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1、第五章第五章 黄酮类化合物黄酮类化合物Flavonoids1本章重点掌握内容本章重点掌握内容结构类型结构类型性质：溶解性，酸性，显色反应性质：溶解性，酸性，显色反应提取方法提取方法分离方法：聚酰胺法，葡聚糖凝胶法分离方法：聚酰胺法，葡聚糖凝胶法结构鉴定方法：结构鉴定方法：UV，NMR，MS2第一节第一节 概述概述一、定义一、定义黄酮类化合物是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物。（原定义）黄酮类化合物是泛指两个苯环通过三碳相互连接而成的一系列化合物。3二、分类二、分类C3-位有无位有无OH，有：为有：为黄酮醇黄酮醇(Flavonol)，无：无：为为黄酮黄酮(Flavone)。C2，C3饱和，加饱
2、和，加“二氢二氢”。二氢黄酮（醇）二氢黄酮（醇）(Flavanone)B环连在环连在C3位，为位，为异黄酮异黄酮（Isoflavone）C环开环，称环开环，称查耳酮查耳酮（Chalcone）4C环还原，称黄烷类环还原，称黄烷类 黄烷黄烷-3，4-二醇二醇 黄烷黄烷-3-醇醇其它类型其它类型：花色素类花色素类 橙酮类橙酮类 高异高异黄酮黄酮山山酮酮5槲皮素槲皮素大豆素大豆素异黄酮异黄酮双黄酮双黄酮例例6三、存在形式三、存在形式多以苷多以苷存在：存在：O-苷和苷和C-苷苷糖的种类：糖的种类：单糖单糖：D-葡萄糖，葡萄糖，D-半乳糖，半乳糖，D-木糖，木糖，L-鼠李糖，鼠李糖，L-阿拉伯糖，阿拉伯糖
3、，D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 双糖双糖：槐糖，龙胆二糖，芸香糖：槐糖，龙胆二糖，芸香糖（Rha16Glc），），新橙皮糖（新橙皮糖（Rha12Glc）等等 三糖三糖：龙胆三糖，槐三糖：龙胆三糖，槐三糖 酰化糖酰化糖：2-乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖7第二节第二节 性质和颜色反应性质和颜色反应一、性状，色泽一、性状，色泽性状：多为结晶，少数为无定形粉末。性状：多为结晶，少数为无定形粉末。颜色：颜色：交叉共轭系统交叉共轭系统 黄酮（醇）及其苷类呈灰黄黄酮（醇）及其苷类呈灰黄-黄色黄色 查耳酮：黄查耳酮：黄-橙色橙色 二氢黄酮（醇）：无色二氢黄酮（醇）：无色 异黄酮：微黄色异黄
4、酮：微黄色 花色素及花色苷：红色（花色素及花色苷：红色（pH8.5)8二、溶解度二、溶解度黄酮黄酮(醇醇),查耳酮查耳酮二氢黄酮二氢黄酮(醇醇)花色素花色素游离苷元：难溶于水，易溶于甲醇，乙醇，乙游离苷元：难溶于水，易溶于甲醇，乙醇，乙酸乙酯，乙醚等有机溶剂中酸乙酯，乙醚等有机溶剂中苷：溶于水、乙醇、甲醇中，难溶于苯、氯仿苷：溶于水、乙醇、甲醇中，难溶于苯、氯仿水溶度：苷元水溶度：苷元 7-或或4-OH 一般一般OH 5-OH10三、酸碱性三、酸碱性碱性：1-位氧原子，有未共用的电子对，表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成氧盐。11四、显色反应四、显色反应（一）（一）还原反应还原
