第三章 苯丙素类

基化、偶合等反应形成的最终产物。
第一节
一、苯酸类化合物
苯丙酸类
苯丙酸类化合物的基本结构是由酚羟基取代
的芳香环与丙烯酸构成。分子中多有羟基、糖基
等取代基，许多苯丙酸类化合物是以两个或多个
分子聚合而成存在的。
COOH HO
常见的苯丙酸类成分有：桂皮酸、对羟基
桂皮酸、咖啡酸、阿魏酸和异阿魏酸等及其衍
生物。如绿原酸是咖啡酸与奎宁酸形成的酯，
新木脂素类可分为以下几种亚类型：
1. 尤普麦特苯骈呋喃型：如尤普麦特素。
2. 伯彻林苯骈呋喃型：如伯彻林。 3. 双环辛烷型：如异奥克布烯酮。
4. 风藤酮型：代表性化合物为风藤酮。
5. 联苯型(biphenyl derivative)：
联苯型：两个苯丙素单元的芳基碳直接相 连构成的新木脂素分子为联苯型新木脂素，又 称作厚朴酚型 木脂素 。代表性化合物如厚朴酚
桂皮酸盐，加酸不能环合。
COOH OH 顺式邻羟基桂皮酸 O O COOH OH 反式邻羟基桂皮酸
(四) 显色反应
1. 异羟肟酸铁反应：鉴别香豆素的首选反 应，可用其判断香豆素的内酯结构▲。 香豆素 + HONH2· HCl + OH- → 红色。 2. 三氯化铁反应：具有酚羟基的香豆素与 三氯化铁试剂反应生成蓝绿色。
4. 抗骨质疏松作用 ; 5. 抗凝血作用; 6. 对心血管系统的作用; 7. 光敏作用。
第三节 木脂素
木脂素(1ignans): 是指具有苯丙烷骨架的两 个结构通过其中β，β’或8，8’-碳相连而形成的
一类天然产物。
2 3 4 β β' 6 8' γ' α' 7' 5 9' 1' 2' 6' 5' 4' 3' 7 1 α 8 9 γ
C2-C2’相连，构成一类与两个苯环骈合的连氧取
代环辛烯结构骨架。如从五味子果实中的分离得
到的五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素等。
H3CO H3CO H3CO H3CO H3CO H3CO
2 2' 1' 7' 1 7 8 8' 9' 9
(+)五味子甲素
(二) 新木脂素
新木脂素(neolignan): 通常将一个苯丙素 的脂肪烃基碳与另一分子苯环相连接，或两 个苯丙素的苯基相连接构成的木脂素归类为 新木脂素。
内酯)被认为是香豆素类的母体化合物。
5 6 7 4 3 2
HO
8
O
1
O
伞形花内酯
一、香豆素的结构类型
根据香豆素结构中取代基的类型和位置， 可以把香豆素类化合物分为以下四类： (一) 简单香豆素类； (二) 呋喃香豆素类； (三) 吡喃香豆素类； (四) 其他香豆素类。
(一)简单香豆素类
简单香豆素：指仅在苯环上有取代，且7位 羟基未与6位或8位成环的香豆素类。代表性化 合物：茵陈素、茵陈苷、七叶内酯 、当归内酯 和葡萄内酯等。
(magnolol)、和厚朴酚(honokiol)等。
9' 9'
OH
4 3 8 9 7 1 5' 4'
7' 1' 2' 3'
8'
OH
4 3' 1 7
7' 1'
8'
OH
HO 厚朴酚
8 9
和厚朴酚
(三) 降木脂素
构成木脂素或新木脂素的其中一个苯丙
素单元的烃基失去一个或两个烃基碳而形成 的一类木脂素结构骨架称为降木脂素。代表 性化合物如蒙蒿素。
3. Gibb's反应：6-氯(溴)苯醌氯亚胺，在弱
碱性条件下可与酚羟基对位的活泼氢缩合成蓝色
化合物▲ 。
OH Br Cl N H O Br
PH9~10
Br HO N
蓝色
O Br
4. Emerson反应 ：Emerson试剂(氨基安替 比林和铁氰化钾)可与酚羟基对位的活泼氢生成 红色缩合物▲ 。
例：下列香豆素，Gibb’s反应和Emerson反
OH COOH
OH
OH O 绿原酸 (chlorogenic acid)
丹参的水溶性成分中包含丹参素甲、乙、
丙等。丹参素甲属苯丙酸类，丹参素乙为苯丙
酸的四聚体，丹参素丙为丹参素甲的二聚体。
这些成分是丹参治疗冠心病的主要成分。
