中药化学 · 免费试读
备考精编(系统复习版)(节选)
中药化学一总结
各类中药化学成分的主要生物合成途径
乙酸-丙二酸途径:脂肪酸类, 酚类, 醌类; 甲戊二羟酸途径:萜类,甾类; 莽草酸途径:即桂皮酸途径, 苯丙素类, 木脂素类, 香豆素类; 氨基酸途径 :生物碱类
溶剂提取法(常用溶剂及极性)
(1) 溶剂按极性分类:三类,即亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。溶剂按极性由弱到强的顺序如下:石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<甲醇(乙醇)<水。
甲醇(乙醇)是最常用的溶剂, 能用水任意比例混合.
分子大, C 多, 极性小, 反之, 大. . 按相似相溶原理, 极性大的溶剂提取极性大的化合物
提取方法
①煎煮法:挥发性及加热易破坏, 多糖类不宜用。②浸渍法:不用加热,适用于遇热易破坏或挥发性成分,含淀粉或黏液质多的成分, 但效率不高。③渗漉法:效率较高。④回流提取法:受热易破坏的成分不宜用。⑤连续回流提取法:有机溶剂,索氏提取器或连续回流装置。⑥水蒸气蒸馏法:适于具挥发性,能随水蒸气蒸馏而不被破坏的。挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类等;⑥超临界萃取法: 以 CO2 为溶剂. 用于极性低的化合物,室温下工作, 几乎不用有机溶剂, 环保
分离方法
①吸附色谱:利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差异,而实现分离的一类色谱。硅胶用于大多数中药成分;氧化铝用于碱性或中性亲脂性成分如生物碱、萜、甾;活性炭用于水溶性物质如氨基酸、糖类和某些苷类;聚酰胺用于酚醌如黄酮、蒽醌及鞣质。②凝胶色谱:主要是分子筛作用,根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小而达到分离目的。③离子交换色谱:基于各成分解离度的不同而分离。主要用于生物碱、有机酸及氨基酸、蛋白质、多糖等水溶性成分的分离纯化。④大孔树脂色谱: 一类没有可解离基团,具有多孔结构,不溶于水的固体高分子物质。它可以通过物理吸附有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。是反相的性质,一般被分离物质极性越大,越先被洗脱下来,极性越小,越后洗脱下来。应用于中药有效部位或有效成分
的分离富集。⑤分配色谱:利用物质在固定相和流动相之间分配系数不同而达到分离。正相色谱:固定相极性>流动相极性,用于分离极性和中等极性的成分。常用固定相:氰基或氨基键合相;常用流动相为有机溶剂。反相色谱:固定相极性<流动相极性,用于离非极性和中等极性的成分,常用 C18 或 C8 键合相。常用流动相为甲醇-水或乙腈-水。
糖和苷类化合物
糖:多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称
苷:糖或糖额衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成,又称配糖体
构型 D, L, α , β :向上 D, 向下 L;同侧: β 异侧: α
苷键酸水解:苷键原子首先发生质子化,然后苷键断裂生成苷元和糖的阳碳离子中间体,在水中阳碳离子经溶剂化,再脱去氢离子形成糖分子。难易顺序:N-苷>0-苷>S-苷>C-苷。强酸水解:得到糖,苷元易破坏;弱酸水解:得到次级苷,确定糖的连接顺序;两相酸水解:保护苷元
酶水解:对难以水解或不稳定的苷,在酶水解条件温和,不会破坏苷元,可得到真正的苷元
显色反应
Molish 反应:加入 5% α -萘酚乙醇液,沿管壁缓慢滴入浓硫酸,在两层液面间会出现一个紫色环。又称 α -萘酚反应.说明含有糖类或苷类。(但碳苷和糖醛酸例外,呈阴性。)
菲林和多伦反应:阳性, 有还原糖. 可以利用这两个反应来区别还原糖和非还原糖。
