中药化学-笔记整理
中药化学
第一章绪论
理解误区：1.中药都是天然植物或纯天然的
2.中药无毒或毒性很低
学习内容：1.掌握植物各类有效成分结构、理化成分（溶解度、极性、酸碱
性、鉴别反应）、
合成
2.掌握有效成分提取分离方法
3.掌握有效成分结构鉴定理化方法：颜色反应、理化常数、衍生物制备
光谱方法：UV、IR、NMR、MS
第二章中药化学成分的一般研究方法
（一）分离方法：色谱分离法
1.吸附色谱：利用吸附剂（硅胶、氧化铝、活性炭）对被分离化合物分子的吸附能力的差异
?极性吸附剂上有机化合物的保留顺序：
氟碳化合物＜饱和烃＜烯烃＜芳烃＜有机卤化物＜醚＜硝基化合物＜腈＜叔胺＜酯醛酮＜醇＜伯胺＜酰胺＜羧酸＜磺酸
※2.分配色谱：利用被分离成分在固定相和流动相之间的分配系数的不同而达到分离
正相色谱：固定相——强极性溶剂（硅胶吸附剂）；流动相——弱极性溶剂
（氯仿，乙酸乙酯）
&中等极性分子
反相色谱：流动相——强极性溶剂（甲醇-水/乙腈-水）；固定相——弱极性溶剂（十八烷
基硅烷/C8键合相）
&中等极性分子
官能团极性：糖>酸>酚>水>醇>胺>酰胺>醛>酯>醚>卤代烃>烃
极性官能团越多，极性越大（甲醇>乙醇>氯仿>苯）
3.凝胶色谱：分子筛作用根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小到达分离
大分子不能进入凝胶内部且分离时先出来
（二）质谱MS
1.电子轰击质谱：相对分子质量较小
2.电喷雾店里质谱：大分子&小分子
3.化学电离质谱
（三）核磁共振谱NMR
1.化学位移δ=信号峰位置-TMS峰位置/核磁共振仪所用频率*106
2.影响化学位移的因素：
诱导效应：电负性越强，信号峰在低场出现；
共轭效应：p-π共轭（孤对电子与双键）移向高场；π-π共轭（两个双键）移向低场
化学键的各向异性：叁键化学位移移向高场，碳碳、碳氧双键移向低场；苯环移向低场；δCH3<δCH2
溶剂：形成氢键移向低场
浓度、温度
3.峰裂分数：n+1 规律——n为相邻碳原子上的质子数
峰面积：质子的数目
峰的裂分原因：相邻两个氢核之间的自旋偶合（自旋干扰）；
数J，用来衡量偶合作用的大小。与它们各自所在平面的夹角有关
（四）DEPT谱
不同类型13C呈单峰形式朝上或朝下伸出，易识别。
第三章糖和苷类化合物
(一)单糖——多羟基醛或酮
五碳醛糖：D-木糖
甲基五碳糖：L-鼠李糖
六碳醛糖：D-葡萄糖，D-半乳糖
六碳酮糖：D-果糖
糖的绝对构型：（D&L）
1.Fischer式：单糖分子编号最大的手性碳原子的构型与甘油醛（羰基在最上面）作比
较，-OH向右的为D型，向左的为L型。
2.哈沃斯式：六碳糖C5（五碳糖C4）上取代基向上的为D型，向下的为L型。
糖的相对构型：（ɑ&β）
1.Fischer式：C1羟基与六碳糖C5（五碳糖C4）上羟基顺式为ɑ构象，反式为β构象。
2.哈沃斯式：C1羟基与六碳糖C5（五碳糖C4）上取代基反向（异侧）为ɑ构象，同向
（同侧）为β构象。
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成吡喃糖和呋喃糖。
具有六元环结构的糖——吡喃糖；具有五元环结构的糖——呋喃糖
环的构象：椅式构象（稳定，能量低）&船式构象
椅式构象中C1在平面下方的为C1式；C1在平面上方的为1C式。
（二）糖苷分类（苷类是糖或糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的一类化合物）
糖匀体（均由糖组成的物质）
1.单糖：L-鼠李糖，D-葡萄糖，D-半乳糖
2.氨基糖：单糖的伯或仲醇基置换成氨基的糖类
3.糖醇：单糖的醛或酮基还原成羟基后所得的多元醇。
4.去氧糖：单糖分子的一个或二个羟基为氢原子代替的糖
5.糖醛酸：单糖分子中伯醇基（C上连2H和1OH）氧化成羧基的化合物
糖杂体（苷元，苷类化合物中的非糖部分）
苷的分类：
1．按苷原子不同分类：
⑴氧苷：红景天苷
⑵氮苷：腺苷。
⑶硫苷：萝卜苷
⑷碳苷：牡荆素
2．按苷元不同分类
黄酮苷、蒽醌、香豆素、强心苷、皂苷等
3．按苷键不同分类
⑴醇苷：通过醇羟基与糖端基羟基脱水成苷。
