第七章 黃酮類(lèi)化合物(3).ppt

1、第七章 黃酮類(lèi)化合物(3),Flavonoids,-黃酮類(lèi)的檢識(shí)和鑒定,2,第七章 黃酮類(lèi)化合物,概 述,1,黃酮類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)和分類(lèi),2,黃酮類(lèi)化合物的理化性質(zhì),3,黃酮類(lèi)化合物的提取和分離,4,黃酮類(lèi)化合物的檢識(shí)和結(jié)構(gòu)鑒定,5,3,黃酮類(lèi)化合物的檢識(shí)和結(jié)構(gòu)鑒定,一 色譜法的應(yīng)用 紫外光譜 1H-NMR 13C-NMR 質(zhì)譜,4,黃酮類(lèi)化合物的檢識(shí),顏色：多呈黃色 母核檢識(shí)： 鹽酸-鎂粉反應(yīng) 黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇 四氫硼鈉反應(yīng) 二氫黃酮（醇）類(lèi) 取代基團(tuán)檢識(shí)：鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng) 3-OH、 5-OH黃酮鑒別 氨性氯化鍶反應(yīng) 鄰二酚羥基 色譜檢識(shí): 硅膠 TLC 聚酰胺TLC 紙層

2、析（PC）,理化檢識(shí),5,黃酮類(lèi)化合物的檢識(shí)和結(jié)構(gòu)鑒定,硅膠TLC：用于分析與鑒定弱極性黃酮類(lèi)化合物。 展開(kāi)劑：甲苯-甲酸甲酯-甲酸(5:4:1)，苯-甲醇，氯仿-甲醇等。 聚酰胺TLC： 適合于含游離酚OH的黃酮及其苷類(lèi)的分析。 聚酰胺對(duì)黃酮類(lèi)化合物吸附能力強(qiáng)，大多數(shù)展開(kāi)劑中含有醇、酸或水。 紙色譜（PC）： 適用于各種黃酮類(lèi)化合物及其苷類(lèi)的分析,色譜法,6,黃酮類(lèi)化合物的檢識(shí)和結(jié)構(gòu)鑒定,第一相展開(kāi)采用醇性展開(kāi)劑 如: BAW n-BuOH: HOAc:H2O=4:1:5上層 TBA t-BuOH: HOAc: H2O=3:1:1 水飽和n-BuOH 層析行為: Rf值: 苷元單糖苷雙糖苷

3、一般:苷元在0.70以上，而苷則小于0.7。,分 配 作 用,第二相展開(kāi)采用水性展開(kāi)劑 如：26% HOAc水溶液 3% NaCl 水溶液 HOAc:濃HCl:H2O= 30: 3 : 10 層析行為: 連接糖鏈越長(zhǎng), Rf 越大(0.5); 苷元Rf較小，有的留在原點(diǎn)。,吸 附 作 用,紙色譜,7,雙向PC,第I向 醇性展開(kāi)劑 第II向 水性展開(kāi)劑 （BAW、TBA、水飽和正丁醇） （28%HAc、3%NaCl、1%HCl）,正相色譜 反相色譜 固定相（水）極性 流動(dòng)相 （ *有認(rèn)為是吸附原理）？,Rf規(guī)律：極性小的化合物Rf大 極性大的化合物Rf大,苷元（0.7以上） 單糖苷 雙糖苷（0.

4、7以下） 苷元中，平面型分子 非平面型分子 Rf規(guī)律與左邊相反,苷元的分離鑒別 黃酮苷及花色素類(lèi),8,黃酮類(lèi)化合物的檢識(shí)和結(jié)構(gòu)鑒定,紙層析（PC）：采用雙向紙層析。 苷元: 平面型分子: 黃酮(醇)、查耳酮的Rf小, 幾乎留在 原點(diǎn)不動(dòng)(Rf 0.02); 非平面型分子: 二氫黃酮(醇)、二氫查耳酮的Rf大, 因親水性較強(qiáng)(Rf 0.10-0.30)。 層析檢查方法： 觀察熒光,用紫外光燈照射看到有色斑點(diǎn)，NH3處理 產(chǎn)生明顯的色變。 用2%AlCl3甲醇液噴霧,UV燈下呈亮黃色熒光斑點(diǎn)。,紙色譜,9,黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)鑒定,一般步驟： 1 待測(cè)樣品在甲醇中的UV光譜 2 待測(cè)樣品在甲醇中加入各

