第十一讲-香豆素类分析及应用
香豆素类化合物
香豆素类化合物《天然产物化学》题目：香豆素类化合物关键词：香豆素结构性质制取稀释新陈代谢应用领域食品学院2021级研究生农产品加工与储藏专业1.1香豆素研究概况香豆素(cornnarin)就是具备苯骈a-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称，在结构上可以看做就是顺邻羟基桂皮酸脱水而变成的内酯。
其具备芳甜香气的天然产物，就是药用植物的主要活性成分之一。
在结构上应当与异香豆素类(isacoumarin)二者区分，异香豆素分子中虽也存有苯并吡喃酮结构，但它可以看作就是西南边羧基苯乙烯醇阿芒塔的酯。
如下分子结构图右图：顺式邻羟基桂皮酸香豆素异香豆素近年来，随着现代色谱和波潜技术的应用领域和发展，辨认出了不少代莱结构类型，如色原酮香豆素（chromonacoumarin)，倍半萜类香豆素(sesquiterpenylcoumarin)，以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍生物等。
此外，也辨认出某些少见的结构，例如香豆素的硫酸酯、并无含氧替代如3,4,7-三甲基香豆素和四氧替代的香豆素。
在香豆素的磷酸酯体上，尚辨认出混合型二聚体，例如由香豆素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等共同组成的二聚体。
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；在结构鉴别上，2d-nmr被广泛使用及负离子质谱的采用等。
在合成上，近年也报道了不少更简便，得率更高的方法，包括某些一步合成法。
在生物活性上，近年也获得了不少进展，例如拆分获得一系列能够遏制hiv-1逆转录酶的胡桐内酯类(calanolide)，能够明显收缩血管的凯林内酯(khellactone)类化合物，最近又辨认出某些香豆素能够遏制no制备和具备植物雌激素活性等。
不少香豆素类的QSAR关系也被进一步研究。
1.2香豆素结构类型香豆素最早由vogel于1820年报导从圭亚那的零陵香豆(tonkabean),即为黄香草木犀（melilotusofficinalis）中赢得，香豆素名称就源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。
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。
香豆素类成分分析.ppt
荧光法
荧光法是利用羟基香豆素大多能产生荧 光，可直接观察提取溶液的荧光，也可观 察薄层荧光斑点
薄层色谱法（首选）
薄层色谱法也是利用香豆素大多具有荧 光用薄层色谱法进行鉴别。（PS：不具荧 光或荧光强度较弱的香豆素，可用喷显色 剂或喷碱溶液以增强荧光再进行鉴识）
香豆素鉴别举例
课本P148 例15 七宝美髯颗粒中补骨脂素，异补骨脂素的 鉴别就是利用薄层色谱法供试品溶液和对 照品溶液显相同颜色而进行鉴别。
理化性质
荧光反应
（1）香豆素母核无荧光，呋喃香豆素荧光弱 （2）羟基香豆素成蓝色荧光，7-OH荧光最强 （3）加OH-，羟基香豆素荧光增强 （4）7-OH香豆素，6或8位有取代，荧光减弱 （5）7-OH香豆素醚化、酯化、酰化，荧光减弱
理化性质
光谱特征（紫外）
➢母核上无含氧官能团取代时 274nm——苯环 311nm——α，β-不饱和内酯
异香豆素 有取代的香豆素 二聚体和三聚体
结构类型
七叶内酯 （简单香豆素）
结构类型
呋喃香豆素
吡喃香豆素
结构类型
