天然产物化学复习材料

第四章生物碱

一、生物碱定义：生物碱为生物体内一类除蛋白质、肽类、氨基酸及维生素B以外含氮化合物的总称，是结构复杂具有生理活性的植物碱。（特殊情况：也有少数生物碱N不在杂环上，如麻黄碱；少数生物碱不显碱性；如秋水仙碱等）

二、生物碱的分类：

（一）有机胺类

（二）吡咯衍生物

（三）吡啶衍生物

（四）喹啉衍生物

（五）异喹啉衍生物

（六）吲哚衍生物

(七) 嘌呤衍生物

(八) 甾体生物碱类

(九) 萜生物碱类

(十) 大环生物碱类

（十一）莨菪烷衍生物

（十二）咪唑衍生物

三、生物碱的性质：

（一）一般性质

1.形态——多为结晶固体，少为粉末；有熔点。

少数常温下——液体（多不含氧，若含多成酯键）

2.颜色——多为无色或白色，少数有色。（例子）

3.味觉——多具苦味（黄连素）；少数味甜（甜菜碱）

4.挥发性——少数具有挥发性（麻黄碱）

5.升华性——少数有升华性（咖啡碱；川穹嗪）

6.荧光——少数有荧光（利血平）

7.旋光性——多为左旋光性。

旋光性受溶剂、pH、浓度和温度等因素影响

如：麻黄碱氯仿——左旋光性

水——右旋光性

菸碱中性溶液——左旋光性

酸性溶液——右旋光性

旋光与活性关系

（1）多数左旋活性强，右旋活性弱或无活性。莨菪碱（左旋散瞳作用比右旋大100倍）；去甲乌药碱（只有左旋具有强心作用）；

（2）少数右旋活性比左旋强。古柯碱（右旋局部麻醉作用比左旋强）。

（二）碱性（碱性大小比较按最后一次课那样复习即可）

1、影响碱性强弱的因素

（1）杂化方式

SP3 ( ) > SP2 ( ) > SP ( )

N-N C C N

pKa 10~ 5 ~ 6 0 ~ 1

（2）电子效应

连接供电基团则使碱性增强

氮原子附近若有吸电基团，碱性减弱。

氮原子孤电子对处于P~ 共轭体系时，碱性减弱。 诱导——场效应：碱性降低。 （3）立体因素

叔胺分子——碱性降低

但如：苦参碱——使碱性增强 （4）分子内氢键

若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。 （指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键） （5）分子内互变异构

供电---碱性升高

共轭、诱导效应---碱性降低 （三）沉淀反应

沉淀反应条件：酸性水溶液中 四、生物碱的提取与分离 （一）总生物碱的提取方法： 1、酸水提取法 2、醇类溶剂提取法 3、有机溶剂提取法

（二）生物碱的分离（主要记住三四个）

1、利用分步结晶法进行混合生物碱的分离（重结晶法）

2、利用生物碱的碱性强弱不同进行分离（pH 梯度萃取）

3、采用色谱法进行分离

NH

3Me NH

2N H

Me

Me Me N Me

Me

仲胺

叔胺

伯胺胺

pka 9.3

10.6

10.7

9.74

------麻黄碱

例

一、选择题

1、下列生物碱右旋体的生物活性强于左旋体的是（）

A 、莨菪碱

B 、麻黄碱

C 、古柯碱

D 、去甲乌药碱

E 、咖啡碱 2、A 、烟碱 B 、麻黄碱 C 、小檗碱 D 、甜菜碱 E 、川芎嗪 （1）具有挥发性的生物碱是（）； （2）显黄色的生物碱是（）； （3）具有升华性的生物碱是（）； （4）有甜味的生物碱（）。

3、其外消旋体在临床中常用作散瞳药的化合物是（） A 、莨菪碱 B 、山莨菪碱 C 、N-去甲莨菪碱 D 、东莨菪碱 E 、樟柳碱

CH CH CH 3OH NH CH 3

N

O

OMe OMe

O H MeO

N

OMe OMe

+OH -+OH -小檗碱

药根碱 N

N

O

O

苦参碱氧化苦参碱

4、生物碱的盐若从酸水中游离出来，pH 应为（ B ） A. pH < Pka B. pH > Pka C. pH = PKa

5、某生物碱碱性很弱，几乎呈中性，氮原子的存在状态可能为( C )。 A.伯胺 B.仲胺 C.酰胺 D.叔胺

6、季铵型生物碱分离常用( B )。 A. 水蒸汽蒸馏法 B. 雷氏铵盐法

C. 升华法

D. 聚酰胺色谱法

生物碱沉淀反应是利用大多数生物碱在( A )条件下，与某些沉淀试剂反应生成不溶性复盐或络合物沉淀。

A. 酸性水溶液

B. 碱性水溶液

C. 中性水溶液

D. 亲脂性有机溶剂

7、Emde 降解多用于( C )的生物碱中C-N 链的裂解。 A.α位有氢 B.β位有氢 C.β位无氢 D.α位无氢

8、将混合生物碱溶于有机溶剂中，以酸液pH 由大→小顺次萃取，可依次萃取出( A )。 A.碱性由强→弱的生物碱 B.碱性由弱→强的生物碱 C.极性由弱→强的生物碱 D.极性由强→弱的生物碱

9、用Hofmann 降解反应鉴别生物碱基本母核时，要求结构中( B )。 A.α位有氢 B.β位有氢 C.α、β位均有氢 D.α、β位均无氢 10、生物碱的碱性强弱可与下列( C )情况有关。 A.生物碱中N 原子具有各种杂化状态 B.生物碱中N 原子处于不同的化学环境

C.以上两者均有关

D.以上两者均无关

11、pH 梯度萃取法分离生物碱时，生物碱在酸水层，应顺次调pH （ B ）用氯仿萃取。 A.pH=3~8 B.pH=8~13 C.pH=1~7 D.pH=7~1 12、对生物碱进行分离常用的吸附剂为( D )。

A.活性炭

B.硅胶

C.葡聚糖凝胶

D.碱性氧化铝 二、方法鉴别化合物（了解） 1、

生物碱沉淀试剂 A 为阳性B 为阴性

N N O Me H 3COOC COOH OMe OMe MeO A

B