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1、第五章 黄酮类化合物 FLAVONOIDS,1 掌握黄酮类化合物的主要理化性质:性状,溶解度,酸碱性和鉴别反应。UV、NMR在黄酮类化合物结构测定中的应用。 2 熟悉内容:黄酮类化合物的结构与分类。 3 了解黄酮类化合物生物合成的基本途径;黄酮类化合物结构类别间的生物合成关系;黄酮类化合物提取分离原理及主要方法;聚酰胺层析法在黄酮类化合物分离中的应用; 4 了解化学法在黄酮类结构测定中的应用。,第一节 概述 一、基本结构和分类,(一)基本结构 1952年以前,黄酮类化合物主要是指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物。 色原酮 2-苯基色原酮(黄酮),现在的黄酮类化合物则泛指两个苯环(A与B环
2、)通过中央三碳链相互连接而成的一类化合物。 C6-C3-C6,黄酮类化合物的苷元的结构类型根据三碳链氧化程度、B环(苯基)连接位置(2-位或3-位)以及三碳链是否构成环状分为下列类型:,5,黄酮类(flavones),木犀草素(luteolin),存在于忍冬藤、菊花、浮萍中,具有抗菌作用。,黄芩为清热解毒类中药,抗菌成分主要有黄芩苷(baicalin)、次黄芩素(wogonin)等。,黄酮醇类(flavonols),槲皮素(quercetin)具有抗炎、止咳祛痰等作用。槲皮素片用于治疗支气管炎。此外还有降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉、增加冠脉血流量等作用。
3、 芦丁(rutin)是槲皮素的O芸香糖苷。用于治疗毛细管脆弱引起的出血病,并用作高血压的辅助治疗剂。,10,豆科植物槐米中含有芦丁和槲皮素。,二氢黄酮类(flavanones),柚皮素(Naringenin):来源于芸香科植物柚(Citrus paradisi Macfadyen)的果实;分子式C15H12O;分子量 272.25,结构式:,4二氢黄酮醇类(flavanonols),水飞蓟素是二氢黄酮醇与苯丙素衍生物缩合成的黄酮木脂素类成分。具有保肝作用,用于治疗急、慢性肝炎及肝硬化,代谢中毒性肝损伤。,15,5异黄酮类 (isoflavones),主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。 如葛根主要
4、含有下列几种异黄酮类成分。,葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。 大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛等症状。,豆科植物葛。,6花色素类(anthocyanidins),是使花、叶、果、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素。以苷的形式存在于细胞液中,经水解可生成苷元花色素及糖。,7黄烷-3-醇(flavan-3-ols)及黄烷-3,4-二醇(flavan-3,4-diols)类,8查尔酮类(chalcones),查尔酮为苯甲醛缩苯乙酮类化合物,其邻羟基衍生物可视为二氢黄酮的异构体,二者可相互转化。,20,二氢黄酮的吡酮环芳香性低,在碱的作
5、用下易开环生成6-羟基查耳酮,由无色转为深黄色,后者经酸化又能转化为原来的二氢黄酮。,红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类植物成分。 红花在开花初期,花冠呈淡黄色;开花中期,花冠呈深黄色;开花后期或采收干燥过程中由于酶的作用,氧化成红色。,菊科植物 红花。,9双苯吡酮类(xanthanes),石韦中的异芒果素具有止咳祛痰的功效。,水龙骨科植物石韦。,25,10双黄酮类,由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物,多分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮,如银杏素。,组成黄酮苷的糖有: 天然黄酮甙类化合物,由于糖的种类、数量、联接位置及联接方式不同,可以组成各种各样的黄酮甙类: 单糖类: D-葡萄