其他香豆素 仙鹤草内酯（异香豆素）
异七叶内酯（二聚体） 双香豆素
理化性质
➢ 一、物理性质 ➢ 二、化学性质 ➢ 三、荧光特征 ➢ 四、光谱特征
物理性质
性状： ➢ 游离香豆素多有完好的结晶、固定的熔
香豆素类成分分析
王林艳（043007121） 黄 宏（043007122） 徐艺铨（043007123） 梅 琪（043007124） 贡 磊（043007125）
香豆素定义
香豆素是一类具有苯骈α-吡喃酮环结构 的化合物，从结构上可看作是由顺式邻羟 基桂皮酸脱水缩合而成的内酯。
香豆素的分布
香豆素类成分分析.ppt
荧光光度法
羟基香豆素成分大多能产生强烈荧光， 用荧光光度计进行荧光测定有较高的灵敏 度及选择性。当干扰成分较多时，可先用 色谱法净化。
理化性质
荧光反应
（1）香豆素母核无荧光，呋喃香豆素荧光弱 （2）羟基香豆素成蓝色荧光，7-OH荧光最强 （3）加OH-，羟基香豆素荧光增强 （4）7-OH香豆素，6或8位有取代，荧光减弱 （5）7-OH香豆素醚化、酯化、酰化，荧光减弱
理化性质
光谱特征（紫外）
➢母核上无含氧官能团取代时 274nm——苯环 311nm——α，β-不饱和内酯
香豆素类化合物广泛分布于高等植物中， 特别是伞形科,芸香科等，在生物体内多以 游离形式或苷的形式存在。
香豆素的作用
• 1、消炎 • 2、利胆 • 3、镇咳 • 4、吸收紫外线 • 5、抗辐射
………
➢（一）结构类型 ➢（二）理化性质 ➢（三）鉴别 ➢（四）含量测定
结构类型
简单香豆素 呋喃香豆素 吡喃香豆素 其他香豆素
异香豆素 有取代的香豆素 二聚体和三聚体
结构类型
七叶内酯 （简单香豆素）
结构类型
呋喃香豆素
吡喃香豆素
结构类型
其他香豆素 仙鹤草内酯（异香豆素）
异七叶内酯（二聚体） 双香豆素
理化性质
➢ 一、物理性质 ➢ 二、化学性质 ➢ 三、荧光特征 ➢ 四、光谱特征
物理性质
性状： ➢ 游离香豆素多有完好的结晶、固定的熔
分光光度法
第十一讲-香豆素类分析
香豆素类化合物的提取与分离
分离
主要利用混合物中各组分极性不同，采用系统 溶剂法或吸附色谱法。
系统溶剂法
甲醇或乙醇提取液中含有各种游离香豆素和苷 类，它们存在明显的极性差异，利用这些差异 在不同溶剂中溶解度的不同进行分离的方法。
香豆素类化合物的提取与分离
分离－系统溶剂法
将提取液回收醇，加适量水后依次用不同极性的 有机溶剂，由低极性至高极性萃取。
香豆素类化合物的提取与分离
提取－溶剂提取法
一般选用甲醇和乙醇为提取溶剂，可提取出植 物中的游离香豆素和香豆素苷。
若提取游离香豆素，可选用亲脂性有机溶剂， 其中以乙醚的溶解性能较好。
香豆素类化合物的提取与分离
提取－碱溶酸沉法
酚羟基，可直接用稀苛性碱溶液提取，也可利 用香豆素内酯环，用0.5%氢氧化钠加热提取。 提取液经冷却后用乙醚去处杂质，然后加酸调 pH至中性，适当浓缩，酸化后游离香豆素即可 析出游离香豆素若存在，水溶性较小的香豆素 苷也可析出。
香豆素类化合物的理化性质
酸性及内酯性质
含酚羟基的香豆素类具酸性可溶于稀强碱水溶 液。
不含酚羟基的香豆素亦可在加热条件下溶于稀
强碱溶液。这是由于母核内酯环在强碱溶液中
发生水解开环， 产生水溶性顺式邻羟基桂皮
酸盐。
54
6
3 2
＋H2O
7
O 81
O
OH－
香豆素母核（苯骈α-吡喃酮）
顺式邻羟基O 桂C皮酸O 盐
分离－色谱法
通常用硅胶，或中性和酸性氧化铝。 硅胶色谱法：
常用的洗脱剂有己烷与乙醚，乙醚与乙酸乙酯等 混合溶剂，梯度洗脱。 氧化铝色谱法： 香豆素常含酚羟基，显弱酸性，故用氧化铝柱 色谱法分离时，采用中性或酸性氧化铝，而不 用碱性氧化铝。 常用洗脱剂为：石油醚、正己烷、氯仿、与乙 酸乙酯的混合溶剂梯度洗脱。
