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1、精选优质文档-倾情为你奉上第二章 中药有效成分的提取与分离中药化学考前辅导大纲本节是本章重点，考试时一般常侧重于提取分离方法的原理、适用范围和特点提问，因此对几种常用提取方法优缺点及适用性要了解掌握，如：溶剂法 其原理是根据化合物的溶解性能选择适当的溶剂和方法将中药的化学成分从药材中提取出来。常用方法及其特点见表1。表1 溶剂提取法方 法特 点缺 点适 用浸渍法不加热提取效率低水提液容易霉变适用于对热不稳定的成分及含大量淀粉、树胶、果胶渗滤法不加热提取效率高于浸渍法溶剂消耗量大费时黏液质中药的提取煎煮法可明火加热溶剂溶剂只能用水提取时间比上两法短提取含挥发性成分或有效成分遇热易分解、含淀粉多的
2、中药不宜用回流提取法加热提取效率高提取溶剂为有机溶剂溶剂消耗量大需一定的设备。适用于对热稳定的成分连续回流提取法加热提取效率最高且节省溶剂提取溶剂为有机溶剂需一定的设备利用溶剂法提取时，要从化学成分及溶剂两方面来理解方法的原理与应用，因此要熟悉主要化学类型成分的极性、溶解性及特点，这部分内容请参看表2-4。 根据相似相溶原则选择提取溶剂，相似指的是结构或极性相似，即所选溶剂的极性要与所提取成分的极性相似。常见溶剂的极性大小顺序是： 水乙醇、甲醇、丙酮丁醇乙酸乙酯氯仿乙醚苯环己烷石油醚 （注意：丁醇和其后的溶剂与水不完全混溶）。 根据选择的溶剂以及成分的特点，选择提取方法。如含淀粉较多的药材不宜
3、用水煎煮法提取、含挥发性成分的药材不宜用煎煮法提取、亲脂性成分多用有机溶剂提取故采用回流或连续回流提取法。 水蒸气蒸馏法 具有挥发性，热稳定性和水不溶性的成分可选用该法。 升华法 具升华性的成分选用该法。 分离与纯化 一般是利用物质的溶解度、官能团性质及极性特点进行化合物的分离与纯化，常用方法见表2。表2 中药化学成分分离纯化常用方法原理类型具体方法备注利用化合 物溶解度差异结晶法利用不同温度可引起物质溶解度改变的性质来分离物质沉淀法加溶剂在溶液中加入另一种溶剂，改变溶剂的极性，使一部分物质沉淀析出如水提醇沉法（除去多糖或蛋白质）、醇提水沉法（除去树脂或叶绿素）、醇提乙醚沉淀或丙酮沉淀法（使皂
4、甙沉淀析出）加试剂加入某种沉淀试剂，使生成水不溶性的盐类沉淀，如生物碱沉淀试剂、重金属盐类（醋酸铅等）pH法调节PH酸提碱沉法（使碱性成分沉淀，用于生物碱的分离） 碱提酸沉法（使酸性成分沉淀，用于黄酮、蒽醌、有机酸及内脂等成分分离） 等电点法使蛋白质沉淀分配液-液萃取（在分液 漏斗中进行）有机溶剂与水根据物质在两相相互不能任意混溶的溶剂中分配系数不同进行分离（选择与水不相混溶的有机溶剂）有机溶剂与PH不同的水溶液对酸性、碱性及两性有机化合物来说，都具有游离型和解离型，在不同条件下,二者可互相转化，故在两相中的分配系数不同。色谱法纸色谱法原理与液-液萃取法基本相同分配柱色谱法正相色谱：固定相为强
5、极性溶剂，如水、缓冲溶液等，流动相多用弱极性有机溶剂。 反相色谱：固定相为低极性有机溶剂，流动相用强极性溶剂。吸附色谱法吸附柱色谱法根据物质的吸附性差别进行分离，对于极性吸附剂（硅胶、氧化铝等）化合物极性大吸附力强；对于非极性吸附剂（活性炭）化合物极性小吸附力强。聚酰胺属于氢键吸附，特别适合分离酚类、醌类、黄酮类等化合物离子交换色谱法离子交换树脂根据物质解离程度不同以离子交换进行分离。用于可离子化的物质如：生物碱、有机酸等。分子筛色谱法凝胶排阻色谱按物质分子大小不同进行分离，大分子物质比小分子物质易洗脱。透析法透析袋（膜）多用于水溶性的大分子和小分子物质的分离，如蛋白质、酶、多糖分离过程中的脱
6、盐。沸点差异分馏法多用于挥发油成分掌握了以上内容，考试中的一些问题例如，最省溶剂（效率最高）的提取方法、极性最小（大）的溶剂或溶剂极性顺序、用于中药水提液中亲水性成分萃取的溶剂（极性较大又与水不混溶）或可溶于亲脂性有机溶剂的成分类型或反过来苷元等低极性化合物可溶于何类溶剂以及各方法的原理等就较容易了。第三章 生 物 碱中药化学考前辅导大纲本章是本教材的重点，因此考试也是重点。 学习和复习时，抓住生物碱的通性这一关键，掌握了通性，就能灵活应用于生物碱的提取分离及检识。第一节 概 述这一节要掌握生物碱的含义：生物碱是指一类来源于生物界（以植物为主）的含氮的有机化合物，多数生物碱分子具有较复杂的环状
