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香豆素

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香豆素波谱解析

香豆素波谱解析

波谱解析的意义
波谱解析是一种通过分析物质与电磁辐射相互作用的规律，来获取物质结构信息的 方法。
对香豆素进行波谱解析，有助于深入了解其分子结构和性质，为进一步研究其生物 活性、药物作用机制等提供重要依据。
波谱解析还可以用于香豆素的合成、质量控制和鉴别等方面，对于保障药物安全和 促进相关产业的发展具有重要意义。
数据库建设
建立和完善香豆素类化合物波谱数据库，有助于快速检索和比对化 合物结构，促进相关领域的研究和应用。
跨学科合作
加强跨学科合作，将香豆素波谱解析与其他技术手段相结合，拓展 其在不同领域的应用范围。
THANK YOU
01
食品添加剂检测
通过香豆素波谱解析，可以检测食品中 添加的香豆素类化合物，确保食品的安 全性和合规性。
02
03
环境监测
在环境监测中，香豆素波谱解析可用 于检测污染物和有害化学物质，为环 境保护提供技术支持。
香豆素波谱解析的未来发展
新技术应用
随着科技的发展，未来将有更多新的波谱技术应用于香豆素类化合 物的解析，提高解析的准确性和效率。
信号检测
通过检测共振时产生的信号，可以获得与物质内部结构相 关的信息，如化学位移、耦合常数等。
香豆素的核磁共振波谱分析
化学位移
香豆素分子中的氢原子在磁场中的位置不同，会产生不同的化学位 移值，通过分析这些值可以确定香豆素分子中的官能团类型和结构。
自旋耦合
香豆素分子中的氢原子之间会产生自旋耦合现象，通过分析耦合常 数可以进一步解析香豆素分子的结构特征。
紫外光谱法是一种基于物质吸收紫外光的特性进行成分分析的方法。当物质吸收紫外光时，电子从基态跃迁至激发态，从而 产生特定的光谱。
紫外光谱的波长范围通常在190-400nm之间，不同物质在紫外区的吸收波长和强度各不相同，因此可以通过紫外光谱进行物 质的鉴别和含量测定。

第三章_香豆素

第三章_香豆素
碍内酯的恢复。
例：
OMe
MeO
OO O
1. OH 2. H +
OMe
MeO
COOH O
H O
异当归内酯
3-异戊烯酰4,6-二甲氧基 顺邻羟桂皮酸
第二节 香豆素类
由于碱的浓度不同，其反应产物也不同：
OMe
20%NaOH
OMe
COOH
O
O
顺式酸
O
OO
50%NaOH
构桔内酯 O
ponicitrin
（在C8取代基上有双键）
（一）核磁法鉴定香豆素结构的意义 结构新颖的香豆素化合物不仅为创制新药提
供了先导化合物，还为设计药效高、毒性低的理 想药物提供了独特的化学结构,而核磁谱提供的 信息是化合物结构鉴别的主要依据。
第二节 香豆素类
（二）香豆素1HNMR的谱学特征 1. 香豆素母核的1HNMR谱特征
5
4
6
4a
3
7
2
8a O O
11
本章内容
概述
第一节 苯丙酸类
第二节 香豆素类
第三节 木脂素类
精选2021版课件
12
黄香草木犀（Melilotus officinalis） 豆科，草木犀属；又名零陵香豆（tonka bean）
Coumarou Coumarin
精选2021版课件
13
第二节 香豆素类
一、香豆素的基本母核
香豆素（香豆精）是具有苯并-吡喃酮母核的一类化合物 的总称。环上常有-OH、OCH3、异戊烯基等取代基。
对羟基桂皮酸苷
精选2021版课件
6
概述
咖啡酸
对羟基桂皮酸 对羟基桂皮酸苷

香豆素

香豆素

香豆素的合成一．实验目的(1)了解香豆素的性质和用途；(2)掌握珀金反应原理及其实验方法；(3)巩固水蒸气蒸馏、重结晶等操作技术。

二．实验原理香豆素（coumarin),学名邻羟基桂酸内酯，又称香豆内酯，分子式为C9H602，相对分子质量146.15，其结构式为。

香豆素是一种具有黑香豆浓重香味及巧克力气息的白色晶体或结晶粉末，味苦，能升华。

熔点68〜701，沸点297〜299℃，不溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙醚和氯仿。