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（二）醚键开裂
含乙烯醚（即烯醇醚）香豆素
H＋ 水 解
香豆素
M e O
+ M e O H OO H O OO
+e O HM O
O
OO
东 茛 菪 内 酯
(三）双键加水反应
酸接触下可使双键加水，如：黄曲霉素。
O M e O O H O H H O O O + H O H O O O M e O
黄 曲 霉 素 B 1 高 毒 性
3.Gibb’s 反应
Gibb’s 试剂是2，6-二氯（溴）苯醌 氯亚胺，其在弱的碱性条件下与酚对位活泼 氢缩合成兰色物。 有游离酚-OH,且-OH对位无取代者（+） 取代者（-）。
4.Emerson反应
Emerson试剂为4-氨基安替匹林-铁氰化钾，与酚对位 活泼氢反应呈阳性反应: 酚羟基对位无取代基（+）红色 有取代基（-） Gibb’s，Emerson反应常用来判断C6位是否有取代基存 在。因为内酯环能水解开环形成一个新的酚羟基:
O H
黄 曲 霉 素 B 2 a 无 毒 性
五.C3、C4双键性质和加成反应
由于香豆素的C3、C4双键与羰基和苯环形成共 轭体系，不易被氢化。
共 轭 苯 环 共 轭
导 致 双 键 性 较 弱 ， 而 不 易 加 成 。
O O
羰 基
控制条件下氢化顺序：
侧链不饱和键>吡喃环或呋喃环上的双键>C3、C4双 键
岩白菜素
5.双香豆素
是香豆素的二聚体或三聚体。为白色或 乳白色结晶性粉末；味苦略具香味；几不 溶于水、乙醇、乙醚微溶于氯仿，溶于强 碱溶液。化学结构与维生素k相似，具有抗 凝效果。
紫苜蓿酚
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三、香豆素的功能
（1）抗肿瘤作用：从中药补骨脂中提取的补骨脂素、8-甲氧 基补骨脂素和异补骨脂素具有抗氧活性。补骨脂素类香豆素 对人粘液表皮样癌MEC-1细胞系、白血病细胞株（HL-60， Raji，K564）、宫颈鳞癌Hela细胞系、乳腺癌细胞株MCF7等均有抑制和杀灭作用。 （2）抗HIV作用：从胡桐属植物中分离得到的香豆素具有抑 制HIV逆转录酶活性，同时能够保护人类T淋巴细胞不受攻 击，并且具有抗耐药性。 （3）对心血管系统的作用 ①抗高血压：前胡丙素Praeruptorin C具有扩张血管、 Ca2＋丙素拮抗作用，因此可以将血压。
三、 生理活性
（1） 植物生长调节剂：低浓度刺激植物发芽、生 长；高浓度抑制植物发芽、生长。 （2） 光敏作用：治疗白斑病。 （3） 抗菌、抗病毒作用：秦皮中的七叶内酯及其 苷治疗痢疾；蛇床子中的奥斯脑可抑制乙肝表面 抗原。 （4） 平滑肌松弛作用：冠状动脉扩张和解痉利胆。 （5） 抗凝血作用：防止血栓形成。 （6） 肝毒性：黄曲霉素致肝癌。
黄檀内酯
蟛蜞菊内酯
第三节 理化性质
一、性状
游离的香豆素多有完好的结晶形状，为白色晶体，有一 定的熔点，熔点为69℃，大多有香味。分子量小的有挥发 性，能随水蒸汽蒸出，具升华性。 香豆素苷无挥发性，也不能升华。
二、 溶解
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。
（5)抗氧化作用：7-二甲氧基香豆素具有抗极 性肾功能衰竭的作用，其作用机制之一就 是通过防止氧自由基的生成以及清除已生 成的氧自由基来改善极性肾功能衰竭。 （6）光敏作用：大多数香豆素对各种波长的 光都有强的吸收作用，因此可作为光敏剂 引起皮肤光敏作用。如，杭白芷总香豆素 能提高皮肤对紫外线的敏感性。