6、糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。 双糖类: 槐糖(glc 12 glc)、龙胆二糖(glc 16 glc)、芸香糖(rh 16 glc)、新橙皮糖(rh 12 glc)、刺槐二糖(rh 16 gal)等。,一、 概述,叁糖类: 龙胆三糖(glc 16 glc 12 fru)、槐三糖(glc 12 glc 12 glc)等。 酰化糖类: 2-2酰葡萄糖、咖啡酰基葡萄糖(caffeoylglucose)等。 黄酮甙中糖的联接位置与甙元的结构类型有关。如黄酮醇类常形成3-, 7-, 3-, 4-单糖甙,或3,7-, 3,4-及7,4-双糖链甙等。,一、 概述,天
7、然黄酮类C-糖甙(C-glycosides),如葛根黄素(Puerarin),葛根黄素木糖甙(Puerarin xyloside)等,为中药葛根中的扩冠有效成分。,一、 概述,30,Puerarin (葛根素): R1R2R4R5H,R3Glc 3-OH-puerarin : R1R2R5H,R3Glc, R4=OH Daidzin(大豆苷) : R1R3R4R5H,R2Glc Daidzein(大豆苷元) :R1R3R4R5R2H 芒果苷: R1R2R3R4H,R5Me,一、 概述,三、黄酮类化合物的生物活性,1. 对心血管系统的作用 Vp样作用:芦丁、橙皮苷等有Vp样作用,能降低血管脆性及
8、异常通透性,可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。 扩冠作用:芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。 降血脂及胆固醇:木樨草素,芦丁片,芦丁是从中国所独有的国槐的花蕾中提取的植物药,也称维生素P,具有降低毛细血管的异常通透性和脆性的作用,是心脑血管保护药,国内用于心脑血管药品制剂的主要成分,国外还大量用于食品添加剂和化妆品。 鉴别: (1)取本品的细粉少许,加氢氧化钠试液5mL,溶液显橘黄色。 (2)取本品的细粉少许,加乙醇15mL,微热使芦丁溶解,溶液分成二份:一份中加盐酸1mL与金属镁或金属锌数小粒,渐显红色;另一份中加三氯化铁试液1滴,显棕绿色。,2. 抗肝脏毒作用 从水飞蓟种子中得
9、到的水飞蓟素具有保肝作用,用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。 (+)-儿茶素(catergen)也可抗肝脏毒作用,治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。,水 飞 蓟,35,水飞蓟片,本品为菊科植物水飞蓟(紫花)Silybum marianum (L) Gacntm的果实,经提取精制所得的淡黄色粉末,或结晶性粉末。无味、无臭、易溶于丙酮、模酸乙酯、乙醇及由醇、难溶于氯仿,不溶于水,主要化学成份为水飞蓟宾(Silybin) C25H22O10及其异物等黄酮类物质。 功能与主治:本品具有保肝及降血脂作用,用于治疗慢性肝炎,早期肝硬变、代谢中毒性肝损伤及高血脂症。,3.
10、抗炎 芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具 抗炎作用。 4. 抗菌及抗病毒作用 如木樨草素、黄芩苷、黄芩素 5. 解痉作用 异甘草素、大豆素:解除平滑肌痉挛; 大豆苷、葛根素及葛根总黄酮可缓解高血压患者的头痛等症状; 杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山奈酚、芫花素、羟基芫花素:止咳祛痰。,6. 雌性激素样作用 大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用,可能与它们与己烯雌酚结构类似。,第二节 黄酮类化合物的理化性质及颜色反应,一、性状 1. 多为结晶性固体,少为(如黄酮苷类)无定形粉末。 2. 旋光性:游离苷元中,除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷、黄烷醇及双黄酮有旋光外,其余无旋光性。 苷