单糖:都是还原糖。双糖:麦芽糖、乳糖为还原糖。蔗糖为非还原糖
苷键构型的判断
糖苷的 1H-NMR:成苷的端基质子 H 的耦合常在较低场。如: β 构型 J=69Hz (8 左右);α 构型 J=23.5Hz (4 左右)
醌类
酸性(规律) -COOH > 二个 β-OH > 一个 β-OH > 二个 α-OH > 一个 α-OH 可用 PH 梯度萃取分离。
其结果为①和 ②被 5%碳酸氢钠溶液提出; ③被 5%碳酸钠提出;④被 1%氢氧化钠提出;⑤只能被 5%氢氧化钠提出
可用 PH 梯度萃取分离。
颜色反应
1、Feigl 反应:全部醌类均阳性。碱性条件加热, 紫色
2、Borntrager’s 反应:也叫碱液试验,羟基蒽醌阳性。——颜色变化与 OH 数目及位置有关,红-紫色。
3、醋酸镁反应:含 α-酚羟基或邻二酚羟基的蒽醌类阳性。
4、与活性亚甲基试剂反应 kesting-Craven 和无色亚甲蓝显色反应:苯醌和萘醌类的专属反应。在碱性条件下
考场背诵速记版(节选)
-
Feigl 反应:全部醌类均阳性。碱性条件加热, 紫色
-
Borntrager’s 反应:也叫碱液试验,羟基蒽醌阳性。——颜色变化与 OH 数目及位置有关,红-紫色。
-
醋酸镁反应:含 α-酚羟基或邻二酚羟基的蒽醌类阳性。
-
与活性亚甲基试剂反应 kesting-Craven 和无色亚甲蓝显色反应:苯醌和萘醌类的专属反应。在碱性条件下
-
对亚硝基-二甲苯胺反应:蒽酮类的特异性反应。(唯一)。蒽酮就是 9 或 10 位没有被取代的羟基蒽酮类。
醌类化合物的提取与分离(大题,看书)pH 梯度萃取法 例:大黄蒽醌苷类的分离
苯丙素类(一个或几个 C₆-C₃)
香豆素:一般具有苯骈 α-吡喃酮母核的天然产物
母核(画)
内酯性质和碱水解反应
碱性开环,酸性闭环。但长时间加热,异构化,不可恢复闭环。
显色反应 有荧光性质
-
Gibb’s 反应:试剂:2,6-二氯(溴)苯醌氯亚胺 C6 位没取代,阳性,蓝色
-
Emerson 反应 试剂:4-氨基安替比林,铁氰化钾反应 C6 位没取代,阳性,红色
木脂素鉴识Labat 反应:具有亚甲二氧基的木脂素加浓硫酸后,再加没食子酸,可产生蓝绿色
黄酮(C₆-C₃-C₆)
结构与基本骨架(芦丁, 槲皮素, 鼠李糖, 葡萄糖的结构都要求会写)138 页
经典结构是 2-苯基色原酮,现在泛指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一类化合物
黄酮类:以 2-苯基色原酮为母核,且 3 位上无含氧基团取代的一类化合物
黄酮醇:在黄酮基本母核的 3 位上连有羟基或含氧基团
二氢黄酮:黄酮基本母核的 2、3 位双键被氢化而成
二氢黄酮醇:黄酮醇类的 2、3 位被氢化的基本母核
交叉共轭体系:黄酮结构中色原酮部分本身无色,但在 2 位上引入苯环后,即形成交叉共轭体系,通过电子转移、重排,使共轭链延长而显出颜色。在 7 位或 4’ 位上引入-OH 及-OCH₃ 等助色团后,产生 p-π 共轭,使化合物颜色加深。
溶解度:游离黄酮一般难溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、乙醚等有机溶剂及稀碱水中。引入羟基增多,水溶性增大,脂 sol 性降低;而羟基被甲基化后,脂溶性增加。黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中,但难溶于苯、氯仿、乙醚等有机溶剂中
平面型如黄酮、黄酮醇、查尔酮等溶解度较小,非平面型如二氢黄酮及二氢黄酮醇的溶解性较大,异黄酮的也较大
酸性:7,4’-二 OH 黄酮>7-或 4’-OH 黄酮>一般酚羟基>5-O
-
螺甾烷醇类:C25 为 S 构型(向上) 萜契皂苷元
-
异螺甾烷醇类:C25 为 R 构型(平伏位)
-
呋甾烷醇:F 环为开链衍生物
-
变形螺甾烷醇类:F 环为五元四氢呋喃环,上面的是六元
醋酐-浓硫酸反应(Liebermann-Burchard)
红一紫 一蓝一绿色一褪色(甾体皂苷)
