天然藥化醌類化合物

天然藥化醌類化合物第1頁/共71頁第2頁/共71頁概述定義——指分子內(nèi)具有不飽和環(huán)二酮結(jié)構(gòu)或容易轉(zhuǎn)變成這樣結(jié)構(gòu)的天然有機(jī)化合物。分布——由于醌類具有不飽和酮結(jié)構(gòu)，當(dāng)其分子中連接助色團(tuán)后（-OH、-OMe等）多有顏色，故常作為動(dòng)植物、微生物的色素而存在于自然界中。第3頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型二、理化性質(zhì)三、提取分離四、結(jié)構(gòu)鑒定五、生物活性第4頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（一）苯醌類（二）萘醌類（三）菲醌類（四）蒽醌類

1.蒽醌衍生物

2.蒽酚衍生物

3.二蒽酮類衍生物第5頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（一）苯醌類(benzoquinones)鄰苯醌不穩(wěn)定，故天然界存在的大多為對苯醌的衍生物。醌核上多有-OH、-OMe、-Me等基團(tuán)取代。如：第6頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（一）苯醌類(benzoquinones)橙紅色結(jié)晶驅(qū)除腸寄生蟲作用

治療心臟病、高血壓及癌癥第7頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（一）苯醌類(benzoquinones)對苯醌類在堿性下可被次亞硫酸鈉還原為氫醌。

醌類通過這種可逆的氧化還原過程，在生物體內(nèi)起著重要的電子傳遞媒介作用。第8頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（二）萘醌類(naphthoquinones)從結(jié)構(gòu)上可分為：從天然界得到的幾乎均為-萘醌類。如：具有抗菌、抗癌及中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜作用的胡桃醌。第9頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（三）菲醌類(phenanthraquinones)有兩種類型：如：丹參醌類成分第10頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（四）蒽醌類(anthraquinones)位——1，4，5，8位——2，3，6，7meso（中位）——9，10依據(jù)其還原程度的不同，將其分成以下三類：第11頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（四）蒽醌類(anthraquinones)1.蒽醌衍生物根據(jù)-OH在母核上分布的位置不同分兩類：（1）大黃素型（-OH在羰基的兩側(cè)）（2）茜草素型（-OH在一側(cè)苯環(huán)上）第12頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（一）苯醌類（二）萘醌類（三）菲醌類（四）蒽醌類

1.蒽醌衍生物

2.蒽酚衍生物

3.二蒽酮類衍生物第13頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（四）蒽醌類(anthraquinones)2.蒽酚（或蒽酮）衍生物依其還原程度的不同而分為蒽酚和蒽酮。蒽酮、蒽酚性質(zhì)不穩(wěn)定，故只存在于新鮮植物中第14頁/共71頁一、結(jié)構(gòu)類型（四）蒽醌類(anthraquinones)3.二蒽酮類衍生物如：番瀉葉中致瀉的主要有效成分——番瀉苷A、B、C、D屬此類成分。第15頁/共71頁本章內(nèi)容一、結(jié)構(gòu)類型二、理化性質(zhì)三、提取分離四、結(jié)構(gòu)鑒定五、生物活性第16頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)

1.性狀

2.溶解度

3.揮發(fā)性

4.升華性

5.不同pH條件下顯色（二）化學(xué)性質(zhì)

1.酸性

2.顏色反應(yīng)第17頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)1.性狀顏色——無Ar-OH近乎于無色助色團(tuán)越多，顏色越深如：黃、紅、橙、紫紅等

多為有色晶體存在狀態(tài)：苯醌、萘醌——多以游離狀態(tài)存在；蒽醌類——?jiǎng)t往往結(jié)合成苷而存在于植物中。第18頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)

1.性狀

2.溶解度

3.揮發(fā)性

4.升華性

5.不同pH條件下顯色（二）化學(xué)性質(zhì)

1.酸性

2.顏色反應(yīng)第19頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)2.溶解度

H2OMeOHEtOHEt2OCHCl3游離醌—++++成苷+（熱）++——3.揮發(fā)性小分子的苯醌、萘醌類具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾，可據(jù)此進(jìn)行提取、精制工作。第20頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)

1.性狀

2.溶解度

3.揮發(fā)性

4.升華性

5.不同pH條件下顯色（二）化學(xué)性質(zhì)

1.酸性

2.顏色反應(yīng)第21頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)4.升華性

游離的醌類多具有升華性，蒽衍生物在常壓下加熱即能升華。5.不同pH條件下顯不同的顏色如：OH-

中性H+

紫草

蘭

紫

紅大黃紅

黃第22頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)