7、结构，且氮原子在环状结构内，大多呈碱性。一般具有生物活性。 同时还要了解有些生物碱并不完全符合上述生物碱的的含义，如麻黄碱的氮原子不在环内，咖啡不呈碱性；有些来源于生物界的含氮衍生物又不属于生物碱的范畴，如氨基酸、氨基糖、肽类、蛋白质、维生素等。第二节 结构与分类这一节与实例的内容结合复习，掌握几个重要生物碱（如小檗碱、乌头碱、麻黄碱、莨菪碱、苦参碱马钱子碱、粉防己碱等）的结构分类，故此处略。第三节 理化性质这一节内容为生物碱通性，其中生物碱的碱性占主导地位，是难点也是考点，因此必须掌握，复习时将影响生物碱碱性强弱的因素归纳总结便于记忆。 首先明确季铵类生物碱碱性最强，排除季铵碱后，分析氮原子
8、在分子中的杂化方式，这是决定生物碱碱性强弱的本质，氮原子的杂化方式与碱性强弱的关系表现为：SP3杂化SP2杂化SP杂化，因此一般碱性脂氮杂环芳氮杂环。尔后分析氮原子周围的化学环境，主要为电效应和立体效应，而电效应的影响较明显， 主要有诱导效应和共轭效应，这两种效应的影响均为如增加氮原子上电子云密度则使生物碱碱性增加，降低氮原子上电子云密度则使生物碱碱性降低。在诱导效应中主要是氮原子、位取代基，如、果为供（斥）电子基（主要为甲基）取代，可增加氮原子电子云密度，则使碱性增加，而吸电子基（如 羟基、双键、羰基等）可降低氮原子电子云密度，使碱性降低。共轭效应多以吸电子共轭为多，即共轭体系与氮原子形成P
9、-共轭，使氮原子电子云密度降低， 则生物碱碱性降低。在电效应中特别要注意氮原子邻位羟基、双键，在立体条件允许下，反而使生物碱碱性大大增加。影响生物碱碱性的因素还有空间效应、氢健效应等。以上简单概述了影响生物碱碱性的因素，请同学们结合教材复习。 另外生物碱碱性强弱的表示也是一个考点，虽不难但容易记混，其实只要牢记最常用的pKa（生物碱共轭酸的离解常数Ka的负对数或叫酸式离解指数）值大生物碱的碱性强这一点，其余的可据此推出。 即 碱性强： pKa值大、pKb值小、Kb值大、Ka值小； 碱性弱： pKa值小、pKb值大、Kb值小、Ka值大。 关于生物碱碱性方面的考题各种题型都有可能，如果是选择题，常
10、有备选答案为常见取代基或上述影响因素，请你选择使生物碱碱性降低（升高）的正确答案，这样的问题，在多项选择题时容易有遗漏。还可以有排列碱性强弱顺序、从备选答案中选出碱性最强（弱）的具体的生物碱（如常见的小檗碱等）或氮原子类型（季铵、芳氮杂环等）等。还可有论述题（如影响因素全面论述）、简答题（影响因素某一方面回答）以及名词解释（如pKa的含义）等。 其它通性在一定程度上均与碱性有关：如溶解性，亲脂性生物碱多为大分子碱性成分，游离状态易溶于有机溶剂（如氯仿、乙醚、甲醇、乙醇等）难溶于水；由于有碱性，则可与酸成盐而易溶于水、甲醇、乙醇不溶于亲脂性有机溶剂。强碱性的季铵生物碱由于是离子型化合物，故易溶于
11、水，称为水溶性生物碱（尚有一些小分子量生物碱 、具有N-O配位键的生物碱等也为水溶性生物碱），亲水性生物碱也可以溶于甲醇、乙醇、正丁醇等极性有机溶剂。 生物碱盐溶解性因成盐的酸的种类不同而有差异。一般与无机酸生成的盐的水溶性大于有机酸盐；无机酸盐中含氧酸盐的水溶性大于卤代酸盐；在有机酸盐中，小分子有机酸或多羟基酸盐的水溶性大于大分子有机酸盐。 当然也有一些生物碱盐的溶解性不符合上述规律，此外结构中有酚羟基、羧基等酸碱两性生物碱还可溶于碱性溶液。 在生物碱溶解性方面的考题，除了有简答、论述性的外，选择题出题常与实例相结合（此处略）。 生物碱的沉淀反应 大多数生物碱在酸水或稀醇中能与某些试剂反应生
12、成难溶于水的复盐或分子络合物，这些试剂称为生物碱沉淀试剂。常用的生物碱沉淀试剂有碘化物复盐、重金属盐、大分子酸类等。常见的生物碱沉淀试剂有碘-碘化钾试剂、碘化铋钾试剂、碘化汞钾试剂等。生物碱沉淀反应的条件一般在酸性水溶液中进行，特别要注意假阳性（中药中有些非生物碱类物质也能与生物碱沉淀试剂产生沉淀，如蛋白质、多肽、氨基酸、鞣质等）及假阴性（如麻黄碱、咖啡碱等）问题。 生物碱沉淀反应常应用于指导生物碱的提取分离、生物碱的分离纯化及鉴别。 有关生物碱沉淀反应的考点，一般在三方面，其一沉淀反应条件和溶液性质、其二沉淀反应试剂种类及产物类型、其三沉淀反应的用途。题型主要为选择题、简答题。第四节 提取与