黄一红一紫 一蓝一褪色(三萜皂苷)
生物碱
定义:源于生物界的含氮有机化合物,多具有显著的生物活性
生物合成途径:1、环合反应:希夫碱形成反应,曼尼希氨甲基化反应,酚的氧化偶联反应。2、碳-氮键的裂解
生物碱的碱性大小与 pKa 的关系:pKa<2 为极弱碱,pKa27 为弱碱,pKa711 为中强碱,pKa11 以上为强碱
碱性集团的 pKa:胍基>季铵碱>N-烷杂环>脂肪胺>芳香胺≈N-芳杂环>酰胺≈吡咯
溶解度:1、游离生物碱:①亲脂性生物碱(叔胺碱和仲胺碱)一般能溶于有机溶剂,特别易溶于亲脂性有机溶剂入苯,乙醚,卤代烷,溶于酸水,不溶于水和碱水。②亲水性生物碱(季铵碱和含氮氧化物)可溶于水,甲醇,乙醇,难溶于亲脂性生物碱。③具特殊官能团的生物碱可溶于酸水和碱水,但在 pH8~9 最差,易沉淀。2 生物碱盐:一般易溶于谁,可溶于醇,难溶于请执行有机溶剂
沉淀试剂 :①碘化铋钾试剂:橘红色至黄色无形沉淀。②碘化汞钾试剂:类白色沉淀,若加过量试剂,沉淀又被溶解。③碘-碘化钾试剂:棕红色无定形沉淀。④硅钨酸试剂:乳白色或淡黄色沉淀。⑤苦味酸试剂:黄色。⑥雷氏铵盐:与季铵型生物碱反应生成红色沉淀或结晶。
Hofmann 反应条件:① N 原子的 β 位具有氢;②
- 苷的分类
1)按苷键原子分类:氧苷、氮苷、硫苷、碳苷(溶解度小,难溶于水)
氧苷:苷元通过氧原子和糖相连接而成的苷
醇苷--是通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷。如红景天苷
酚苷--是通过酚羟基而成的苷。如天麻苷。
酯苷--苷元以-COOH 和糖的端基碳相连接的。如山慈菇苷 A
氰苷--是指一类 α 羟腈的苷。如野樱苷、杏仁苷
吲哚苷--吲哚醇中羟基与糖缩合,如靛苷
题库训练版(节选)
1.
不易溶于水的成分是( B )
A 生物碱盐 B 苷元 C 鞣质 D 蛋白质 E 树胶
答案:B
2.
不易溶于醇的成分是( E )
A 生物碱 B 生物碱盐 C 苷 D 鞣质 E 多糖
答案:E
3.
不溶于水又不溶于醇的成分是( A )
A 树胶 B 苷 C 鞣质 D 生物碱盐 E 多糖
答案:A
4.
与水不相混溶的极性有机溶剂是( C )
A 乙醇 B 乙醚 C 正丁醇 D 氯仿 E 乙酸乙酯
答案:C
5.
与水混溶的有机溶剂是( A )
A 乙醇 B 乙醚 C 正丁醇 D 氯仿 E 乙酸乙酯
答案:A
6.
能与水分层的溶剂是( B )
A 乙醇 B 乙醚 C 氯仿 D 丙酮/甲醇(1:1)E 甲醇
答案:B
7.
比水重的亲脂性有机溶剂是( C )
A 苯 B 乙醚 C 氯仿 D 石油醚 E 正丁醇
答案:C
8.
不属于亲脂性有机溶剂的是(D )
A 苯 B 乙醚 C 氯仿 D 丙酮 E 正丁醇
答案:D
9.
极性最弱的溶剂是( A )
A 乙酸乙酯 B 乙醇 C 水 D 甲醇 E 丙酮
答案:A
10.
亲脂性最弱的溶剂是( C )
A 乙酸乙酯 B 乙醇 C 水 D 甲醇 E 丙酮
四、多选
答案:C
11.
用水可提取出的成分有( ACDE )
A 苷 B 苷元 C 生物碱盐 D 鞣质 E 皂甙
答案:ACDE
12.
采用乙醇沉淀法除去的是中药水提取液中的( BCD )
A 树脂 B 蛋白质 C 淀粉 D 树胶 E 鞣质
答案:BCD
13.
属于水溶性成分又是醇溶性成分的是( ABC )
A 苷类 B 生物碱盐 C 鞣质 D 蛋白质 E 挥发油
答案:ABC
14.
A 苯 B 氯仿 C 正丁醇 D 丙酮 E 乙醚
答案:A
15.
A 氯仿 B 甲醇 C 水 D 乙醇 E 苯
五、简述
答案:C
16.
属于二次代谢产物的是(C)
A 叶绿素 B 蛋白质 C 黄酮类 D 脂类 E 核酸
答案:C
17.
用石油醚为溶剂,主要提取出的中药化学成分是(D)。
A 糖类 B 氨基酸 C 苷类 D 油脂 E 蛋白质
答案:D
18.
中药成分最节省的提取方法是(C)
A. 回流法 B. 渗漉法 C. 连续回流法 D. 浸渍法
答案:C
19.
