《天然药物化学教学课件》第十一章.ppt

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1、诊断试剂在结构测定中的应用诊断试剂在结构测定中的应用常用的诊断试剂：常用的诊断试剂：甲醇钠甲醇钠(NaOCH3)醋酸钠醋酸钠(NaOCOCH3)醋酸钠醋酸钠/硼酸硼酸(NaOCOCH3/H3BO3)三氯化铝三氯化铝(AlCl3)三氯化铝三氯化铝/盐酸盐酸(AlCl3/HCl)1诊断试剂在结构测定中的应用诊断试剂在结构测定中的应用1.NaOMe：碱性强，酚OH易形成钠盐。PhOHPhO-Na+，从而增加电子云密度和流动性 红移红移。2.NaOAc：未熔融:碱性较弱，只能使黄酮母核上酸性较强 的酚OH解离而使UV谱红移红移。熔 融：碱性,表现出与NaOMe类似的效果。2诊断试剂在结构测定中的应用诊

2、断试剂在结构测定中的应用3.NaOAc/H3BO3：用于鉴定邻二酚OH。在醋酸钠碱性下，邻二酚OH与硼酸络合，引起峰带红移红移。3诊断试剂在结构测定中的应用诊断试剂在结构测定中的应用4.AlCl3 5.AlCl3/HCl：分子中有3-OH，5-OH，邻二酚OH时，可与Al3+络合，引 起吸收峰红移红移。铝络合物稳定性铝络合物稳定性铝络合物稳定性铝络合物稳定性：黄酮醇3-OH 黄酮5-OH 二氢黄酮5-OH 邻二酚OH 二氢黄酮醇3-OH4诊断试剂对黄酮类化合物诊断试剂对黄酮类化合物UVUV谱图的影响及结构的关系谱图的影响及结构的关系诊断试剂诊断试剂带带II带带I归属归属NaOCH3红移红移40

3、-60nm,强度不降强度不降示有示有4-OH红移红移50-60nm,强度下降强度下降示有示有3-OH,但无但无4-OH吸收谱随时间延长而衰退吸收谱随时间延长而衰退示有对碱敏感的取代方式示有对碱敏感的取代方式NaOAc（未熔融）（未熔融）红移红移5-20nm在长波一侧有在长波一侧有明显肩峰明显肩峰示有示有7-OH示有示有4-OH，但无，但无3或或7-OHNaOAc（熔融）（熔融）红移红移40-65nm强度下降强度下降示有示有4-OH吸收谱随时间延长而衰退吸收谱随时间延长而衰退示有对碱敏感的取代方式示有对碱敏感的取代方式5诊断试剂诊断试剂带带II带带I归属归属NaOAc/H3BO3红移红移5-10

4、nm示示A环有邻二酚羟基，但不包括环有邻二酚羟基，但不包括5,6-二羟基二羟基红移红移12-30nm示示B环有邻二酚羟基环有邻二酚羟基AlCl3及及AlCl3/HClAlCl3/HCl谱图谱图=AlCl3谱图谱图 示结构中示结构中无无邻二酚羟基邻二酚羟基AlCl3/HCl谱图谱图 AlCl3谱图谱图 示结构中示结构中可能有可能有邻二酚羟基邻二酚羟基带带I或或Ia紫移紫移30-40nm示示B环有环有邻二酚羟基邻二酚羟基带带I或或Ia紫移紫移50-65nm示示A、B环上均有环上均有邻二酚羟基邻二酚羟基AlCl3/HCl谱图谱图=CH3OH谱图谱图 示示无无3-或或5-OHAlCl3/HCl谱图谱图

5、 CH3OH谱图谱图 示示可能有可能有3-或或5-OH带带I红移红移35-55nm示示只有只有5-OH带带I红移红移60nm示示只有只有3-OH带带I红移红移50-60nm示示可能同时有可能同时有3-和和5-OH带带I红移红移17-20nm除除5-OH外，还有外，还有6-含氧取代含氧取代诊断试剂对黄酮类化合物诊断试剂对黄酮类化合物UVUV谱图的影响及结构的关系谱图的影响及结构的关系6练习练习-芦丁的芦丁的UVUV光谱光谱CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3/HClNaOCOCH3NaOCOCH3/H3BO3259,266sh,299sh,359272,327,410275,303sh,4

