2017執(zhí)業(yè)中藥師《中藥化學(xué)》重點(diǎn)：黃酮類化合物

黃酮類化合物(是一類存在于自然界的、具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的化合物。它們分子中有一個(gè)酮式羰基，第一位上的氧原子具堿性，能與強(qiáng)酸成鹽，其羥基衍生物多具黃色，故又稱黃堿素或黃酮。

(一)定義

(資料圖片僅供參考)

基本母核為2-苯基色原酮類化合物。

<兩個(gè)苯環(huán)A&B通過三個(gè)碳原子相互聯(lián)結(jié)而成,C6-C3-C6>

(二)結(jié)構(gòu)分類

1.C環(huán)是否飽和

不飽和：黃酮類; 飽和：二氫黃酮類

2.C3有無羥基取代

C環(huán)不飽和：黃酮醇; C環(huán)飽和：二氫黃酮醇

3.B環(huán)連接位置

C2連接：黃酮; C3連接：異黃酮 C2，C3指3個(gè)碳原子的位置

4.中間三碳是否成環(huán)

開環(huán)：查耳酮; 成環(huán)：六元環(huán)如蘆丁;五元環(huán)如橙酮

5.有無酮基

無：兒茶素，花色素;

常見取代基：OH，OCH3，CH3，異戊烯基

取代位置：OH，OCH3等含氧基團(tuán)：A環(huán)：5，7位&B環(huán)：3’，4’位

非含氧基團(tuán)：A環(huán)：6，8位&B環(huán)：2’，3’位

(三)存在方式

很多以苷存在：O-苷和C-苷

糖的種類：單糖：D-葡萄糖，D-半乳糖，D-木糖，L-鼠李糖;雙糖：槐糖，龍膽二糖，蕓香糖;三糖：龍膽三糖，槐三糖

(四)生物活性

1.預(yù)防高血壓，動(dòng)脈硬化：橙皮苷，蘆丁

2.擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈：槲皮素，葛根素

3.抑制血小板聚集及血栓形成

4.抗肝臟毒作用：(+)-兒茶素，水飛薊素

5.雌性激素樣作用：大豆素，染料木素，金雀花異黃素，己烯雌酚

6.抗病毒作用：桑色素

(五)性質(zhì)和顏色反應(yīng)

1.性狀：多為結(jié)晶，少數(shù)為無定形粉末

顏色：交叉共軛系統(tǒng)

黃酮(醇)及其苷類呈灰黃-黃色

查耳酮：黃-橙色

二氫黃酮(醇)：無色

異黃酮：微黃色

花色素及花色苷：紅色(pH<7)，紫色(pH8.5)，

藍(lán)色(pH>8.5)

2.溶解度

1)游離苷元：難溶于水，易溶于甲醇，乙醇，乙酸乙酯，乙醚等有機(jī)溶劑

2)苷：溶于水、乙醇、甲醇中，難溶于苯、氯仿

3)水溶度：苷元<苷，糖鏈越長，水溶度越大

水溶性遞減：黃酮(醇), 查耳酮>二氫黃酮(醇)>花色素

平面型分子>非平面型分子>離子

3.酸堿性

酸性：分子中具酚羥基，具酸性，可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺

酸性強(qiáng)弱取決于羥基的數(shù)目和位置：7, 4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH

堿性：γ吡喃酮環(huán)上的1-氧原子，因有未共用的電子對(duì)，故表現(xiàn)微弱的堿性。可與強(qiáng)酸成不穩(wěn)定的鹽。<原理書P145>

4.顯色反應(yīng)

1)還原反應(yīng)

HCl-Mg反應(yīng)：黃酮(醇)、二氫黃酮(醇)及苷 顯橙紅-紫紅

查耳酮、橙酮、兒茶素類(黃烷醇類)、異黃酮 除一些例外,一般不顯色

四氫硼鈉(鉀)反應(yīng)(NaBH4)：二氫黃酮類專屬反應(yīng)，生成紅色～紫色;其他黃酮不顯色，可用于區(qū)別。

2)絡(luò)合反應(yīng)

鋯鹽：2%二氯氧化鋯 (ZrOCl2) 生成黃色;

絡(luò)合物穩(wěn)定性：3-OH，4-C=O > 5-OH，4-C=O

鋯-枸櫞酸反應(yīng)：鑒別黃酮中3-OH或5-OH

樣品+ ZrOCl2→黃色(3或5-OH黃酮)→再+枸櫞酸→黃色褪色(只有5-OH);黃色不褪(有3-OH)

鋁鹽：生成黃色+熒光

氯化鍶(SrCl2)：氨性甲醇溶液，具有鄰二酚羥基黃酮類反應(yīng)生成綠色~棕色~黑色沉淀

3)硼酸顯色反應(yīng)——鑒別5-OH黃酮

在硼酸存在下，生成亮黃色。加草酸，顯黃色并有綠熒光。加枸櫞酸，只顯黃色。

5. Wessely-Moser重排

黃酮類C6或C8可以同時(shí)被糖苷取代，若C6和C8的兩個(gè)取代基不同時(shí)，C6和C8的取代基可以互換，形成和原先物質(zhì)的混合物。

(六)黃酮類化合物的提取和分離

1.提取與粗分

苷元：用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等回流提取

苷及極性大的.苷元：用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇-水加熱提取

堿提取酸沉淀法

原理：酚羥基與堿(石灰乳或石灰水，調(diào)至PH8~9)成鹽，溶于水;加酸(PH=5)析出

優(yōu)點(diǎn)：可使含酚羥基化合物成鹽溶解，另一方面可使含COOH雜質(zhì)形成不溶的沉淀

注意：堿性不宜過強(qiáng)，以免破壞黃酮母核;酸化時(shí)，酸性不宜過強(qiáng)，以免形成鹽而溶解

2.黃酮類化合物的分離

1)柱色譜法

a.硅膠色譜：按極性大小分離，主要分離極性小和中等極性的化合物

b.聚酰胺色譜：

原理：氫鍵吸附 <吸附能力越強(qiáng)則在色譜柱上越難被洗脫>

黃酮化合物洗脫規(guī)律：(先→后)