11、类由于结构中引入糖的分子,均有旋光性,且多为左旋。,3. 颜色:与分子中是否存在交叉共轭体系助色团的数目及取代基的位置有关。 色原酮部分原本无色,但在2位引入苯环后,即形成交叉共轭体系,且通过电子的转移,重排,使共轭链延长,而表现出颜色。,40,黄酮、黄酮醇及苷类 灰黄-黄色 查耳酮 黄-橙黄色 二氢黄酮、二氢黄酮醇 无色 异黄酮 微黄色 其中,黄酮、黄酮醇及苷类、查耳酮等因分子中存在交叉共轭体系,在7,4位引入-OH, OCH3等供电子基团则促进电子移位、重排,使化合物颜色加深。 花色苷及其苷元的颜色随pH的不同而改变:呈现红(pH8.5),二、溶解度,1. 游离苷元难溶或不溶于水,易溶于M
12、eOH, EtOH, EtOAc, Et2O 黄酮、黄酮醇及查耳酮是平面型分子,分子堆砌紧密,分子间引力较大,更难溶于水。 二氢黄酮、二氢黄酮醇是非平面型分子,分子排列不紧密,分子间引力降低,对水的溶解度较大。,花色苷元(花青素)类虽系平面型分子,但因以离子形式存在,具有盐的通性,故亲水性较强,水溶度较大。,黄酮苷元引入羟基越多,水溶性越强,羟基甲基化后,则增加在有机溶剂中的溶解度。 如一般黄酮类化合物不溶于石油醚中,可与脂溶性杂质分开,但川陈皮素(5,6,7,8,3,4-六甲氧基黄酮)却可溶于石油醚。,2. 黄酮类化合物的羟基苷化后,水溶性相应增大,而在有机溶剂中的溶解度相应减小。 黄酮苷一
13、般易溶于H2O, MeOH, EtOH等,难溶或不溶于苯,氯仿等。,45,三、酸碱性,1. 酸性 黄酮类化合物多具有酚羟基而呈酸性,可 溶于碱性水液,吡啶,甲酰胺及二甲基甲酰胺。 酸性强弱顺序:7, 4-二羟基 7, 或4羟基 一般酚羟基5-羟基 此性质可用于提取、分离及鉴定工作。,2. 碱性 -吡喃酮上的1-位氧原子上有未共用电子对,表性微弱的碱性,可与强无机酸如浓硫酸,盐酸生成盐,但极不稳定,加水即可分解。 黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的盐常表性特殊的颜色,可用于鉴别。,四、显色反应 (一)还原反应,1. 盐酸-镁粉(盐酸-锌粉)反应 黄酮、黄酮醇及二氢黄酮、二氢黄酮醇类在盐酸-镁粉作用下
14、,易被氢化还原,迅速生成红-紫红(个别有绿-兰色)。 将样品溶于甲醇或乙醇,加少量镁粉振摇,滴加几滴浓盐酸,1-2分钟内(必要时微热)即可出现颜色。多显橙红-紫红色,少数兰-紫色,B环有-OH或OCH3取代时,颜色随之加深,查耳酮、橙酮、儿茶素类则不反应。 花色素及部分查耳酮、橙酮等在浓盐酸酸性条件下也会发生色变,故须先做一对照。,2. 四氢硼钠反应 与二氢黄酮类化合物产生红-紫色。 取样品10mg溶于甲醇,加NaBH4 10mg,再滴加1%浓盐酸或浓硫酸,呈红-紫色。,(二)金属盐类试剂的络合反应,黄酮类化合物分子结构中多有3-OH, 4=O; 5-OH, 4=O; 邻二酚羟基,常可与铝盐、
15、铅盐、锆盐、镁盐等试剂生成有色络合物。 1. 铝盐1%AlCl3或Al(NO3)3: 生成络合物为黄色(max=415nm),并有荧光。,50,2. 铅盐,1%PbAc2或碱式醋酸铅水液。生成黄-红色沉淀。 醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基或兼有3-OH, 4=O或5-OH, 4=O者。 碱式醋酸铅可沉淀具有一般酚类化合物。,3. 锆盐: 2%氯氧化锆甲醇液,4. 镁盐 醋酸镁甲醇液作显色剂,可在纸上进行。 二氢黄酮(醇)类显天蓝色荧光,若具有C5-OH,色泽更明显。 而黄酮、黄酮醇及异黄酮类则显黄-橙黄-褐色。 5. 氯化锶(SrCl2) 使具有邻二酚羟基的黄酮显绿-棕色-黑色沉淀。,6. 氯化铁
