2-1-生物碱习题与答案

生物碱习题鉴别下列各组生物碱1. A.莨菪碱 B.东莨菪碱 C.樟柳碱2. A.麻黄碱 B.伪麻黄碱 C.N-甲基麻黄碱3. A.吗啡 B.可待因（化学法）4. A.吗啡 B.可待因（光谱法）5. A.阿托品 B.莨菪碱（物理法）6. A.小檗碱 B.山莨菪碱7. A.苦参碱 B.麻黄碱8. A.士的宁 B.马钱子碱比较下列各组化合物Rf值大小，并简要说明理由。

（1）PC：甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和乙酸乙脂为展开剂。

（2）TLC在石蜡溶液中浸过的硅胶板，展开剂为石蜡饱和丙酮。

（3）缓冲PC：展开剂为氯仿-甲醇（1：1）。

（4）硅胶GTLC：展开剂为氯仿-甲醇-氨水（7：1：0.5），比较①苦参碱(A)与氧化苦参碱(B)；②汉防己甲素(A)与汉防己乙素(B)；③莨菪碱(A)与东莨菪碱(B)问答题1. 写出下列生物碱或母核的结构式：①东莨菪碱；②小檗碱；③麻黄碱；④苦参碱；⑤汉防己甲素；⑥吲哚里西啶类；⑦喹喏里西啶类；⑧吡咯里西啶类。

2. 大多数生物碱为何有碱性？其碱性强弱和哪些因素有关？3. 比较四氢异喹啉与异喹啉的碱性强弱，说明N的杂化方式对生物碱碱性的影响。

4. 比较麻黄碱、去甲麻黄碱及苯异丙胺三者的碱性强弱，说明诱导效应对生物碱碱性的影响。

5. 为什么空间效应和共轭效应可使生物碱碱性减弱，而分子内氢键作用却使生物碱碱性增强？6. 试从分子结构分析莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱、去甲莨菪碱和樟柳碱的碱性强弱。

7. 生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有何作用？若用生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，能否说明一定含有生物碱？8. 简述提取生物碱用的酸水提取-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法。

9. 简述生物碱醇提取-酸化-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法.10. 用亲脂性溶剂提取生物碱时，为什么要先用碱水润湿药材？11. 在用氯仿等溶剂从碱水中萃取生物碱时，先加氯仿再碱化好，还是先碱化再加氯仿萃取好？为什么？12. 利用溶剂法从中药中提取水溶性生物碱选用哪些溶剂？为什么？13. 雷氏铵盐沉淀法的主要操作步骤有哪些？用方程式表示。

14. 试述生物碱pH梯度萃取法的原理，怎样运用pH梯度萃取法分离不同碱性的生物碱？15. 除化合物、展开剂本身因素外，用硅胶TLC检识生物碱时，为什么生物碱斑点易拖尾，且Rf值较小，如何解决这个问题？若以氯仿为展开剂，但化合物斑点的Rf值太小或太大，应如何调整到适宜的范围？16. 以麻黄草中麻黄生物碱为例，讨论离子交换树脂法分离生物碱的原理与步骤。

17. 如何分离下列各组化合物：①苦参碱和氧化苦参碱；②汉防己甲素和汉防己乙素；③阿托品和东莨菪碱④吗啡和可待因；⑤麻黄碱和伪麻黄碱。

18. 写出下列常用中药中主要有效成分的类型及性质：①麻黄；②黄连，黄连与其他中药配伍时，应注意什么问题？③洋金花；④苦参；⑤汉防己；⑥紫杉；⑦乌头，乌头为何要炮制？提取与分离从三颗针中提取小檗碱的工艺流程如下，请说明主要步骤的原理及目的。

三颗针粗粉，用0.3% H2SO4溶液渗漉①，渗漉液用石灰乳调pH值10～12，静置，过滤，②滤液加浓HCl调pH1～2，加NaCl使其含量达6%，静置，沉淀，过滤，③得粗制盐酸小檗碱。

生物碱习题答案鉴别下列各组生物碱1. A.莨菪碱 B.东莨菪碱 C.樟柳碱答：第一步，DDL反应：樟柳碱－显黄色，莨菪碱、东莨菪碱－阴性；或Vitali反应：先后在样品中加入发烟硝酸、苛性碱/乙醇。

