移 动。7-羟基、7-甲氧基或7-β-D-葡萄糖基、5,7-及7,8-二氧 取代的香豆素其紫外光谱相似，分别在217nm和315330nm处有强吸收峰，在240和255nm处出现弱峰。
成分。
中华人民共和国药典一部（2000版）中收录的金银花，其 含量测定方法是以绿原酸为对照品进行HPLC测定。
同样，药典收录的复方制剂“双黄连口服液”是由金银花、
黄芩和连翘组成的复方，其鉴别项中即以是否含的绿原酸作
为鉴别金银花的依据。除此以外，常见含有苯丙酸成分的中 药还有升麻(含阿魏酸等)、茵陈（含绿原酸）及川芎（含阿 魏酸）.
第三章苯丙素类
7
第三章苯丙素类
8
HO
COOH
HO
COOH
HO
OH HO
丹参素甲
OH
HO
COOH
O
O
O
OH
HO
OH
OH
丹参素丙
OH
O
OH
O
COOH
O
O
OH
丹参素乙 ？
HO
丹参素甲、乙、丙具有耐缺氧第、三章扩苯张丙素冠类状动脉、增加冠脉流量、抑制凝9血 和促进纤溶作用，是丹参治疗冠心病的有效成分。
二、苯丙素的提取：
O
146
-CO
O
O
118 (100%)
第三章苯丙素类
？ 三、苯丙素的波谱特征：
COOH
HO
HO
1H NMR, 13C NMR谱特征
第三章苯丙素类
10
第三章苯丙素类
11
第三章苯丙素类
12
第二节 香豆素类
(coumarin)
第三章苯丙素类
13
香豆素是邻羟基桂皮酸内酯类，它们都具有苯骈α-吡喃 酮母核基本骨架，90%以上的香豆素7位连接含氧官能团(羟 基或醚基)。
2
第三章苯丙素类
3
第一节 苯丙酸类 第二节 香豆素类 第三节 木脂素类
第三章苯丙素类
4
第一节 苯丙酸类
一、苯丙酸类化合物
R1
COOH
R2
桂皮酸 R1=R2=H
咖啡酸 R1=R2=OH（具有抗菌、抗病毒和蛇毒）
阿魏酸 R1=OH，R2=OCH3（抗血小板聚集药）
异阿魏酸R1=OCH3第，三章R苯2=丙O素类H