1.性狀

2.溶解度

3.揮發(fā)性

4.升華性

5.不同pH條件下顯色（二）化學(xué)性質(zhì)

1.酸性

2.顏色反應(yīng)第23頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)1.酸性

Ar-OH的存在——顯酸性——用于堿提酸沉分子中Ar-OH的數(shù)目、位置不同則酸性強(qiáng)弱有差異第24頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)1.酸性

以游離蒽醌類衍生物為例，酸性強(qiáng)弱將按下列順序排列：

含-COOH

>

2個(gè)以上-OH>1個(gè)-OH>

2個(gè)-OH

>

1個(gè)-OH

5%NaHCO3

5%Na2CO3

1%NaOH

5%NaOH————————可用于提取分離——————————第25頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)1.酸性

例：試比較下列化合物的酸性強(qiáng)弱第26頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)（1）Feigl反應(yīng)第27頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)

（1）Feigl反應(yīng)試驗(yàn)：第28頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)（2）無色亞甲藍(lán)顯色試驗(yàn)苯醌、萘醌——區(qū)別于蒽醌第29頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)（3）堿性條件下的顯色反應(yīng)羥基醌類在堿性溶液中發(fā)生顏色改變，會使顏色加深。多呈橙、紅、紫紅色及藍(lán)色。

羥基蒽醌類化合物遇堿顯紅~紫紅色的反應(yīng)。反應(yīng)機(jī)理如下：(保恩特萊格反應(yīng))第30頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)（3）堿性條件下的顯色反應(yīng)

第31頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)

（3）堿性條件下的顯色反應(yīng)

第32頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)（4）與活性次甲基試劑反應(yīng)（Kesting-Craven法）

苯醌、萘醌——區(qū)別于蒽醌第33頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)

（5）與金屬離子反應(yīng)第34頁/共71頁二、理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.顏色反應(yīng)

（5）與金屬離子反應(yīng)第35頁/共71頁二、理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)

1.性狀

2.溶解度

3.揮發(fā)性

4.升華性

5.不同pH條件下顯色（二）化學(xué)性質(zhì)

1.酸性

2.顏色反應(yīng)第36頁/共71頁本章內(nèi)容一、結(jié)構(gòu)類型二、理化性質(zhì)三、提取分離四、結(jié)構(gòu)鑒定五、生物活性第37頁/共71頁三、提取分離（一）游離醌類的提取方法（二）游離羥基蒽醌的分離（三）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離（四）蒽醌苷類的分離第38頁/共71頁有機(jī)溶劑三、提取分離（一）游離醌類的提取方法1.有機(jī)溶劑提取法2.堿提取酸沉淀法用于提取含酸性基團(tuán)（Ar-OH、-COOH)的化合物。3.水蒸氣蒸餾法適用于小分子的苯醌及萘醌類化合物。提取液濃縮結(jié)晶氯仿等溶劑濃縮液第39頁/共71頁三、提取分離（一）游離醌類的提取方法

（二）游離羥基蒽醌的分離（三）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離（四）蒽醌苷類的分離第40頁/共71頁（二）游離羥基蒽醌的分離1.pH梯度萃取法第41頁/共71頁三、提取分離（二）游離羥基蒽醌的分離2.層析法吸附劑——硅膠、聚酰胺*不易用氧化鋁，尤其不易用堿性氧化鋁，避免與酸性的蒽醌類成分發(fā)生化學(xué)吸附而難以洗脫。第42頁/共71頁三、提取分離（一）游離醌類的提取方法（二）游離羥基蒽醌的分離（三）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離（四）蒽醌苷類的分離第43頁/共71頁第44頁/共71頁三、提取分離（一）游離醌類的提取方法（二）游離羥基蒽醌的分離（三）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離（四）蒽醌苷類的分離第45頁/共71頁三、提取分離（四）蒽醌苷類的分離由于蒽醌苷類水溶性較強(qiáng)，分離精制較困難，故現(xiàn)多用柱色譜進(jìn)行分離。柱層析載體常用有：分離前，多進(jìn)行預(yù)處理——除部分雜質(zhì)。預(yù)處理方法：

