第五章:苯丙素類化合物(桂皮酸途徑)
一、概述:苯丙素類是指基本母核具有一個或幾個C6-C3單元的天然有機化合物類群。(廣義:簡單苯丙素、香豆素、木脂素、木質素、黃酮,狹義:苯丙素、香豆素、木脂素)
二、簡單苯丙素類
1.苯丙烯類:丁香酚、茴香醚、細辛醚 2.苯丙醇類:紫丁香酚苷
3.苯丙醛類:桂皮醛 4.苯丙酸類:丹參素、咖啡酸、阿魏酸
提取分離一般按極性和溶解度大小,用有機溶劑或水提取(苯丙烯、苯丙醛、苯丙酸的酯類衍生物多具揮發性)
三、香豆素類:具有苯駢α-吡喃酮母核的天然產物的總稱,通常在7位有含氧官能團取代
(一)香豆素類的結構和分類(依據a-吡喃酮環上有無取代,7位羥基是否和6、8位取代異戊烯基縮合成呋喃環、吡喃環)
1簡單香豆素類:只在苯環一側有取代,且7位羥基未與6或8位取代基形成環,如七葉內酯
2呋喃香豆素類:7位羥基和6或8位取代異戊烯基縮合物形成呋喃環,如補骨脂素
3吡喃香豆素類:7位羥基和6或8位取代異戊烯基縮合物形成吡喃環,如紫花前胡素
4其他香豆素類:香豆素二聚體、三聚體,異香豆素
(二)香豆素的理化性質
1.性狀:游離香豆素類多為結晶性物質,分子量小的多具芳香氣味與揮發性,能隨水蒸氣蒸餾出來,且具升華性
香豆素苷類一般呈粉末或晶體狀,不具揮發性,也不能升華
在紫外光照射下,多顯藍色或紫色熒光
2.溶解性:游離態親脂(乙醚、氯仿、丙酮、乙醇、甲醇),能部分溶于沸水,不溶于冷水。成苷親水,可溶于水、甲醇、乙醇
3.內酯的堿水解:(堿性開環、酸性閉環)
香豆素類分子中具有內酯結構,堿性條件下可水解開環,生成順式鄰羥基桂皮酸的鹽,然后其溶液經酸化至中性或酸性即閉環恢復為內酯結構。但如果與堿液長時間加熱,開環產物順式鄰羥基桂皮酸衍生物則發生雙鍵構型的異構化,轉變為反式鄰羥基桂皮酸衍生物,此時,再經酸化也不能環合為內酯
4.與酸的反應:若在酚羥基的鄰位有異戊烯基等不飽和側鏈,在酸性條件下能環合形成含氧的雜環結構呋喃環或吡喃環
5.顯色反應
6.雙鍵的加成反應:在控制條件下氫化,非共軛的側鏈雙鍵最先被氫化,然后是和苯環共軛的呋喃環或吡喃環上的雙鍵氫化,最后才是C3-C4雙鍵可與溴加成生成3,4-二溴加成衍生物,再經過堿處理脫去1分子溴化氫,生成3-溴香豆素衍生物
7.氧化反應
(三)香豆素類的提取
(四)香豆素類的分離:香豆素類常用的色譜分離方法有柱色譜(硅膠)、制備薄層色譜和高效液相色譜,香豆素苷類的分離可用反相硅膠柱色譜
(五)香豆素的理化檢識:紫外光365nm照射下顯藍色或紫色的熒光
7-羥基香豆素類——較強藍熒光,加堿更強綠色。醚化或導入非羥基取代基——減弱,變紫。多烷氧基取代——黃綠色或褐色熒光
四、木脂素類:一類由兩分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物
(一)木脂素的結構與分類
組成木脂素的單體有四種:桂皮酸、桂皮醇、丙烯苯、烯丙苯。
簡單木脂素:二氫愈創木脂酸 單環氧木脂素(四氫呋喃類):如落葉松脂素
木脂內酯:牛蒡子苷 環木脂素:異紫杉脂素
環木脂內酯:賽菊芋脂素 雙環氧木脂素:連翹脂素
聯苯環辛烯型木脂素:五味子醇 聯苯型木脂素:厚樸酚
水飛薊素(黃酮+木脂素結構)
(二)理化性質
(1)性狀:多數無色結晶,一般無揮發性,少數具升華性
(2)溶解度:游離多具親脂性,一般難溶于水,苷類水溶性增大
(3)大部分有光學活性,遇酸易異構化
(三)提取分離
(1)溶劑法:游離的能溶于乙醚等。木脂素在植物體內常與大量的樹脂狀物共存,溶劑處理過程易樹脂化。(2)堿溶酸沉:注意異構化(3)色譜法:吸附劑:硅膠、中性氧化鋁
(四)理化檢識
亞甲二氧基(1)Labat反應:濃硫酸+沒食子酸——藍綠色
(2)Ecgrine反應:濃硫酸+變色酸,70~80℃20min——藍紫色
(3)色譜:硅膠薄層色譜,親脂性展開劑,顯色劑:1%茴香醛濃硫酸、5%或10%磷鉬酸乙醇溶液、10%硫酸乙醇溶液、三氯化銻試劑、碘蒸氣
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