中药化学第五章

第五章 香豆素和木脂素 学习要求:

1、掌握香豆素类化合物的结构类型、理化性质(形状、溶解性、与碱液的作用)、提取分离方法。0 o! E: l! \\* g9 [: W& X: p3 b

2、 掌握香豆类化合物的显色反应。

3、掌握秦皮、前胡和肿节风中所含化合物的基本结构类型及质控指标。 4、熟悉简单香豆素的光谱特征。# k3 q: n I1 ~( g8 r 5、熟悉木脂素类化合物的理化性质。

6、熟悉含有香豆素、木脂素的常用中药# i) x+ J/ [\

第一节 香豆素(Coumarin)

香豆素最早由香豆提得,又因具有芳香气味而得名。它广泛存在于伞形科、芸香科、豆科、菊科、茄科、瑞香科等科中。与其生源相近的桂皮酸、黄酮类、' ?/ \\/ C, `9 j: i

木脂素等常伴生。多数存在于植物的花、茎、叶、果中。尤以幼嫩的叶芽中含量高。 一、结构与分类

香豆素具有苯骈α-吡喃酮结构。可看成是顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯类化合物。6 u\o$ L0 o\

环上有羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等取代。一般在7位具有含氧官能团。% N( J& ~* T, x& k% o& _

顺邻羟基桂皮酸苯骈α-吡喃酮

(一)简单香豆素类\

仅在苯核上具有取代基的香豆素,且7位羟基未与6(或8)位形成呋喃环或吡喃环结构。多数在7-位有含氧基团取代,其它位常见有羟基,甲氧基和异戊烯基。伞形花内酯,茵陈素等 K5 b8 c3 f3 H1 m* f) M+ A

(二)呋喃香豆素! O% n p8 q- R1 F: m

呋喃香豆素是香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合而成。6 b- o& P\ 根据并合的位置分为线型(6,7环和)与角型(7,8环和)。 ! u/ ~2 b; M3 M1 R8 C/ i' s; E

线型以补骨脂内酯为代表。香柑内酯、花椒毒内酯等& a. p& h1 K o$ f 角型以白芷内酯为代表,又称异补骨脂内酯 (三)吡喃香豆素. [! c/ P- R6 k

吡喃香豆素是由香豆素苯环上异戊烯基和邻位羟基环合形成2,2-二甲基α-吡喃环结构。也分线型(以花椒内酯为代表)、角型(以邪蒿内酯为代表)。# c: h& o; d% B7 }* s* q+ n * w% F0 H4 X! L) [) p (四)其它香豆素

常见α-吡喃酮环上有苯基、羟基、异戊烯基的取代。也有碳碳或醚氧键相连的二聚体、三聚体。

9 C! z% @2 M0 U; a( V1 J

(五)异香豆素:香豆素的异构体,植物中多数为二氢异香豆素的衍生物。(茵陈炔内酯)

二、理化性质/ O# N/ H z' o (一)性状

天然游离的香豆素多有完好的结晶,大多具香味。小分子的有挥发性和升华性。苷则无$ J5 O r6 O9 i- N8 i (二)溶解性

游离香豆素难溶于冷水,可溶于沸水,易溶于苯、乙醚、氯仿、乙醇。, ?! `; N, M$ ^; {- Q# E) e5 d

香豆素苷能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂。3 D' p% a, _' `; P& e- ^ {. f

(三)荧光:紫外光下一般显蓝色或紫色。7-羟基蓝色荧光较强,加碱后更强。羟基甲基化荧光减弱0 D' L. `9 N* m: h7 P& F, G (四)与碱的作用

香豆素具有内酯结构,与稀碱液作用可水解开环,形成水溶性的顺式邻羟基桂皮酸的盐。酸化,又可立即环合形成脂溶性香豆素而析出。但如果与碱液长时间加热,将转为反式邻羟基桂皮酸的盐,酸化后不能环合。: g4 D) _9 F7 a* f+ Z2 @ 与浓碱共沸,往往得到的是裂解产物——酚类或酚酸。 2 N* R' T$ P/ ]) W (五)显色反应 1.异羟肟酸铁反应