5、種診斷試劑后的UV光譜 診斷試劑：NaOCH3 ,NaOAc, NaOAc/H3BO3, AlCl3, AlCl3/HCl 3 苷類(lèi)水解后的UV光譜。,UV,10,黃酮類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定,苯甲?；?帶II：220280nm,桂皮?；?帶I：300400nm,UV,11,兩者UV光譜圖形相似，但帶I位置不同。整個(gè)母核上氧取代程度越高，則帶I將向長(zhǎng)波方向位移（紅移）。,不同類(lèi)型黃酮的UV基本特征,黃酮 黃酮醇,12,帶II吸收峰為主峰，帶I很弱，常在主峰的長(zhǎng)波方向有一肩峰。,c. d.,不同類(lèi)型黃酮的UV基本特征,245-270nm,270-295nm,異黃酮、二氫黃酮 二氫黃酮醇,13,共同特征

6、是帶I很強(qiáng)，為主峰 而帶II則較弱，為次強(qiáng)峰。帶I的位置不同。,不同類(lèi)型黃酮的UV基本特征,查耳酮 橙酮類(lèi),14,不同類(lèi)型黃酮的UV基本特征,15,診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用,常用的診斷試劑： 甲醇鈉(NaOCH3) 醋酸鈉(NaOCOCH3) 醋酸鈉/硼酸(NaOCOCH3/H3BO3) 三氯化鋁(AlCl3) 三氯化鋁/鹽酸(AlCl3/HCl),16,診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用,1. NaOMe：堿性強(qiáng)，酚OH易形成鈉鹽。PhOHPhO-Na+，從而增加電子云密度和流動(dòng)性 紅移。 2. NaOAc： 未熔融: 堿性較弱，只能使黃酮母核上酸性較強(qiáng) 的酚OH解離而使UV譜紅移。 熔 融：堿性

7、,表現(xiàn)出與NaOMe類(lèi)似的效果。,17,診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用,3. NaOAc/H3BO3：用于鑒定鄰二酚OH。 在醋酸鈉堿性下，鄰二酚OH與硼酸絡(luò)合，引起峰帶紅移。,18,診斷試劑在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用,4. AlCl3 5. AlCl3 /HCl： 分子中有3-OH，5-OH，鄰二酚OH時(shí)，可與Al3+絡(luò)合，引 起吸收峰紅移。 鋁絡(luò)合物穩(wěn)定性： 黃酮醇3-OH 黃酮5-OH 二氫黃酮5-OH 鄰二酚OH 二氫黃酮醇3-OH,19,診斷試劑對(duì)黃酮類(lèi)化合物UV譜圖的影響及結(jié)構(gòu)的關(guān)系,20,診斷試劑對(duì)黃酮類(lèi)化合物UV譜圖的影響及結(jié)構(gòu)的關(guān)系,21,練習(xí)-蘆丁的UV光譜,CH3OH NaOCH3

8、AlCl3 AlCl3/HCl NaOCOCH3 NaOCOCH3/H3BO3,259, 266sh, 299sh, 359 272, 327, 410 275, 303sh, 433 271, 300, 364sh, 402 271, 325, 393 262, 298, 387,22,練習(xí)-由UV光譜推斷結(jié)構(gòu),CH3OH NaOCH3 AlCl3 AlCl3/HCl CH3OH NaOCOCH3 NaOCOCH3/H3BO3,259,266sh,299sh,359 272,327,410 275,303sh,433 271,300,364sh,402 259,266sh,299sh,359

9、 271,325,393 262,298,387,紅移51nm,有4-OH,紫移31nm,示B環(huán)有鄰二酚羥基,紅移43nm,只有5-OH,紅移12nm,有7-OH,紅移28nm,示B環(huán)有鄰二酚羥基,23,氫核磁共振在黃酮類(lèi)結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用,常用溶劑: CDCl3、DMSO-d6、C5H5N; 當(dāng)用DMSO-d6 時(shí): 5-OH: 12.40; 7-OH: 10.93; 3-OH: 9.70。 加入D2O交換后，OH信號(hào)消失。,24,氫核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（一）,25,氫核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（二）,1,0,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,C3CH C2CH2 C-CH3 環(huán)烷烴,