16、(FeCl3) 检查酚羟基。 多数黄酮类化合物具有酚羟基,可产生正反应,生成绿、蓝、黑、紫等颜色。,(三)硼酸显色反应,条件: 1 具有下列结构(5-羟基黄酮,2-羟基查耳酮) 2 有无机酸或有机酸存在 在草酸存在下,显黄色并带绿色荧光。 在枸橼酸丙酮存在条件下,只显黄色而无荧光。,55,(四)碱性试剂显色反应,日光及紫外光下,通过纸斑反应,观察样品用碱性试剂处理后的色变情况。 1. 二氢黄酮类易在碱液中开环,转变成相应异构体查耳酮类化合物,显橙-红色。,2. 黄酮醇类在碱液中先呈黄色,通入空气后变为棕色,据此可与黄酮类区别。 3. 黄酮类化合物当分子中有邻二酚羟基取代或3,4-二羟基取代时,
17、在碱液中不安定,很快氧化,由黄色深红色绿棕色沉淀。,第三节 黄酮类化合物的提取分离,一、提取 黄酮类化合物在花、液、果等组织中,多以苷的形式存在; 在木部坚硬组织中,多以游离苷元形式存在; 根据化合物极性不同,溶解性不同,采用不同溶剂提取。,1. 苷元,多用CHCl3、Et2O、EtOAc等极性较小溶剂提取; 对于多OCH3化的成分,用苯、石油醚提取; 对于极性大的成分,如查耳酮、橙酮、双黄酮、羟基黄酮等,用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH:H2O(1:1)等溶剂提取。,2. 苷类 水或热水提取,(多糖苷在热水 中溶解度较大,在冷水中溶解度较小); 也可用EtOH、MeOH、EtOA
18、c提取。 3. 含羟基的苷或苷元,可用碱水提取。 4. 提取花青素类可加入少量酸,但一般黄酮类化合物则应避免。,60,二、粗提物的精制处理,1 溶剂萃取法去杂 石油醚:除去叶绿素、胡罗卜素等脂溶性色素 水溶醇沉:除去蛋白质、多糖、大分子水溶性物质 逆流分配:水-乙酸乙酯,正丁醇-石油醚 在萃取除杂的同时,可使不同极性或极性相差较大者分离,如极性不同的苷和苷元,极性苷元和非极性苷元。,2 碱水提酸沉淀法,适用于含酚羟基的化合物,如槐米中芦丁的提取。 注意事项: 酸碱度不宜过大 邻二酚羟基的保护:碱性条件下,邻二酚羟基易被氧化,加硼砂保护 石灰乳的加入可除去果胶、粘液等水溶性酸性杂质,3 炭粉吸附
19、法,适用于苷类的精制工作。 植物的甲醇提取液加活性炭至吸附完全,过滤得吸附苷的活性炭粉末。 依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脱,分步收集、检查、合并。 大部分苷类可用7%酚/水洗下,经减压浓缩至小体积,乙醚除酚,余下水层经减压浓缩得较纯黄酮苷。,三、分离,1. 极性大小不同,利用吸附或分配原理进行分离 常用吸附剂有聚酰胺、硅胶、纤维素粉。 )聚酰胺层析:主要有聚己内酰胺型(Perlon)、六次甲基二胺已二酸盐(Nylon)型、聚乙烯吡咯烷酮(Polyclar)型三种。 其原理是酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附,吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。,各种溶剂在聚酰
20、胺柱上洗脱能力由弱至强依次为: 水,甲醇,丙酮,氢氧化钠水溶液,甲酰胺,二甲基甲酰胺,脲素水溶液。,65,黄酮类化合物从聚酰胺柱洗脱时有下列规律:,苷元相同,洗脱先后顺序一般为: 三糖苷双糖苷单糖苷苷元 母核上增加羟基,洗脱速度相应减慢 羟基位置的影响:具有邻位羟基黄酮具有对位(或间位)羟基黄酮 不同类型的黄酮类化合物,先后流出顺序一般是: 异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇 分子中芳香核、共轭双键多者吸附力强,故查耳酮往往较相应的二氢黄酮难于洗脱。,)硅胶层析,对酚羟基多的黄酮类,如多羟基黄酮及 其苷类,硅胶减活性使用 对酚羟基少的黄酮类,如甲基化、乙酰化黄酮及二氢黄酮、异黄酮,则无须减活性。,2.