内酯在碱性条件下开环,与盐酸羟胺缩合,在酸性条件下,与三价铁离子络和成红色。) L3 [# o# b+ R8 C% H, j 2、三氯化铁反应 酚羟基反应

3.Gibb’s反应及Emerson反应3 j9 s\

Gibb’s试剂2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺,在弱碱性条件下,与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。, S& a' J* L- Q3 c

6位无取代的香豆素显阳性。1 t2 e- n# Z) S. L( ~8 f

4.Emerson试剂2%的4-氨基安替比林和8%的铁氰化钾。其余同Gibb’s。 三.提取与分离 提取

利用香豆素的溶解性、挥发性及具有内酯结构的性质进行提取分离。8 q8 c( v3 ]: Z3 T/ i8 U+ \\+ G

游离香豆素一般可以用乙醚、氯仿、丙酮等提取。) P4 z1 b/ |+ L/ l; r: ] 香豆素苷可用甲醇、乙醇或水提取。 碱溶酸沉法提取。 (一)水蒸气蒸馏法

小分子的香豆素具有挥发性,可采用水蒸气蒸馏法提取和分离。如受热时间过长,则结构可变。* ]6 U. ~% ?. r' C4 A$ a

(二)碱溶酸沉法0 r& h7 o# D: R$ x2 j, [

0.5%氢氧化钠水溶液稍加热提取,冷后用乙醚除杂质,加酸调PH到中性,适当浓缩,再

酸化,则香豆素或苷即可析出,也可用乙醚萃取。4 U) k% b6 r: Q1 X 对酸碱敏感的香豆素不可用。 (三)系统溶剂法: Y1 N% X8 [! ~\ (四)色谱分离法; M$ ?& [. Z\

柱色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱。$ W6 b: m8 r: j# B# E d, ?

常用吸附剂:硅胶洗脱剂:石油醚、正已烷与乙酸乙酯混合。苷类可以用反相柱。 `3 H* E+ c# c; @! e9 ?# b

四、香豆素的波谱规律

(一)紫外和红外 @8 M0 a! d; a& q5 X2 C: t) @! t

紫外:300nm有最大吸收,未取代的有:275,284,310三个峰。有羟基,一个峰,且红移。碱性条件下,红移明显。

IR:1745~1715有α-吡喃酮上的羰基峰,另外芳环双键的1645~1625cm-1吸收峰+ B: d2 j x# K; [6 i1 }3 F4 S x (二)核磁共振谱

无取代基香豆素共有6个质子,受内酯羰基吸电子共轭效应的影响,C3,C6,和C8的质子信号在较高场,C4,C5,和C7上的在较低场.它们的化学位移在6-8ppm之间,3-H,δ6.25ppm;4-H,δ7.91ppm;J3,4=9.5HZ。

苯环上四个氢,7.02-7.52之间,呈多重峰,取代后,氢谱较为简单。

第二节 木脂素8 D\

木脂素是一类由两分子苯丙素氧化聚合而成的天然产物。多数是游离的,也有少数是以苷的形式存在。8 s0 H4 `, U; Y( K4 \\

较广泛地存在于植物的木质部和树脂中

一. 木脂素结构类型:按化学结构分为8种 单环氧木脂素* d3 G% K% y+ B& M& i* _. k3 ?. K\ 5 H' i8 M1 G/ B9 r+ y

二.木脂素的理化性质

(一)物理性质* w9 I5 d& t: C- k! l: D, \\\

木脂素多为无色结晶。多数不具有挥发性。游离木脂素偏亲脂性,难溶于水,能溶于苯、氯仿、乙醚、乙醇等。与糖成苷后,溶解性增大。# N- ~+ F5 i% _, K1 a6 A (二)化学性质8 G\ Labat反应# \\( O! m1 v j2 ~0 P

具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸,再加没食子酸,可产生蓝绿色。1 q- t2 |6 H0 I# [$ y 第三节香豆素类及木脂素类化合物研究实例 一、含香豆素中药实例

(一)秦皮具有清热燥湿、明目、止泻等功效。

来源:木犀科植物苦枥白蜡树、白蜡树、宿主白蜡树的干燥枝皮、干皮。

主成分:香豆素类七叶内酯、七叶苷、秦皮素等。对多种痢疾细菌显示强大的抑制作用。3 C, x! s8 s. f k

(二)前胡白花前胡以角型二氢吡喃香豆素类为主,紫花前胡以线型二氢呋喃和二氢吡喃

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