莨菪碱和东莨菪碱会呈紫色，樟柳碱阴性；第二步，氯化汞反应：东莨菪碱－白色沉淀，莨菪碱－阴性。

2.A.麻黄碱 B.伪麻黄碱 C.N-甲基麻黄碱答：在H-NMR中，麻黄碱J1,2=4Hz，位麻黄碱J1,2=8Hz，N-甲基麻黄碱少一个NH活泼质子，多一组甲基信号。

3.A.吗啡 B.可待因（化学法）答：Macquis试剂（含少量甲醛的浓硫酸）：使吗啡显紫红色，可待因显蓝色。

4. A.吗啡 B.可待因（光谱法）答：在H-NMR中，在10ppm左右有一个质子峰，在4.0ppm左右没有3个H的甲氧基单峰为吗啡，反之则为可待因。

5. A.阿托品 B.莨菪碱（物理法）答：通过测定旋光性，阿托品无旋光性，莨菪碱为左旋光性。

6. A.小檗碱 B.山莨菪碱答：雷氏铵盐沉淀法：加入雷氏铵盐，小檗碱产生沉淀，山莨菪碱阴性。

或7.A.苦参碱 B.麻黄碱答：（1）.二硫化碳-硫酸铜反应属于仲胺的麻黄碱产生棕色沉淀。

苦参碱反应阴性。

（2）.铜络盐反应麻黄碱的水溶液加硫酸铜、氢氧化钠，溶液呈蓝紫色。

苦参碱反应阴性。

（3）. 普通生物碱沉淀试剂，苦参碱呈阳性反应，产生沉淀。

麻黄碱为阴性。

8. A.士的宁 B.马钱子碱答：化学法：（1）Mandelin试剂（钒酸铵-浓硫酸）使A士的宁变蓝紫色，B马钱子碱呈阴性（2）与硝酸作用：士的宁与硝酸作用显淡黄色，再与100℃加热蒸干，残渣遇氨气转变为紫红色；马钱子碱与浓硝酸接触即显深红色，再加氯化亚锡溶液，则由红色转变为紫色。

比较下列各组化合物Rf值大小，并简要说明理由。

（1）PC：甲酰胺为固定相，甲酰胺饱和乙酸乙脂为展开剂。

（2）TLC在石蜡溶液中浸过的硅胶板，展开剂为石蜡饱和丙酮。

（3）缓冲PC：展开剂为氯仿-甲醇（1：1）。

（4）硅胶GTLC：展开剂为氯仿-甲醇-氨水（7：1：0.5），比较①苦参碱(A)与氧化苦参碱(B)；②汉防己甲素(A)与汉防己乙素(B)；③莨菪碱(A)与东莨菪碱(B)答：①苦参碱(A)与氧化苦参碱(B)：氧化苦参碱的极性大于苦参碱，综合考虑亲脂性和碱性等，故在（1）、（3）和（4）是Rf（苦参碱）>Rf（氧化苦参碱），（2）中相反。

②汉防己甲素(A)与汉防己乙素(B):极性：汉防己甲素(A)小于汉防己乙素(B)，故在（1）、（3）和（4）Rf（汉防甲己素）>Rf（汉防己乙素），（2）中相反。

③莨菪碱(A)与东莨菪碱(B)：莨菪碱（A）的碱性大于东莨菪碱（B），极性是莨菪碱(A)大于东莨菪碱(B)，故在（1）、（3）和（4）Rf（东莨菪碱）>Rf（莨菪碱），（2）中相反。

问答题1. 写出下列生物碱或母核的结构式：①东莨菪碱；②小檗碱；③麻黄碱；④苦参碱；⑤汉防己甲素；⑥吲哚里西啶类；⑦喹喏里西啶类；⑧吡咯里西啶类。

答：C H OHCO O O NCH 3H N +OCH 3OCH 3O O①东莨菪碱 ②小檗碱H CCH CH 3NHCH 3OH③麻黄碱④苦参碱 NH 3C OCH 3OROCH 3N CH 3H 3CO OO⑤汉防己甲素NN N⑥吲哚里西啶类 ⑦喹诺里西啶类 ⑧吡咯里西啶类2. 大多数生物碱为何有碱性？其碱性强弱和哪些因素有关？答：生物碱结构中都有氮原子，通常都具有碱性。

生物碱的碱性强弱的影响因素： ①氮原子的杂化方式和碱性的关系：sp3>sp2>sp②电效应和碱性的关系：氮原子的电子云密度越大，则接受质子的能力越强，碱性也就越强（1）诱导效应供电子基团使氮原子的电子云密度增强，碱性增强；吸电子基团（如苯环、酰基、酯酰基、醚基、羟基、双键等）使氮原子的电子云密度减少，碱性降低。