它是一种重要的香料，常用作定香剂，用于配制紫罗兰、薰衣草、兰花等香精，也用作饮料、食品、香烟、橡胶制品、塑料制品等的增香剂。

在电镀工业中用作光亮剂。

香豆素存在于许多植物中，天然黑香豆中含有1.5%以上，工业上利用珀金反应原理来制备。

芳香醛与脂肪酸酐在碱性催化剂作用下进行缩合，生成α、β-不饱和芳香酸的反应，称为铂金反应(Perkin Reaction ) 。

香豆素是以水杨醛和醋酸酐作原料，在弱碱（如醋酸钠、叔胺等）催化下经铂金反应、酸化及环化脱水而制得：反应中生成少量反式邻经基肉桂酸，不能进行内酯环化，而生成邻乙酰氧基肉桂酸副产物，反应式如下：三．主要试剂和仪器1.试剂水杨醛4.2g（3.8ml，0.034mol）；醋酸酐10.8g（10ml，0.104mol）；三乙胺3.0g(4ml,0.03mol);或无水醋酸钠3.0g（0.036mol）；无水氯化钙、沸石、碳酸氢钠、稀FeCl3溶液、活性炭。

2.仪器50ml圆底烧瓶、回流冷凝管（直行）、干燥管、250ml三口烧瓶、水汽发生装置、抽滤装置、电热套、75°弯管。

接引管、烧杯、250ml锥形瓶。

四．实验步骤1.回流反应在50mL圆底烧瓶中，依次加入1.9mL水杨醛、2mL三乙胺及5mL醋酸酐，投入2粒沸石，配置回流冷凝管，冷凝管上连接氯化钙干燥管，将混合物加热回流2h2.水蒸气蒸馏回流结束后，将反应混合物趁热转入盛有40 mL水的250 mL 三口烧瓶中，用少量热水冲洗反应瓶，以使反应物全部转入三口烧瓶中。

香豆素结构类型.

香豆素结构类型.
香豆素结构类型
通常将香豆素分为四类： ㈠简单香豆素类
㈡呋喃香豆素类(线型和角型)
㈢吡喃香豆素类(线型和角型)
㈣其他香豆素类
（一）简单香豆素类
只有苯环上有取代基的香豆素。
取代基：
6 5 4 3 2 8
羟基、烷氧基、苯基、异戊 烯基等。
O
HO
7
O
1
7-羟基香豆素
由于绝大多数香豆素在 C7 位都有含氧官能团（ -OH ）存 在，因此， 7- 羟香豆素可以认 为是香豆素类成分的母体。
O
补骨酯内酯
O
O
角型—由C8-异戊烯基与C7- 羟基成环，三个环 处在一折角线上。
O
O
O
白芷内酯
（三）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。这一类天然产物并不多见。
属此类型的香豆素化合物
O
O O O
O
O
花椒内酯
邪蒿内酯
少数为5,6-吡喃骈香豆素，如：
O O
O MeO O O
O
O
别美花椒内酯
dipetalolactone
（四）异香豆素类
指1位为酮羰基，2位为氧原子的香豆 素类。如异香豆素类。
（五）双香豆素类（香豆素的二聚体）
如：属此类型的香豆素化合物
O OMe
MeO
O
O
MeO O O
7-甲氧基香豆素 ( herniarin )
(glc)
HO
当归内酯 (angelicone)
O
HO
O
七叶内酯（七叶苷）
（二）呋喃香豆素类

香豆素简介

香豆素简介
香豆素简介
主讲人--丁耀
香豆素的简介

香豆素 称氧杂萘邻酮。不溶于水，较易 溶于热水。香豆素是一个重要的香料，天然存在于黑香豆、 香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中。香豆素的衍生物有些存在 于自然界，有些则可通过合成方法制得。有的游离存在， 有的与葡萄糖结合在一起，其中不少具有重要经济价值， 例如双香豆素，过去由甜苜蓿植物腐败析出，现在可用人 工合成，用作抗凝血剂。
香豆素ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ发现