用水蒸汽蒸馏法提取,主要提取出的化学成分类型是(B)。
A 蜡 B 挥发油 C 氨基酸 D 苷类 E 生物碱盐
答案:B
20.
有效成分是指( D )
A 需要提纯的成分 B 含量高的成分 C 一种单体化合物
D 具有生物活性的成分 E 具有生物活性的提取物
答案:D
21.
从中药材中依次提取不同极性成分应采取的溶剂极性顺序是( B )
A 水→乙醇→乙酸乙酯→乙醚→石油醚 B 石油醚→乙醚→乙酸乙酯→乙醇→水
C 石油醚→水→乙醇→乙酸乙酯→乙醚 D 水→乙醇→石油醚→乙酸乙酯→乙醚
E 石油醚→乙醇→乙酸乙酯→乙醚→水
答案:B
22.
全部为亲水性溶剂的是(A )
A 甲醇、丙酮、乙醇 B 正丁醇、乙醚、乙醇 C 正丁醇、甲醇、乙醚
D 乙酸乙酯、甲醇、乙醇 E 氯仿、乙酸乙酯、乙醚
答案:A
23.
采用乙醇沉淀法除去水提取液中多糖等杂质,应使乙醇浓度达到( D )
A 50%以上 B 60%以上 C 70%以上 D 80%以上 E 90%以上
答案:D
24.
在醇提取浓缩液中加入水,可沉淀( C )
A 树胶 B 蛋白质 C 树脂 D 鞣质 E 黏液质
答案:C
25.
从中药中提取化学成分最常用的方法是( A )
A 溶剂法 B 蒸馏法 C 升华法 D 分馏法 E 超临界萃取法
答案:A
26.
从中药中提取对热不稳定的成分宜用( B )
A 回流法 B 渗漉法 C 蒸馏法 D 煎煮法 E 浸渍法
答案:B
27.
从中药中提取挥发性成分宜用( C )
A 回流法 B 渗漉法 C 水蒸气蒸馏法 D 煎煮法 E 浸渍法
答案:C
28.
水蒸气蒸馏法主要用于提取(E )
A 强心苷 B 黄酮苷 C 生物碱 D 糖 E 挥发油
答案:E
29.
对含挥发性成分药材用水提取时宜采用( E )
A 回流法 B 渗漉法 C 水蒸气蒸馏法 D 煎煮法 E 浸渍法
答案:E
30.
煎煮法不易采用的容器是( B )
A 不锈钢器 B 铁器 C 瓷器 D 陶器 E 砂器
答案:B
全题目阅读版(节选)
1.
环稀醚萜类 A )Wagering 法(乙酸 10mL0.2%,CuSO4 水溶液 1mL,浓硫酸 0.5mL)加热,环烯醚苷--许多颜色.
B )Shear 反应:(1:15 浓盐酸:苯胺)吡喃衍生物显色
C )其他显色反应:酸碱敏感—分解,聚合,缩合,氧化等---不同颜色;京尼平—氨基酸(甘亮谷)—红至蓝色;冰醋酸及少量 Cu2+---蓝色;
环戊酮结构---2,4-二硝基苯肼—黄色
2.
奥类化合物: A)Safety 反应: (1d 氯仿+5%溴的氯仿溶液)蓝色,紫色或绿
B)Ehrlich 反应: (对-二甲基苯甲醛-浓硫酸)紫色或红色
C)对-二甲基苯甲醛显色: 蓝色---奥类
(二)色谱检识:
通用显色剂
3.