（2）诱导-场效应诱导效应是通过碳链传递，它的吸电子作用使另一个氮上孤电子对的电子云密度降低，其作用随碳链增长逐渐降低；静电场效应通过空间直接传递，当吸电子基团在空间位置上与第二个氮原子相似时，它的强正电性使质子难以靠近另一个氮上的孤电子对。

（3）共轭效应如氮原子的孤电子对与具有π电子的基团形成p-π共轭时，该体系中氮原子的碱性要比未形成p-π共轭的氮原子的碱性弱③空间效应和碱性的关系：氮原子受到的空间位阻更大，碱性更弱④分子内氢键和碱性的关系：当生物碱氮原子孤电子对接受质子生成共轭酸时，如在其附近存在羟基、羰基等取代集团，并处在有利于和生物碱共轭酸分子中质子形成氢键时，可增加共轭酸的稳定性，碱性增强。

3.比较四氢异喹啉与异喹啉的碱性强弱，说明N的杂化方式对生物碱碱性的影响。

答：四氢异喹啉的碱性大于异喹啉N的杂化方式与碱性的强弱关系为sp3>sp2>sp4.比较麻黄碱、去甲麻黄碱及苯异丙胺三者的碱性强弱，说明诱导效应对生物碱碱性的影响。

答：碱性：苯异丙胺>麻黄碱>去甲麻黄碱诱导效应对生物碱的影响，使氮原子的电子元密度增强，碱性增强；吸电子基团，使氮原子的密度减少，碱性降低。

去甲麻黄碱小于麻黄碱是因为N原子上缺少供电子的甲基，麻黄碱小于苯异丙胺是因为氨基碳的临位碳上存在吸电子的羟基，供电子基团使N原子的电子云密度增强，碱性增强，吸电子基团使N原子电子云密度降低，碱性减弱。

5.为什么空间效应和共轭效应可使生物碱碱性减弱，而分子内氢键作用却使生物碱碱性增强？答：（1）空间效应使生物碱的碱性减弱原因：空间位阻越大，阻止N原子接受质子，因此碱性变弱（2）共轭效应影响生物碱碱性原因：在形成共轭体系时，氮原子的电子云密度分布在整个共轭体系，其氮上电子云密度降低，因而碱性降低。

常见的p-π共轭体系有苯胺型、酰胺型和烯胺型（3）分子内氢键增强生物碱的碱性原因：当生物碱氮原子孤电子对接受质子生成共轭酸时，如在其附近存在羟基。

羰基等取代基团，并处在有利于和生物碱分子中的质子形成氢键是，可增加共轭酸的稳定性，故碱性加强。

6.试从分子结构分析莨菪碱、山莨菪碱、东莨菪碱、去甲莨菪碱和樟柳碱的碱性强弱。

答：碱性强弱：去甲莨菪碱>莨菪碱>山莨菪碱>东莨菪碱、樟柳碱分析：首先，东莨菪碱、樟柳碱由于氮原子周围（环氧键）的空间位阻比较大，在诱导效应，共轭效应，空间位阻共存时，空间位阻的作用占主导，故东莨菪碱、樟柳碱的碱性最小；同理，去甲莨菪碱的空间位阻减小，碱性最大；比较莨菪碱与山莨菪碱的碱性从诱导效应着手，山莨菪碱连接的是—OH，是具有吸电子的基团，会导致氮原子的电子云密度降低，从而碱性减弱；故莨菪碱碱性最强，山莨菪碱次之。

7. 生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有何作用？若用生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，能否说明一定含有生物碱？答：生物碱沉淀反应在中药化学成分研究中有很多作用：判断植物中是否含有生物碱，以及过程作为追踪物碱提取分离完全与否，一般均采用生物碱沉淀或显色反应。

大多数生物碱能和某些试剂生成难溶于水的复盐或分子络合物等，这些试剂则称为生物碱沉淀试剂。

沉淀反应也可用于分离纯化生物碱，某些沉淀试剂长生的沉淀具有完好的结晶和一定的熔点，可用于生物碱的鉴别。

若用一种生物碱沉淀试剂检识提取液为阳性反应，不能说明一定含有生物碱；植物酸水浸出液常含有蛋白质、多肽、鞣质等，也能与生物碱沉淀试剂产生沉淀，进行沉淀反应，需要3种以上试剂才能确证是否是生物碱。

8. 简述提取生物碱用的酸水提取-碱化-亲脂性溶剂萃取的方法。