13、分离生物碱的提取分离大致有总生物碱的提取、碱性不同生物碱的粗分离以及单体生物碱的分离。方法有经典的溶剂法（包括酸碱梯度溶剂法）、离子交换树脂法、沉淀法及层析法。这一节实质是对生物碱性质碱性、溶解性的综合利用，考点也在于此，因此出题常以设计提取分离流程（ 亲脂性生物碱与亲水性生物碱、酚性碱与非酚性碱、强碱与弱碱）、论述（常用方法、溶剂）、简答（实例中一些单体生物碱的分离）等题型。设计流程需要掌握原则，被分离物质的性质与选用的方法、溶剂不能矛盾，如题目要求 从药材中提取总亲脂性生物碱，则应将药材碱化后用亲脂性有机溶剂回流提取，如要求提取总生物碱，则用醇溶液提取；如要求分离得到 酚性生物碱，则利用酚
14、性生物碱 可溶于苛性碱水溶液的性质从，用氢氧化钠（钾）水溶液从含有亲脂性总碱的亲脂性有机溶剂中萃取，（注意常有在醇液中加水性或有机溶剂萃取是错误的）。利用碱度分离一般采用PH梯度法。简答题中如一对单体生物碱的分离，需掌握单体生物碱的特性可有极性不同（如粉防己甲素与粉防己乙素）、碱性不同（莨菪碱与东莨菪碱）溶解度或盐溶解度不同（苦参碱与氧化苦参碱、麻黄碱与伪麻黄碱等）。 比较特殊的水溶性生物碱的分离可用沉淀法（在除去脂溶性生物碱后的水液中调PH酸性后加生物碱沉淀试剂如雷氏盐试剂（季胺碱），将水溶性生物碱沉淀，再进行分解得到）；溶剂法（在除去脂溶性生物碱后的水液中 用正丁醇萃取）及离子交换法等。第
15、五节 色谱鉴别用于生物碱的色谱鉴别主要是吸附薄层色谱法，对于以硅胶为吸附剂的薄层鉴别要注意硅胶本身的弱酸性对生物碱层析的影响，色谱过程一般在碱性条件下进行。显色观察多数生物碱需用改良碘化铋钾试剂喷洒，显示桔红色斑点，注意有些生物碱不与改良碘化铋钾试剂显色（如麻黄碱），应选用该生物碱的特殊显色试剂，个别本身有紫外吸收或本身有颜色的生物碱（如小檗碱）可在UV灯下或可见光下直接观察。 第六节 实 例实例因即反映生物碱通性又体现生物碱个性因此是考试重要内容（其它章节也如此），通性的内容需要掌握原则，而实例的内容就需要记忆。考试一般考查的侧重点在常见（主要）生物碱的结构类型、特性（碱性、溶解性、化学反应
16、）、分离及鉴别。麻黄（以麻黄碱、伪麻黄碱、甲基麻黄碱为例）内容l-麻黄碱d-伪麻黄碱甲基麻黄碱共同点结构类型仲胺叔胺有机胺结构区别C1为R构型C1为S构型性 质碱性pKa9.58pKa9.74（共轭酸稳定性强）碱性较弱溶解性草酸盐难溶于水；盐酸盐易溶于氯仿！草酸盐易溶于水；盐酸盐难溶于氯仿！可溶于水，易溶有机溶剂反应与生物碱沉淀试剂不反应其他有挥发性分 离草酸盐难溶于水草酸盐易溶于水鉴 别二硫化碳-硫酸铜（+）黄色沉淀硫酸铜-氢氧化钠活 性止咳、平喘、发汗苦参（以苦参碱和氧化苦参碱为例）内容苦参碱氧化苦参碱共同点结构类型双稠哌定结构区别N1为环叔胺N1与氧原子以配位键结合N2为饱和环酰胺性 质
17、碱性N1环叔胺，碱性强溶解性可溶于水、乙醚水溶性强，不溶于乙醚反应饱和环酰胺加碱开溶解环加酸环合析出，可用于分离其他分离溶于乙醚不溶于乙醚鉴别生物碱沉淀反应活性消肿利尿、抗肿瘤黄连（小檗碱）内容小 檗 碱结构类型苄基异喹啉 原小檗碱型（不饱和）结构特点季铵性 质碱性碱性强溶解性可溶于水，盐酸盐水溶性降低反应与生物碱沉淀试剂反应其他有醇式、季铵式、醛式互变异构体分离盐酸盐水溶性降低的特点鉴别生物碱沉淀反应、丙酮加成反应生成丙酮小檗碱加成物、漂白粉反应活性抗菌汉防己（粉防己甲素、粉防己乙素、轮环藤酚碱）内容粉防己甲素粉防己乙素轮环藤酚碱共 同 点结构类型双苄基异喹啉原小檗碱型苄基异喹啉结 构 区
18、别C7-OCH3C7-OH性 质碱性叔胺，碱性较强季铵，碱性最强溶解性可溶冷苯不溶于冷苯可溶于水反应具生物碱通性其他分离冷苯分离或极性差沉淀法鉴别生物碱沉淀反应活性镇痛、消炎、利尿洋金花（莨菪碱（阿托品）、东莨菪碱、山莨菪碱、樟柳碱和N-去甲莨菪碱。）内容莨菪碱（阿托品）东莨菪碱章柳碱共同点结构类型莨菪烷衍生物结构区别莨菪酰基C7-O-C6莨菪酰基C7-O-C6羟基莨菪酰基性 质碱性叔胺，碱性较强碱性低于莨菪碱溶解性具生物碱通性反应其他变旋（阿托品为莨菪碱的外消旋体）分离极性及碱性差鉴别旋光、HgCl2加热为红色沉淀、Vitali反应（+）HgCl2加热为白色沉淀、Vitali反应（+）DDL