二氢黄酮及二氢黄酮醇类
①二氢黄酮类:H-2 与两个磁不等同的 H-3 偶合(Jtrans=11.0Hz,Jcis=5.0Hz),故作为一个双二重峰出现,中心位于 δ5.2 处。两个 H-3,因有相互偕偶(J=17.0Hz)及 H-2 的邻偶,将分别作为一个双二重峰出现,中心位于 δ2.80 处,但往往相互重迭。
②二氢黄酮醇类:在天然存在的二氢黄酮醇中,H-2 及 H-3 多为反式二直立键,故分别作为一个二重峰出现(J=11.0Hz)。H-2 位于 δ4.9 前后,H-3 则位于 δ4.30 左右。
五、黄酮类化合物 1H-NMR 的特征信号及其在结构测定中的应用。
(1)A 环质子
①5,7-二羟基黄酮类化合物
H-6 及 H-8 将分别作为二重峰 (J =2.5 Hz) 出现在 δ5.70~6.90 区域内,且 H6 信号总是比 H8 信号位于较高的磁场区。
②7-羟基黄酮类化合物
A 环上有 H-5、H-6、H-8 三个芳香质子。H-5 因有 C4 位羰基强烈的负屏蔽效应的影响,以及 H6 的邻偶作用,将作为一个二重峰 (J = Ca, 9.0 Hz) 出现在 δ8.0 左右,位于比其它芳香质子较低的磁场。H-6 因有 H-5 的邻偶(J = Ca, 9.0 Hz)及 H-8 间偶(J=2.5 Hz)作用,将表现为一个双二重峰。H-8 因有 H-6 的间位偶合作用故显现为一个裂距较小的二重峰(J = 2.5 Hz)。
(2)B 环质子
①4'-氧取代黄酮类化合物 该取代模式的 B 环质子构成 AA'BB'系统,其谱形可粗略地看成一个 AB 偶合系统 (J = Ca, 8.5 Hz),出现在 δ6.50~7.90 处,大体上位于比 A 环质子稍低的磁场区。H-3',5'的化学位移总是比 H-2',6'的化学位移值小。
②3',4'-二氧取代黄酮及黄酮醇 H-5'作为一个二重峰 (d, J=8.5 Hz) 出现在 δ6.70~7.10 处。H-2'(d,J=2.5 Hz)及 H-6'(dd,J = 8.5 及 2.5 Hz)的信号出现在 δ7.20~7.90 范围内,两信号有时相互重叠不好分辨。
③3',4'-二氧取代异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇 H-2'、H-5'及 H-6'将作为一个复杂的多重峰(常常组成两组峰)出现在 δ6.70~7.10 区域内。
④3',4',5'-三氧取代黄酮类化合物 当 B 环有 3',4',5'-三羟基时,则 H-2' 及 H-6' 将作为相当于两个质子的一个单峰,出现在 δ6.50~7.50 范围内。但如 3'-或 5'-OH 甲
基化或苷化时,则 H-2′ 及 H-6′ 将分别以不同的化学位移作为一个二重峰(J=Ca, 2.0 Hz)出现。
(3)C 环质子 其所示特征是区别各类型黄酮类化合物的主要根据。
① 黄酮类 其上,H-3 常常作为一个尖锐的单峰信号出现在 δ6.30 处。
② 异黄酮类 异黄酮上的 H-2,因正好位于羰基的 β 位,且通过碳与氧相接,故将作为一个单峰出现在比一般芳香质子较低的磁场区(δ7.60~7.80)。
③ 二氢黄酮及二氢黄酮醇
二氢黄酮
H-2 与两个磁不等同的 H-3 偶合(Jtrans=Ca,11.0 Hz;Jcis=Ca,5.0 Hz),故作为一个双二重峰出现,中心位于 δ5.20 处。两个 H-3,因有相互偕偶(J=17.0 Hz)及 H-2 的邻偶,将分别作为一个双二重峰出现,中心位于 δ2.80 处。
二氢黄酮醇
在天然存在的二氢黄酮醇中,H-2 及 H-3 多为反式二直立键,故分别作为一个二重峰出现(J=Ca,11.0 Hz)。H-2 位于 δ4.90 前后,H-3 则位于 δ4.30 左右,两者很容易区分,据此还可确定 C2 及 C3 的相对构型,即两质子互为反式。
④ 查耳酮及橙酮类
在查耳酮中,H-a 以及 H-b 分别作为二重峰(J=Ca,17.0 Hz)出现在 δ6.70~7.40(H-a)及 7.30~7.70(H-b)处。
在橙酮中,苄基质子则作为一个单峰出现在 δ6.50~6.70 处。如以 DMSO-d6 作溶剂,则该信号将移至 δ6.37~6.94。其确切峰位取决于 A-及 B-环上的羟基取代图式。
(4)糖上的质子
① 单糖苷类 糖与苷元相连时,糖上 C-1"-H(以下用 H-1" 表示)与其它 H 比较,一般位于较低磁场区。
② 双糖苷类 黄酮类化合物双糖苷中,末端糖上的 C-1'''-H 因离黄酮母核较远,受到其负屏蔽影响相对较小,共振峰将移至比 H-1''' 较高磁场区,但移动程度则因末端糖的连接位置不同而异。
(5)6-及 8-C-CH3 质子
其中,6-C-CH3 质子信号恒定地出现在比 8-C-CH3 质子小约 0.20 化学位移单位。
(6)乙酰氧基的质子
通常,脂肪族乙酰氧基上的质子信号出现在 δ1.65~2.10 处;而芳香族乙酰氧基上的质子信号则出现在 δ2.30~2.50 处。
(7) 甲氧基上的质子