6、33271,300,364sh,402271,325,393262,298,3877练习练习-由由UVUV光谱推断结构光谱推断结构CH3OHNaOCH3AlCl3AlCl3/HClCH3OHNaOCOCH3NaOCOCH3/H3BO3259,266sh,299sh,359272,327,410275,303sh,433271,300,364sh,402259,266sh,299sh,359271,325,393262,298,387红移51nm有有有有4-OH4-OH紫移31nmB B环有环有环有环有邻二酚羟基邻二酚羟基邻二酚羟基邻二酚羟基红移43nm只有只有只有只有5-OH5-OH红移12n

7、m有有有有7-OH7-OH红移28nm示示示示B B环有环有环有环有邻二酚羟基邻二酚羟基邻二酚羟基邻二酚羟基8氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用常用溶剂常用溶剂:CDCl3、DMSO-d6、C5H5N;当用当用DMSO-d6 时时:5-OH:12.40;7-OH:10.93;3-OH:9.70。加入加入D2O交换后，交换后，OH信号消失。信号消失。9氢核磁共振基础知识（一）氢核磁共振基础知识（一）10氢核磁共振基础知识（二）氢核磁共振基础知识（二）102345678910111213C3CH

8、C2CH2 C-CH3环烷烃环烷烃0.21.5CH2Ar CH2NR2 CH2S C CH CH2C=O CH2=CH-CH31.73CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO224.70.5(1)5.568.510.512CHCl3(7.27)4.65.9910OH NH2 NHCR2=CH-RRCOOHRCHO常用溶剂的质子常用溶剂的质子的化学位移值的化学位移值D特征质子化学位移特征质子化学位移特征质子化学位移特征质子化学位移1101.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemical shift(Chemical shift(d d,ppm)

9、,ppm)ClCl2 2C CH HC CH H3 34 lines;4 lines;quartetquartet2 lines;2 lines;doubletdoubletC CH H3 3C CH H核核磁磁共共振振基基础础知知识识（三三）1201.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemical shift(Chemical shift(d d,ppm),ppm)BrCBrCH H2 2C CH H3 34 lines;4 lines;quartetquartet3 lines;3 lines;triplettripletC CH H3 3C CH H2 2核核

10、磁磁共共振振基基础础知知识识（四四）1301.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemical shift(Chemical shift(d d,ppm),ppm)BrCBrCH H(C(CH H3 3)2 27 lines;7 lines;septetseptet2 lines;2 lines;doubletdoubletC CH H3 3C CH H核核磁磁共共振振基基础础知知识识（五五）1401.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemical shift(Chemical shift(d d,ppm),ppm)OCOCH H3 3H

11、HH HH HH HClClOCOCH H3 3核核磁磁共共振振基基础础知知识识（六六）15H HH HOO2 2N NH Hdoublet of doubletsdoublet of doubletsdoubletdoubletdoubletdoublet核核磁磁共共振振基基础础知知识识（七七）1601.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemical shift(Chemical shift(d d,ppm),ppm)ClClC CH H2 2C CH H3 3ClClC CH H2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2C CH H3 31H核核磁磁共共振

12、振基基础础知知识识（八八）171 1H-NMRH-NMR在黄酮结构分析中的应用在黄酮结构分析中的应用在黄酮结构分析中的应用在黄酮结构分析中的应用A 环质环质子子 B环质环质子子 C环质环质子子 糖上糖上质质子子 取代基取代基团质团质子子 芳芳环质环质子子 芳芳环质环质子子 与与类类型有关型有关 端基端基质质子子 -OH、-CH3、其他其他质质子子 -OCH3、-OCOCH3 黄酮类化合物各质子的信号特征（黄酮类化合物各质子的信号特征（、峰形状、峰形状、J、峰面积）、峰面积）符合芳环质子规律符合芳环质子规律18黄酮类化合物黄酮类化合物黄酮类化合物黄酮类化合物A A A A、B B B B环的取代