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不良反应及禁忌
• 凝血酶原时间应控制在25~20秒（正常值12秒），过量易发生出血。 可用维生素K对抗，必要时输新鲜血浆或全血以补充凝血因子。禁 忌症同肝素。
生物活性
• • • • • • • 毒性 抗病毒作用 抗肿瘤作用 抗骨质疏松作用 抗凝血作用 对心血管系统的作用 光敏作用
性质与稳定性
• 香豆素是顺式邻位羟基肉桂酸的内酯。能发生卤化、硝化、磺化、 氢化等反应。 • 有毒，大鼠经口LD5029注射LD50220mg/kg。工作场所应有良好的通风，设备应密闭， 操作人员应穿戴防护用具。 • 存在于白肋烟烟叶中。 • 天然存在于黑香豆、香荚兰豆、薰衣草油、肉桂油、香茅油、秘鲁 香脂中
• 治流行性腮腺炎：车前草30~60克（干品15~30克），水煎服。 • 治疗细菌性痢疾：用100%鲜车前草叶煎剂，每日服60~120毫 升，多可至200毫升，每日3次或4小时1次，连续服7~10日。 • 治疗慢性支气管炎：车前草30克，百部15克，水煎服。 • 治疗急性肾小球肾炎：车前草（带种籽）15克，玉米须15克， 墨旱莲15克，小蓟15克，每日1剂，水煎服。 • 治疗小儿遗尿症：车前草、当归各60克，麻黄10克。浓煎至 200毫升。14岁以下服100毫升，15岁以上服200毫升。每晚睡前1 小时服，7日为1疗程。
•
治疗肾盂肾炎：车前草30克,金银花、黄连、黄柏、紫花地丁 各12克，蒲公英、鱼腥草各20克，甘草6克。每日1剂，水煎，早晚 各服1次。 • 治疗肾绞痛：车前草50克，金钱草30克，甘草15克，白芍30 克，赤芍15克，当归15克，木香10克。水煎分3次服，每天1剂。 • 治久病肾结石、肾积水：车前草30克，车前子15克，黄芪60克， 党参45克，金钱草30克，鸡内金10克，石苇15克，冬葵子20克。 水煎分2次服，每日1剂，20天为1个疗程。
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：
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有图有真相
合成方法
• 香豆素是利用Perkin W反应制取的。水杨醛和乙酸酐在乙酸钠的作 用下，一步就得到香豆素，它是香豆酸的内酯，要注意这个内酯是 由顺型香豆酸得到的，一般在Perkin W反应中，产物中两个大的基 团（HOC6H4-，-COOH）总是处于反式的，但是反型不能产生内 酯，因此环内酯的形成可能是促使产生顺型异构体的一个原因，事 实上此反应中也得到少量反型香豆酸，不能形成内酯。
含香豆素的植物
•猜一猜 •不是花 •就是草
• • • • • • •
香豆素的基本母核是（） A．苯骈α-呋喃酮 B．苯骈α-吡喃酮 C．色原酮 D．苯骈γ-吡喃酮 E．苯骈γ-呋喃酮 答案 B
车前草
• 车前草（平车前），学名Plantago depressa Willd.，俗称车前草。一年生或二 年生草本。直根长，具多数侧根，多少肉质。根茎短。叶基生呈莲座状，平卧、 斜展或直立；叶片纸质，椭圆形、椭圆状披针形或卵状披针形，叶柄基部扩大 成鞘状。花序梗有纵条纹，疏生白色短柔毛；穗状花序细圆柱状。花萼无毛， 花冠白色，无毛。雄蕊着生于冠筒内面近顶端，同花柱明显外伸，花药卵状椭 圆形或宽椭圆形，新鲜时白色或绿白色，干后变淡褐色。胚珠5。蒴果卵状椭 圆形至圆锥状卵形。种子4-5，椭圆形，腹面平坦，黄褐色至黑色；子叶背腹 向排列。花期5-7月，果期7-9月。 • 生于草地、河滩、沟边、草甸、田间及路旁，海拔5-4500米。中国大部分地区， 朝鲜、俄罗斯（西伯利亚至远东）、哈萨克斯坦、阿富汗、蒙古、巴基斯坦、 克什米尔、印度也有分布。 • 平车前的全株，味甘，性寒。具有利尿、清热、明目、祛痰的功效。幼株可食 用
