黄酮类化合物

黄酮醇类(3OH) 异黄酮类
B 环 3’,4’ 有 OH ，带Ⅱ为 双峰（主峰 伴肩峰）
Ⅰ弱Ⅱ强B环上 有-OH, OCH3对 带I影响不大
二氢黄酮 （醇）
查耳酮类
220-270
（低强度）
查耳酮 2’-OH 使带 I 向红移 影响大
370-430(34个小峰)
橙酮类
2、加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义
1、A环质子
(1) 5,7-二羟基黄酮类
HO 6 OH O
HO H 8 Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8
O
H-6 d H-8
J= 2.5 Hz δ ppm 5.70 ~ 6.90
6.30 ~ 6.50 6.00 ~ 6.20
H 6 OH O
5.90 ~ 6.10 5.75 ~ 5.95
黄酮、黄酮醇、异黄酮
二氢黄酮、二氢黄酮醇
甲氧基质子信号一般在：ppm 3.50 ~ 4.10 可通过NOE核磁共振技术及二维技术确定基位置
异黄酮 H-2 黄酮 H-3 苷中糖 端基质子
H-2',6' H-3',5'
H-5
甲氧基 乙酰氧基上的质子 质子 H-8 H-6 (7--OH) 芳香族 脂肪族 H-8 H-6 (5,7-二 -OH) 6 5 4 3 2 1
2. 取代图式的确定方法
3. O-糖苷中糖的连接位置
4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及 糖的连接顺序
2. 取代图式的确定方法 根据芳香碳的信号特征来确定取代图式。
129.0 126.3 118.1 133.7 125.2 125.7 131.6 131.8 163.2
O
156.3 124.0
107.6 178.4
及黄酮醇的3’,4’-位上是
3’-OH, 4’-OMe 3’-OMe, 4’-OH。
OH (-OH)
OH (-OH)
7.20 ~ 7.30 d
O
H
OH (-OMe)
7.50 ~ 7.70 d
O
H
OH (-OMe)
移低场
H OH
H O
7.30 ~ 7.50 dd
O
7.60 ~ 7.90 dd
OH
7.20 ~ 7.50 d
黄酮类-4’-O-葡萄糖苷
黄酮类 -5-O-葡萄糖苷
黄酮类-6 及 8-C-糖苷
5. 6-C-CH3 及 8-C-CH3 质子 6-C-CH3 质子信号恒定地出现在比 8-C-CH3 质 子小约 0.20 ppm 处。
以异黄酮为例： 6-C-CH3 8-C-CH3
δ 2.04 ~ 2.27 ppm δ 2.14 ~ 2.45 ppm
1H-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用
溶剂 ——
氘代氯仿、氘代二甲基亚砜（DMSO-d6）
氘代吡啶等。 也可作成三甲基硅醚衍生物，溶于四氯化碳 中进行测定。
从以下七个方面介绍：
1. A环质子
2. B环质子
3. C环质子
4. 糖上的质子
5. 6-C-CH3 及 8-C-CH3质子
6. 乙酰氧基的质子 7. 甲氧基上的质子
（与H-5邻偶；与H-8间偶）
H-8
ppm 同H-6
d, J=2.5 Hz
黄酮、黄酮醇、异黄酮
二氢黄酮、二氢黄酮醇
8 H HO
6.70 ~ 7.00 d 6.30 ~ 6.40 d
O
6.70 ~ 7.10 dd 6.40 ~ 6.50 dd
H 6
H5
O
7.90 ~ 8.20 d 7.70 ~ 7.90 d
（一）色谱法
纸色谱（PC）：适用于分离各种天然黄酮类化合物及 其苷类的混合物，常采用双向色谱法 硅胶薄层色谱（TLC) ：用于分离与鉴定弱极性黄酮类 化合物 聚酰胺薄层色谱：适用范围广，适合分离含游离酚羟基 的黄酮及其苷类，常用大极性展开剂
（二）紫外光谱（UV）
可用于确定黄酮母核类型及确定某些位置是否含有羟基。
苷化前 6.30 ~ 6.50 6.00 ~ 6.20
6.50 ~ 6.90 6.20 ~ 6.40
糖
O
H 8
苷化前
O
H 6 OH O
6.10 ~ 6.40 5.90 ~ 6.10 5.90 ~ 6.10 5.75 ~ 5.95 二氢黄酮、二氢黄酮醇
黄酮、黄酮醇、异黄酮
苷化后向低场位移
δ ppm 5.70 ~ 6.90