5、反应HCl-Mg反应：反应：黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）及苷（黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）及苷（+）橙红橙红-紫红紫红 查耳酮、橙酮、儿茶素类（黄烷醇类）查耳酮、橙酮、儿茶素类（黄烷醇类）（）异黄酮（异黄酮（）（少数显色）（少数显色）12四、显色反应四、显色反应（一）还原反应（一）还原反应HCl-Zn反应：反应：二氢黄酮醇，黄酮醇二氢黄酮醇，黄酮醇-3-3-O-O-糖苷糖苷 （+）红）红-紫色紫色 二氢黄酮醇二氢黄酮醇-3-3-O-O-糖苷，黄酮醇（糖苷，黄酮醇（）四氢硼钠反应：四氢硼钠反应：二氢黄酮（二氢黄酮（+）紫）紫-紫红色。（二氢黄酮与紫红色。（二氢黄酮与磷钼酸试剂反应呈棕褐色）磷钼酸试剂
6、反应呈棕褐色）13（二）络合反应（二）络合反应锆盐：锆盐：2%二氯氧化锆二氯氧化锆(ZrOCl2)生成黄色生成黄色 络合物的稳定性：络合物的稳定性：3-OH，4-C=O（二氢二氢黄酮醇除外）大于黄酮醇除外）大于5-OH，4-C=O 锆锆-枸橼酸反应枸橼酸反应：鉴别黄酮中：鉴别黄酮中3-OH或或5-OH 枸橼酸枸橼酸 黄色褪色黄色褪色(只有只有5-OH)样品样品+ZrOCl2 黄色黄色 (3或或5-OH黄酮黄酮)黄色不褪黄色不褪(有有3-OH)14（二）络合反应（二）络合反应铝盐铝盐：1%AlCl3或或Al(NO3)3生成黄色生成黄色,并并有荧光有荧光铅盐铅盐：1%醋酸铅及碱式醋酸铅生成黄醋酸铅
7、及碱式醋酸铅生成黄红色沉淀红色沉淀镁盐镁盐：醋酸镁甲醇溶液：醋酸镁甲醇溶液 二氢黄酮二氢黄酮(醇醇),显天蓝色荧光显天蓝色荧光,有有5-OH更更明显明显 黄酮黄酮(醇醇)、异黄酮，显黄、异黄酮，显黄橙黄橙黄褐色褐色氯化锶氯化锶（SrCl2）：）：氨性甲醇溶液氨性甲醇溶液;具有邻二酚羟基黄酮类反应生成绿色具有邻二酚羟基黄酮类反应生成绿色棕棕色色黑色沉淀黑色沉淀15（三）硼酸显色反应（三）硼酸显色反应鉴别鉴别5-OH黄酮黄酮在酸存在下，生成亮黄色。如：加草酸，在酸存在下，生成亮黄色。如：加草酸，显黄色并有绿荧光；加枸橼酸，只显黄显黄色并有绿荧光；加枸橼酸，只显黄色。色。（四）碱性试剂（四）碱性试剂
8、NH3蒸气，颜色加深，可逆；蒸气，颜色加深，可逆；Na2CO3反反应不可逆。应不可逆。二氢黄酮遇碱开环，生成查耳酮，显橙二氢黄酮遇碱开环，生成查耳酮，显橙黄色。黄色。黄酮类有邻二酚羟基或黄酮类有邻二酚羟基或3，4-二羟基，在二羟基，在碱液中易氧化，生成由黄色、深红色至碱液中易氧化，生成由黄色、深红色至绿棕色沉淀。绿棕色沉淀。16问题：问题：预测芦丁的显色反应预测芦丁的显色反应结果结果HCl-Mg反应反应HCl-Zn反应反应NaBH4反应反应锆锆-枸橼酸反应枸橼酸反应SrCl2反应反应硼酸硼酸+草酸反应草酸反应Molish反应反应（+）（+）（-）黄色，加枸橼酸黄色，加枸橼酸,褪色褪色（+）（+
9、）黄色）黄色（+）17第三节 提取和分离一、提取与粗分一、提取与粗分苷元：用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等回流提取苷及极性大的苷元：用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇-水加热提取溶剂萃取法（系统分离法）碱提取酸沉淀法炭粉吸附法18溶剂萃取法溶剂萃取法药材药材水或醇水或醇-水，加热提取水，加热提取提取液提取液浓缩，加浓缩，加34倍量醇倍量醇（水提醇沉法）水提醇沉法）醇水液醇水液沉淀沉淀(水杂水杂)浓缩，回收醇，加水浓缩，回收醇，加水水液水液依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取石油醚层石油醚层(叶绿素胡叶绿素胡萝卜素脂萝卜素脂溶性成分溶性成分)氯仿层氯仿层(黄酮苷