21、 利用分子大小不同,用葡聚糖凝 胶分子筛分离,主要用两种型号的凝胶 Sephadex-G型和Sephadex-LH20型 分离游离黄酮主要是吸附作用,极性小大洗脱。 分离黄酮苷类,主要是分子筛作用,分子大小洗脱。 总的洗脱顺序:糖多的苷糖少的苷游离苷元(极性小大) 常用洗脱剂:碱性水溶液,含盐水溶液 醇及含水醇 含水丙酮,甲醇氯仿,利用酸性强弱,采用pH梯度萃取法,混合物溶于有机溶剂,依次用%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH、4%NaOH萃取,相应的黄酮类化合物洗脱顺序:7,4二羟基7或4羟基一般酚羟基羟基黄酮,第四节 黄酮类化合物的检识与结构测定,目前主要采用的方法有: 与标
22、准品或与文献对照PPC或TLC得到的Rf或hRf值(Rf100) 分析对比样品在甲醇溶液中及加入酸、碱或金属盐类试剂后得到的UV光谱 1H-NMR 13C-NMR MS,70,一、层析在黄酮类鉴定中的作用,1. 纸层析(PPC) 苷类成分可采用双向展开,第一相展开采用醇性溶剂,如BAW系统(正丁醇: 醋酸:水4:1:5上层);第二相展开用水性溶剂,如氯仿:醋酸:水(3:6:1) 苷元则多采用醇性溶剂。 花色苷及其苷元,可用含盐酸或醋酸的溶剂。,2. 薄层层析(TLC),)硅胶薄层 用于弱极性黄酮较好。 常用甲苯:甲酸甲酯:甲酸(5:4:1);苯:甲醇(95:5)或苯:甲醇:冰醋酸(35:5:5
23、)等。 )聚酰胺层析 适用范围广,可分离含游离酚羟基或其苷类。 常用展开系统:乙醇:水(3:2);丙酮:水(1:1)等。 显色剂:紫外光;2%三氯化铝甲醇液; 1%FeCl3 / 1%K3Fe(CN)6(1:1)混合液。,二、紫外光谱在黄酮类鉴定中的应用,可用于确定黄酮母核类型及确定某些位置是否含有羟基。 一般程序: 测定样品在甲醇中的UV谱以了解母核类型; 在甲醇溶液中分别加入各种诊断试剂后测UV谱和可见光谱以了解3,5,7,3,4有无羟基及邻二酚羟基; 苷类可水解后(或先甲基化再水解),再用上法测苷元的UV谱以了解糖的连接位置。,(一)黄酮类化合物在甲醇溶液中的紫外光谱,多数黄酮类化合物由
24、两个主要吸收带组成: 带I在300-400nm区间,由B环桂皮酰系统的电子跃迁所引起;,带II在240-285nm区间,由A环苯甲酰系统的电子跃迁所引起。 ppt#46.,75,9,2加入诊断试剂后引起的位移及结构测定 (表5-8),说明:,1)+NaOMe, OHOMe,红移 另有有3,4-OH或3,3,4-OH时,在 NaOMe作用下易氧化破坏,故峰有衰减。 2)NaOAc为弱碱,仅使酸性较强者,如7-OH解离。,80,3),形成络合物的稳定性: 黄酮醇3-OH 黄酮5-OH(二氢黄酮5-OH) 邻二酚羟基 二氢黄酮醇5-OH 邻二酚羟基和二氢黄酮醇5-OH与AlCl3络合物在酸性条件下不
25、稳定而裂解。 但不在酸性条件下,五者皆与Al3+络合; 形成络合物越稳定,红移越多。 4)二者相减可检测邻二酚羟基。,三、1H-NMR,常用溶剂:氘代氯仿(CDDl3),氘代二甲基亚砜(DMSO-d6),氘代吡啶(C5D5N)。 也可将黄酮类化合物作成三甲基硅醚衍生物溶于四氯化碳中进行测定。,优点: 无干扰信号,勿须昂贵的氘代试剂; 供试后的样品用含水甲醇处理可回收; 三甲基硅醚衍生物可很方便的转变成乙酰衍生物或甲醚衍生物。,(一)A环质子,15, 7-二OH黄酮,85,27-OH黄酮,H-5较H-6、H-8低场,是由于羰基的负屏蔽效应(去屏蔽)的影响。 H-6、H-8较5, 7-二OH黄酮低
26、场,且相互位置可能颠倒。,(二) B环质子 6.5-8,14-氧取代黄酮类化合物,H-3, 5 6.5-7.1, d, J=8.5Hz H-2, 6 7.1-8.1, d, J=8.5Hz 由于C环对H-2, 6的负屏蔽作用大于对H-3, 5, 且H-3, 5受4-OR的屏蔽作用,故前者较低场; C环氧化程度越高,H-2, 6处于越低场的位置。,90,23, 4-二氧取代黄酮类化合物,H-2受C环负屏蔽和3-OR屏蔽作用,H-6 也受C环负屏蔽作用,而H-5则主要受4-OR屏蔽作用。故由低场到高场的顺序为:H-6 H-2 H-5。 但有时也会发生H-2和H-6重叠的现象。,(1)3, 4-二氧