诊断试剂可使黄酮类化合物的酚羟基解离或形 成螯合物，导致光谱的特征性改变，根据这些变 化可以推断酚羟基等取代基的位置或数目。 以下以黄酮、黄酮醇类为例介绍其对黄酮类化 合物紫外光谱的影响及其在结构测定中的意义。
加入试剂 样 品 +MeOH
带II
250-285
A环有OH ， 红 移小，无 意义
带I
304-385
6.70 ~ 7.10
(4) 3’,4’,5’-三氧取代黄酮类化合物
B环有3’,4’,5’-三-OH时——H-2’及H-6’ （2H，s，6.50 ~ 7.50）
3’-OH或5’-OH——甲基化或苷化
H-2’及H-6’ （2H，d，J≈ 2.0 Hz）
3. C环质子 (1) 黄酮类
O
3 H O
6.30 ( s ) （尖锐的单峰）
TMS
10
9
8
7
0 δ ppm
（四） 13C-NMR
13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用
1. 骨架类型的判断
2. 取代图式的确定方法
3. O-糖苷中糖的连接位置
4. 双糖苷及低聚糖苷中分子内 苷键及糖的连接顺序
1. 骨架类型的判断 根据中央三个碳信号的位置、裂分等，推 断其骨架类型。
O s s s
H-2
O
H
dd, 5.20
H
3 H
H-3 H-3
dd, 2.80
O
O
H
H-2
H
3 OH
Jtrans= 11.0 Hz d, Jtrans= 11.0 Hz d,
4.90 4.30
H-3
O
(4) 查耳酮及橙酮类
2 3 4 H 6 5
5' 4' 3' 2' 6'
H
β
H-α H-β
α
O
d, J = 17.0 Hz
O
H
OH
移低场 7.60 ~ 7.80 d
O
OMe H OH
O O
H
7.30 ~ 7.70 dd
O
H OH
糖
7.40 ~ 7.60 dd
(3) 3’,4’-二氧取代异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇
OR O OR O O OR O
OR OR
OR O O
OH
H-2'、H-5'及 H-6'
复杂的多重峰 （多为两组峰）
O
黄酮（flavone）
2. B环质子
(1) 4’-氧取代黄酮类化合物
2' B 6' 5'
H 2' H 3' B 6' H 5' H
OR
3'
H-2' H-6'
OR
构成 AA'BB' 系统
AB 偶合系统 J≈ 8.5 Hz
H-3' H-5'
7.10 ~ 8.10
C 环对其的负屏蔽效应
6.50 ~ 7.10
4'-OR 取代基的屏蔽作用
黄酮类化合物结构中的交叉共轭体系
带 II(240285nm) （苯甲 酰系统）
带 I(300-400nm) 桂皮酰系统
类 型
说 明
304-350
黄酮类
-OH 越 多 ， 带 I 带 II 越 红 移 , Ⅰ、Ⅱ皆
强
250-285
328-357
黄酮醇类 (3-OR)
352-385 245-270 270-295 300-400 （肩峰） 340-390
一般程序： ①测定样品在甲醇中的UV谱以了解母核类型； ②在甲醇溶液中分别加入各种诊断试剂后测UV谱和可见 光谱以了解3,5,7,3’,4’有无羟基及邻二酚羟基； ③苷类可水解后（或先甲基化再水解），再用上法测苷元 的UV谱以了解糖的连接位置。
1、黄酮类化合物在甲醇溶液中的紫外（UV）光谱特征
多数黄酮类化合物在紫外（UV）谱中主要由两 个吸收带组成。
H-8 H-6
δ ppm H-8 > H-6
TMS δ ppm
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
(2) 7-羟基黄酮类
HO 6 5 O 8 O
H-5
ppm 8.0 d, J= 9.0 Hz
（C-4羰基负屏蔽效应，使其在较低场； 与H-6邻偶——二重峰） H-6 ppm 6.7~7.1 dd, JH-5=9.0 Hz JH-8=2.5 Hz
40-60nm （ 不变或增强） 50-60nm （ 下降）
说明
两峰强度基本相同，具体位置与 母 核 上 电 负 性 取 代 基 (-OH, OCH3)有关，-OH, -OCH3越多， 越长移
+NaOMe 或+NaOH
带I，II随加NaOMe时 间延长，逐渐衰减
320-330nm 有小峰
6.70 ~ 7.40 7.30 ~ 7.70
7 6 5 4
1 O 2 3 O
