第三章-苯丙素類

天然藥物化學(xué)河北師范大學(xué)曹津津第三章苯丙素類

(Phenylpropanoids)

學(xué)習(xí)要求：1．掌握：簡(jiǎn)單苯丙素、香豆素和木脂素的結(jié)構(gòu)類型，及其骨架形成方式。2．熟悉：簡(jiǎn)單苯丙素、香豆素和木脂素類型中的典型化合物。概述1．定義：苯丙素類是天然成分中有一類苯環(huán)上與三個(gè)直連碳連在一起為單元（C6-C3）構(gòu)成的化合物。2．組成：苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其縮酯、香豆素、木脂素、黃酮和木質(zhì)素等。

3．合成：桂皮酸途徑。

苯丙素類多數(shù)由莽草酸，通過苯丙氨酸和酪氨酸，再經(jīng)脫氨、羥基化、偶合等反應(yīng)形成最終產(chǎn)物。（見下圖）

一、苯丙酸類1結(jié)構(gòu)類型3香豆素的提取二、香豆素類1結(jié)構(gòu)類型2理化性質(zhì)三、木脂素類1結(jié)構(gòu)類型2理化性質(zhì)第一節(jié)苯丙酸類1．基本結(jié)構(gòu)：酚羥基取代的芳香環(huán)與丙烯酸構(gòu)成，多數(shù)為具有C6-C3結(jié)構(gòu)。常見的苯丙酸類如：芳香環(huán)丙烯酸2．存在形式：苯丙酸常與不同的醇、氨基酸、糖、有機(jī)酸等結(jié)合成酯，多有較強(qiáng)的生理活性。如：綠原酸：抗菌利膽松柏苷：抗組胺釋放菜薊素：利膽保肝

3．溶解性：苯丙酸類大多具有一定的水溶性。4．分離：苯丙酸類常與一些酚酸、鞣質(zhì)、黃酮苷等混在一起，故分離有一定困難。

一般采用——大孔樹脂、聚酰胺、硅膠、葡聚糖凝膠以及反相色譜多次分離。又稱單寧，是存在于植物體內(nèi)的一類結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的多元酚類化合物。一種茶多酚物質(zhì)，屬黃酮類。5．鑒別反應(yīng)（利用Ar-OH的性質(zhì)）：①1%-2%FeCl3甲醇溶液——黃棕，紅或綠色。②Pauly試劑：重氮化的磺胺酸——紫色，黃棕，棕或黃色反應(yīng)。

酪氨酸的酚基在3和5位上容易發(fā)生親電取代反應(yīng)，它也可以與重氮化合物結(jié)合，形成桔黃色的化合物，叫Pauly反應(yīng)。

許多由酪氨酸衍生的苯丙酸類化合物，也可以與重氮化合物結(jié)合，形成桔黃色的化合物。

③Gepfner試劑：1%亞硝酸鈉溶液與相同體積10%的醋酸混合，噴霧后，在空氣中干燥，再用0.5mol/L的苛性堿甲醇溶液處理——淺黃，黃棕，紅棕或紅色。

④Millon試劑：紅色或黃色反應(yīng)。Millon試劑是硝酸汞、亞硝酸汞、硝酸和亞硝酸的混合物。蛋白質(zhì)加入Millon試劑后即產(chǎn)生白色沉淀，加熱后變成紅色。酪氨酸及含酪氨酸的化合物都有此反應(yīng)。

第二節(jié)香豆素類

定義：香豆素類化合物是鄰羥桂皮酸內(nèi)酯的總稱。分布：廣泛分布于高等植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、皮和種子等各部位。蕓香科和傘形科中含的多，還有豆科、蘭科、木樨科、茄科、菊科等，少數(shù)發(fā)現(xiàn)于動(dòng)物和微生物中。

從自然界中分離得到的香豆素化合物都具有苯駢α-吡喃酮的基本母核。除少數(shù)香豆素類化合物外，其他大多數(shù)香豆素類都具有在7位連接含氧官能團(tuán)的特點(diǎn)。因此，7-羥基香豆素(傘形花內(nèi)酯)被認(rèn)為是香豆素類的母體化合物。

一、結(jié)構(gòu)類型

香豆素母核為苯駢α-吡喃酮。環(huán)上常有取代基。根據(jù)取代基的類型和位置通常將香豆素分為四類：簡(jiǎn)單香豆素呋喃香豆素吡喃香豆素其他香豆素環(huán)合、降解

環(huán)合、不降解

香豆素

苯駢α-吡喃酮環(huán)上有無取代7-羥基與6、8-異戊烯基成環(huán)情況成環(huán)后，常伴隨失去異戊烯基上的三個(gè)碳原子（一）簡(jiǎn)單香豆素類

