3.1苯丙素类-苯丙酸、香豆素

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松柏苷
HO
咖啡酸葡萄糖苷
(日本蛇菰)-抗组胺释放活性
丹参素甲、乙、丙 具有耐缺氧、抗冠 状动脉硬化、增加 冠脉流量、抑制凝 血和促进纤溶作用, 是丹参治疗冠心病 的有效成分。
HO
CH2
H C OH
COOH
丹参素甲
HO
HO
CH2
H C O
COOH OH C H CH2
OH
HO
OH
O
C
OH
OH OH HO O O C O O HOOC HOOC
一般香豆素
7-甲氧基香豆素
7-羟香豆素
原因:7-OCH3的供电子共轭效应使羰基C难以接受OH-的亲 核反应,7-OH在碱液中成盐。
第二节 香豆素类
㈢碱水解反应(内酯性质) 3.苄基碳上的酯基碱水解反应
第二节 香豆素类
3.苄基碳上的酯基碱水解反应
第二节 香豆素类
(四)酸的反应 1.环合反应: 指异戊烯基双键开裂并与邻酚羟基环合。
1
概述
定义:
一类含有一个或几个C6-C3单位的天然成分。 主要包括:
—— 苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、
木脂素等。
苯丙烯
苯丙醇
CH2OH
苯丙酸
COOH
HO
HO
HO
香豆素
木脂素
HO
O
O
概 述
苯丙素类化合物生物合成途径
本 章 内 容
概述

第一节 苯丙酸类 第二节 香豆素类 第三节 木脂素
1. 香豆素母核的1H-NMR谱特征
5 6 7 8 4a 4 3 2 8a O
O
H-3, 6, 8的信号在较高场;δ值较小; H-4, 5, 7的信号在较低场;δ值较大。
一般δ: H-3: 6.1-6.4
J=9.5Hz
H-4:7.8-8.1
第二节 香豆素类
(二)香豆素1HNMR的谱学特征
1. 香豆素母核的1HNMR谱特征 原因:C2=O与C3=C4形成π-π共轭,导致电子云 分布规律如下图所示:
四、苯丙酸类的波谱特征
UV谱:参见书P123。
IR谱:
酚OH (3500~3300cm-1) 苯环 (1650~1440cm-1) COOH (1800~1650cm-1, 3550~2500cm-1)
1H-NMR:典型的ABX系统质子信号
COOH R1 R2
ESI-MS m/z:,163[M-H]―, 327[2M-H]―,119[M-H-CO2]―
第二节 香豆素类
HO
O
O
异戊烯基6位取代
伞形花内酯
异戊烯基8位取代
HO O O
HO
O
O
HO
O 4' 3' 2' O 1'
O
O
环 合 的 形 成 过 程
O
O
O
O
O
OH
花椒内酯 线型: 6,7-吡喃骈香豆素型 邪蒿内酯
1' O 2' 3' 4' O O
7,8-吡喃骈香豆素型 角型:
第二节 香豆素类
少数为5,6-吡喃骈香豆素,如:
第三章
苯丙素
(Phenylpropanoids )
[基本内容]
苯丙酸类 苯丙酸的结构、提取方法及波谱特征。
香豆素类:
香豆素类化合物的基本母核、常见的取代图式及四种基本 骨架的结构特点。
香豆素的化学性质,如内酯性质、吡喃酮环的碱裂解、双
键性质、氧化及热解等反应。 香豆素类化合物的荧光性质、波谱特征以及应用。
因含酚羟基故可溶于碱水中。
成苷——
溶于水、碱水、MeOH、EtOH等。
难溶于极性小的有机溶剂。
第二节 香豆素类
㈢碱水解反应(内酯性质)
开环后与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸,在酸性条 件下与Fe3+生成红色络合物。
第二节 香豆素类
㈢ 碱水解反应(内酯性质)
1.特殊结构的香豆素
如 C8 位取代基的适当位置上有 >C=O、>C=C<、环氧等结 构者,可与水解新生成的酚羟基发生缔合、加成等作用,可 阻碍内酯的恢复。 例:
第二节 香豆素类
㈠ 简单香豆素类
O OCH3
HO
O
O
H3CO
O
O
㈡ 呋喃香豆素类(furanocoumarins)
香豆素核上的异戊烯基常与邻位酚羟基(7-羟 基)环合成呋喃或吡喃环,前者称为呋喃香豆素。 呋喃香豆素类成分生物合成途径:
第二节 香豆素类
HO
O
O
异戊烯基6位取代
伞形花内酯
异戊烯基8位取代
• 绿原酸(茵陈、苎麻、金银花 )-利胆 • 3,4-二咖啡酰基奎宁酸(金银花)-抗菌 • 荷包花苷A(南沙参)-抗血小板聚集成分
• 菜蓟素(菜蓟)-利胆保肝
• 松柏苷(日本蛇菰)-抗组胺释放活性
HO O O HO OH
COOH
OH OH
绿原酸(茵陈)-利胆 3-咖啡酰奎宁酸
COOglc HO
CH2OH glc-O OCH3
编号 2,6 3,5 7
δH(500MHz,MeOD) 7.43(2H,d,J=8.5Hz) 6.80(2H,d,J=8.5Hz) 7.59 (1H,d,J=15.8Hz)
8
6.30 (1H,d,J=15.4Hz)
ESI-MS m/z:,163[M-H]―, 327[2M-H]―,119[M-H-CO2]―
O
[O]
O O
4-氨基安替比林
红色
第二节
香豆素类
四、香豆素类化合物的提取分离
(一)提取
第二节
香豆素类
(二)分离
提取后可直接利用化合物的溶解性质进行分离 如: 香豆素在石油醚中溶解度不大,浓缩时即可析出 结晶。
1.碱溶酸沉法
依据——内酯遇碱开环,加酸能恢复的性质。
慎用!