13、模式环的取代模式环的取代模式环的取代模式19黄酮类化合物黄酮类化合物1H-NMR谱谱6-H 6-H 5.76.9(d,J=2.5 Hz)8-H8-H 5.76.9(d,J=2.5 Hz)6-H信号总比信号总比8-H高场高场H-6H-6H-8H-8黄酮、黄酮醇、黄酮、黄酮醇、异黄酮异黄酮6.0-6.2,d6.3-6.5,d上述化合物上述化合物7-O-糖苷糖苷6.2-6.4,d6.5-6.9,d二氢黄酮、二二氢黄酮、二氢黄酮醇氢黄酮醇5.7-6.0,d5.9-6.1,d上述化合物上述化合物7-O-糖苷糖苷5.9-6.1,d6.1-6.4,d5,7-5,7-二取代黄酮二取代黄酮二取代黄酮二取代黄酮A

14、 A环环环环205,7-二取代黄酮二取代黄酮实例实例芹菜素芹菜素芹菜素芹菜素215-H 5-H 7.98.2(d,J=9.0 Hz)6-H 6-H 6.77.1(dd,J=9.0,2.5 Hz)8-H 8-H 6.77.0(d,J=2.5 Hz)黄酮、黄酮黄酮、黄酮醇、异黄酮醇、异黄酮二氢黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮醇H-57.9-8.2,d7.7-7.9,dH-66.7-7.1,dd6.4-6.5,ddH-86.7-7.0,d6.3-6.4,d7-7-取代黄酮取代黄酮取代黄酮取代黄酮A A环环环环黄酮类化合物黄酮类化合物1H-NMR谱谱227-取代黄酮取代黄酮实例实例刺槐亭刺槐亭刺槐亭

15、刺槐亭23H-2,6H-3,5二氢黄酮类二氢黄酮类7.1-7.3,d6.5-7.1,d二氢黄酮醇二氢黄酮醇类类7.2-7.4,d异黄酮类异黄酮类7.2-7.5,d查耳酮类查耳酮类7.4-7.6,d橙酮类橙酮类7.6-7.8,d黄酮类黄酮类7.7-7.9,d黄酮醇类黄酮醇类7.9-8.1,dB环质子形成环质子形成H-2,6及及H-3,5两组两组形成形成AABB系统系统总体比总体比A环质子低场环质子低场H-2,6比比H-3,5低场低场4-4-取代黄酮取代黄酮取代黄酮取代黄酮B B环环环环黄酮类化合物黄酮类化合物1H-NMR谱谱244-取代黄酮取代黄酮实例实例芹菜素芹菜素芹菜素芹菜素2501.02.

16、03.04.05.06.07.08.09.010.0Chemical shift(d,ppm)OCOCH H3 3H HH HH HH HClClOCOCH H3 3AABB 取代模式26H-2H-6黄酮类黄酮类3,4-OH及及3-OH,4-OMe7.2-7.3,d7.3-7.5,dd黄酮醇类黄酮醇类3,4-OH及及3-OH,4-OMe7.5-7.7,d7.6-7.9,dd黄酮醇类黄酮醇类3-OMe,4-OH7.6-7.8,d7.4-7.6,dd黄酮醇类黄酮醇类3,4-OH,3-O-糖糖7.2-7.5,d7.3-7.7,dd对于黄酮与黄酮醇对于黄酮与黄酮醇H-5作为一个二重峰作为一个二重峰(d

17、,J=8.5 Hz)出现在处出现在处H-2(d,J=2.5 Hz)及及H-6(dd,J=8.5,2.5Hz)信号出现在信号出现在异黄酮、二氢黄酮及二氢异黄酮异黄酮、二氢黄酮及二氢异黄酮H-2,5,6作为一个多重峰出现在作为一个多重峰出现在3,4-3,4-取代黄酮取代黄酮取代黄酮取代黄酮B B环环环环黄酮类化合物黄酮类化合物1H-NMR谱谱273,4-取代黄酮取代黄酮实例实例木犀草素木犀草素木犀草素木犀草素28 若若3 位和位和5 位取代基相同时位取代基相同时，H-2,H-6 作为一个单峰，出现在作为一个单峰，出现在 6.50 7.50。若若3 位和位和5 位取代基不相同时位取代基不相同时，H-

18、2,H-6 将以不同的化学位移分别将以不同的化学位移分别作为二重峰出现，作为二重峰出现，J=2.0Hz。3,4,5-3,4,5-取代黄酮取代黄酮取代黄酮取代黄酮B B环环环环黄酮类化合物黄酮类化合物1H-NMR谱谱29刺槐亭刺槐亭刺槐亭刺槐亭3,4,5,5-取代黄酮取代黄酮30 H-3H-3常作为一个常作为一个常作为一个常作为一个尖锐的单尖锐的单尖锐的单尖锐的单峰峰峰峰信号出现在信号出现在信号出现在信号出现在 6.36.3处，处，处，处，常会与常会与常会与常会与H-6H-6或或或或H-8H-8相混，应注意区别相混，应注意区别相混，应注意区别相混，应注意区别H-2H-2常作为单峰常作为单峰常作为

