醌类化合物
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羟基分布在两侧的苯环上,多数化合物呈黄色。 例如大黄中的主要蒽醌成分多属于这一类型。
试比较这几个结构式的极性大小。
OH O
OH
R1
R2
O
大黄酚(chrysophanol)
R1=H
大黄素(emodin)
R1= OH
大黄素甲醚(physcion) R1=OCH3
芦荟大黄素(aloe-emodin) R1=H
O
O
O
O
邻菲醌
对菲醌
四、蒽醌类
按母核的结构分为单蒽核及双蒽核两大类。
(一)单蒽核类 1.蒽醌及其苷类
天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见,由于整个 分子形成一共轭体系,C-9、C-10又处于最高 氧化水平,比较稳定。
O
1,4,5,8位为α位
8 8a 7
6 10a
5
9a 1 4a
4
2,3,6,7位为β位
醌类化合物
学习目标:
1.掌握醌类化合物的分类及基本结构。 2.掌握醌类化合物性质(颜色、升华性、溶解性、 酸性、显色反应)。 3.掌握蒽醌类化合物常用的提取分离方法。 4.掌握大黄、丹参的结构、鉴定方法、提取分离 方法。 5.熟悉蒽醌类化合物的红外光谱。
重点:蒽醌的结构,性质,提取分离方法、 大黄、丹参成分的结构及鉴定方法。
4.日照蒽酮类 去氢二蒽酮进一步氧化,α与 α′位相连组成一新六元环,其多羟基衍生物也 存在于金丝桃属植物中。
5.中位萘骈二蒽酮类 这一类化合物是天然 蒽衍生物中具有最高氧化水平的结构形式,也 是天然产物中高度 稠合的多元环系统之一(含 8个环)。如金丝桃素(hypericin)为萘骈二 蒽酮衍生物,存在于金丝桃属某些植物中,具 有抑制中枢神经及抗病毒的作用。
番泻苷D为番泻苷C的异构体,其C10-C10′为 顺式连接。
四者水解均后生成2分子葡萄糖。
glc O
O
OH
glc O
O
OH
H H
COOH COOH
COOH H H
COOH
glc O
O
OH
番泻苷A
glc O
O
OH
glc O
O
OH
番泻苷B
glc O
O
OH
H H
COOH C H2O H
COOH H H
C H2O H
O
O
去氢二蒽酮
O
OH O
OH
HO
C H3
HO
C H3
O
OH O
OH
日照蒽酮
金丝桃素
第二节 理化性质与呈色反应
一、物理性状 天然产物醌类多为有色结晶体,一般为黄橙,
棕红。苯醌,萘醌常以游离态存在,蒽醌多以 苷的形式存在。 二、升华性及挥发性
游离的醌类化合物大多数具有升华性。小分 子的苯醌,萘醌还具有挥发性。能随水蒸汽蒸 出。
第一节 结构与分类
一 苯醌类 分为邻苯醌,对苯醌两类。但邻苯醌不稳
定,故天然产物中存在的主要为对苯醌的衍生 物。天然苯醌化合物多为黄色或橙色的结晶。
O
1
6
2
5
3
4
O
对苯醌
O
1O
6
2
5
3
4
邻苯醌
三、菲醌类(phenanthraquinone)
天然菲醌分为邻醌及对醌两种类型,例如从 中药丹参根中分得到的多种菲醌衍生物 ,均属 于邻菲醌类和对菲醌类化合物。举例:丹参中 丹参醌类化合物。
三、溶解性 游离醌类化合物易溶于甲醇、乙醇,丙酮、
乙酸乙酯、乙醚,氯仿等有机溶剂中。微溶或 难溶于水。蒽醌苷类易溶于甲醇,乙醇中,在 热水也可溶解。但在冷水中难溶。
四、酸碱性 醌类化合物由于在结构中多具酚羟基,表现
二、萘醌类(naphthoquinones)
萘醌类化合物分为a(1,4)、ß(1,2)及 amphi(2,6)三种。自然界存在的只有a-萘醌。 它们多为橙色或橙红色。易被还原成萘氢醌。天 然提取物具有一定的生物活性 。
O
8
1
9
7
2
6
3
5 10 4
O
α-(1,4)萘醌
O O
β-(1,2)萘醌
O O
amphi-(2,6)萘醌
glc O
O
OH
番泻苷C
glc O酮类化合物的C10-C10‘键与通常C-C 键不同,易于断裂,生成相应的蒽酮类化合 物。
例如:大黄及番泻叶中含有的番泻苷A的致泻 作用是因其在肠内变为大黄酸蒽酮所致。
番泻苷A
OH O OH
2
+ 2glc
COOH
2.二蒽醌类
蒽醌类脱氢缩合或二蒽酮类氧化均可形成二
难点:蒽醌酸性强弱的规律。
醌类化合物是分子中具有不饱和环二酮结构 的一类天然色素有机化合物。以蒽醌及其衍生物 最为重要;是许多中药的有效成分。存在广泛, 蓼科大黄、何首乌、虎杖。茜草科茜草、豆科决 明子、番泻叶、百合科芦荟、唇形科丹参、紫草 科的紫草等;醌类在一些低等植物也有存在。
醌类具有致泻,抗菌,抗病毒,止血,扩 冠等多方面的生理活性 。
蒽醌类。天然二蒽醌类化合物中的两个蒽醌
环都是相同而对称的,由于空间位阻的相互
排斥,故两个蒽环呈反向排列,如:
天精(skyrin)
OH O OH
山扁豆双(cassiamine)
O
CH3 OH O OH
HO O
H3C
CH3 O OH
OH O OH
OH O OHH3C O
3.去氢二蒽酮类 中位二蒽酮再脱去1分子氢即 进一步氧化,两环之间以双键相连者称为去氢 二蒽酮。此类化合物颜色多呈暗紫红色。其羟 基衍生物存在于自然界中,如金丝桃属植物。
2 9,10位为meso位,又 叫中位
3
OO
天然存在的蒽醌类化合物在蒽醌母核上常 有羟基、羟甲基、甲基、甲氧基和羧基取代。 它们以游离形式或与糖结合成苷的形式存在于 植物体内。蒽醌苷大多为氧苷,但有的化合物 为碳苷,如芦荟苷。根据羟基在蒽醌母核上的 分布情况,可将羟基蒽醌衍生物分为两种类型。
(1)大黄素型
大黄酸(rhein)
R1=H
R2= CH3 R2= CH3 R2= CH3 R2=CH2OH R2=COOH
(二)双蒽核类
1.二蒽酮类 二蒽酮类成分可以看成是2分子蒽酮脱去一分
子氢,通过碳碳键结合而成的化合物。其结合 方式多为C10-C10′,也有其它位置连结。例如 大黄及番泻叶中致泻的主要有效成分番泻苷A、 B、C、D等皆为二蒽酮衍生物。(认识这几个番 泻苷的结构式)
番泻苷A(sennoside A)的苷元A是2分子 的大黄酸蒽酮通过C10-C10′相互结合成的二蒽 酮类衍生物。其C10-C10′为反式连接。
番泻苷B是番泻苷A的异构体,水解和番泻苷 元B(sennidin B),其C10-C10′为顺式连接。
番泻苷C是1分子大黄酸蒽酮与1分子芦荟大黄 素蒽酮通过C10-C10′反式连接而形成的二蒽酮 二葡萄糖苷。