1.鉛鹽法

2.溶劑法硅膠、聚酰胺、葡萄糖凝膠、纖維素等第46頁/共71頁三、提取分離（四）蒽醌苷類的分離預(yù)處理方法：1.鉛鹽法2.溶劑法用極性較大的溶劑將苷從提取液中提?。ㄝ腿。┏鰜?。第47頁/共71頁三、提取分離（一）游離醌類的提取方法（二）游離羥基蒽醌的分離（三）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離（四）蒽醌苷類的分離第48頁/共71頁本章內(nèi)容一、結(jié)構(gòu)類型二、理化性質(zhì)三、提取分離四、結(jié)構(gòu)鑒定五、生物活性第49頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（一）衍生物的制備

1.甲基化反應(yīng)

2.乙?；磻?yīng)（二）波譜學(xué)方法

1.紫外光譜（UV）

2.紅外光譜（IR）

3.核磁共振（NMR）

4.質(zhì)譜（MS）第50頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（一）衍生物的制備1.甲基化反應(yīng)目的——保護(hù)-OH、測定-OH數(shù)目及成苷的位置。條件(1)反應(yīng)物甲基化易難：

-COOH>

-OH>Ar-OH>-OH>R-OH(酸性越強(qiáng)，質(zhì)子易解離，甲基化易)(2)試劑的活性

CH3I>(CH3)2SO4

>CH2N2(3)溶劑

溶劑的極性強(qiáng)，甲基化能力增強(qiáng)例：曲菌素的甲基化反應(yīng)第51頁/共71頁第52頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（一）衍生物的制備2.乙?；磻?yīng)

(1)反應(yīng)物的活性：（易與羰基形成氫鍵）強(qiáng)R-OH>

-OH>-OH弱（親核性越強(qiáng)，越容易被?；?/p>

(2)酰化試劑的活性

乙酰氯

>

醋酐

>

酯

>

冰醋酸

CH3COCl(CH3CO)2OCH3COORCH3COOH(3)催化劑的催化能力

吡啶>

濃硫酸例：曲菌素的乙?；磻?yīng)第53頁/共71頁第54頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（一）衍生物的制備

1.甲基化反應(yīng)

2.乙?；磻?yīng)（二）波譜學(xué)方法

1.紫外光譜（UV）

2.紅外光譜（IR）

3.核磁共振（NMR）

4.質(zhì)譜（MS）第55頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜學(xué)方法1.紫外光譜（UV）（1）苯醌類的紫外吸收特征苯醌主要吸收峰有三個(gè)~400nm~285nm~240nm強(qiáng)峰中強(qiáng)峰弱峰第56頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜學(xué)方法1.紫外光譜（2）萘醌類的紫外吸收特征第57頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜學(xué)方法1.紫外光譜（2）萘醌類的紫外吸收特征

引入助色團(tuán)（如-OH，-OMe）使相應(yīng)吸收峰——紅移醌環(huán)上引入助色團(tuán)——影響257nm——紅移

（不影響苯環(huán)引起的吸收）

苯環(huán)上引入-OH——影響335nm——紅移到427nm第58頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜學(xué)方法1.紫外光譜（3）蒽醌類的紫外吸收特征第59頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜學(xué)方法1.紫外光譜（3）蒽醌類的紫外吸收特征

羥基蒽醌類有五個(gè)主要吸收帶第Ⅰ峰——230nm左右（母核的強(qiáng)吸收峰）第Ⅱ峰——240~260nm（苯樣結(jié)構(gòu)引起）第Ⅲ峰——262~295nm（醌樣結(jié)構(gòu)引起）第Ⅳ峰——305~389nm（苯樣結(jié)構(gòu)引起）第Ⅴ峰——>400

nm（醌樣結(jié)構(gòu)中>C=O引起）-OH取代將影響相應(yīng)的吸收帶向紅位移第60頁/共71頁四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜學(xué)方法2.醌類化合物的紅外光譜（IR）羥基蒽醌類化合物的紅外區(qū)域有：

VC=O1675~1653cm-1

（羰基的伸縮振動(dòng)）

V-OH3600~3130cm-1

（羥基的伸縮振動(dòng)）

V芳環(huán)

1600~1480cm-1

（苯核的骨架振動(dòng)）母核上無取代：兩個(gè)>C=O只給出一個(gè)吸收峰1675芳環(huán)上引入一個(gè)-OH時(shí)，給出兩個(gè)>C=O吸收峰：

1675~1647（游離>C=O）

1637~1608（締合>C=O）第61頁/共71頁3.醌類化合物的核磁共振光譜（NMR）1H-NMR(1)醌環(huán)上的質(zhì)子四、結(jié)構(gòu)鑒定（二）波譜學(xué)方法第