10、0.21.5,CH2Ar CH2NR2 CH2S CCH CH2C=O CH2=CH-CH3,1.73,CH2F CH2Cl CH2Br CH2I CH2O CH2NO2,24.7,0.5(1)5.5,68.5,10.512,CHCl3 (7.27),4.65.9,910,OH NH2 NH,CR2=CH-R,RCOOH,RCHO,常用溶劑的質(zhì)子的化學(xué)位移值,D,特征質(zhì)子化學(xué)位移,Chemical shift (d, ppm),Cl2CHCH3,4 lines; quartet,2 lines; doublet,CH3,CH,核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（三）,Chemical shift (d, ppm

11、),BrCH2CH3,4 lines; quartet,3 lines; triplet,CH3,CH2,核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（四）,Chemical shift (d, ppm),BrCH(CH3)2,7 lines; septet,2 lines; doublet,CH3,CH,核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（五）,Chemical shift (d, ppm),OCH3,核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（六）,doublet of doublets,doublet,doublet,核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（七）,Chemical shift (d, ppm),ClCH2,CH3,ClCH2CH2CH2CH2CH3,1H,核磁共振

12、基礎(chǔ)知識(shí)（八）,Chemical shift (d, ppm),ClCH2CH2CH2CH2CH3,13C,CDCl3,核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（九）,Chemical shift (d, ppm),核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（十）,Chemical shift (d, ppm),C,C,CH,CH,CH,CH2,CH2,CH2,CH3,核磁共振基礎(chǔ)知識(shí)（十一）,35,1H-NMR在黃酮結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用,A 環(huán)質(zhì)子 B環(huán)質(zhì)子 C環(huán)質(zhì)子 糖上質(zhì)子 取代基團(tuán)質(zhì)子,芳環(huán)質(zhì)子 芳環(huán)質(zhì)子 與類(lèi)型有關(guān) 端基質(zhì)子 -OH、-CH3、 其他質(zhì)子 -OCH3、,-OCOCH3,黃酮類(lèi)化合物各質(zhì)子的信號(hào)特征（、峰形狀、J、峰面積）

13、,符合芳環(huán)質(zhì)子規(guī)律,36,黃酮類(lèi)化合物A、B環(huán)的取代模式,A環(huán)取代模式,B環(huán)取代模式,37,黃酮類(lèi)化合物1H-NMR譜,5,7-二取代黃酮,A環(huán),38,5,7-二取代黃酮實(shí)例,芹菜素,39,5-H 7.98.2 (d, J = 9.0 Hz) 6-H 6.77.1 (dd, J=9.0, 2.5 Hz) 8-H 6.77.0 (d, J = 2.5 Hz),7-取代黃酮,A環(huán),黃酮類(lèi)化合物1H-NMR譜,40,7-取代黃酮實(shí)例,刺槐亭,41,B環(huán)質(zhì)子形成H-2,6及H-3,5兩組 形成AABB系統(tǒng) 總體比A環(huán)質(zhì)子低場(chǎng) H-2,6比H-3,5低場(chǎng),4-取代黃酮,B環(huán),黃酮類(lèi)化合物1H-NMR譜,

14、42,4-取代黃酮實(shí)例,芹菜素,Chemical shift (d, ppm),OCH3,AABB 取代模式,44,對(duì)于黃酮與黃酮醇 H-5作為一個(gè)二重峰 (d, J=8.5 Hz)出現(xiàn)在6.7-7.1處 H-2(d, J=2.5 Hz)及 H-6(dd, J=8.5, 2.5Hz) 信號(hào)出現(xiàn)在7.2-7.9,異黃酮、二氫黃酮及二氫異黃酮 H-2,5,6作為一個(gè)多重峰出現(xiàn)在 6.7-7.1,3,4-取代黃酮,B環(huán),黃酮類(lèi)化合物1H-NMR譜,45,3,4-取代黃酮實(shí)例,木犀草素,46,若3 位和5 位取代基相同時(shí)，H-2 , H-6 作為一個(gè)單峰，出現(xiàn)在 6.50 7.50。 若3 位和5 位