⑵酚苷：通过酚羟基成苷。
⑶酯苷：苷元以-COOH和糖的端基碳相连接。
（三）糖的化学性质
1.糠醛的形成反应：
单糖在浓酸的作用下，脱去三分子水，生成具有呋喃环结构的糠醛衍生物。多糖先水解成单糖，然后再脱水生成相同的产物。糠醛酸先脱酸，再形成糠醛。
2.糠醛衍生物+芳胺/酚类→（缩合）→显色
芳胺/酚类：苯酚，萘酚，苯胺等
3.Molish反应：样品 + 浓H2SO4 + α-萘酚→棕色环
4.纸色谱中，层析显色剂常用邻苯二甲酸－苯胺
（四）苷键的断裂
1.酸催化水解反应：苷键属于缩醛结构，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的中间体，在水中溶剂化而成糖。（书P53）
酸水解的规律：
⑴苷原子不同，酸水解难易顺序：N > O > S > C （从碱度比较也是上述顺序）
⑵呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解
⑶酮糖较醛糖易水解
⑷吡喃糖苷中：
①吡喃环C5上取代基越大越难水解，水解速度为：五碳糖 > 甲基五碳糖 > 六碳糖
② C5上有-COOH取代时，最难水解
⑸氨基取代的糖较-OH糖难水解，-OH糖又较去氧糖难水解
2,3-二去氧糖 > 2-去氧糖 > 3-去氧糖> 羟基糖 > 2-氨基糖
⑹构象相同的糖中: a键（竖键）-OH多则易水解
⑺芳香属苷较脂肪属苷易水解：酚苷 > 萜苷、甾苷
2.乙酰解反应：
3.碱催化水解和β消除反应
4.酶催化水解反应
5.氧化开裂法（Smith降解法）
（五）糖的鉴定
在糖的1H-NMR中：端基质子↑（H1）——δ5.0 ppm左右；其它质子——
δ3.5~4.5 ppm
可通过C1-H与C2-H的偶合常数，来判断苷键的构型（α、β）：α构型偶合常
数多为3~4Hz，二重峰为钝峰；β构型偶合常数多为6~8Hz，二重峰为尖峰，但一些糖由于结构原因，无法从J值判断构型。
苷化位移：
糖苷化后，端基碳和苷元α-C化学位移值均向低场移动，而邻碳稍向高场移动（偶而也有向低场移动的），对其余碳的影响不大，这种苷化前后的化学变化，称苷化位移。
酯苷、酚苷的苷化位移：
当糖与-OH形成酯苷键或酚苷键时，其苷化位移值较特殊，苷元α-碳向高场位移。
第四章醌类化合物
对苯醌类在碱性下可被次亚硫酸钠还原为氢醌，醌类通过这种可逆的氧化还原过程，在生物体内起着重要的电子传递媒介作用。
（一）菲醌类书P73
邻醌；对醌
中药丹参醌类
（二）蒽醌类书P74
依据其还原程度的不同，将其分成以下三类：
1. 蒽醌衍生物：根据-OH在母核上分布的位置不同分2类
（1）大黄素型（-OH在羰基的两侧）
（2）茜草素型（-OH在一侧苯环上）
2. 蒽酚（或蒽酮）衍生物——只存在于新鲜植物中（不稳定）
依其还原程度的不同而分为蒽酚和蒽酮
蒽醌在酸性条件下，还原成蒽酮，蒽酮和蒽酚为互变异构体。
3.二蒽酮类衍生物——番泻叶中致泻成分番泻苷A、B、C、D
二蒽酮长时间储存后变成蒽酮游离基再氧化后成蒽醌类
醌类化学性质
1.酸性（酚）：分子中Ar-OH的数目、位置不同则酸性强弱有差异
应用：在碱性水溶液中成盐溶解，加酸酸化后游离又可以析出。
蒽醌类酸性强弱：含-COOH >2个以上β-OH > 1个β-OH > 2个α-OH > 1个α-OH
2个α-OH同时与1个羰基形成的氢键强度弱于2个α-OH分别与2个羰基形成的氢键强度指导P35
2. 颜色反应
碱性条件下的显色反应（保恩特莱格反应）
羟基蒽醌类化合物遇碱显红 ~ 紫红色，形成共轭体系书P79
中药中检查蒽醌类成分：取样品约0.1g，加10%硫酸5ml，置水浴上加热2~10min趁热过滤，滤液冷却后加乙醚2ml振荡，静置后分取醚层溶液，加入5%氢氧化钠溶液1ml振荡，若有蒽醌存在，醚层由黄色褪为无色，水层显红色。
游离羟基蒽醌的提取分离——pH梯度萃取法书P82
碱性由弱到强不断萃取
结构鉴定
1.红外光谱（IR）
VC=O 1675 ~ 1653 cm-1（羰基的伸缩振动）
V-OH 3600 ~ 3130 cm-1（羟基的伸缩振动）
V芳环 1600 ~ 1480 cm-1（苯核的骨架振动）
