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1、天然药物化学天然药物化学9 9第九章第九章 苯丙素类苯丙素类3 123 34概述概述苯丙酸类苯丙酸类香豆素香豆素木质素木质素一、香豆素的结构类型一、香豆素的结构类型 简单香豆素类简单香豆素类 只有苯环上有取代基的香豆素。只有苯环上有取代基的香豆素。取代基：取代基：羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基等。由于绝大多数香豆素在由于绝大多数香豆素在C7位都有含氧位都有含氧 官能团存在，因此，官能团存在，因此，7-羟香豆素可以羟香豆素可以认为是香豆素类成分的母体认为是香豆素类成分的母体。7-羟基香豆素羟基香豆素一、香豆素的结构类型一、香豆素的结构类型以以异戊烯基异戊烯基取代为例
2、：（从生物合成途径来看）取代为例：（从生物合成途径来看）从上看出，从上看出，C3、C6、C8位电负性较高，易于烷基化。位电负性较高，易于烷基化。（其中（其中C3位烷基化不属于此类，而属于第四类型）位烷基化不属于此类，而属于第四类型）7位位 8位位 6位位 3位位一、香豆素的结构类型一、香豆素的结构类型如：属此类型的香豆素化合物如：属此类型的香豆素化合物7-7-甲氧基香豆素甲氧基香豆素(herniarin)欧芹酚欧芹酚-7-甲醚甲醚(osthole)当归内酯当归内酯(angelicone)一、香豆素的结构类型一、香豆素的结构类型 呋喃香豆素类呋喃香豆素类(furocoumarins)(线型和角型
3、线型和角型)香豆素核上的香豆素核上的异戊烯基异戊烯基常与邻位常与邻位酚羟基酚羟基（7-羟羟基）环合成呋喃或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。基）环合成呋喃或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。呋喃香豆素类成分生物合成途径呋喃香豆素类成分生物合成途径一、香豆素的结构类型一、香豆素的结构类型 吡喃香豆素类吡喃香豆素类(pyranocoumarins)(线型和角型线型和角型)香豆素香豆素C-6或或C-8异戊烯基与邻酚羟基异戊烯基与邻酚羟基环合而成环合而成2,2-二甲基二甲基-吡喃环结构，形成吡喃环结构，形成吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见吡喃香豆素。这一类天然产物并不多见。吡喃香豆素类成分生物合成途径吡喃香豆素
4、类成分生物合成途径一、香豆素的结构类型一、香豆素的结构类型 吡喃香豆素类吡喃香豆素类(pyranocoumarins)(线型和角型线型和角型)少数为少数为 5,6-吡喃骈香豆素，如：吡喃骈香豆素，如：dipetalolactone别美花椒内酯别美花椒内酯一、香豆素的结构类型一、香豆素的结构类型 其他香豆素类其他香豆素类 指指-吡喃酮环上有取代基的香豆素类吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包。还包括括二聚体二聚体和和三聚体三聚体。C3、C4上常有取代基：苯基、上常有取代基：苯基、羟基、异戊烯基等。羟基、异戊烯基等。Kotamin(二聚体二聚体)黄檀内酯黄檀内酯 rutaculin二、香豆素的化学性
5、质二、香豆素的化学性质(一一)碱水解反应（内酯性质）碱水解反应（内酯性质）二、香豆素的化学性质二、香豆素的化学性质（二）酸的反应（二）酸的反应 1.环合反应：环合反应：指异戊烯基双键开裂并与邻酚羟基环合指异戊烯基双键开裂并与邻酚羟基环合形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性形成环的大小决定于中间体阳碳离子的稳定性二、香豆素的化学性质二、香豆素的化学性质（二）酸的反应（二）酸的反应 1.环合反应：环合反应：应用：应用：环合试验可以决定环合试验可以决定酚羟基酚羟基和和异戊烯基异戊烯基间的相互位置间的相互位置注意：注意：注意：注意：不宜使用不宜使用浓酸浓酸，否则会发生重排反应，否则会发生重排反应二
6、、香豆素的化学性质二、香豆素的化学性质（二）酸的反应（二）酸的反应 2.醚键开裂：醚键开裂：如：东茛菪内酯的烯醇醚如：东茛菪内酯的烯醇醚二、香豆素的化学性质二、香豆素的化学性质（二）酸的反应（二）酸的反应 3.双键加水反应双键加水反应 如：黄曲霉素如：黄曲霉素 二、香豆素的化学性质二、香豆素的化学性质（三）呈色反应（三）呈色反应 1.异羟肟酸铁反应异羟肟酸铁反应（识别内酯）（识别内酯）二、香豆素的化学性质二、香豆素的化学性质（三）呈色反应（三）呈色反应 2.Gibb反应和反应和Emerson反应反应试剂：试剂：Gibb2,6-二氯二氯(溴溴)苯醌氯亚胺苯醌氯亚胺 Emerson氨基安替匹林和铁