19、单峰常作为单峰出现在较低场区出现在较低场区出现在较低场区出现在较低场区 7.6-7.8 7.6-7.8 (1H,s,CDCl (1H,s,CDCl3 3)8.5-8.7 8.5-8.7 (1H,s,DMSO-(1H,s,DMSO-d d6 6)C C环环环环黄酮及异黄酮黄酮及异黄酮黄酮及异黄酮黄酮及异黄酮黄酮类黄酮类C环环1H-NMR谱谱31黄酮类黄酮类C环环1H NMR实例实例芹菜素芹菜素芹菜素芹菜素黄酮黄酮黄酮黄酮32黄酮类黄酮类C环环1H NMR实例实例奥洛波尔奥洛波尔奥洛波尔奥洛波尔异黄酮异黄酮异黄酮异黄酮33黄酮类黄酮类C环环1H NMRH-2 5.2(1H,dd,Jtrans=11

20、.5,Jcis=5.0 Hz)H-3 2.8(1H,dd,J=17.0Hz,J=11.5Hz)(1H,dd,J=17.0Hz,J=5.0Hz)二氢黄酮二氢黄酮二氢黄酮二氢黄酮34黄酮类黄酮类C环环1H NMR实例实例甘草素甘草素甘草素甘草素二氢黄酮二氢黄酮二氢黄酮二氢黄酮35黄酮类黄酮类C环环1H NMR实例实例二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢黄酮二氢黄酮醇醇3-O糖苷糖苷H-24.8-5.0,d,J=11Hz5.0-5.6,d,J=11HzH-34.1-4.3,d,J=11Hz4.3-4.6,d,J=11Hz二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢黄酮醇36黄酮类黄酮类C环环1H NMR实例实例二氢槲皮素

21、二氢槲皮素二氢槲皮素二氢槲皮素二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢黄酮醇37黄酮类黄酮类C环环1H NMRH-6.5-6.7(1H,d,J=17.0Hz)H-7.3-7.7(1H,d,J=17.0Hz)苄氢苄氢苄氢苄氢 6.5-6.7(1H,s,CDCl 6.5-6.7(1H,s,CDCl3 3)6.4-6.9(1H,s,DMSO-6.4-6.9(1H,s,DMSO-d6d6)查耳酮及橙酮查耳酮及橙酮查耳酮及橙酮查耳酮及橙酮38黄酮类化合物黄酮类化合物1H-NMR谱谱糖上糖上糖上糖上H-1H-1黄酮醇黄酮醇3-O-鼠李糖苷鼠李糖苷5.0-5.1黄酮醇黄酮醇3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷5.7-6.0黄

22、酮类黄酮类7-O-葡萄糖苷葡萄糖苷4.8-5.2黄酮类黄酮类4-O-葡萄糖苷葡萄糖苷黄酮类黄酮类5-O-葡萄糖苷葡萄糖苷黄酮类黄酮类6-及及8-C-糖苷糖苷二氢黄酮醇二氢黄酮醇3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷4.1-4.3二氢黄酮醇二氢黄酮醇3-O-鼠李糖苷鼠李糖苷4.0-4.2糖糖39黄酮类黄酮类1H NMR实例实例芹菜素芹菜素芹菜素芹菜素-7-O-7-O葡萄糖苷葡萄糖苷葡萄糖苷葡萄糖苷40黄酮类化合物黄酮类化合物1H NMRHCH3甲基2.04-2.45(3H,s)乙酰氧基2.30-2.45(3H,s)甲氧基 3.45-4.10(3H,s)5OH：12 ppm7OH：11 ppm3OH：10 pp