第二节 香豆素类
(二)分离 2.色谱方法 吸附剂——硅胶、酸性或中性氧化铝等; 洗脱剂——石油醚-丙酮、石油醚-乙酸乙酯等 显 色——可观察荧光
一、香豆素的基本母核
香豆素(香豆精)(coumarins)是具有苯骈-吡喃酮母核 的一类化合物的总称。环上常有-OH、OCH3、异戊烯基等 取代基。
由于绝大多数香豆素在C7位都有含氧官能团存在,故7-羟 基香豆素可以认为是香豆素类成分的母体。
第二节 香豆素类
二、香豆素的分类
(一) 简单香豆素类 (二)呋喃香豆素类(furocoumarins) (线型和角型) (三)吡喃香豆素类(pyranocoumarins) (线型和角型) (四)其它香豆素类
OMe 1. OH MeO O O O 2. H+ COOH MeO O O H OMe
异当归内酯
3-异戊烯酰4,6-二甲氧基 顺邻羟桂皮酸
第二节 香豆素类
由于碱的浓度不同,其反应产物也不同:
第二节 香豆素类
㈢碱水解反应(内酯性质) 2. 醚化
碱水解反应的易→难
>
O O MeO O O
>
HO O O
OH
丹参素丙
OH
O
丹参素乙
HO
二、提取分离
苯丙酸类衍生物具有一定的水溶性,且常 与其它一些酚酸、鞣质、黄酮苷等混在一起 ,难以分离。可用醇提或丙酮水提,再用纤 维素、硅胶、大孔树脂或聚酰胺树脂等色谱 方法进行分离。
三、苯丙酸类化合物的显色剂
1. 1%~2%FeCl3甲醇液 滴加到样品液中,显色(黄、绿或紫色)。 2. Pauly试剂(重氮化磺胺酸) 样品与3%Na2CO3溶液共热3min,冷却后滴加该试剂, 溶液显色(紫、黄棕、棕或黄色)。 3. Gepfner试剂:1%NaNO2-10%HOAc溶液 喷于样品点上,干燥后再用0.5mol/L的NaOH甲醇溶液 显色(浅黄、黄棕、红棕或红色)。 4. Millon试剂:HNO3+HNO2+HgNO3+HgNO2 滴加到样品液中,显色(黄色或红色)。
香豆素类
(四)酸的反应 3.双键加水反应 如:黄曲霉素
第二节
香豆素类
(五)C3、C4双键性质和加成反应
共轭 苯环 导致双键性较弱,而不易加成。
O O
羰基
在控制条件下氢化的先后次序为
侧链 不饱和键 环上双键 (吡喃或呋喃环) C3、C4双键
第二节
香豆素类
(六)呈色反应
1 . 三氯化铁: 有酚羟基
2. Gibb’s反应和Emerson反应 试剂: Gibb’s——2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 Emerson——4-氨基安替比林和铁氰化钾 条件: 有游离酚羟基,且其对位无取代者——呈阳性
制备TLC, HPLC
第二节 香豆素类
五、香豆素类化合物的结构鉴定
(一)核磁法鉴定香豆素结构的意义 结构新颖的香豆素化合物不仅为创制新药提 供了先导化合物,还为设计药效高、毒性低的理 想药物提供了独特的化学结构,而核磁谱提供的
信息是化合物结构鉴别的主要依据。
第二节 香豆素类
(二)香豆素1H-NMR的谱学特征
形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性
第二节 香豆素类
(四)酸的反应 1. 环合反应: 中间体阳碳离子的稳定性
叔阳碳离子 > 仲阳碳离子 > 伯阳碳离子 稳定 不稳定 如obliquetin在HBr的处理下,中间体可生成仲 阳碳离子,由于稳定性仲大于伯,因而,生成产物 为二氢呋喃香豆素。反应如下:
Gibb's 香豆素 Emerson 试剂与酚羟基对位活性氢缩合 红色 蓝色
OH + Cl N O O
Br Br O Br pH
9~10
-
O O O
N Br
O
2,6-二溴苯醌氯亚胺
Br O O O N Br O-
蓝色
OH + O O H3C H2N
CH3 N N O
H3C
K3Fe(CN)6
CH3 N N N O
kotamin(二聚体)
第二节 香豆素类
三、香豆素的理化性质
㈠性状
游离状态——
结晶形固体,有一定熔点; 大多具有香气;具有升华性质 分子量小的有挥发性(可随水蒸气蒸出) UV下显蓝色或紫色荧光