指只在苯環(huán)上有取代基，且7位羥基未與6位或8位成環(huán)的香豆素類。代表性化合物：茵陳素、茵陳苷、七葉內(nèi)酯、當(dāng)歸內(nèi)酯和葡萄內(nèi)酯等。

（二）呋喃香豆素類

是指香豆素母核的7位羥基與6位或者8位取代的異戊烯基縮合形成呋喃環(huán)的一系列化合物。

呋喃香豆素可分為：6,7-呋喃香豆素（線型呋喃香豆素)和7,8-呋喃香豆素（角型呋喃香豆素）。

6,7-呋喃香豆素(線型):

7位羥基與6位上的異戊烯基縮合形成呋喃環(huán)時(shí)，結(jié)構(gòu)中的呋喃環(huán)、苯環(huán)和α-吡喃酮環(huán)處于一條直線上，稱作線型呋喃香豆素。代表性化合物如：紫花前胡內(nèi)酯和補(bǔ)骨脂素等，又稱為補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型香豆素。

7,8-呋喃香豆素(角型):7位羥基與8位碳上的異戊烯基形成呋喃環(huán)時(shí)，結(jié)構(gòu)中的呋喃環(huán)、苯環(huán)和α-吡喃酮環(huán)處于一條折線上，稱作角型呋喃香豆素。如白芷內(nèi)酯和異佛手柑內(nèi)酯，角型香豆素又稱為異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型香豆素。

（三）吡喃香豆素類

是指其母核的7位羥基與6位或者8位碳上異戊烯基縮合形成吡喃環(huán)的一系列化合物及雙吡喃香豆素等。其中，7-OH與6-異戊烯基形成吡喃環(huán)時(shí)稱作線型吡喃香豆素，如美花椒內(nèi)酯。7-羥基與8位異戊烯基成環(huán)時(shí)，則稱為角型吡喃香豆素，如白花前胡苷和北美芹素等。

（四）其他香豆素類

凡是無法歸屬于以上三種類型的香豆素類化合物都屬于其他香豆素類。主要的結(jié)構(gòu)類型是指在α-吡喃酮環(huán)上有取代的香豆素類化合物或者香豆素的二聚體及三聚體等。如：

二、香豆素理化性質(zhì)

（一）性狀

游離狀態(tài)——多有完好的結(jié)晶，常是淡黃色或者無色，具有香味。分子量小的有揮發(fā)性，可隨水蒸汽蒸餾，能升華。成苷后——大多無香味、無揮發(fā)性、不能升華。

羥基香豆素在紫外光下顯藍(lán)色熒光，在堿液中熒光加強(qiáng)。7位引入羥基有強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光，但是在8位同時(shí)引入羥基則不顯熒光。

（二）溶解性

游離狀態(tài)——部分溶于熱水，難溶或不溶冷水；易溶于苯、乙醚、三氯甲烷、丙酮、乙醇和甲醇溶劑。

成苷狀態(tài)——可溶于甲醇、乙醇及水；難溶苯、乙醚和三氯甲烷等極性小的有機(jī)溶劑。

（三）內(nèi)酯的性質(zhì)

具有內(nèi)酯環(huán)的性質(zhì)。

UV順式鄰羥基桂皮酸鹽反式鄰羥基桂皮酸鹽×

（四）顯色反應(yīng)

1.異羥肟酸鐵反應(yīng)（識(shí)別內(nèi)酯的反應(yīng)）

酯與羥胺作用可生成異羥肟酸，再與三氯化鐵作用即生成紅色的異羥肟酸鐵。2.三氯化鐵反應(yīng)：具有酚羥基的香豆素與三氯化鐵試劑反應(yīng)生成藍(lán)綠色。

3.Gibbs反應(yīng)：6-溴(氯)苯醌氯亞胺，在弱堿性條件下可與酚羥基對(duì)位的活潑氫縮合成藍(lán)色化合物

。4.Emerson反應(yīng)：Emerson試劑(氨基安替比林和鐵氰化鉀)可與酚羥基對(duì)位的活潑氫生成紅色縮合物。

Gibb’s反應(yīng)和Emerson反應(yīng)都可判斷香豆素酚羥基對(duì)位有無取代。只有具有游離酚羥基，且酚羥基對(duì)位無取代時(shí)(即有活潑H存在)Gibb’s反應(yīng)和Emerson反應(yīng)才顯陽性。

香豆素的C6位若無取代基，可借水解內(nèi)酯開環(huán)后，生成一個(gè)新的酚羥基，再利用Gibbs或Emerson反應(yīng)來加以區(qū)別。

第三節(jié)木脂素

木脂素:是指具有苯丙烷骨架的兩個(gè)結(jié)構(gòu)通過其中β,β'或8,8'-碳相連而形成的一類天然產(chǎn)物。

木脂素是一類由苯丙素氧化聚合而成的天然產(chǎn)物，通常所指是其二聚物，即兩分子的C6-C3縮合而成，少數(shù)是三聚物和四聚物。二聚物碳架多數(shù)是由側(cè)鏈β碳原子C8-C8'連接而成的。

