[理学]第4章-醌类-天然药物化学.ppt

第四章 醌类化合物 Quinones 主要内容 第一节 醌类化合物的结构类型 苯醌类化合物具有一定的生物活性。 中药凤眼草的果实中得到的2,6-二甲氧基苯醌有抗菌作用； 白花酸藤果中得到的信筒子醌有驱肠内寄生虫作用。 邻苯醌和对苯醌均可由相应的二元酚氧化制得; 二、 萘醌类 (naphthoquinones) 从热带柿科一植物中分得的三色柿醌为一橙红色针晶，属邻醌衍生物，该植物在非洲曾用作治疗麻风病。 胡桃醌、拉帕醌有抗癌活性。 从中药紫草及软紫草中分得一系列萘醌类衍生物，有止血、抗炎、抗菌、抗病毒及抗癌作用。 维生素K类是一类自然界存在的萘醌衍生物，主要包括VK1、VK2 (肠道细菌合成)、VK3，具有促进血液凝固作用，可用于新生儿出血、肝硬化及闭塞性黄疸出血等。 三、菲醌类 (phenanthraquinone) 天然菲醌衍生物包括邻醌及对醌两种类型。 四、蒽醌类 (anthraquinones) (一) 蒽醌类 (anthraquinones) 蒽醌衍生物：天然蒽醌有1,2-蒽醌、1,4-蒽醌、9,10-蒽醌，但由于C-9、C-10位氧化产物较为稳定，故9,10-蒽醌最为常见。蒽醌母核上多有羟基取代，根据羟基取代位置不同，可将羟基蒽醌分为两大类: 大黄素型羟基蒽醌 茜草素型羟基蒽醌 蒽醌在酸性条件下被还原，生成蒽酚及其互变异构体蒽酮； 蒽酚及蒽酮类一般只在存于新鲜植物中，存放期间易被氧化，生成蒽醌类； 蒽酚的中位羟基与糖缩合成苷后，则难以被氧化，较稳定，因为形成的苷只有被水解除去糖才易被氧化而转变为蒽醌衍生物； 可看作是两分子的蒽酮脱去一分子氢后相互结合而成。又分为中位连接(C-10?C10)和α位(C-1?C-1或C-4?C-4)相连； 这类物质多为黄色结晶，多以苷的形式存在，若催化加氢还原则生成二分子蒽酮，用三氯化铁氧化则生成二分子蒽醌; 第二节 醌类的理化性质与呈色反应 一、物理性质 二、化学性质 (一) 酸性 1. Feigl反应 2. 无色亚甲蓝显色试验：无色亚甲蓝溶液可作为喷雾剂用于PPC和TLC显色，专用于检出苯醌及萘醌，区别于蒽醌。 3. 碱性条件下的呈色反应 (羟基蒽醌的反应称为Borntrager’s反应)：羟基苯醌、萘醌、蒽醌均可与碱性试剂反应呈现一定颜色，蒽酮及蒽酚衍生物氧化成蒽醌后才可发生碱性试剂的呈色反应。 Borntrager’s反应：用于检查中草药中是否含蒽醌 5. 与金属离子的反应 第三节 醌类化合物的提取分离 一、游离醌类的提取 二、游离羟基蒽醌的分离 三、蒽醌苷类与苷元的分离 四、蒽醌苷类的分离 第四节 醌类化合物的结构测定 紫外光谱 红外光谱 1H-NMR 13C-NMR MS 衍生物的制备 一、紫外光谱 苯醌 蒽醌 羟基蒽醌 二、红外光谱 羰基 羰基 三、1H-NMR 醌环质子 甲氧基：? 3.8~4.2, s, 3H; 芳香甲基： ? 2.1~2.5, s, 3H；a-CH3: ? 2.7~2.8; 羟甲基(-CH2OH)：? 4.4~4.7 (-CH2)；4.0~6.0 (-OH); 乙氧甲基(-CH2-O-CH2-CH3)：? 4.4~5.0, s (-CH2-)；3.6~3.8, q (-CH2-)；1.3~1.4, t (-CH3); a-酚OH位于较低场， ? 12.25；两个-OH与同一个羰基成氢键时， ? 11.6~12.1； ?-酚OH在较高场，邻位无取代时， ? 11.1~11.4; 邻位有取代时， ? 10.9; 四、13C NMR 1,4-萘醌类化合物 醌环上取代基的影响：羟基、烃基取代； 苯环上取代基的影响：8-OH, OMe, OAc; 9,10-蒽醌类化合物 五、MS 游离醌类分子离子峰常为基峰； 出现丢失1-2个分子CO的碎片离子峰； 六、衍生物制备 甲基化：羟基酸性越强，甲基化反应越易进行。 由易到难：-COOH，b-OH，a-OH，醇羟基; CH2N2/Et2O：-COOH， b-OH，-CHO; CH2N2/Et2O+MeOH：-COOH， b-OH， 两个a-OH之一， -CHO; (CH3)2SO4+K2CO3+丙酮： b-OH，a-OH CH3I + Ag2O + CHCl3: -COOH，所有酚羟基，醇羟基，-CHO; 甲基化反应 乙酰化试剂的反应能力： 乙酰氯 醋酐 醋酸酯 冰醋酸 CH3COCl (CH3CO)2O CH3COOR CH3COOH; 羟基类型：醇羟基， b-OH，a-OH; 冰醋酸，冷置：醇羟基; 醋酐，加热：短时间 醇羟基， b-OH；