香豆素是天然产物中一类重要化合物，1820年Vogel从黄香 草木犀中分离得到第一个香豆素至今已有190多年的时间。 香豆素类化合物由于具有多种生物活性而引起了天然药物 化学家的极大兴趣，已从自然界分离得到大量的香豆素类 化合物，并在此基础上通过结构修饰和全合成方法得到很 多活性香豆素类化合物，其中一些作为药物已在临床使用 多年。
香豆素类药物
香豆素类药物如补骨脂素①可以抑制H9淋巴细胞中HIV-1的复 制。佛手内酯②也有很强的抗艾滋病的活性。
①
②
香豆素的合成

Perkin反应是合成香豆素的经典方法之一，以邻羟基苯酮、 苯醛或苯酯作原料，并以反应碱的相应酸酐作催化剂，在 醋酸钠或者醋酸钾等碱存在的条件下反应

香豆素

香豆素

香豆素概况香豆素，又称双呋喃环和氧杂萘邻酮，英文名称为coumarin。

香豆素是一个重要的香料，天然存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中。

香豆素的衍生物有些存在于自然界，有些则可通过合成方法制得；有的游离存在，有的与葡萄糖结合在一起，其中不少具有重要经济价值，例如双香豆素，过去由甜苜蓿植物腐败析出，现在可用人工合成，用作抗凝血剂。

理化指标分子式：C9H6O2。

分子量：146.15。

外观：白色晶体。

CAS号: 91-64-5。

熔点69℃。

沸点：297~299℃。

溶解性：溶于乙醇、氯仿、乙醚，不溶于水，较易溶于热水。

显色反应：1.异羟肟酸铁反应碱性条件下，香豆素内酯可开环，与盐酸羟肟缩合成异羟肟酸，然后在酸性条件下与三价铁离子络合呈红色。

2.三氯化铁反应含有酚羟基的香豆素可与三氯化铁试剂产生颜色反应。

3.GIBBS反应2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺，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.EMERSON反应氨基安替比林和铁氰化钾，可与酚羟基对位活泼氢生成红色缩合物。

3、4都要求香豆素分子中必须有游离的酚羟基，且酚羟基对位没有取代基时才呈阳性反应。

制备香豆素是利用Perkin W反应制取的。

水杨醛和乙酸酐在乙酸钠的作用下，一步就得到香豆素，它是香豆酸的内酯（见图）要注意这个内酯是由顺型香豆酸得到的，一般在Perkin W反应中，产物中两个大的基团（HOC6H4-，-COOH）总是处于反式的，但是反型不能产生内酯，因此环内酯的形成可能是促使产生顺型异构体的一个原因，事实上此反应中也得到少量反型香豆酸，不能形成内酯。

香豆素类药物概况香豆素类药物是一类口服抗凝药物。

它们的共同结构是4-羟基香豆素。

同时，双香豆素还可以用于对付鼠害。

当初人们在牧场牲畜因抗凝作用导致内出血致死的过程中发现的双香豆素，意识到了这一类物质的抗凝作用，引起了之后对香豆素类药物的研究和合成，从而为医学界提供了多一种重要的凝血药物。