19、反应（过碘酸乙酰丙酮）（+）、Vitali反应（-）生物碱沉淀反应生理活性镇静、麻醉解痉镇痛，解有机磷中毒和散瞳作用乌头 乌头和附子主要含二萜生物碱，属于四环或五环二萜类衍生物。较重要和含量较高的有乌头碱、次乌头碱和美沙乌头碱，由于在C-14和C-8位有两个酯键，故称为双酯型生物碱。 乌头碱、次乌头碱和美沙乌头碱等双酯型生物碱，具麻辣味，毒性极强，是乌头的主要毒性成分。若将双酯型经碱水解除去酯基，生成单酯型生物碱（乌头次碱）或醇胺型生物碱（乌头原碱），则毒性降低。 双酯型生物碱亲脂性较强；单脂型生物碱由于酯健被水解，亲脂性较弱。 第四章 苷类中药化学考前辅导大纲本章学习的重点在苷的性质及提取通
20、法。第一节 概述苷类又称配糖体。是糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。其中糖部分称为苷元或配基。其连接的键称为苷键，形成苷键的原子为苷原子。由于单糖有及两种端基异构体。因此形成的苷也有-苷和-苷之分。由D型糖衍生而成的苷，多为-苷（例如-D-葡萄糖苷），而由L型糖衍生的苷，多为-苷（例如-L-鼠李糖苷）。 常见的糖有L-阿拉伯糖（L-Ara）、D-葡萄糖（D-Glu）、L-鼠李糖（L-Rha）等。 这一节的考点在定义上，一般以名词解释的形式出现。第二节 结构与分类本节的重点在分类，多以名词解释的形式出现，如何谓氰苷、酚苷、碳苷、次生苷等，也有以化合
21、物为备选答案，选择化合物类型，如选出S-苷、C-苷等，这些是需要记忆的内容，但将讲义上化合物均背下来需花费较大精力，因此，从应试的角度背化合物时可选一些典型的化合物如S-苷的代表化合物芥子苷类、C-苷中的芦荟苷等，答题时可用排除法，这样可减轻背化合物的负担，当然从掌握知识的目的，有精力多记还是应该尽量多记。 分类要点： 根据苷元的结构分：如氰苷、香豆素苷、黄酮苷、蒽醌苷、皂苷、强心苷等。 按苷类在植物体内的存在状况分：如存在于植物体内的苷称为原生苷，水解后失去一部分糖的称为次生苷。例如苦杏仁苷是原生苷，水解后失去一分子葡萄糖而成的野樱苷就是次生苷。 按苷键原子分：如O-苷、S-苷、N-苷和C-
22、苷，其中最常见的是O-苷。 O-苷 根据生成苷键的羟基性质分为： 醇苷（通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷），如具有致适应原作用的红景天苷，杀早抗菌作用的毛莨苷，解痉止痛作用的獐牙菜苦苷等。 酚苷（通过酚羟基而成的苷），如天麻中的天麻苷。 氰苷 （以-羟腈脱水而成的苷），如存在于苦杏仁种子中的苦杏仁苷，易被酸和酶所催化水解。水解所得到的苷元-羟基苯乙腈（苦杏仁腈）很不稳定，易分解生成苯甲醛和氢氰酸（HCN微量服用有镇咳作用，过量则会中毒）。苯甲醛具有特殊的香味，可用于鉴别苦杏仁苷，或 利用氢氰酸可使 三硝基苯酚试纸显砖红色，鉴定苦杏仁苷的存在。另外如垂盆草苷属于-羟腈苷，也是氰苷。 酯苷 （苷
23、元以羧基和糖的端基碳相连接，这种苷的苷键既有缩醛性质又有酯的性质，易为稀酸和稀碱所水解。如山慈菇苷A）。 吲哚苷 （如蓼蓝中特有的靛苷）。 S-苷 糖端基羟基与苷元上巯基缩合而成的苷。如萝卜苷、芥子苷（包括黑芥子（Brassia nigra）中的黑芥子苷）。芥子苷经其伴存的芥子酶水解，生成的芥子油含有异硫氨酸酯类、葡萄糖和硫酸盐，具有止痛和消炎作用。 N-苷 糖上端基碳与苷元上氮原子相连的苷称为N-苷。如生物化学中经常遇到的腺苷和鸟苷等。如巴豆苷。 C-苷 是一类糖基不通过O原子，而直接以C原子与苷元的C原子相连的苷类。C-苷在蒽衍生物及黄酮类化合物中最为常见。碳苷类具有溶解度小，难水解的共同
24、特点。如牡荆素、芦荟苷即是C-苷类。第三节 理化性质苷类成分的结构共同点是糖及苷键部分，这部分是苷类共性所在，而苷元部分是特性所在，本章主要在于苷的共性，特性将在有关章节学习。 苷键裂解是苷共性中的重点，也是本章难点和考点，复习时要抓住关键，即水解反应的原理，由于酸水解是苷结构研究首选方法，故重点复习酸水解。 苷键具有缩醛结构，易为稀酸催化水解。水解反应是苷原子先质子化。然后断键生成阳碳离子或半椅型中间体，在水中溶剂化而成糖。 酸催化水解的难易与苷键原子的电子云密度及其空间环境有密切的关系，只要有利于苷键原子的质子化就有利于水解，因此水解难易的规律可从苷键原子、糖、苷元三方面来讨论。 （1）按