10、黄酮苷元元)乙酸乙酯层乙酸乙酯层(极性大苷元极性大苷元极性小的苷极性小的苷)正丁醇正丁醇层层(黄黄酮苷酮苷)水水 层层(多糖蛋多糖蛋白质白质)19碱提取酸沉淀法碱提取酸沉淀法原理：酚羟基与碱成盐，溶于水；加酸原理：酚羟基与碱成盐，溶于水；加酸后析出。后析出。碱：常用碱：常用Ca(OH)2，即石灰乳或石灰水。即石灰乳或石灰水。优点：一方面可使含酚羟基化合物成盐优点：一方面可使含酚羟基化合物成盐溶解，另一方面可使含溶解，另一方面可使含COOH杂质（如杂质（如果胶、粘液质、蛋白质等）形成不溶的果胶、粘液质、蛋白质等）形成不溶的沉淀。沉淀。注意：注意：碱性碱性不宜过强，以免破坏黄酮母不宜过强，以免破坏
11、黄酮母核；酸化时，核；酸化时，酸性酸性不宜过强，不宜过强，pH34即即可，以免形成盐而溶解。可，以免形成盐而溶解。20炭粉吸附法炭粉吸附法用于黄酮苷的精制用于黄酮苷的精制利用活性炭吸附黄酮苷的原理，将吸苷利用活性炭吸附黄酮苷的原理，将吸苷炭粉，依次用沸甲醇，沸水，炭粉，依次用沸甲醇，沸水，7%酚酚/水，水，15%酚酚/醇洗脱，洗脱液经醇洗脱，洗脱液经TLC（或或PC）检识合并。检识合并。21二、分离二、分离（一）柱色谱法一）柱色谱法硅胶色谱硅胶色谱：按极性大小分离，主要分离：按极性大小分离，主要分离极性小和中等极性的化合物。可用极性小和中等极性的化合物。可用CC，PTLC。聚酰胺色谱聚酰胺色谱
12、：原理：氢键吸附原理：氢键吸附22二、分离二、分离聚酰胺色谱聚酰胺色谱：洗脱顺序洗脱顺序规律：规律：（先先后）后）(1)苷元相同苷元相同,三糖苷三糖苷双糖苷双糖苷单糖苷单糖苷苷苷元元(2)母核上羟基增加，洗脱速度减慢母核上羟基增加，洗脱速度减慢(3)羟基数目相同羟基数目相同,有缔合羟基有缔合羟基无缔合羟基无缔合羟基(4)不同类型：异黄酮不同类型：异黄酮二氢黄酮（醇）二氢黄酮（醇）查查耳酮耳酮黄酮黄酮黄酮醇黄酮醇（芳香核、共轭双键（芳香核、共轭双键多者吸附力强）多者吸附力强）23习题：下列黄酮化合物，（习题：下列黄酮化合物，（1）用聚酰胺柱）用聚酰胺柱色谱，含水甲醇梯度洗脱，（色谱，含水甲醇梯度
13、洗脱，（2）用硅胶柱）用硅胶柱色谱分离，氯仿色谱分离，氯仿-甲醇梯度洗脱，分别写出甲醇梯度洗脱，分别写出洗脱顺序。洗脱顺序。洗脱顺序：洗脱顺序：聚酰胺：聚酰胺：DECBA硅胶：硅胶：ABCDE24葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶常用型号常用型号：Sephadex-G，Sephadex-LH20机理：分离游离黄酮，主要靠机理：分离游离黄酮，主要靠吸附吸附作用。作用。吸附程度取决于游离酚羟基数目。吸附程度取决于游离酚羟基数目。分离黄酮苷，分离黄酮苷，分子筛分子筛的性质起主导作用。的性质起主导作用。在洗脱时，黄酮苷类按分子量由大到小在洗脱时，黄酮苷类按分子量由大到小的顺序流出柱体。的顺序流出柱体。25葡聚糖凝胶