27、取代黄酮及 黄酮醇 H-5 6.7-7.1 d, J=8.5Hz H-2 7.2 d, J=2.5Hz H-6 7.9 dd, J=2.5, 8.5Hz,(2)异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇 H-2, 5,6常作为一个复杂多重峰(通常为两组峰) 6.7-7.1,33, 4,5-三氧取代黄酮类化合物,若R1=R2=R3=H,则H-2,6为单峰, 6.7-7.5 若上述条件不成立,则H-2,6分别为二重峰 (J=2Hz),95,(三) C环质子,1. 黄酮类,2. 二氢黄酮和二氢黄酮醇,1) 二氢黄酮,两个H-3, 分别为dd峰,中心位于2.8 ,J = 17Hz(偕偶),5Hz(顺偶)及J = 1
28、7Hz(偕偶),11Hz(反偶),H-2, dd, 5.2, Jtrans = 11Hz (反偶), Jcis = 5Hz(顺偶),100,(2)二氢黄酮醇,3-OR苷化,供电子能力下降,两个氢的值升高(向低场位移),可用于判断二氢黄酮醇苷中糖的位置。,H-2与H-3为反 式双直立键, J=11Hz H-2 4.9 H-3 4.3,(四) 糖上的质子,化学位移 3.0-6.0,质子间的偶合关系确定取代位置,(五) 6,8-C-CH3 2.0-2.5, 6-C-CH3比8-C-CH3小 0.20 (六)甲氧基质子 3.5-4.10,四 黄酮类化合物13C-NMR谱(表5-18),C=O C-2
29、C-3 归属 174.5-184.5 160.5-163.2 104.7-111.8 黄酮 147.9 136.0 黄酮醇 188.0-197.0 75.0-80.3 42.8-44.6 二氢黄酮 82.7 71.2 二氢黄酮醇,取代基 Zi Zo Zm Zp OH 26.6 -12.8 1.6 -7.1 OCH3 31.4 -14.4 1.0 -7.8,105,取代图式确定法,五、质谱在黄酮类结构测定中的应用,多数黄酮类化合物苷元在电子轰击质谱(El-MS)中因分子离子峰较强,往往成为基峰,故一般无须作成衍生物即可进行测定。 但是当测定极性强、难气化以及对热不稳定的黄酮苷类化合物时,则采用F
30、D-MS和FAB-MS、ESI-MS等软电离质谱技术获得强的分子离子峰M+及具有偶数电子的准分子离子峰(quasi-molecularion peak) M+H +。,(一)黄酮类化合物苷元的电子轰击质谱 (El-MS),黄酮类化合物苷元的El-MS中,除分子离子峰M+外,也常常生成M-1+即(M-H)基峰。如为甲基化衍生物,则可以得到M-15+即(M-CH3)离子。,黄酮类化合物主要有下列两种基本裂解途径:,途径-I(RDA裂解): 120 102,途径-II,此外,还有分子离子M+.生成M-1+,(M-H)及M-28+.,(M-CO);由A1生成M-28+.,(A1-CO)及B2生成B2-
31、28+,(B2-CO)等碎片离子。,1黄酮类裂解基本规律:,110,A-环的取代图式可通过测定A1+.的m/z的值进行确定 。同样,根据B-环碎片离子的m/z值,也可精确测定B环的取代情况。,一些黄酮类化合物的质谱数据,黄酮在有四个以上氧取代基时,常常给出中等强度的A1及B1碎片,它具有重要的鉴定意义;但是黄酮醇则不然,当氧取代超过四个以上时,只能产生微弱的Al+.及Bl+.碎片离子。,结构研究举例,某化合物分子式为C15H10O5,Mg-HCl反应阳性,根据UV、1H-NMR和MS数据写出化合物结构,说明数据分析结果,1H-NMR数据归属。,UV max(nm),MeOH 267,296sh
32、,336 NaOAC(未熔融) 275,324,392 带II红移275-267=7, 7-OH NaOAc (熔融) 276,301,376 带I红移376-336=40, 4-OH AlCl3 276,301,346,384 AlCl3/HCl 276,302,340,381 AlCl3= AlCl3/HCl,结构中无邻二酚羟基 NaOAc/H3BO3 268,302sh,338 与MeOH基本相同,结构中无邻二酚羟基,1H-NMR(四甲基硅醚衍生物,CCl4),6.15(1H, J=2.5Hz) A环氢,间偶(6-H) 6.3(1H, s) 黄酮3-H 6.5(1H, d, J=2.5H