25、苷键原子不同，酸水解的易难顺序为：N-苷O-苷S-苷C-苷（原子的电负性）。 （2）糖上取代基的影响：苷键邻近取代基对苷键原子电子云密度影响较大，如2-氨基糖较2-羟基糖难水解，2-羟基糖又较2-去氧糖难水解。 （3）吡喃糖苷中吡喃环的C-5上取代基越大越难水解，因此五碳糖最易水解，其顺序为五碳糖甲基五碳糖六碳糖七碳糖。如果接有-COOH，则最难水解。 （4）呋喃糖苷较吡喃糖苷易于水解。 （5）酮糖较醛糖易水解。 （6）芳香族苷（如黄酮苷、蒽醌苷）水解比脂肪族苷（如萜苷、甾苷）容易得多。 考试时可有选择题形式，选择比较酸水解速度快慢、难易；可有论述题形式，从全面论述酸水解影响因素等。 对于酶催
26、化水解考点主要在专属性。应该熟记几个常见酶如 转化糖酶，水解-果糖苷健。麦芽糖酶专使-葡萄糖苷键水解。杏仁苷酶是一种-葡萄糖苷水解酶、纤维素酶也是-葡萄糖苷水解酶。 pH条件对酶水解反应是十分重要的，芥子苷酶水解芥子苷，在pH7时酶解生成异硫氰酯，在pH34时酸解生成腈和硫黄。 氧化开裂法常用是Smith裂解法，此法条件温和，特别适用于一般酸水解时苷元结构容易改变的苷以及难水解的C-苷。例如人参皂苷苷元不稳定，用酸水解得不到真正的苷元，用Smith裂解法就可以得到真正的苷元。 Smith裂解反应分3步：加过碘酸（多用NaIO4）试剂-氧化、加四氢硼钠（NaBH4）试剂-还原、加稀酸（HCl）水
27、解。 显色反应 最常用的是Molish反应 Molish试剂由浓硫酸和-萘酚组成。可检识糖和苷的存在，但因试剂组成有浓硫酸故不能用于纸层析的显色。第四节 提取与分离提取原生苷时，必须设法抑制或破坏酶的活性。一般常用方法是在中药中加入碳酸钙，或采用甲醇、乙醇或沸水提取。同时尽量避免与酸、碱接触。提取次生苷时要利用酶的活性。提取苷元可有两种方法，其一先水解然后用亲脂性有机溶剂提取，其二先用醇提取，再将总提取物水解，用亲脂性有机溶剂提取。 采用溶剂萃取法分离时，一般可用乙醚或氯仿萃取得到苷元，用醋酸乙酯萃取得到单糖苷，用正丁醇萃取得到多糖苷。第五节 鉴别与结构测定这一节不是重点但是难点，主要将精力放
28、在用哪个方法解决结构测定的什么问题。 如苷健构型的确定，常用三种方法 1利用酶水解进行测定 如麦芽糖酶能水解的为-苷键，而杏仁苷酶能水解的为-苷键。 2利用1HNMR进行测定 1HNMR：葡萄糖-苷键JH1-H2=6-9Hz，-苷键JH1-H2=3-4Hz。鼠李糖、甘露糖不能用上法鉴别。 分子量的测定 采用质谱法，可用快原子轰击（FAB）、场解吸（FD）、电喷雾（ESI）法。 单糖之间的连接位置的确定 将苷全甲基化，然后水解苷键，鉴定所有获得的甲基化单糖，其中游基的羟基的部位就是连接位置。第五章 醌类 中药化学考前辅导大纲本章重点是蒽醌类，由于该类化合物的光谱规律性较好，故常有结构解析的考题，
29、而一般考生对结构解析接触较少，从而感到这部分内容难复习、难掌握。就此在本次串讲中将结合实例复习。第一节 结构与分类醌类化合物从结构上分主要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌等四类。 一苯醌类 二萘醌类 紫草及软紫草中的紫草素、异紫草素属于萘醌化合物，为紫草的有效成分。 三菲醌类 丹参含有多种菲醌衍生物，丹参菲醌类成分的鉴别可用浓硫酸试剂。 四蒽醌类 蒽醌类成分包括蒽酮及其不同还原程度的产物。按母核可分为单蒽核及双蒽核，按氧化 程度又可分为氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮、蒽酚及蒽酮的二聚物，蒽醌类化合物结构存在氧化还原及互变异构的关系是这类化合物的特点，在植物体中这种关系也是存在的，可以转化。 单蒽核类 蒽醌及其苷
30、类分为大黄素茜草素型 大黄素型：羟基分布于两侧的苯环上，如大黄中的大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚和芦荟大黄素属于此类。 茜草素型：羟基分布在一侧苯环上，如茜草中的茜草素、羟基茜草素和伪羟基茜草素等。 蒽酚或蒽酮类 蒽醌在酸性溶液中被还原，则生成蒽酚及其互变异构体蒽酮。 双蒽核类 二蒽酮类衍生物 二蒽酮以苷的形式存在。若催化加氢还原则生成二分子蒽酮，用FeCl3氧化则生成二分子蒽醌。大黄、番泻叶中致泻的主要成分番泻苷A、B、C、D等皆为二蒽酮类衍生物。第二节 理化性质醌类的性质重点的是酸性，特点是有颜色和升华性（成苷后无），溶解性比较符合一般规律。 酸性的规律如下： （1）带有羧基的蒽醌类衍