14、葡聚糖凝胶洗脱剂：洗脱剂：（1）碱性水溶液（如）碱性水溶液（如0.1mol/L NH4OH），），盐水溶液盐水溶液(0.5mol/L NaCl)。（2）醇或含水醇，如甲醇，甲醇醇或含水醇，如甲醇，甲醇-水，水，乙醇等。乙醇等。（3）其它溶剂：丙酮）其它溶剂：丙酮-水，氯仿水，氯仿-甲醇等。甲醇等。26例例：黄酮类化合物在黄酮类化合物在Sephadex-LH20(Sephadex-LH20(甲醇甲醇)上的上的VeVe/Vo/Vo黄酮类化合物黄酮类化合物取代图式取代图式Ve/Vo芹菜素芹菜素木犀草素木犀草素槲皮素槲皮素杨梅素杨梅素山奈酚山奈酚-3-半乳糖鼠李糖半乳糖鼠李糖-7-鼠李糖苷鼠李糖苷槲皮
15、素槲皮素-3-芸香糖苷芸香糖苷槲皮素槲皮素-3-鼠李糖苷鼠李糖苷5,7,4-三三OH5,7,3,4-四四OH3,5,7,3,4-五五OH3,5,7,3,4,5-六六OH三糖苷三糖苷双糖苷双糖苷单糖苷单糖苷5.36.38.39.23.34.04.9注：注：Ve为洗脱样品时需要的溶剂总量或洗脱体积；为洗脱样品时需要的溶剂总量或洗脱体积；Vo为为柱子的空体积。柱子的空体积。Ve/Vo数值越小，说明化合物越容易被数值越小，说明化合物越容易被洗脱下来。洗脱下来。结论结论:苷元的羟基数越多苷元的羟基数越多,越难洗脱越难洗脱;苷的分子苷的分子量越大量越大,连接糖的数目越多连接糖的数目越多,越容易洗脱越容易洗
16、脱.27（二）梯度二）梯度pH萃取法萃取法分离酸性强弱不同的黄酮苷元分离酸性强弱不同的黄酮苷元酸性：酸性：7,4-OH 7-或或4-OH 一般一般OH 5-OH溶于溶于 NaHCO3 Na2CO3 不同浓度的不同浓度的NaOH样样品品乙醚乙醚乙醚乙醚液液依次依次萃取萃取5%NaHCO35%Na2CO30.2%NaOH4%NaOH分别分别酸化酸化各各部部分分黄黄酮酮酸酸性性减减弱弱28（三）根据分子中某些官能团（三）根据分子中某些官能团进行分离进行分离醋酸铅沉淀法：醋酸铅沉淀法：具有邻二酚羟基，可被醋酸铅沉淀具有邻二酚羟基，可被醋酸铅沉淀;不不具有邻二酚羟基，可被碱式醋酸铅沉淀。具有邻二酚羟基，
17、可被碱式醋酸铅沉淀。硼酸沉淀法：邻二酚羟基可与硼酸络合，硼酸沉淀法：邻二酚羟基可与硼酸络合，生成物溶于水。生成物溶于水。29从某植物中分离出四种化合物，其结构如下：从某植物中分离出四种化合物，其结构如下：试比较四种化合物的酸性，试比较四种化合物的酸性，极性大小极性大小比较它们的比较它们的Rf值大小顺序：值大小顺序：1）硅胶）硅胶TLC，展开剂展开剂CHCl3-MeOH（9:2）2）聚酰胺聚酰胺TLC，60%MeOH/H2OA R1=R2=H 3,7,4-OHB R1=H,R2=Rha 3,4-OH,7-RhaC R1=Glc,R2=H 7,4-OH,3-GlcD R1=Glc,R2=Rha 4
18、-OH,3-Glc,7-Rha酸性酸性 ACBD极性极性 DCBARf：ABCD DBCA30第四节第四节 黄酮类化合物的检识与黄酮类化合物的检识与结构鉴定结构鉴定一、色谱法的应用一、色谱法的应用硅胶硅胶TLC聚酰胺聚酰胺TLC双向纸色谱法双向纸色谱法一一次次二二次次31双向纸色谱法双向纸色谱法第一向展开剂第一向展开剂：醇性溶剂，如：醇性溶剂，如n-BuOH-HAc-H2O(BAW,4:1:5上层上层)，分配分配作用。作用。Rf：苷元苷元单糖苷单糖苷双糖苷，一般双糖苷，一般 苷元苷元0.7，苷，苷0.5,糖链越长，糖链越长，Rf越大；越大；(2)苷元：黄酮苷元：黄酮(醇醇)，查耳酮，查耳酮(R