15、取代基不相同時(shí)， H-2 , H-6 將以不同的化學(xué)位移分別作為二重峰出現(xiàn)，J=2.0Hz。,3,4,5-取代黃酮,B環(huán),黃酮類(lèi)化合物1H-NMR譜,47,刺槐亭,3,4,5-取代黃酮實(shí)例,48,C環(huán),黃酮及異黃酮,黃酮類(lèi)C環(huán)1H-NMR譜,49,黃酮類(lèi)C環(huán)1H NMR實(shí)例,芹菜素 黃酮,50,黃酮類(lèi)C環(huán)1H NMR實(shí)例,奧洛波爾 異黃酮,51,黃酮類(lèi)C環(huán)1H NMR,二氫黃酮,52,黃酮類(lèi)C環(huán)1H NMR實(shí)例,甘草素 二氫黃酮,53,黃酮類(lèi)C環(huán)1H NMR實(shí)例,二氫黃酮醇,54,黃酮類(lèi)C環(huán)1H NMR實(shí)例,二氫槲皮素 二氫黃酮醇,55,黃酮類(lèi)C環(huán)1H NMR,H- 6.5-6.7 (1H,

16、d, J=17.0Hz) H- 7.3-7.7 (1H, d, J=17.0Hz),芐氫 6.5-6.7 (1H, s, CDCl3) 6.4-6.9 (1H, s, DMSO-d6),查耳酮及橙酮,56,黃酮類(lèi)化合物1H-NMR譜,糖,57,黃酮類(lèi)1H NMR實(shí)例,芹菜素-7-O葡萄糖苷,58,黃酮類(lèi)化合物1H NMR,5OH： 12 ppm 7OH： 11 ppm 3OH： 10 ppm,其他取代基,59,黃酮類(lèi)型1H NMR實(shí)例,5-OH,7-OH,4-OH,3-OH,木犀草素,60,13C-NMR在黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用,61,黃酮類(lèi)化合物骨架類(lèi)型,62,黃酮類(lèi)化合物取代圖式,6

17、3,黃酮類(lèi)化合物中糖的連接位置,苷化位移,64,質(zhì)譜在黃酮類(lèi)化合物鑒定中的應(yīng)用,方法：EI-MS（電子轟擊質(zhì)譜）、FD-MS（場(chǎng)解吸質(zhì)譜）、FAB-MS（快原子轟擊質(zhì)譜） 苷元：EI-MS可得到分子離子峰(強(qiáng), 往往為基峰)；苷：用FD-MS、FAB-MS或?qū)⑦白鞒杉谆蛉谆杳鸦苌?，再測(cè)EI-MS。,65,主要碎片離子峰為裂解途徑I 產(chǎn)生的A1和B1 母核確定 及裂解途徑II產(chǎn)生的 B2+ A、B-環(huán)取代情況確定,裂解途徑I RDA裂解,EI-MS裂解規(guī)律,66,裂解途徑II,通常，上述兩種基本裂解途徑是相互競(jìng)爭(zhēng)、相互制約的。并且，途徑I裂解產(chǎn)生的碎片離子豐度大致與途徑II裂解產(chǎn)生的

18、碎片離子的豐度互成反比。,EI-MS裂解規(guī)律,67,結(jié)構(gòu)研究中注意的問(wèn)題,黃酮類(lèi)6-及8-C-糖苷在常規(guī)酸水解的條件下不能被水解，而是發(fā)生互變，成為6-和8-C-糖苷的混合物。故確定其結(jié)構(gòu)時(shí)常用核磁共振技術(shù)來(lái)解決。,Wessely-Moser重排,68,結(jié)構(gòu)研究中注意的問(wèn)題,化學(xué)法：將黃酮類(lèi)化合物與結(jié)構(gòu)相似的已知化合物的旋光度進(jìn)行比較來(lái)測(cè)定構(gòu)型。 單晶X-衍射法 ：常用方法之一，可信度高，但化合物必須是晶體。 核磁共振法： 需使用手性的氘代試劑，利用其引起的化學(xué)位移的差異來(lái)確定構(gòu)型。 圓二色光譜及CD激子手性法,立體構(gòu)型,69,習(xí)題,有下列四種黃酮類(lèi)化合物 A、R1R2H B、R1H, R2Rha C、R1Glc, R2H D、R1Glc, R2Rha,比較其酸性