植物文化
• 相传汉代名将马武，一次带领军队去征服武陵的羌人，由于地形生 疏打了败仗，被围困在一个荒无人烟的地方。时值盛夏，又遇天旱 无雨，军士和战马都因缺水而得了“尿血症”，当地又没有清热利 水的药物，战士们个个焦急万分。一个名叫张勇的马夫偶然发现有 三匹患尿血的马不治而愈，感到奇怪，寻根追源，只见地面上一片 象牛耳形的野草被马吃光。为证实其效果，他又亲自试服，亦效。 于是报告马武。马将军大喜，问此草生何处？张勇用手远指说： “就在大车前面。”马武笑曰：“此天助我也，好个车前草。”当 即命令全军吃此草，服后果然治愈了尿血症。车前草的名字就这样 流传下来。
香豆素类化合物
一、简单香豆素类（苯骈α-吡喃酮）
HO
HO
O
O
HO
O
O
伞形花内酯
七叶内酯 秦皮中的有效成分， 抗菌、消炎， 治疗细菌性痢疾
二、呋喃香豆素类 C7位-OH与C6或C8位侧链环 合形成的含氧的五元环
（1）线型（6 、7呋喃骈香豆素型）
O O O
补骨脂内酯 存在于补骨脂 治疗白癜风
（2）角形（7、8呋喃骈香豆素型）
（红 色 ）
应用：检识香豆素机构中有无游离酚羟基，或者6-位 上没有取代。
二、色谱检识
(一)薄层色谱法 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 羟基数目越多，Rf值越小；羟基被甲基化， Rf值增大；苷的Rf值＞苷元；呋喃香豆素Rf值 ＞简单香豆素。
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、祖师麻中的伞形花内酯：抗炎、止痛 3、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 4、补骨脂内酯：治疗白癜风
CH2OH COCH3 HO O O
Байду номын сангаас
亮菌甲素
亮菌甲素：对胆道系统的压力起到很好的调节作 用，使胆汁能顺利地排出。对一些胆道运动障碍 的疾患、胆道内小的结石、胆管及胆囊的炎症， 能起良好的作用，临床效果良好。
OH O O 香豆素 H O 顺邻羟基桂皮酸盐 COO
长时间加热
COO O 反邻羟基桂皮酸盐 （加酸不可逆）
应用：碱溶酸沉法提取香豆素碱溶酸沉法提取香豆素 注意：加热时间不宜太长 不能与浓碱共沸（裂解—酚类或酚酸） 侧链有酯键的不宜（碱水解）
第四节 检识
香豆素的合成及应用发展
目录第一章前言 (3)一引言 (3)第二章香豆素素母核的合成 (5)一香豆素素母核的合成 (5)1 Perkin法合成香豆素 (5)2 Reimer-Tiemann法合成香豆素 (6)二催化剂在香豆素母核合成中的应用 (6)1 微波辅助合成香豆素 (6)2 KF,K2CO3,Al2O3催化合成香豆素 (6)3 KNO3/Al2O3型催化剂催化合成香豆素 (7)4 用钯配合物催化合成香豆素 (8)第三章香豆素类衍生物的合成 (9)一3-硝基双香豆素的合成 (9)二3-取代氨基烷基双香豆素的合成 (10)三3-羧酸香豆素衍生物的合成 (11)四3-苯基-7-氨基香豆素衍生物的合成 (11)五3-乙酰基香豆素衍生物的合成 (11)六3-己基异香豆素的合成 (12)七7-羟基香豆素衍生物的合成 (13)八7-羟基-4-甲基香豆素的合成 (13)九7-磺酰脲香豆素的合成 (14)第四章香豆素及其衍生物的应用及发展 (16)一在医药领域的应用及发展 (16)二在香料方面的应用及发展 (17)三在染料领域的应用及发展 (17)四在分析领域的应用及发展 (18)五在农业领域的应用及发展 (21)第五章讨论与结果 (24)致谢 (25)参考文献 (27)附录 (29)第一章 前言一 、引言香豆素，又称双呋喃环和氧杂萘邻酮，英文名称为coumarin 。