HO HO COOH OH 丹参素甲 OH HOOC O O O HO OH OH HO HO HO O HO 丹参素丙 COOH OH OH
脂素类化合物中最大的一个结构类型。
COOH
β
桂皮酸
木脂素类(1ignans)的主要结构类型有：
1. 二苄基丁烷类：代表性化合物如：去甲
二氢愈创木脂酸等。
2. 二苄基丁内酯类：如(-)扁柏脂素。
3. 芳基萘类： 如鬼臼毒素。
4. 四氢呋喃类：如橄榄脂素。
5. 骈双四氢呋喃类：
6. 联苯辛烯类：
联苯环辛烯型：两分子的苯丙素通过苯基的
如果要判断香豆素母核的C-6是否有取代 基，可以先用碱水解，使内酯环开环形成一个 新的酚羟基，再用Gibb’s反应和Emerson反应 鉴别，若为阳性表示C-6无取代▲。
5 6 7 8 4 3
碱水解
COOH OH
O
1
2
O
例：下列香豆素，Gibb’s反应和Emerson反
应呈阴性，用碱水解后Gibb’s反应和Emerson反
4．色谱方法
结构相似的香豆素混合物必须采用色谱
方法才能分离，常用的分离方法包括经典柱 层析(以硅胶、中性或酸性氧化铝等作为分离 材料)、制备薄层色谱和高效液相色谱等。
四、香豆素的生物活性
1. 毒性;
2. 抗病毒作用 ;
3. 抗肿瘤作用： 在临床上，7-羟基香豆素对恶 性黑色素瘤、肾癌和前列腺癌等具有抑制作用。
具有内酯环结构，可溶于热碱液中，加酸又析 出沉淀。但需注意碱液的浓度不宜太高，否则 破坏了内酯环的结构，加酸不能环合。
3. 系统溶剂法
一般用醇提取得到总提取物，然后用石 油醚、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等极性由低 到高的有机溶剂依次萃取。每个极性部位所 含的化合物极性相近，需要进一步分离才能 得到单体化合物。
第三章
苯丙素类
(phenylpropanoids)
苯丙素类：是天然药物化学成分中一类以
苯环与三个直链碳连在一起为结构单元(C6-C3)
的化合物的统称。
通常将苯丙素分为苯丙酸类(简单苯丙素
类)、香豆素和木脂素三类成分。从生物合成途
径来看，它们多数由莽草酸(shikimic acid)通过
苯丙氨酸和酪氨酸等芳香氨基酸，经脱氨、羟
(二) 新木脂素(neolignan) ；
(三) 降木脂素(norlignans) ；
(四) 杂木脂素。
(一) 木脂素类
木脂素类(1ignans)：是两个桂皮酸或桂皮醇 分别通过侧链β碳原子C8-C8’ 连接而成。分子中连 氧活性基团往往形成一个或两个四氢呋喃环或内 酯环而构成不同的亚类型结构。该类木脂素是木
2. 碱溶酸沉法提取香豆素类化合物的原理是
什么？操作中应注意些什么？
O O
COOH
OH OH
丹参素乙
第二节、香豆素类
香豆素(coumarin)▲：是邻羟基桂皮酸内 酯类成分的总称。
COOH OH 邻羟基桂皮酸 O O
邻羟基桂皮酸内酯
从自然界中分离得到的香豆素化合物都具有
苯骈α-吡喃酮的基本母核▲。除少数香豆素类化
合物外，其他大多数香豆素类都具有在7位连接
含氧官能团的特点。因此，7-羟基香豆素(伞形花
HO
6 7 5 4 3 2
O
6 7
OCH3
5 4 3 2
HO
8
O
1
O
H3CO
8
O
1
O
七叶内酯
当归内酯
(二)呋喃香豆素类
呋喃香豆素(Furocoumarines): 是指香豆
素母核的7位羟基与6位或者8位取代的异戊烯
基缩合形成呋喃环的一系列化合物。
呋喃香豆素可分为：6,7-呋喃香豆素（线 型呋喃香豆素)和7,8-呋喃香豆素（角型呋喃香 豆素）。
或者香豆素的二聚体及三聚体等。
O Ar HO MeO O O HO HO O O O OH OH
黄檀内酯
双七叶内酯
二、香豆素的理化性质
(一) 性状: 游离香豆素多数有好的结晶，
在可见光下为无色或浅黄色，羟基香豆素在紫
外光下显蓝色荧光，在碱液中荧光加强。7位引