31、生物酸性强于不带羧基者，能溶于NaHCO3的水溶液。 （2）如羟基位于苯醌或萘醌的醌核上属插烯酸的结构，酸性与羧基类似。 （3）蒽醌-位的羟基可与醌核上的CO 形成分子内氢键，使酸性降低，因此-羟基蒽醌的酸性弱于-羟基蒽醌衍生物。故不溶于碳酸氢钠及碳酸钠溶液，只能溶于氢氧化钠溶液。 （4）羟基数目越多，酸性越强。随着羟基数目的增加，无论位或位，其酸性都有一定程度的增强。 蒽醌类衍生物酸性强弱的排列顺序为：含COOH含二个以上-OH含一个-OH含二个以上OH含一个OH。相应的在碱性溶液中的溶解性顺序如下：带COOH或二个OH可被碳酸氢钠提出；带一个OH可被碳酸钠提出；带二个或多个OH可被1氢氧化
32、钠提出；带一个OH则只能溶于5%氢氧化钠。 显色反应 Feigl的反应 醌类衍生物在碱性条件下加热与醛类、邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。 无色亚甲蓝反应 无色亚甲蓝乙醇溶液专用于鉴别苯醌及萘醌。样品在白色背景下呈现出蓝色斑点，可与蒽醌类区别。 Borntrager反应 羟基蒽醌在碱性溶液中，颜色变红-紫红色。蒽酚、蒽酮、二蒽酮类（-）化合物需先氧化成蒽醌后才能呈色。 与金属离子的反应 具有-酚羟基或邻二酚羟基蒽醌类化合物，可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合物。与Mg2+（常用醋酸镁试剂）形成的络合物具有一定的颜色规律，可用于鉴别。如果结构只有一个-OH或一个-OH或二个OH不在同环上，
33、显橙黄至橙色；如已有一个OH，并另有一个OH在邻位显蓝至蓝紫色，若在间位则显橙红至红色，在对位则显紫红至紫色。 （单不橙，邻蓝，间红，对紫）醋酸镁反应在结构测定时可提供化合物羟基取代位置的初步信息。第三节 提取与分离蒽醌苷类和游离蒽醌衍生物的分离 利用溶解性不一样，后者易溶于有机溶剂如氯仿，前者易溶于水。 游离蒽衍生物的分离 常利用其酸性用pH 梯度萃取法；另外柱色谱也是常用手段，常用的吸附剂有硅胶、磷酸氢钙、聚酰胺，一般不用氧化铝，以免发生不可逆的化学吸附。 讲义中大黄中蒽醌类化合物的提取分离流程，是比较经典的游离蒽醌类化合物的分离方法，把原理搞懂，考试中如有设计不同酸性游离蒽醌化合物提取分
34、离方法的，可灵活套用。第四节 结构测定对蒽醌类化合物结构测定较有意义的方法如紫外光谱法，可以根据第峰（230nm左右）的峰位推测母核上羟基取代的多少，羟基数目越多，则吸收峰波长越长。根据第峰（262295nm左右）的峰位和吸收强度，推测是否有-酚羟基取代。第V峰（400nm以上）主要受-酚羟基数目的影响，数目越多，红移越多。 红外光谱法对推测-羟基取代十分有意义，根据C=O吸收峰的峰位和峰数，可推测-酚羟基的数目和位置。当C=O峰为2个，峰位相差大于40cm-1，说明为1，8-二羟基蒽醌，如峰位相差小于40cm-1则为1-羟基蒽醌；当只有一个C=O峰，表明为其他类型的-酚羟基取代，具体视峰位而
35、定，峰位越向地波数移，-酚羟基取代越多。 结构解析实例： 自某中药分得一黄色结晶，分子式C15H10O5，不溶于水，可溶于5%碳酸钠，呈红色，醋酸镁试剂反应呈橙红色。 IR：cm-1 3480，1655，1634 1HNMR：ppm 7.22(1H,d J=8Hz)，7.75(1H, d, J=8Hz)，7.61(1H, m)，8.07(1H, d，J=8.5 )，7.62（1H，d，J=8.5），3.76(3H, S)。 用醋酐乙酰化得1个乙酰基的衍生物；用醋酐-浓硫酸乙酰化得2个乙酰基的衍生物。 请推出结构，解释理由，并归属质子信号。 解析如下： 1黄色结晶，不溶于水，可溶于碳酸钠并呈红色