2' CH 1' 6'
3' 4' 5'
苄氢 S, 6.50 ~ 6.70
4. 糖上的质子
黄酮苷类化合物上糖的质子信号（端基质子） 黄酮醇-3-O-葡萄糖苷 黄酮醇-3-O-鼠李糖苷 黄酮类 -7-O-葡萄糖苷 5.70 ~ 6.00 5.00 ~ 5.10 4.80 ~ 5.20
C-2 ( C-β )
C-3 ( C-α ) d d d d t
二氢黄酮类
s s s s
二氢黄酮醇类
s s d
s 160 140
查耳酮类 d 橙酮类 s 黄酮醇类 s 异黄酮类 d 黄酮类
d 120 100 80 60 40
200
180
C=O
168.6~169.8(s)
C-2（或C-β）
137.8~140.7(d)
C-3（或C-α）
122.1~122.3(s)
归属
异橙酮类
160.5~163.2(s)
174.5~184.0(s) 149.8~155.4(d)
104.7~111.8(d)
122.3~125.9(s)
黄酮类
异黄酮类
147.9(s)
182.5~182.7(s) 146.1~147.7(s)
136.0(d)
(2) 3’,4’-二氧取代黄酮及黄酮醇类化合物
2'
OR OR
6'
5'
H-2' d, d, H-5' H-6' dd,
J = 2.5 Hz 7.20 ~ 7.90 J = 8.5 Hz 6.70 ~ 7.10 J = 8.5 Hz J = 2.5 Hz 7.20 ~ 7.90
依据H-2’及H-6’的化学位移，可以区别黄酮
黄酮类化合物的检识与结构鉴定
8 5 1 O
7 6
2 4 3
O
7 6 A 5
8
1 B O 2 C 4 3
7 6
8 5
1 O 2 4 O 3
在黄酮类化合物结构分析中的应用 主要有： （一）色谱法 （二）紫外光谱（UV）
（三）核磁共振——1H-NMR
（四）核磁共振——13C-NMR （五）质谱（MS）
（六）立体化学
111.6~111.9(d) (=CH-)
黄酮醇类
橙酮类
136.9~145.4(d)
188.0~197.0(s) 75.0~80.3(d)
116.6~128.1(d)
42.8~44.6(t)
查耳酮类
二氢黄酮类
82.7(d)
71.2(d)
二氢黄酮醇 类
13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用
1. 骨架类型的判断
说明
有6,7-OH或7,8-OH (5,6-OH无) B环有邻二酚羟基
有3-OH 有3,5-二OH 有5-OH，无3-OH 有6-OR 无3-OH, 5-OH或6-OR存在 B环有邻二酚羟基 A,B环皆有邻二酚羟基 A,B环皆无邻二酚羟基
AlCl3/ HCl
AlCl3光谱AlCl3/ HCl光谱
（三） 1H-NMR
孤立芳氢的单峰信号易与之相混——注意
OR RO O RO H O
H OR O
H
RO OR O
H
(2) 异黄酮类
O
H
7.60 ~ 7.80 (s)
O
(3) 二氢黄酮及二氢黄酮醇
Jtrans= 11.0 Hz J偕偶 =17.0 Hz J偕偶 =17.0 Hz Jcix= 5.0 Hz Jtrans= 11.0 Hz Jcix= 5.0 Hz
有4’-OH，无3-OH 有3-OH，无4’- OH 有3,4’-OH或3,3’,4’-OH（衰 减更快） 7-OH
+NaOAc (未熔融)
5-20
3-OH,4’OH 7-OH 也发生红移， 但意义不大
加入试剂
+NaOAc/ H3BO3
带II
△510
带I
12-30 60 50-60 35-55 17-20 0 30-40 50-65 0
O
O
R O
O
R
苯甲酰基系统 ( benzoyl) Band II 220~280 nm
桂皮酰基系统 (cinnamoyl) Band I 300~400 nm
O
苯甲酰基系统 ( benzoyl) Band II 220~280 nm
R O
桂皮酰基系统 (cinnamoyl) Band I 300~400 nm
6. 乙酰氧基上的质子
有时将黄酮类化合物制备成乙酰化物后进行结 构测定 脂肪族： 乙酰氧基上的质子信号—— 1.65 ~ 2.10 根据质子数目——判断——苷中结合糖的数目 芳香族： 乙酰氧基上的质子信号—— 2.30 ~ 2.50 根据质子数目——判断—— 苷元上Ar-OH数目
7. 甲氧基上的质子