学名邻羟基肉桂酸内酯。
白色结晶。
分子量146.15。
熔点68～70℃。
沸点297～299℃,密度0.935,闪点162℃。
以0.3％溶于水，溶于热水、乙醇、乙醚、氯仿。
具有类似新鲜干草的香气，味甜辣。
性状：游离香豆素：为固体，有晶形，有一定熔点，多具有芳香气味。
分子量小的香豆素：有挥发性，能随水蒸气蒸出，并能升华。
香豆素苷：多数无香味和挥发性，也不能升华。
溶解度：游离香豆素：能溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等溶剂，可溶石油醚。
香豆素苷类：能溶于水、甲醇、乙醇，而难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。
香豆素专业知识讲座
）
A．溶剂提取法
B．活性炭脱色法
C．碱溶酸沉法
D．水蒸气蒸馏法
E．分馏法
7． 区别橄榄脂素和毕澄茄脂素旳显色反应有（ ）
单项选择
参照答案
4．游离香豆素可溶于热旳氢氧化钠水溶液，是因为其构
造中存在（ ）
A.甲氧基
B. 亚甲二氧基
C. 内酯环
D. 酚羟基对位旳活泼氢
E. 酮基
34
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
单项选择
5．下列化合物属于香豆素旳是（ ）
A. 七叶内酯
B. 连翘苷
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
本节小结
香豆素
结
构
理化性质
提取分离
实
例
秦皮
补骨脂
28
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
构造
简朴香豆素 呋喃香豆素 吡喃香豆素 异香豆素 其他香豆素
6,7-呋喃香豆素 7,8-呋喃香豆素 6,7-吡喃香豆素 7,8-吡喃香豆素
29
目标 概述 结构类型 性质 提取 分离 鉴别 结构测定 实例 实训 同步测试 小结
香豆素
游离有香味、挥发性：水蒸气蒸馏法提取
性质
7-羟基香豆素有天蓝色荧光：用于鉴别
内酯环碱性条件加热水解开环可溶于水：碱溶 酸沉提取
溶解性：游离可溶于醇和亲脂性溶剂，苷可溶 于醇和水。用于溶剂法提取。
显色反应：异羟肟酸铁反应—红色 内酯环反应 Gibb’s反应——蓝色
香豆素
香豆素
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
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。
香豆素
HO
O
O
异戊烯基6位取代
伞形花内酯
异戊烯基8位取代
HO
O
O
HO
O 4' 3' 2' O 1'
O
O
环 合 的 形 成 过 程
HO
O
O
O
O
O
O
O
OH
花椒内酯 邪蒿内酯
1' O 2' 3' 4' O O
线型： 6,7-吡喃骈香豆素型
7,8-吡喃骈香豆素型 角型：
紫花前胡
吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) 少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：