入羟基有强烈的蓝色荧光，但是在8位同时引入 羟基则不显荧光。大多有香味。分子量小的香 豆素有挥发性，可以随着水蒸气蒸馏，还能升 华。香豆素苷则无香味和挥发性，也不能升华 ▲。
C-8-C-8' 相连的木脂素结构骨架
木脂素是一类由苯丙素氧化聚合而成的
天然产物，通常所指是其二聚物，即两分子
的C6-C3 缩合而成▲，少数是三聚物和四聚
物。二聚物碳架多数是由侧链β碳原子C8-C8’
连接而成的。
一、木脂素类化合物的主要结构类型
木脂素类化合物的主要结构类型有：
(一) 木脂素类(1ignans)；
O O
4 5 6 3 2 1 7 8 3' 4' 2 1' 6' 5' 7' 9' 8'
O
蒙蒿素
OCH3
(四) 杂木脂素
多个苯丙素单元通过C-C键相互连接可形 成多聚木脂素。木脂素与萜类、黄酮等其他类
型的化合物形成复合体构成杂木脂素。
习 题
问答题
1. 如何判断香豆素结构母核的6位是否有取 代基取代？
6, 7-呋喃香豆素(线型): 7位羟基与6位上的异 戊烯基缩合形成呋喃环时，结构中的呋喃环、苯 环和α-吡喃酮环处于一条直线上，称作线型呋喃 香豆素。代表性化合物如：紫花前胡内酯和补骨 脂素等，又称为补骨脂内酯型香豆素。
6 5 4 1 8 3 2
O
7
O
O
补骨脂素
7, 8-呋喃香豆素(角型): 7位羟基与8位碳上 的异戊烯基形成呋喃环时，结构中的呋喃环、 苯环和α-吡喃酮环处于一条折线上，称作角型呋
基与8位异戊烯基成环时，则称为角型吡喃香豆素， 如白花前胡苷和北美芹素等。
5 5 6 7 1 8 4 3 2 7 1 8 6 4 3 2
O
O
O
O
O
O
美花椒内酯
邪蒿内酯
(四) 其他香豆素类
凡是无法归属于以上三种类型的香豆素类
化合物都属于其他香豆素类。主要的结构类型
是指在α-吡喃酮环上有取代的香豆素类化合物
具有抗菌利胆作用。
R1 R2 桂皮酸 (cinnamic acid) 咖啡酸 (caffeicacid) 阿魏酸 (ferulic acid) 异阿魏酸 (isoerulic acid) R1=R2=H R1=R2=OH R1=OH,R2=OCH3 R1=OCH3,R2=OH O C COOH OH OH
应为阳性的是：（
A. 7-OH香豆素
C ）
B. 6,7-二OH香豆素 D. 5,7,8-三OH香豆素
C. 7,8-二OH香豆素 E. 5,6,8-三OH香豆素
5 6 7 8 4
3
O
1
2
O
Gibb’s反应和Emerson反应都可判断香豆 素酚羟基对位有无取代。只有具有游离酚羟 基，且酚羟基对位无取代时(即有活泼H存在) Gibb’s反应和Emerson反应才显阳性▲。
(二) 溶解性: 游离Leabharlann Baidu豆素可以部分溶于
热水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿 和乙醚等有机溶剂。香豆素苷能溶于水、甲醇 和乙醇，难溶于低极性的有机溶剂。
(三) 内酯的性质▲：加碱内酯环水解开环
生成顺式邻羟基桂皮酸盐，可溶于水，加酸后
又可环合成内酯环沉淀出来。但若长时间在碱
中加热或UV光照射，则生成稳定的反式邻羟基
应呈阳性的是：（
A ）
B. 6,7-二OH香豆素
D. 6-OH香豆素
A. 7-OH香豆素
C. 5,6-二OH香豆素
E. 6,7,8-三OH香豆素
6 7 5 4 1 3 2
HO
8
O
O
三、香豆素的提取分离方法
1. 水蒸气蒸馏法: 主要利用游离小分子香豆 素具有挥发性，可用来提取小分子香豆素 。
2. 碱溶酸沉法: 由于香豆素类化合物分子中
喃香豆素。如白芷内酯和异佛手柑内酯，角型
香豆素又称为异补骨脂内酯型香豆素。
OCH3
6 7 5 4 1 8
O
3 2
O
O
异佛手柑内酯
(三)吡喃香豆素类
吡喃香豆素: 是指其母核的7位羟基与6位或者8
位碳上异戊烯基缩合形成吡喃环的一系列化合物及
双吡喃香豆素等。其中，7-OH与6-异戊烯基形成吡
喃环时称作线型吡喃香豆素，如美花椒内酯。7-羟