7、氰化钾氨基安替匹林和铁氰化钾条件：条件：有有游离酚羟基游离酚羟基，且其，且其对位无取代者对位无取代者呈阳性呈阳性二、香豆素的化学性质二、香豆素的化学性质（三）呈色反应（三）呈色反应 2.Gibb反应和反应和Emerson反应反应 Gibb反应：反应：缩合物缩合物蓝色蓝色三、香豆素的分离方法三、香豆素的分离方法(一）提取一）提取药药 材材醇提液醇提液水溶液水溶液石油醚石油醚苯苯乙乙 醚醚乙酸乙酯乙酸乙酯不同浓度不同浓度EtOH回收溶剂，加水回收溶剂，加水有机溶剂萃取有机溶剂萃取三、香豆素的分离方法三、香豆素的分离方法(二）分离二）分离 提取后可直接利用化合物的溶解性质进行分离。提取后可直接利用化
8、合物的溶解性质进行分离。如：如：香豆素在香豆素在石油醚石油醚中溶解度不大，浓缩时即可析中溶解度不大，浓缩时即可析出结晶。出结晶。1.酸碱分离法酸碱分离法 依据依据内酯遇内酯遇碱碱能皂化，能皂化，加酸加酸能恢复的性质。能恢复的性质。三、香豆素的分离方法三、香豆素的分离方法(二）分离二）分离 2.层析方法层析方法 吸附剂吸附剂硅胶、中性氧化铝硅胶、中性氧化铝 洗脱剂洗脱剂已烷和乙醚、已烷和乙酸乙酯等已烷和乙醚、已烷和乙酸乙酯等 显色显色可观察荧光可观察荧光四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（一）紫外光谱（一）紫外光谱 UV下显蓝色荧光下显蓝色荧光。C7位导入位导入-OH荧光增强荧光增强
9、-OH醚化后醚化后荧光减弱荧光减弱母核上母核上无含氧官能团取代时：无含氧官能团取代时：274 nm苯环苯环311 nm 吡喃酮环吡喃酮环母核上母核上有含氧取代时：有含氧取代时：最大吸收向红位移。最大吸收向红位移。.四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（二）红外光谱（二）红外光谱 1600 1650 cm-1 出现出现1-3个较强峰个较强峰1500 1600 cm-1 芳环吸收芳环吸收1700 1750 cm-1 羰基伸缩振动羰基伸缩振动3025 3175 cm-1 C-H 伸缩振动伸缩振动四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（三三）1H-NMR 环上质子由于受环上质子由于受内酯
10、羰基内酯羰基吸电子共轭效应吸电子共轭效应因此：因此：四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（三）（三）1H-NMR 当当C3、C4位未取代时：位未取代时：当当C3或或C4取代时：取代时：四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（三）（三）1H-NMR 当当C7-OR时：时：C7-ORC3-H -0.17 ppmC3-H 6.23 d,J3,4=9.5 HzC4-H 7.64 d,J3,4=9.5 HzC5-H 7.38 d,J=9 HzC6-H C8-H 6.87 2H,m峰峰 四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（三）（三）1H-NMR 当当C5,C7二氧代：二氧代：C6-
11、H d,J=2 HzC8-H d,J=2 HzC6-H 尖峰尖峰 区别区别C8-H 与与C4-H有远程偶合有远程偶合四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（三三）1H-NMR 当当C7-OR、C8或或C6烷基取代时：烷基取代时：C5-H 7.3 d,J=9 HzC6-H 6.8 d,J=9HzC5-H 7.2 sC8-H 6.7 s有远程偶合有远程偶合四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（四四）13C-NMR 香豆素母核上香豆素母核上9个碳原子的化学位移值如下个碳原子的化学位移值如下:当当-OR取代时取代时：连接的碳连接的碳+30ppm邻位碳邻位碳-13ppm对位碳对位碳-8 p
12、pm四、香豆素的波谱学特性四、香豆素的波谱学特性（五）质谱（五）质谱 香豆素类化合物有如下香豆素类化合物有如下特点特点：2.基峰是失去基峰是失去CO的苯骈呋喃离子；的苯骈呋喃离子；1.1.有强的分子离子峰有强的分子离子峰；3.主要裂解途径是：首先失去主要裂解途径是：首先失去CO。五、香豆素的生物活性五、香豆素的生物活性1.低浓度可低浓度可刺激植物发芽和生长刺激植物发芽和生长作用；高浓度则抑制作用；高浓度则抑制2.光敏光敏作用作用可引起皮肤色素沉着；可引起皮肤色素沉着；补骨脂内酯可治白斑病补骨脂内酯可治白斑病3.抗菌、抗病毒抗菌、抗病毒作用作用蛇床子、毛当归根中的蛇床子、毛当归根中的 奥斯脑（奥