一、木脂素類化合物的主要結(jié)構(gòu)類型木脂素類化合物的主要結(jié)構(gòu)類型有：

(一)木脂素類(二)新木脂素(三)降木脂素(四)雜木脂素

(一)木脂素類

木脂素類：是兩個(gè)桂皮酸或桂皮醇分別通過側(cè)鏈β碳原子C8-C8’連接而成。分子中連氧活性基團(tuán)往往形成一個(gè)或兩個(gè)四氫呋喃環(huán)或內(nèi)酯環(huán)而構(gòu)成不同的亞類型結(jié)構(gòu)。該類木脂素是木脂素類化合物中最大的一個(gè)結(jié)構(gòu)類型。木脂素類(1ignans)的主要結(jié)構(gòu)類型有：

1.二芐基丁烷類：代表性化合物如：去甲二氫愈創(chuàng)木脂酸等。

2.二芐基丁內(nèi)酯類：如(-)扁柏脂素。

3.芳基萘類：如鬼臼毒素。

去甲二氫愈創(chuàng)木脂酸(-)扁柏脂素鬼臼毒素

4.四氫呋喃類：木脂素?zé)N基上不同位置氧取代基的縮合形成。5.駢雙四氫呋喃類：由四氫呋喃型木脂素中脂肪烴鏈上烴基的縮合而成。7-O-7'型7-O-9'型9-O-9'型

6.聯(lián)苯環(huán)辛烯類：兩分子的苯丙素通過苯基的C2-C2’相連，構(gòu)成一類與兩個(gè)苯環(huán)駢合的連氧取代環(huán)辛烯結(jié)構(gòu)骨架。如從五味子果實(shí)中的分離得到的五味子甲素、五味子乙素和五味子丙素等。

(二)新木脂素

新木脂素:通常將一個(gè)苯丙素的脂肪烴基碳與另一分子苯環(huán)相連接，或兩個(gè)苯丙素的苯基相連接構(gòu)成的木脂素歸類為新木脂素。

新木脂素類可分為以下幾種亞類型：

1.尤普麥特苯駢呋喃型

2.伯徹林苯駢呋喃型

3.雙環(huán)辛烷型

4.風(fēng)藤酮型

5.聯(lián)苯型尤普麥特苯駢呋喃型（C-8—C-3’/C-7—O-4’型）

新木脂素類可分為以下幾種亞類型：

1.尤普麥特苯駢呋喃型

2.伯徹林苯駢呋喃型

3.雙環(huán)辛烷型

4.風(fēng)藤酮型

5.聯(lián)苯型伯徹林（C-8—C-1'/C-7—O-2'型）

新木脂素類可分為以下幾種亞類型：

1.尤普麥特苯駢呋喃型

2.伯徹林苯駢呋喃型

3.雙環(huán)辛烷型

4.風(fēng)藤酮型

5.聯(lián)苯型雙環(huán)辛烷型（C-8—C-3’/C-7—C-1’型）

新木脂素類可分為以下幾種亞類型：

1.尤普麥特苯駢呋喃型

2.伯徹林苯駢呋喃型

3.雙環(huán)辛烷型

4.風(fēng)藤酮型

5.聯(lián)苯型風(fēng)藤酮（C-8—C-1'/C-7—C-9'型）

新木脂素類可分為以下幾種亞類型：

1.尤普麥特苯駢呋喃型

2.伯徹林苯駢呋喃型

3.雙環(huán)辛烷型

4.風(fēng)藤酮型

5.聯(lián)苯型厚樸酚和厚樸酚

(三)降木脂素

構(gòu)成木脂素或新木脂素的其中一個(gè)苯丙素單元的烴基失去一個(gè)或兩個(gè)烴基碳而形成的一類木脂素結(jié)構(gòu)骨架稱為降木脂素。代表性化合物如蒙蒿素。

(四)雜木脂素

多個(gè)苯丙素單元通過C-C鍵相互連接可形成多聚木脂素。木脂素與萜類、黃酮等其他類型的化合物形成復(fù)合體構(gòu)成雜木脂素。二、理化性質(zhì)

1.形

態(tài)：多呈無色晶形，新木脂素不易結(jié)晶2.溶解性：游離——親脂性，難溶水，溶苯、氯仿等

成苷——水溶性增大3.揮發(fā)性：多數(shù)不揮發(fā)，少數(shù)有升華性質(zhì)4.旋光性：大多有光學(xué)活性，遇酸易異構(gòu)化。

5.

一般木脂素類化合物沒有熒光，在紫外光下呈暗斑。

6.