33、z) A环氢,间偶(8-H) 6.85(2H, d, J=8.5Hz) B环氢,邻偶(3,5-H) 7.75(2H, d, J=8.5Hz) B环氢,邻偶(2,6-H),115,MS.m/e,270(M+), 242, 152, 124, 121, 118, 93 152证明A环有两个酚羟基; 118证明B环有一个酚羟基。,例二,某化合物为黄色结晶,HCl-Mg反应(+),元素分析为C16H12O6,波谱数据如下,确定其结构。,UV max(nm),MeOH 252,267,344 NaOMe 270,303(sh),386 带I红移386-344=42nm, 4-OH NaOAc(未) 27
34、5,322,367 带II红移275-252=23nm, 7-OH AlCl3 273,296,362,390 AlCl3/HCl 276,295,351,383 AlCl3与AlCl3/HCl基本相同,结构中无邻二酚羟基 NaOAc/H3BO3 253(sh),268,348 与MeOH相同,结构中无邻二酚羟基,1H-NMR,7.4(1H,dd, J=8.0, 2.0Hz) B环氢(6-H) 6.8(1H, J=8.0Hz) B环氢(5-H) 6.3(1H, s) 黄酮3-H 3.8(3H, s) A或B环-OCH3(?) 7.3(1H, d, J=2.0Hz) B环氢(2-H) 6.5(1
35、H, d, J=2.5Hz) A 环上间位氢(8-H) 6.2(1H, d, J=2.5Hz) A 环上间位氢(6-H),EI-MS,300, 299, 285, 272, 153, 152, 151,148 152证明A环有两个酚羟基; 148证明B环有一个酚羟基和一个甲氧基。,120,已知下列四种化合物存在于松木心材的乙醚提取液中,并可按下列程度分出,试问各自应在何都位提取物中出现?为什么?,某一中草药的浸膏,经处理后得总黄酮,经层析鉴定含有山茶酸-3-单-L鼠李糖甙(I)和桷皮素-3-单-L-鼠李糖甙()。曾用重结晶、硅胶、聚酰胺、纤维粉柱层析节进行分离,均未获得满意结果,试设计别的可能
36、达到的分离方法。,用HNMR法区别,结构鉴定,从一种中草药中获一治疗慢性支气管炎的成分,该成分为淡黄色色结晶:mp178-182(分解),微溶于乙醇。 Mg-HCl试验:为橙红色;ZrOCl2试验,显黄色,加柠檬酸后黄色褪去。存在5-OH Molish试验:紫红色, D -211.9(C2H5OH) 元素分析:C%(56.3) H%(4.49) MS:448(M+ ) IR:3292,1667,1600,1500cm-1 UV:MeOHmax nm(log):255(4.43),350(4.30),125,样品33mg 经2%HSO4加热水解,冷却,水洗后过滤得浅黄结晶21mg(苷元),水解液
37、经处理进行纸层析,证明有鼠李糖,1H-NMR波谱示鼠李糖端基H信号:5.05(1H,d,J=2Hz) 苷元 mp 314(分解) Mg-HCl试验红色,ZrOCl2试剂,显黄色,加柠檬试剂黄色不褪 说明3-OH,且糖连接在3-OH上。 Molish试验,阳性 MS:301(M+),苷元:UV:MeOHmax:nm(log):256(4.21),371(4.16) 加NaOH(5分钟) 、峰分解 加NaOAc 277,387 加NaOAc/H3BO3 259,385 加AlCl3 270,450 加AlCl3/HCl 265,425 1H-NMR 6.2(d,1H,J=2.5Hz); 6.5(d,1H,J=2.5Hz) A环6,8位氢质子信号? 6.9(d,1H,J=8.5Hz) B环5 7.6(d,1H,J=2.5Hz) B环2 7.8(dd,1H,J=2.5Hz及8.5Hz) , B环6 试写出苷元结构式。,MW=302,
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