天然药物化学第五章:黄酮类化合物
一、结构类型
1、定义:两个具有酚羟基的苯环(A环和B环)通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物,即由C6-C3-C6单位组成的化合物。
2、分类:
黄酮和黄酮醇(木犀草素、槲皮素)、二氢黄酮和二氢黄酮醇(甘草苷、二氢 槲皮素)、查耳酮和二氢查尔酮(异甘草素、根皮苷)、橙酮、双黄酮、异黄酮和二氢异黄酮(大豆素、葛根素)、黄酮苷、黄烷醇((+)-儿茶素)、花青素等
二、理化性质
1、旋光性:二氢黄酮(醇)、黄烷(醇)、双黄酮具有旋光性,二氢查尔酮不具有旋光性
2、形态:多为晶体,少数为无定形粉末
3、颜色:与是否存在交叉共轭体系和助色团有关,须记住不同类别化合物的颜色
4、溶解性:
(1)游离苷元:
难溶或不溶于水,易溶于有机溶剂及稀碱水溶液;
分子中引入羟基、水溶性增大;引入甲氧基,脂溶性增大;
苷元的离子形式的溶解性大于非平面型分子大于平面型分子;
(2)苷:
水溶性大,易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂,难溶或不溶于苯、氯仿等低极性有机溶剂;糖链越长,水溶性越大;
5、酸性和碱性:
酸性强弱顺序:7,4'-二羟基>7或4’-羟基>一般酚羟基>5-羟基>3-羟基
碱性强弱顺序:1位氧原子具有为共用电子对,表现出微弱的碱性,可与浓硫酸等强无机酸生成盐(具有颜色),可应用于鉴别
6、显色反应(重点):
(1)还原反应
盐酸-镁粉(或锌粉)反应
四氢硼钠(钾)反应
(2)金属盐类试剂的络合反应
铝盐:黄色络合物,有荧光(可用于定性及定量分析)
锆盐(重要):锆-枸橼酸反应(鉴别黄酮中3-OH或5-OH)
铅盐:黄-红色沉淀(可用于鉴定、提取、分离)
镁盐:二氢黄酮类,显天蓝色荧光,有5-OH更明显,黄酮类、异黄酮,显黄-橙黄-褐色
氯化锶:具有林二酚羟基的黄酮类化合物可与氯化锶反应生成绿色-棕色-黑色沉淀
三氯化铁反应:(具有酚羟基)
(3)硼酸显色反应
(4)草酸显色反应
(5)碱性试剂显色反应
7.威-莫氏重排
黄酮类C-6及C-8碳苷不易酸水解,但易重排,得到混合物
三、提取分离
(一)提取法
1、溶剂提取法
2、碱提酸沉法
3、碳粉吸附法
(二)分离法
1、硅胶柱色谱:根据化合物极性,物质极性越大越难被洗脱;
2、聚酰胺柱色谱:化合物形成氢键的能力
洗脱顺序规律:
(1)形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强
(2)苷元相同,连糖基越多,吸附越弱
(3) 分子中芳香核、共轭双键多者易被吸附,所以二氢黄酮快于查尔酮
(4)不同类型的黄酮类化合物中,吸附由弱到强的顺序一般为异黄酮、二氢黄酮醇、黄酮、黄酮醇
3、葡聚糖凝胶柱色谱:
分离游离黄酮时,主要靠吸附作用,凝胶对化合物的吸附程度取决于游离酚羟基的数目,羟基数目越多,越难被洗脱;分离黄酮苷时,则分子筛的性质起主导作用,分子量大的先流出柱体
4、pH梯度萃取法:
适用于分离酸性强弱不同的黄酮苷元
四、结构鉴定
(一)色谱法在黄酮类化合物鉴别中的应用
1、双向纸色谱法
第一向展开为分配作用,展开剂为醇性溶剂
第二向展开为吸附作用,展开剂为水性溶剂
2、硅胶薄层色谱法:适用于分离弱极性、中等级性黄酮类化合物
3、聚酰胺薄层色谱法:适用范围广,特别适用于分离含游离羟基的黄酮及其苷类
(二)UV(重点)
须记住不同类型的黄酮类化合物峰带1和峰带2的强度差别,以及引入不同取代基后的变化;
须记住不同诊断试剂在黄酮类结构测定中的作用
(三)核磁共振质谱
常用溶剂:无水DMSO-d6
须记住不同环的取代特征,并能进行结构解析
(四)质谱
须记住不同类型质谱的英文缩写
电子轰击质谱(EI-MS)、场解析质谱(FD-MS)、快原子轰击质谱(FAB-MS)、电喷雾质谱(ESI-MS)
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