13、斯脑（Osthole）：抑制乙肝表面抗原；）：抑制乙肝表面抗原；4.平滑肌松弛平滑肌松弛作用作用茵陈蒿中的滨蒿内酯茵陈蒿中的滨蒿内酯 具有松弛平滑肌等作用；具有松弛平滑肌等作用；5.抗凝血抗凝血作用作用6.肝毒性肝毒性有些香豆素对肝有一定的毒性。有些香豆素对肝有一定的毒性。第三节第三节 木脂素木脂素3 123 34结构类型结构类型理化性质理化性质提取分离提取分离结构鉴定结构鉴定5生物活性生物活性一、结构类型一、结构类型木脂素（木脂素（lignans）：）：一类由一类由苯丙素氧化聚合而成苯丙素氧化聚合而成的天然产物。的天然产物。通常指其二聚物，少数为三聚物和四聚物通常指其二聚物，少数为三聚物和四
14、聚物。一、结构类型一、结构类型早期木脂素的定义：早期木脂素的定义：两分子苯丙素以侧链中两分子苯丙素以侧链中 碳原子（碳原子（8-8）连结而成）连结而成的化合物的化合物木脂素木脂素。非非 碳原子相连（如碳原子相连（如3-3、8-3）新木脂素新木脂素。一、结构类型一、结构类型木脂素的一些新类型：木脂素的一些新类型：苯丙素低聚体苯丙素低聚体三聚体、四聚体等；三聚体、四聚体等；三聚体称为倍半木脂素（三聚体称为倍半木脂素（sesquilignan）四聚体称为二木脂素（四聚体称为二木脂素（dilignan）杂木脂素杂木脂素由一分子苯丙素与黄酮、香豆素由一分子苯丙素与黄酮、香豆素 等结合而成；等结合而成；黄
15、酮木脂素（黄酮木脂素（flavonolignan）去甲木脂素去甲木脂素(norlignan):母核只有母核只有16-17个碳原子。个碳原子。一、结构类型一、结构类型桂皮醇桂皮醇（cinnamyl alcohol）丙烯苯丙烯苯（propenyl benzene）桂皮酸桂皮酸（cinnamicacid）烯丙苯烯丙苯（allyl benzene）一、结构类型一、结构类型常见类型如下：常见类型如下：（一）二芳基丁烷类（一）二芳基丁烷类（dibenzylbutanes）一、结构类型一、结构类型（二）二芳基丁内酯类（二）二芳基丁内酯类（dibenzyltyrolactones）一、结构类型一、结构类型（三
16、）芳基萘类（三）芳基萘类（arylnaphthalenes）一、结构类型一、结构类型（四）四氢呋喃类（四）四氢呋喃类（tetrahydrofurans）一、结构类型一、结构类型（五）双四氢呋喃类（五）双四氢呋喃类（furofurans）（六）联苯环辛烯类（六）联苯环辛烯类（dibenzocyclooctenes）一、结构类型一、结构类型（七）苯骈呋喃类（七）苯骈呋喃类（benzofurans）（八）双环辛烷类（八）双环辛烷类（bicyclo3,2,1octanes）一、结构类型一、结构类型（九）苯骈二氧六环类（九）苯骈二氧六环类（十）螺二烯酮类（十）螺二烯酮类（spirodienones）一、
17、结构类型一、结构类型（十一）联苯类（十一）联苯类（biphenylenes）（十二）倍半木脂素（十二）倍半木脂素（sesquilignans）二、理化性质二、理化性质多呈无色晶形，新木脂素不易结晶多呈无色晶形，新木脂素不易结晶游离游离亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等亲脂性，难溶水，溶苯、氯仿等 成苷成苷水溶性增大水溶性增大多数不挥发，少数有升华性质多数不挥发，少数有升华性质大多有光学活性，遇酸易异构化。大多有光学活性，遇酸易异构化。形态形态溶解性溶解性挥发性挥发性旋光性旋光性二、理化性质二、理化性质遇酸易发生异构化：遇酸易发生异构化：三、提取分离三、提取分离提取提取 多用多用乙醇或丙酮乙醇或丙酮等
18、等提取后，再用极性提取后，再用极性较小的溶剂如：较小的溶剂如：乙醚、乙醚、氯仿氯仿等进行萃取。等进行萃取。分离分离 色谱法、溶剂萃色谱法、溶剂萃取法、分级沉淀法、取法、分级沉淀法、重结晶法重结晶法四、结构鉴定四、结构鉴定光谱法光谱法 目前多用目前多用1H-NMR和和13C-NMR谱。谱。根据化合物的根据化合物的 基本骨架基本骨架结构类型、碳数、对称性结构类型、碳数、对称性 取代基取代基含氧取代基、烷基含氧取代基、烷基进行结构测定。进行结构测定。五、生物活性五、生物活性1.抗肿瘤作用抗肿瘤作用 2.肝保护和抗氧化作用肝保护和抗氧化作用3.对中枢神经系统的作用对中枢神经系统的作用4.血小板活化因子拮抗活性血小板活化因子拮抗活性5.抗病毒作用抗病毒作用6.平滑骨解痉作用平滑骨解痉作用7.毒鱼作用毒鱼作用8.杀虫作用杀虫作用结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！58