23、m其他取代基其他取代基其他取代基其他取代基41黄酮类型黄酮类型1H NMR实例实例5-OH5-OH7-OH7-OH4-OH4-OH3-OH3-OH木犀草素木犀草素木犀草素木犀草素42黄酮类化合物红外光谱黄酮类化合物红外光谱C=O 1690-1610 cm-1OH 3300-3200 cm-1芳环骨架振动：1600,1500,1450 cm-143质谱在黄酮类化合物鉴定中的应用质谱在黄酮类化合物鉴定中的应用质谱在黄酮类化合物鉴定中的应用质谱在黄酮类化合物鉴定中的应用方法：方法：EI-MS（电子轰击质谱）、（电子轰击质谱）、FD-MS（场解吸质谱）、（场解吸质谱）、FAB-MS（快原子轰击质（快原

24、子轰击质谱）谱）苷元苷元：EI-MS可得到分子离子峰可得到分子离子峰(强强,往往为往往为基峰基峰)；苷苷：用：用FD-MS、FAB-MS或将甙作成甲基化或将甙作成甲基化或三甲基硅醚化衍生物，再测或三甲基硅醚化衍生物，再测EI-MS。44主要碎片离子峰为裂解途径主要碎片离子峰为裂解途径I 产生的产生的A1和和B1 母核确定母核确定及裂解途径及裂解途径II产生的产生的 B2+A、B-环取代情况环取代情况裂解途径裂解途径裂解途径裂解途径I IRDARDA裂解裂解裂解裂解EI-MS裂解规律裂解规律45裂解途径裂解途径II 通常，上述两种基本裂解途径是通常，上述两种基本裂解途径是相互竞争、相互制约相互竞

25、争、相互制约的。并且，途径的。并且，途径I裂解产生的碎片离子丰度大致与途径裂解产生的碎片离子丰度大致与途径II裂裂解产生的碎片离子的丰度互成反比。解产生的碎片离子的丰度互成反比。EI-MS裂解规律裂解规律46结构研究中注意的问题结构研究中注意的问题化学法化学法：将黄酮类化合物与结构相似的已知：将黄酮类化合物与结构相似的已知化合物的旋光度进行比较来测定构型。化合物的旋光度进行比较来测定构型。单晶单晶X-衍射法衍射法：常用方法之一，可信度高，：常用方法之一，可信度高，但化合物必须是晶体。但化合物必须是晶体。核磁共振法核磁共振法：需使用手性的氘代试剂，利用需使用手性的氘代试剂，利用其引起的化学位移的

26、差异来确定构型。其引起的化学位移的差异来确定构型。圆二色光谱及圆二色光谱及CD激子手性法激子手性法立体构型立体构型47习题习题有下列四种黄酮类化合物有下列四种黄酮类化合物A、R1R2HB、R1H,R2RhaC、R1Glc,R2HD、R1Glc,R2Rha比较其酸性及极性的大小比较其酸性及极性的大小:酸性酸性()()()()极性极性()()()()比较这四种化合物在如下三种色谱中比较这四种化合物在如下三种色谱中Rf值大小顺序值大小顺序:(1)硅胶硅胶TLC(条件条件CHCl3MeOH 4:1展开展开),Rf值值()()()()(2)聚酰胺聚酰胺TLC(条件条件60%甲醇甲醇水展开水展开),Rf值

27、值()()()()(3)纸色谱纸色谱(条件条件8%醋酸水展开醋酸水展开),Rf值值()()()()48从某中药中分离得到一淡黄色结晶从某中药中分离得到一淡黄色结晶I,盐酸镁粉反应呈紫红色盐酸镁粉反应呈紫红色,Molish反应阳性反应阳性,FeCl3反应阳性反应阳性,ZrOCl2反区呈黄色反区呈黄色,但加入枸橼酸后黄色褪去但加入枸橼酸后黄色褪去.A经酸水解所经酸水解所得苷元得苷元ZrOCl2拘檬酸反应黄色不褪拘檬酸反应黄色不褪,水解液中检出葡萄糖和鼠李糖。水解液中检出葡萄糖和鼠李糖。A的的UV光谱数据如下光谱数据如下:MeOH259,226,299(sh),359NaOMe272,327,410NaOAc271,325,393NaOAcH3BO4262,298,387AlCl3275,303(sh),433AlCl3HCl271,300,364(sh),402化合物I的1H-NMR(DMSO-d6):6.18(1H,d,J2.5Hz),6.33(1H,d,J2.5Hz),6.82(1H,d,J8.4Hz),7.68(1H,d,J2.0Hz),7.51(1H,dd,J8.4,2.0Hz),12.60(1H,s)其余略。6.186.336.827.517.684950