成苷——大多无香味、无挥发性、不能升华。
第二节 香豆素类
㈡溶解性
游离——
能溶于沸水,不溶或难溶于冷水,
可溶MeOH、EtOH、CHCl3和乙醚等溶剂。
δ δ δ
δ-:电子云密度增高,
δ+:电子云密度降低。
δ δ
δ 4 4a 3 7 8 8a 2 δ
65
δ
O
O
δ
第二节 香豆素类
(二)香豆素1H-NMR的谱学特征 2. 7-OH香豆素的1H-NMR谱特征:
δ δ
δ δ
δ
δ
δ δ HOHO δ δ
B
A
OO O O
H-3, 6, 8的信号在较高场;δ值较小 H-4, 5的信号在较低场;δ值较大 OH与苯环的n-π共轭,邻、对位化学位移
第二节 香豆素类
2. 7-OH香豆素的1H-NMR谱特征: B环的H-5,6,8构成ABX或AMX偶合系统,H-6与5
为邻偶,与8为间偶。 H-5, δ:7.38 J=9Hz H-6,8;δ:6.87
问题: AMX偶合系统的3个质子信号,理论上,峰形 有什么特征?
香豆素类化合物的提取分离方法及主要的生理活性。
木脂素类: 结构分类和结构鉴定方法。
[基本要求] 掌握苯丙酸类、香豆素和木脂素的结构类型 及其骨架形成方式。 熟悉典型的苯丙素类化合物;香豆素类化合物 化学性质和波谱特征。 了解苯丙素类化合物提取分离方法及生物活性。
本 章 内 容

概述 第一节 苯丙酸类 第二节 香豆素类 第三节 木脂素类
O O
O
MeO
O
O
O
O
别美花椒内酯
dipetalolactone
第二节 香豆素类
㈣ 其它香豆素类 指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二
聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基:苯基、羟
基、异戊烯基等。
OMe
MeO MeO O MeO O O O O OMe O
MeO
O
O OMe
黄檀内酯
rutaculin
第一节 苯丙酸类
一、苯丙酸的结构和生物活性
基本结构——具有C6-C3结构的苯丙酸。 常见的苯丙酸类:
桂皮酸
COOH R1 R2
R1 H OH OH OH OCH3
R2 H H OH OCH3 OH
对羟基桂皮酸 咖啡酸 阿魏酸 异阿魏酸
存在形式:
苯丙酸常与不同的醇、氨基酸、糖、有机酸等 结合成酯,多有较强的生理活性。
HO O O
HO
O
O
HO O O O
环 合 的 形 成 过 程
O HO
O
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O
补骨脂内酯
O O O
白芷内酯
O
O
O
线型:补骨脂内酯型 6,7-呋喃骈香豆素型
角型:异补骨脂内酯型 7,8-呋喃骈香豆素型
第二节 香豆素类
㈢ 吡喃香豆素类(pyranocoumarins) 香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合而成 2,2-二甲基-α-吡喃环结构,形成吡喃香豆素。这一 类天然产物并不多见。 吡喃香豆素类成分的生物合成途径:
第二节
香豆素类
(四)酸的反应 1.环合反应:
应用: 环合试验可以确定酚羟基和异戊烯基间的相互位置 注意:不宜使用浓酸,否则会发生重排反应。
第二节
香豆素类
(四)酸的反应
2. 醚键开裂: 如:东茛菪内酯的烯醇醚
MeO O O O + MeO HO O O + MeO O O O
H
H
东茛菪内酯
第二节
编号
2,6 3,5 7 8
δH(500MHz,MeOD)
7.59(2H,d,J=8.4Hz) 6.74(2H,d,J=8.4Hz) 6.80(1H,d,J=12.7Hz) 5.78(1H,d,J=12.6Hz)
本 章 内 容
概述 第一节 苯丙酸类

第二节 香豆素类 第三节 木脂素类
第二节 香豆素类
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