只有苯环上有取代基的香豆素。
取代基：
羟基
烷氧基
O
O
苯基 异戊烯
HO
HO
O
O
七叶内酯 秦皮 秦皮中的有效成分， 抗菌、消炎， 治疗细菌性痢疾
如：属此类型的香豆素化合物
当归内酯
当归中有效成分， 具有提高免疫力、 抗肿瘤作用
如：属此类型的香豆素化合物
蛇床子
欧芹酚7-甲醚
蛇床子的有效成分，具有 降血压、抗心律失常、增 强免疫功能及光谱抗菌作 用
rutaculin
kotamin（二聚体）
O
补骨脂内酯
O O O
白芷内酯
O
O
O
线型：补骨脂内酯型 6,7-呋喃骈香豆素型
角型：异补骨脂内酯型 7,8-呋喃骈香豆素型
（三）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：
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1 香豆素类分布
香应豆届素类毕结业构与生分类 香在豆校素大类理学化生性质 香在应豆校届素大类毕提学业取生与生分离 香应豆届素类毕鉴业别试生验
香豆素类定量分析
香豆素类分析实例
香豆素类化合物
香豆素类化合物最早由豆科植物香豆中分得 ，因具芳香气味而称香豆素。
广泛存在于高等植物及微生物代谢中。目前 得天然产物九百多种。
OMe
O
O
OMe
O
O
当归内酯
蛇床子素
治疗脚癣、湿疹、阴道滴虫
香豆素类化合物结构与分类
香豆素类化合物分类
2.呋喃香豆素类：母核上的异戊烯基C2’位与邻位 羟基环合。
HO
O
O
O
O
O
O
O
O
香豆素类化合物结构与分类
O
O
补骨内酯
抗真菌
OMe
OMe
O
O
茴芹内酯
O
O
O
O
欧前胡内酯
O
OO
O
O
白芷内酯
OMe O
O
O
O
O
生物黄毒曲性霉，素对肝B1脏损伤
香豆素类化合物结构与分类
香豆素类化合物分类
3.吡喃香豆素:母核C6或C8与异戊烯基C3’位羟基环合。
OMe
O
O
美花椒内酯
O
O O
O
O
O OH
前胡豆素内酯
O
MeO
O
O
别美花椒内酯
香豆素类化合物结构与分类
香豆素类化合物分类
4.异香豆素类：母核1位O与2位羰基位置互换。
香豆素类化合物结构与分类
分类
简单香豆素类化合物
呋喃香豆素类化合物
吡喃香豆素类化合物
5
异香豆素类化合物
6
其他
7
8
4 3 2
O
O
1
香豆素类化合物结构与分类
香豆素类化合物分类
1.简单香豆素类：只在苯环上有取代基。
RO
HO
O
O
七叶内酯 R＝H 七抗叶菌、苷治R疗＝细g菌lc 性痢疾
O MeO
蛇床子
蛇床
欧芹酚甲醚、二氢欧山芹素、二氢欧山芹醇
表1：常见含有香豆素类化合物的中药药材及其有效成分
香豆素类化合物结构与分类
香豆素类化合物的母核由顺式邻羟基桂皮酸分子 内脱水而成的内酯化合物。可视为苯骈α-吡喃 酮。
OC O OH
顺式邻羟基桂皮酸
－H2O
5 6 7
8
4 3 2
O
O
1
香豆素母核（苯骈α-吡喃酮）
酸性及内酯性质
含酚羟基的香豆素类具酸性可溶于稀强碱水溶 液。
不含酚羟基的香豆素亦可在加热条件下溶于稀
强碱溶液。这是由于母核内酯环在强碱溶液中
发生水解开环， 产生水溶性顺式邻羟基桂皮
酸盐。
54
6
3 2
＋H2O
7
O 81
O
OH－
香豆素母核（苯骈α-吡喃酮）
顺式邻羟基O 桂C皮酸O 盐
O
香豆素类化合物的理化性质
HO O
OH O
仙鹤草内酯
O
CH2OH
OH
OH O
O
MeO
OH
OMe 茵陈炔内酯
O
HO
治疗急慢性肝炎
O
岩白菜素
止咳作用，治疗慢性支气管炎
香豆素类化合物结构与分类
香豆素类化合物分类
5.其他：