(1)苷元相同，三糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元(單黃酮)

(2)母核上羥基增加，洗脫速度減慢

(3)羥基數(shù)目相同，有締合羥基(分子內(nèi)氫鍵)>無締合羥基(分子內(nèi)氫鍵減弱吸附能力)

(4)不同類型：異黃酮>二氫黃酮>查耳酮>黃酮>黃酮醇 (芳香核、共軛雙鍵多者吸附力強(qiáng))

溶劑的影響

洗脫能力：水<甲醇<丙酮<氫氧化鈉水溶液<甲酰胺<二甲基酰胺<尿素水溶液

常用洗脫系統(tǒng)：甲醇-水;乙醇-水;氯仿-甲醇

2)梯度pH萃取法

分離酸性強(qiáng)弱不同的黃酮苷元

酸性： 7,4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH

溶于 NaHCO3 Na2CO3 不同濃度的NaOH

(七)黃酮類化合物的檢識(shí)與結(jié)構(gòu)鑒定

1.色譜法的應(yīng)用：硅膠TLC&聚酰胺TLC&雙向紙色譜法

2.黃酮類化合物的1H-NMR

1)A環(huán)質(zhì)子

①5，7-二羥基黃酮類

a.化學(xué)位移：δ5.7-6.9

b.H-6及H-8均為二重峰(J=2.5 Hz)

c.H-6比H-8位于較高磁場區(qū)

d.7-OH成苷H-6及H-8向低磁場位移(苷化位移)

②7-羥基黃酮類

a.H-5受4位羰基去屏蔽及H-6鄰偶出現(xiàn)在δ8.0左右(J=8.0 Hz

b.H-6因H-5鄰偶及H-8間偶作為雙二重峰出現(xiàn)(J=8.0, 2.5 Hz)

c.H-8因H-6間偶作為二重峰出現(xiàn)(J=2.5 Hz)

2)B環(huán)質(zhì)子

①4’-氧取代黃酮

a.出現(xiàn)在δ6.5-7.9范圍，大體比A環(huán)質(zhì)子處于低磁場區(qū)

b.H-2’, 6’及H-3’, 5’分別為二重峰(J=8.5 Hz)

c.H-3’, 5’比H-2’, 6’處于較高磁場

② 3’, 4’-二取代黃酮

a.H-5’作為二重峰出現(xiàn)在δ6.7-7.1處(J=8.5 Hz)

b.H-2’作為二重峰出現(xiàn)在δ7.2處(J=2.5 Hz)

c.H-6’作為雙二重峰出現(xiàn)在δ7.9處(J=2.5, 8.5 Hz)

3)C環(huán)質(zhì)子

① 二氫黃酮

a.H-2作為雙二重峰出現(xiàn)在δ5.2處(Jtrans=11 Hz, Jcis=5 Hz)

b.兩個(gè)H-3作為雙二重峰出現(xiàn)在δ2.8處(J偕偶=17 Hz)

②二氫黃酮醇

a.H-2及H-3構(gòu)成反式雙直立系統(tǒng)作為二重峰出現(xiàn)(J=11 Hz)

b.H-2位于δ4.9處，H-3位于δ4.3處

③黃酮類&黃酮醇類

a.黃酮類H3常以尖銳單峰出現(xiàn)在δ6.3處

b.黃酮醇類3位有含O取代基，故H譜上無C環(huán)質(zhì)子。

苷化位移

糖苷化后，端基碳和苷元α-C化學(xué)位移值均向低場移動(dòng)，而鄰碳稍向高場移動(dòng)(偶而也有向低場移動(dòng)的)，對(duì)其余碳的影響不大，這種苷化前后的化學(xué)變化，稱苷化位移。

酚苷(苷元分子中的酚羥基與糖脫水形成的苷)的苷化位移： 當(dāng)糖與-OH形成酚苷鍵時(shí)，其苷化位移值較特殊，苷元α-碳向高場位移。

3.13C-NMR

1)黃酮類C2和C3差很多，160&110

2)黃酮醇類C2和C3近似，130&140

3)二氫黃酮類C2和C3 差很多，70&40

4)二氫黃酮醇類C2和C3近似，70&80

5)多數(shù)5,7-二羥基黃酮中C6&C8出現(xiàn)在90~100左右，C6化學(xué)位移大于C8!!在H譜上H6的化學(xué)位移小于H8

4. 黃酮類化合物的EI-MS 書P171

途徑一(RDA裂解)：2個(gè)產(chǎn)物102&120 <大多數(shù)黃酮>

途徑二：3個(gè)產(chǎn)物105特征 <大多數(shù)黃酮醇>