36、，示可能为游离羟基蒽醌化合物，且结构中有羟基（酸性较强） 2. 醋酸镁试剂反应呈橙红色，示该羟基蒽醌结构有-酚羟基，并与-羟基不是邻位取代模式（反应为蓝紫色为取代邻位）。 3IR有两个C=O峰，其中cm-1 1655为正常的未缔合C=O峰，1634为缔合的C=O峰，且两者相差仅21，示只有1侧C=O缔合且只有1个-酚羟基。 41HNMR：ppm 7.22(1H,d J=8Hz)，7.75(1H, d, J=8Hz)，7.61(1H, m)，8.07(1H, d，J=8.5 )，7.62（1H，d，J=8.5）,为5个芳氢质子信号，其中7.22(1H,d J=8Hz)，7.75(1H,d, J=
37、8Hz)，7.61(1H, m)为相邻状态，示有一侧苯环只有一取代，且在位；剩下2个为相邻芳氢信号，提示另一侧苯环为相邻2取代；3.76(3H, S)是甲氧基的3个质子信号。 5衍生物制备试验可知该化合物有2个羟基：用醋酐-浓硫酸乙酰化（最强的乙酰化试剂）得到2个乙酰基的衍生物；而用较弱的试剂醋酐乙酰化得1个乙酰基的衍生物，表示该羟基为-酚羟基；所以该化合物应有1个-酚羟基和1个-酚羟基。 综合分析：根据上述该化合物取代基的类型、数目及位置为：共有3个取代基，分别是1个-酚羟基、1个-酚羟基和1个甲氧基，其中有2个在一侧苯环并呈相邻形式，由醋酸镁反应已知不是邻二羟基取代，故这2个相邻取代只能是
38、1个羟基和1个甲氧基，而且只能位是羟基、位是甲氧基，如果这一侧羟基不是在位而是在位，那么，另一侧的一取代就要在位，这样就不能满足1HNMR提示的相邻三个芳氢的条件，因此可能的结构应该为1，6-二羟基,5-甲氧基蒽醌。第六章 香豆素和木脂素中药化学考前辅导大纲香豆素和木脂素虽不是一类化合物，但在植物体内都是由苯丙氨酸和酪氨酸脱氨基生成桂皮酸的衍生物而成，故放在一章。本章的考点主要在化合物母核的特点、颜色反应及结构解析等，题型有选择题、简答题及解析题，对于颜色反应可从反应试剂组成、反应条件、作用基团和反应结果几个方面出题，甚至有可能以简答题形式考查反应原理及反应的化学方程式，如异羟肟酸铁反应等。第
39、一节 香豆素结构与分类 香豆素从结构上可以看作是邻羟基桂皮酸的内酯（结构特点）。其母核名称为苯骈-吡喃酮。根据其结构特征可分为五大类，即简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素、异香豆素和其它类。 性质 性状 香味、挥发性和升华性是游离的香豆素的三大特点，香豆素苷多无香味、挥发性也不能升华。 与碱的作用 香豆素类及其苷因分子中具有内酯环，在强碱溶液中内酯环可以开环生成顺邻羟基桂皮酸盐，但加酸又可重新闭环成为原来的内酯，为可逆反应。但如与碱长时间加热，则可转变为稳定的反邻羟基桂皮酸盐，加酸也不能环合而为不可逆反应，因此用碱提取香豆素时，必须注意碱液的浓度，并应避免长时间加热，以防破坏内酯环。 提取
40、与分离 游离香豆素大多是低极性和亲脂性的，一部分与糖结合的极性较大，故开始提取时先用系统溶剂法较好。还可利用它的内酯性质以碱溶酸沉淀法提取，或利用它的挥发性以真空升华或水蒸汽蒸馏的方法来分离纯化。 荧光性质及显色反应 荧光性质 是香豆素类突出的性质，一般香豆素母体本身无荧光，羟基香豆类在紫外光下多显出蓝色荧光，在碱溶液中荧光更为显著。因此荧光性质常用于香豆素的检识。 显色反应 1 异羟肟酸铁反应 由于香豆素类具有内酯环，在碱性条件下可开环，与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，然后再于酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色 2 三氯化铁反应 具有酚羟基的香豆素可与三氯化铁试剂产生颜色反应 3 Gibbs
41、反应 （ 6- 位无取代，即酚羟基对位） Gibbs 试剂是 2 ， 6- 二氯（溴）苯醌氯亚胺，它在弱碱性条件下可与酚羟基对位的活泼氢缩合成蓝色化合物 4 Emnerson 反应 （ 6- 位无取代） Emerson 试剂是氨基安替经林和铁氰化钾，它可与酚羟基对位的活泼氢生成红色缩合物。 Gibbs反应和Emerson反应都要求必须有游离的酚羟基，且酚羟基的对位无取代才显阳性，利用这一点配合内酯在碱性下开环的性质，可以用Gibbs反应和Emerson反应判断香豆素的C6位是否有取代基的存在，具体是碱水解前先加试剂反应，如反应为（-），则进行碱水解，使内酯环开裂，从而生成一个新的酚羟基，然后再