CH2OH
COCH3
OH
OH
HO
O
O
亮菌甲素
OH O
O OO
紫苜蓿酚
双香豆素类，抗维生素 K预防血液凝固
OMe
香豆素类化合物的提取与分离
分离
主要利用混合物中各组分极性不同，采用系统 溶剂法或吸附色谱法。
香豆素类化合物溶解性
游离的香豆素类化合物一般不溶或难溶于冷水， 极性大的可溶于沸水。易溶于甲醇、乙醇、氯仿 、乙醚等有机溶剂，甚至可溶于石油醚，如蛇床 子素。
香豆素苷能溶于水、甲醇和乙醇等亲水性有机溶 剂，难溶于苯、氯仿和乙醚等亲脂性有机溶剂。
含酚羟基的香豆素类能溶于氢氧化钾等强碱水溶 液。
香豆素类化合物的理化性质
O C O 顺式邻羟基桂皮酸盐
O
OH－长时间
COO
H＋
COOH
或UV下
O
OH
反式邻羟基桂皮酸盐 反式邻羟基桂皮酸
香豆素类化合物的提取与分离
提取
主要利用香豆素的溶解性能的不同而采用溶剂 提取法。
香豆素具有内酯环结构，利用其在稀苛性碱溶 液中遇热可开环成盐的性质，可采用碱水提取 法。
小分子游离香豆素具有挥发性，采用水蒸气蒸 馏法。
香豆素类化合物的理化性质
酸性及内酯性质
香豆素内酯环开环后如长时间与碱接触并加热、或 开环时所用碱浓度过大、或长时间与紫外线接触， 开环生成的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，此时加酸酸化只能产生邻羟基 桂皮酸，不能再发生环合作用生成原香豆素母核。
54
6 7
3 2
＋H2O
香8 豆O1素 O
O
O
蟛蜞菊内酯
香豆素类化合物的理化性质
香豆素类化合物性状
游离的香豆素类化合物大多为结晶，多数具有 香气。小分子的尚具有挥发性和升华性。
香豆素苷无香味、无挥发性和升华性。 香豆素类化合物有的有色、有的无色，如七叶
内酯为黄色，七叶苷无色。 常具有较强荧光，有的在可见光下即可见到。
香豆素类化合物的理化性质
酸性及内酯性质
母核内酯环在强碱溶液中发生水解开环而溶于水，但 在加酸酸化后又可重新环合成原来的内酯环结构。
常可利用开环溶，闭环不溶的性质进行提取分离，即 碱溶酸沉淀法。但此法对香豆素苷类不适用，因为苷 类使水溶性物质，酸化后不能产生沉淀。
注意：用于开环的苛性碱浓度一般小于1％。与浓 碱共沸则发生母核降解，生成酚类或酚酸。
秦皮
白蜡树
七叶内酯、七叶苷、秦皮素、秦皮苷
茵陈 茵陈蒿、滨蒿
滨蒿内酯、茵陈素
佛手
佛手
3,5,8-三羟基-6,7-二甲氧基香豆素
补骨脂 补骨脂
补骨内酯、异补骨内酯及其苷
白芷 白芷、杭白芷 正/异/别/别异欧前胡内酯、氧化前胡素等
前胡 白/紫花前胡
白花前胡甲/乙/丙/丁素、紫花前胡苷
独活
重齿毛当归
欧芹酚甲醚、香苷内酯、二氢山芹醇、 异欧前胡内酯、柑皮内酯水合物、花椒毒素
香豆素类化合物的提取与分离
提取－溶剂提取法
一般选用甲醇和乙醇为提取溶剂，可提取出植 物中的游离香豆素和香豆素苷。
若提取游离香豆素，可选用亲脂性有机溶剂， 其中以乙醚的溶解性能较好。
香豆素类化合物的提取与分离
提取－碱溶酸沉法
酚羟基，可直接用稀苛性碱溶液提取，也可利 用香豆素内酯环，用0.5%氢氧化钠加热提取。 提取液经冷却后用乙醚去处杂质，然后加酸调 pH至中性，适当浓缩，酸化后游离香豆素即可 析出游离香豆素若存在，水溶性较小的香豆素 苷也可析出。
香豆素类化合物
香豆素类化合物具有多方面 得生物活性。如秦皮中得七 叶内酯和七叶苷具治疗细菌 性痢疾作用。
香豆素类化合物
某些香豆素类化合物对人和动物有一定毒性 ，尤其是对肝脏的损伤严重，如粮食霉变后 黄曲霉菌代谢产生的黄曲酶素B1。
香豆素类化合物
常见的含有香豆素类化合物的中药
中药
植物
有效成分