母核上无取代：两个>C=O只给出一个吸收峰1675
芳环上引入一个α-OH时，给出两个>C=O吸收峰：
1675 ~ 1647 （游离>C=O）1637 ~ 1608 （缔合>C=O）
1,4-OH或1,5-OH（二羟基）只有一个1645~1608的信号；
1,8-OH（二羟基）有2个吸收峰
2.核磁共振光谱——位移~偶合常数~氢积分
a.蒽醌的α-H在δ8.07处，β-H在δ7.67处。有取代基时，峰的数目和位置都会改
变。
甲基：2.5
羟甲基CH2OH（C上H）：4.5，OH为5.0
甲氧基：4.0
α-OH：12 β-OH：小于11
b.13C-NMR谱图:
醌中羰基可以达到180以上，极大（低场）
羟基或OCH3吸电子基团加入时，C-OH上的C位移增大（移向低场），这个C的邻位C 位移减小
第五章苯丙素类化合物
定义:一类含有一个或几个C6(苯)-C3单位的天然成分
香豆素:母核为苯骈α-吡喃酮。环上常有取代基书P101
香豆素类化合物生物合成途径（桂皮酸途径）：
莽草酸→苯丙氨酸→桂皮酸→邻羟桂皮酸苷→伞形花内酯→香豆素类
（一）香豆素的结构类型
1.简单香豆素类：只有苯环上有取代基的香豆素。
绝大多数香豆素在C7位都有含氧官能团，可以认为
的母体。
C6、C8位电负性较高，易于烷基化
2.呋喃香豆素类(线型和角型)：香豆素核上的异戊烯基（C6或C8）常与邻位酚羟基（7-羟基）环合成呋喃环，称为呋喃香豆素
线型：补骨脂内酯型 6,7-呋喃骈香豆素型
角型：异补骨脂内酯型 7，8-呋喃骈香豆素型
3.吡喃香豆素类(线型和角型)：香豆素C-6或C-8异戊烯基与邻酚羟基环合而成2,2-二甲基-α-吡喃环结构，形成吡喃香豆素
线型： 6，7-吡喃骈香豆素型
角型： 7，8-吡喃骈香豆素型
4.其他香豆素类：指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。还包括二聚体和三聚体。C3、C4上常有取代基：苯基、羟基、异戊烯基等。（C3位电负性较高，易于烷基化）
（二）香豆素的化学性质
1.性状
1）游离状态：分子
2）成苷：
2.
香豆素→顺式邻羟基桂皮酸（不易游离存在，可逆反应），长时间加热后成反
：香豆素一般香豆素>7-甲氧基香豆素>7-羟基香豆素（伞形3.呈色反应
1）异羟肟酸铁反应（识别内酯）——红色
香豆素在碱性条件下开环，与盐酸羟胺缩合生成异羟肟酸，在酸性条件下，再与Fe3+络合显红。
反应&Emerson反应——判断C6是否被取代
——呈阳性
反应显蓝色；Emerson反应显红色
4. 香豆素类的提取：碱溶酸沉法
香豆素类的分离：柱色谱分离一般采用硅胶为吸附剂，洗脱系统为水-甲醇（正相色谱）
（三）香豆素的波谱学特性
1.紫外光谱——UV下显蓝色荧光。
1）C7位导入-OH——荧光增强
2
3
4
2.1H-NMR
1）C3，C6，C8的H在较高场；C4，C5，C7的H在较低场此处是H谱，不是C
的电负性
2）C3，C4未取代：C3，6.2d；C4，8.0d，偶合常数较大J34=9.5Hz（香豆素） C3，C4取代后呈单峰
鉴别：天然香豆素通常C3，C4通常没有取代（dd峰）
3）C7-OR取代：C3d，C6m，C8m
4）C5，C7二氧代：C6尖峰d，d, J=2Hz
5）C7-OR&C6: C5,7.2s; C8,6.8s
C7-OR&C8：C5,7.2d; C6,6.8d；J5，J6=9Hz
3.NOE效应
对分子中空间相距较近的两核之一进行照射，使之达到跃迁饱和状态，此时记录另一核的核磁共振峰，可发现较无此照射时，谱峰强度增强。
照射某个氢核，与其空间相近的氢核产生的NOE效应有时不是特别明显，或者相邻的氢核与其它氢信号有重叠现象，则可测试NOE差光谱。
NOE差光谱：计算机进行两谱相减，一样的峰型相减为0，不一样的会出现负谱，观察现象来判断两种结构中的哪一种。
4.13C-NMR
当-OR取代时，连接的碳+30ppm；邻位碳-13ppm；对位碳-8ppm
第六章黄酮类化合物
（一）定义
基本母核为2-苯基色原酮类化合物。书P133
<两个苯环A&B通过三个碳原子相互联结而成,C6-C3-C6>
（二）结构分类