42、用Gibbs或Emerson反应加以鉴别，如为（+）即表示C-6位无取代。 结构测定 考试时作结构解析题时，首先确定母核类型，可通过题的叙述，如为白色结晶或粉末，而后通过化学反应，如异羟肟酸铁反应、Gibbs反应等，则可能是香豆素。香豆素1HMNR谱特点是： （1）H-3和H-4约在6.l7.8产生两组二重峰（J值约为9Hz），其中H-3的化学位移值约为6.l6.4，H-4的化学位移值均为7.58.3分别是香豆素母核上芳氢信号中最高场和最低场。 （2）多数香豆素C7有氧取代，故苯环上有其余三个芳质子，H-5呈d峰，7.38，H-6和H-8在较高场处，6.87，2H，m峰，这组信号夹在H-3和H
43、-4信号之间；如果8位有取代，则H-5、H-6与H-3和H-4一样为两组二重峰，但J值比H-3、H-4的J值小，为8-8.5Hz左右可以区别。第二节 木脂素木脂素是一类由苯丙素双分子聚合（多在位）而成的天然成分，组成木脂素的单体有四种：桂皮酸，偶有桂皮醛；桂皮醇；丙烯苯；烯丙苯。 已知的木脂素按其基本骨架及综合情况，可分为八种类型： 因木脂素结构多样，故理化性质主要为取代基的性质，如酚羟基（FeCl3反应）、亚甲二氧基（Labat试剂反应）等。第七章 黄酮中药化学考前辅导大纲本章是本教材的重点，内容较多，但规律性较好，因此考试也是重点。本章的考点主要在结构分类、性质（颜色、溶解性、酸性及颜色反
44、应）、提取分离及结构解析。在试卷中各种题型都有可能有黄酮的内容。第一节 结构与分类根据中央三碳链的氧化程度、B环连接位置（2位或3位）以及三碳链是否构成环状等特点，可将主要黄酮类化合物分类，重点掌握黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇及异黄酮的母核结构，另外这几种类型的代表化合物可结合实例。黄酮苷类除O-苷外，还发现有C-苷，如葛根黄素等。第二节 理化性质一性状游离的黄酮苷元母核中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余均无光学活性。苷类由于在结构中引入糖的分子，故有旋光性，且多为左旋。 黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系、助色团（OH、OCH3等）取代的种类、数目以及
45、取代位置有关。二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类，因不具有交叉共轭体系或共轭链短，故不显色（二氢黄酮及二氢黄酮醇）或显微黄色（异黄酮）。当黄酮、黄酮醇分子中尤其在7位及4位引入-OH及-OCH3等助色团后，则因促进电子移位、重排，而使化合物的颜色加深。 花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变，一般显红（pH7）、紫（pH =8.5）、蓝（pH8.5）等颜色。二溶解性一般黄酮苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱水溶液中。黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子，因分子与分子间排列紧密，分子间引力较大，故难溶于水；而二氢黄酮和二氢黄酮醇等，因系非平面性分子，故分子与分子间排列
46、不紧密，分子间引力降低，有利于分子进入，在水中溶解度稍大。 至于花色苷元（花青素）类虽也为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，水中溶解度较大。 黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中；但难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。糖链越长，则水中溶解度越大。糖的结合位置不同，对苷的水中溶解度也有一定的影响，一般3-O-葡萄糖苷的水溶性大于7-O-葡萄糖苷。 这一段内容，考试时即可有选择题形式，还可有论述题形式，因此即要记住各类型黄酮化合物颜色特点、溶解性的特点，又要知道其所以然。三酸性与碱性（一）酸性 黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液等。由于酚羟基数目及位置不同，酸性强弱也不同