19、f0.02)二氢黄酮二氢黄酮(醇醇)，二氢查耳酮，二氢查耳酮(Rf 0.10.3)32二、紫外光谱法在黄酮类二、紫外光谱法在黄酮类鉴定中的应用鉴定中的应用原理：黄酮类存在桂皮酰基及苯甲酰基原理：黄酮类存在桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭系统，在组成的交叉共轭系统，在200400nm间，间，有两个主要的紫外吸收带有两个主要的紫外吸收带峰带峰带II，220280nm A环环苯甲酰基系统苯甲酰基系统峰带峰带I，300400nm B环环桂皮酰基系统桂皮酰基系统33二、紫外光谱法在黄酮类二、紫外光谱法在黄酮类鉴定中的应用鉴定中的应用共性共性：B环环OH增加，峰带增加，峰带I 向长波位移，波向长波位移，波
20、长增大，特别是长增大，特别是4-OH，红移大；红移大；A环环OH增加，峰带增加，峰带II 波长增大。波长增大。34(一一)黄酮类化合物在甲醇溶液中黄酮类化合物在甲醇溶液中的的UV光谱光谱 判断黄酮类化合物类型判断黄酮类化合物类型1.黄酮、黄酮醇类黄酮、黄酮醇类 峰带峰带I和和II强度相似强度相似nmIII带带I：黄酮类黄酮类 304350nm 黄酮醇（黄酮醇（3-OH被取代）被取代）328357 黄酮醇（黄酮醇（3-OH游离）游离）352385带带II：240285nm351.黄酮、黄酮醇类黄酮、黄酮醇类取代基的影响取代基的影响:Y带带I I：母核母核上，如上，如7-7-及及4-4-位引入羟基
21、、位引入羟基、甲氧基等甲氧基等供电基供电基，将促进结构重排，有，将促进结构重排，有利于实现上述电子跃迁，可引起相应吸利于实现上述电子跃迁，可引起相应吸收带红移。母核上氧取代程度越高，收带红移。母核上氧取代程度越高，带带I I 将越向将越向长波方向位移长波方向位移。羟基甲基化或苷。羟基甲基化或苷化，将引起紫移。化，将引起紫移。Y 带带II II：峰位主要受峰位主要受A-A-环环氧化程度的影氧化程度的影响，响，A-A-环氧化程度越高，环氧化程度越高，带带IIII越向红移越向红移。B B环的取代基只影响峰形。如：只有环的取代基只影响峰形。如：只有4-4-OROR时，为单峰；时，为单峰；3,4-3,4
22、-OROR时，为双峰。时，为双峰。362.查耳酮、橙酮类查耳酮、橙酮类 带带I 强，带强，带II 次强峰次强峰nmIII 带带I 带带II 查耳酮查耳酮 340390nm(有裂分有裂分)220270nm橙酮橙酮 370430nm(34个峰个峰)373.异黄酮、二氢黄酮异黄酮、二氢黄酮(醇醇)类类 带带I 弱，带弱，带II 强峰强峰只有只有A-环苯甲酰系统，带环苯甲酰系统，带II 为主峰为主峰带带II 异黄酮异黄酮 245270nm 二氢黄酮（醇）二氢黄酮（醇）270295nm带带I 肩峰肩峰IIInm38（二）利用诊断试剂，判断羟基位置二）利用诊断试剂，判断羟基位置1.甲醇钠（甲醇钠（NaOM
23、e）黄酮类化合物上所有酚羟基，均可在黄酮类化合物上所有酚羟基，均可在 NaOMe 中成盐，引起红移。中成盐，引起红移。黄酮醇类：黄酮醇类：a.4-OH,带带I 位移位移4060nm,强度不降强度不降.确定确定4-OH39（二）利用诊断试剂，判断羟基位置（二）利用诊断试剂，判断羟基位置2.醋酸钠（醋酸钠（NaOAc）NaOAc碱性较碱性较NaOMe弱，只能使弱，只能使7-OH，4-OH解离。由于未熔融的解离。由于未熔融的NaOAc中中含微量含微量HOAc，限制限制4-OH的解离。的解离。黄酮（醇）黄酮（醇）：7-OH，带带II 红移红移520nm，6，8-氧取代时影响位移幅度。氧取代时影响位移幅度。确定确定7-OH40