天然产物化学课件全套

有机化合物分子的结构
分子的极性
溶解性质
分子的极性官能团越多
分子极性越大
亲水性越强 亲脂性越低
分子的极性较小 分子的极性较大
表现亲脂性 表现亲水性
易溶解于低极性溶剂 �如 石油醚或 氯仿�
易溶解于高极性溶剂 �如 水 或 甲醇�
OH HO
HO
OO OH
OH O
HO OH O
溶剂的种类繁多�其极性大小如何排列�
a.先单一溶剂
• 乙醇是最常用的有机溶剂�具有溶解性能好、对 植物细胞穿透力强的特点。
• 对于提取�一般来说�冷提杂质较少�而热提效 率较高�但杂质也多�在不了解有效成分性质之 前�一般采用冷提法。
b. 多种溶剂萃取
• 将提取所得浸膏在两种互不相溶的溶剂中�由分 配系数不同而达到分离的目的。
经典的提取方法
品种 在进行植物成分研究前�应重视所用植物
的鉴定、来
源、采集季节�并查阅有关文献资料�了解前人对该植物或同属
植物中化学成分的分离条件�吸取可借鉴的地方。
第一节 经典的提取方法
• �一�溶剂法 • �二�水蒸气蒸馏法 • �三�其他
�一� 溶剂法 �主要的经典方法�
1.溶质与溶剂 �1� 溶质的溶解性质
但效率低下
HO
O N
H CH3 HO
1806�1952
历史的足迹
——当代
20世纪7、80年代开始�随着色谱技术、电子和物 理技术的进一步发展�人类对天然有机化合物的 提取、分离、鉴定开始以极高速度发展。
历史的足迹——
• 分离�由常规的重结晶法�正、反相硅胶层析、氧化铝
层析、活性碳层析——低压快速层析、逆流液滴分溶层 析、高效液相层析、气相层析�以及用于分离大小分子的 各种凝胶层析�用于分离水溶性成分的各种离子交换树脂 层析、大孔树脂层析等方法。
• �1�几种不同极性的溶剂分步提取 • �2�单一溶剂提取后多种溶剂萃取
�1�几种不同极性的溶剂分步提取
• 选择三、四种不同极性的溶剂�由低极性到高极 性依次分步提取。
�石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯等�
• 优点�溶剂对药材中化学成分的选择性较强 • 缺点�有机溶剂大多有毒、易燃、价格较贵
�2�先单一溶剂提取后�后多种溶剂萃取
�2� 溶剂的极性顺序
石油醚 < 苯 < CHCl3 < 乙醚 < 乙酸乙酯 < 丙酮 < 甲醇 < H2O
还需注意� • 溶剂对材料中所需成分的溶解度要大�对非目标化合物的溶解
度要小 • 化学性质稳定�易回收
不能与植物成分产生化学反应 �水、乙醇、甲醇、苯、氯仿、乙酸乙酯提取法。
极性或不饱和分子相
OH OH OH OH OH
石油醚
植 物 叶 的 提 取 液
碳 酸 钙
叶片的色素随着冲洗液在管中慢慢向下 移动�结果色素在玻璃柱内被分离成 具有不同颜色的色带�经过分析�其 中每个色带都是一种相应的色素�胡 萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素
b�。这种分离方法——被称为
层析法 (chromatography�色谱法)
石油醚
传统的定义�层析法就是利用不同 的物质在两相�固定相和流动相� 中不同的分配系数来�或不同的作 用力�进行分离的一种方法。
第一章 小结
推荐参考书� 《天然产物化学》徐任生� 掌握天然产物化学的概念和研究内容� 了解该学科的总的发展历程。
第二章 植物成分提取分离法
• 第一节 经典的提取方法 • 第二节 层析分离方法
• 要充分开发利用植物资源�首先必须从复 杂的植物组成成分中提取分离出具有价值 的单纯成分。
提取分离是植物化学研究的起点
天然产物化学 Natural Product
Chemistry
• 概念 天然产物化学——是研究动物、植物、昆虫、海洋
生物及微生物化学成分的学科�是在分子水平上揭 示自然奥秘的重要学科。
研究内容 各类天然产物的化学成分的——
结构特点、物理化学性质� 提取分离方法� 化学成分的结构鉴定 。。。。。。
• 天然产物成分的种类很复杂�主要有生物碱、萜类、甾 体、甙类、黄酮体、蒽醌类、香豆素类、氨基酸、单糖、
低聚糖、多糖、蛋白质及鞣质等。
HO
O N
H CH3 HO
HO O
O
O
HO
O
O
O
HO
O
OH O
HO
OH
O OH
HO
O O
OH O
历史的足迹
——诞生
16世纪初�中国人从中药中得到没食子酸�樟脑等
从天然物中得到酒石酸�苯甲酸等
K.W.Scheele 1769
历史的足迹
——发展
19世纪——20世纪中叶
提取、分离、鉴定、合成较多的天然有机化合物�
第二节 层析分离方法
• �一�基本概念 • �二�层析法的分类 • �三�常用的层析方法
�一�基本概念
起源
现代层析法的创始人�俄国人Michael Tswett于1906年 的一个试验�
他在研究植物叶色素成分时�使用了一根竖直的玻璃管� 内装碳酸钙颗粒。
然后把植物叶的石油醚提取液加在柱的顶端。 随后在顶部不断的加入石油醚�使其通过柱子自由流下。
• 结构研究�由经典的化学降解法——NMR, MS, IR, UV法
�如果有纯净的单晶�可运用X-射线衍射法直接在较短时间内 得到包括绝对构型在内的结构信息�
• 结构鉴定——由模糊到清晰�由抽象到具体�由间接到直接。
内容
• 绪论 • 植物成分分离法�2� • 结构鉴定的光谱方法� NMR, IR, UV, MS��6� • 生物碱类化合物�2� • 黄酮类�2� • 单萜、倍半萜类�2� • 三萜类�2� • 海洋天然产物�2�
• �一�溶剂法 • �二�水蒸气蒸馏法 • �三�其他
�二�水蒸气蒸馏法 有些挥发性或小分
子化合物与水不相混 溶�或仅微溶�且在 约100 ℃时有一定的 蒸汽压。
当这些化合物被水 蒸气加热时�能一并 随水蒸气带出。
O
OH O
丹皮酚
�三�其他提取方法还有分馏法、吸附法、 沉淀法、盐析法、透析法、升华法等。
�二�常用的层析法
对填料�通常指固定相�的要求�不溶于流动 相中�不使欲分离的物质被破坏�惰性大�可 逆性强�吸附容量大�同时颗粒直径范围要狭 窄。
比较常用的填料�1. 硅胶�反相硅胶��2.大孔 吸附树脂�3. 凝胶sephadex LH-20�4. 聚酰 胺。
1. 硅胶层析
硅胶颗粒表面的羟基与 互作用�吸附作用