黄酮的检测方法和理化性质Word版

黄酮类化合物理化性质

不论在黄酮类化合物的提取分离方面还是在其结构测定的研究方面黄酮类化合物的理化性质及其显色反应都发挥着谱学技术所替代不了的作用。下面仅就其与分离和结构测定密切相关的性质进行简要介绍。

一、性状

黄酮类化合物多为结晶性固体少数如黄酮苷类为无定形粉末。游离的各种苷元母核中除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有族光性外其余则无光学活性。苷类由于在结构中引入糖的分子故均有旋光性且多为左旋。黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团OH、OCH3等的种类、数目以及取代位置有关。以黄酮为例其色原酮部分原本元色但在2位上引入苯环后即形成交叉共轭体系并通过电子转移、重排，使共轭链延长。因而显现出颜色。一般情况下黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄黄色。查耳酮为黄橙黄色而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类因不具有交叉共轭体系或共轭链短故不显色二氢黄酮及二氢黄酮醇或显微黄色异黄酮。显然在上述黄酮、黄酮醇分子中尤其在7位及4’位引入OH及OCH3等助色团后则因促进电子移位、重排而使化合物的颜色加深。但OH、OCH3引入其他位置则影响较小。花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变一般显红 pH 7、紫 pH 85蓝 pH 8

5等颜色。

二、溶解性

黄酮类化合物的溶解度因结构及存在状态苷和苷元、单糖苷、双糖苷或三糖苷不同而有很大差异。一般游离苷元难溶或不溶于水易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醇等有机溶剂及稀碱水溶液中。其中黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子因分子与分子间排列紧密分子间引力较大故更难溶于水而二氢黄酮及二氢黄酮醇等，因系非平面性分子。故分子与分子间排列不紧密分子间引力降低有利于水分子进入溶解度稍大。至于花色苷元花青素类虽也为平面性结构但因以离子形式存在具有盐的通性故亲水性较强水中溶解度较大。黄酮类苷元分子中引入羟基将增加在水中的溶解度而羟基经甲基化后则增加在有机溶剂中的溶解度。例如一般黄酮类化合物不溶于石油醚中故可与脂溶性杂质分开但川陈皮素56783’4’六甲氧基黄酮却可溶于石油醚。

黄酮类化合物的羟基糖苷化后水中溶解度即相应加大而在有机溶剂中的溶解度则相应减小。黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中但难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。糖链越长则水中溶解度越大。

另外糖的结合位置不同对苷的水中溶解度也有一定影响以

棉黄素35783’4’六羟基黄酮为例其3O葡

萄糖苷的水中溶解度大于7O葡萄糖苷。

三、酸性与碱性

一酸性

黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基故显酸性可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。由于酚羟基数目及位置不同酸性强弱也不同以黄酮为例其酚羟基酸性强弱顺序依次为74’二羟基7或4'羟基一般酚羟基5羟基例如C7

OH因为处于C O的对位在p共轭效应的影响下酸性较强可溶于碳酸钠水溶液中，此性质可用于提取、分离及鉴定工作。

二碱性

7吡喃环上的1位氧原子因有未共用的电子对故表现微弱的碱性可与强无机酸如浓硫酸、盐酸等生成盐但生成的样盐极不稳定加水后即可分解。

黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的样盐常常表现出特殊的颜

色可用于鉴别。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色且可与生

物碱沉淀试剂生成沉淀。

四、显色反应

黄酮类化合物的颜色反应多与分子中的酚羟基及γ吡喃酮环

有关。

一还原试验

1盐酸镁粉或锌粉反应这是鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应。方法是将样品溶于 10 ml甲醇或乙醇中加入少许镁粉或锌粉振摇滴加几滴浓盐酸1 2 min 内必要时微热即可显色。多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红至紫红色。少数显紫至蓝色当B环上有OH或OCH3取代时呈现的颜色随之加深。但查耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。异黄酮类除少数例外也不显色。

由于花青素及部分橙酮、查耳酮等在单纯浓盐酸中也会发生色变故须预先作空白对照实验在供试液中仅加入浓盐酸进行观察。2四氢硼钠钾反应NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂。与二氢黄酮类化合物产生红至紫色。其他黄酮类化合物均不显色可与之区别。方法是在试管中加入0.1ml含有样品的乙醇液再加等量 2 NaBH4的甲醇液lmin后加浓盐酸或浓硫酸数滴生成紫色至紫红色。

另外近来报道二氢黄酮可与磷钼酸试剂反应呈现棕褐色也可作为二氢黄酮类化合物的特征鉴别反应。

二金属盐类试剂的络合反应

黄酮类化合物中常含有下列结构单元故常可与铝盐、铅盐、诸盐、镁盐等试剂反应

生成有色络合物。

1铝盐常用试剂为 1三氯化铝或硝酸铝溶液。生成的络合物多为黄色并有荧光可用于定性及定量分析。

2铅盐常用工醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液可生成黄至红色沉淀。黄酮类化合物与铅盐生成沉淀的色泽因羟基数目及位置不同而异。其中醋酸铅只能与分子中具有邻二酚羟基或兼有3羟基、4酮基或5羟基、4酮基结构的化合物反应生成沉淀。但碱式醋酸铅的沉淀能力要大得多一般酚类化合物均可与其发生沉淀依此不仅可用于鉴定也可用于提取及分离工作。

3锆盐多用2二氯氧锆甲醇溶液黄酮类化合物分子中有游离的3或5羟基存在时，均可与该试剂反应生成黄色的锆络合物。但两种锆络合物对酸的稳定性不同。3羟基4酮基络合物的稳定性比5羟基4酮基络合物的稳定性强仅二氢黄酮醇除外故当反应液中接着加入枸椽酸后5羟基黄酮的黄色溶液显著褪色而3羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色锆枸椽酸反应。方法是取样品 0.5 1.0 mg用10.0 ml甲醇加热溶解

加1.0ml2二氯氧锆 ZrOCl2甲醇液呈黄色后再加入2枸椽酸甲醇溶液观察颜色变化。

上述反应也可在纸上进行得到的锆盐络合物多呈黄绿色并带

荧光。

4镁盐常用醋酸镁甲醇溶液为显色剂本反应可在纸上进行。试验时在纸上滴加一滴供试液喷以醋酸镁的甲醇溶液加热干燥在紫外光灯下观察。二氢黄酮、二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光