第七章 第一节 认识香豆素


二、理化性质
（二）溶解性
香豆素苷 ：亲水性，易溶于水、甲醇、乙醇，难 溶于：苯、乙醚、三氯甲烷等极性小 的有机溶剂。 游离香豆素：亲脂性，易溶于：甲醇、乙醇、三 氯甲烷、乙醚、苯等有机溶剂，也溶 10 于沸水。难溶于：冷水
10
第一节 认识香豆素
二、理化性质
（三）内酯的性质 分子中有内酯环，在稀碱中能水解开环，生成易溶于 水的顺式邻羟基桂皮酸盐，酸化后又可环合生成原来的香 豆素而沉淀析出。故香豆素类成分易溶于碱水而难溶于酸 水，可采用碱溶酸沉法提取香豆素类化合物。
二、理化性质
（四）荧光性
羟基香豆素在紫外光下大多显蓝色或
蓝绿色荧光
香豆素类成分的荧光性强弱还与羟基
数目及所处位置有关。 C7-羟基香豆素有强 13
烈的蓝色荧光。
13
第一节 认识香豆素
三、检识反应
（一）异羟肟酸铁反应（内酯的颜色反应）
1mol/L盐酸羟胺甲醇液 异羟肟酸 OHˉ
供试液
1％三氯化铁溶液 H+
6 7 8
顺式邻羟基桂皮酸
3
香豆素
第一节 认识香豆素
Байду номын сангаас
一、结构与分类
2.结构类型：
（1）简单香豆素类
（2）呋喃香豆素类 （3）吡喃香豆素类 （4）其他香豆素类
4
4
第一节 认识香豆素
简单香豆素类
特点： 只有苯环上有取代基的香豆素，大 多在7-位有含氧基存在。
HO
HO O O
5
HO
O
O
7-羟基香豆素
七叶内酯
5
第一节 认识香豆素
呋喃香豆素类
线型呋喃香豆素类 角型呋喃香豆素类

香豆素类化合物

C5-H ~7.2 s 有远程偶合 C8-H ~6.7 s
四、香豆素的波谱学特性
（四）13C-NMR 香豆素母核上9个碳原子的化学位移值如下:
当-OR取代时： 连接的碳—— +30ppm 邻位碳—— -13ppm 对位碳—— -8 ppm
四、香豆素的波谱学特性
（五）质谱 香豆素类化合物有如下特点： 1.有强的分子离子峰； 2. 基峰是失去CO的苯骈呋喃离子；
母核上
有含氧取代时：
最大吸收向红位移。.
四、香豆素的波谱学特性
（二）红外光谱
3025 ～ 3175 cm-1—— C-H 伸缩振动
1700 ～ 1750 cm-1—— 羰基伸缩振动
1500 ～ 1600 cm-1—— 芳环吸收 1600 ～ 1650 cm-1—— 出现1-3个较强峰
四、香豆素的波谱学特性
二、香豆素的化学性质
O OH O 4' 3' OCOR1 OCOR2 OH O O OH 1. 5%KOH 2. H+ O O O
H OCOR 2
O OH
O
COO H
-
酯基消除 异构化的醇
H O OH OH O O
二、香豆素的化学性质 2.醚化 碱水解的同时加入碘甲烷（MeI）或硫酸 二甲酯（Me2SO4）等甲基化试剂使水解生成的酚 羟基醚化，阻碍内酯恢复，生成邻甲氧基桂皮酸 衍生物。
四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR
当C5 , C7二氧代： C6-H d, J=2 Hz C8-H d, J=2 Hz C6-H C8-H 尖峰
区别
与C4-H有远程偶合
四、香豆素的波谱学特性
（三）1H-NMR 当C7-OR、C8或C6烷基取代时：

香豆素

香豆素，又名香豆精，1，2-苯并吡喃酮，结构上为顺式邻羟基肉桂酸(苦马酸)的内酯，白色斜方晶体或结晶粉末，存在于许多天然植物中。

它最早是1820年从香豆的种子中发现的，也含于薰衣草、桂皮的精油中。

香豆素具有甜味且有香茅草的香气，是重要的香料，常用作定香剂，可用于配制香水、花露水香精等，也可用于一些橡胶制品和塑料制品，其衍生物还可用作农药、杀鼠剂、医药等。

由于天然植物中香豆素含量很少，因而大量的是通过合成得到的。

1868年，Perkin用邻羟基苯甲醛(水杨醛)与醋酸酐、醋酸钾一起加热制得，称为Perkin合成法。

用水杨酸和丙二酸酯在有机碱的催化下，可在较低的温度合成香豆素的衍生物。

这种合成方法称为Knoevenagel合成法，是对Perkin反应的一种改变，即让水杨醛与丙二酸酯在六氢吡啶的催化下缩合成香豆素一3一甲酸乙酯，后者加碱水解，此时酯基和内酯均被水解，然后经酸化再次闭环形成内酯，即为香豆素一3一羧酸。

香豆素-3-羧酸
英文名Coumarin-3-carboxylic acid
别名2-Oxo-2H-1-benzopyran-3-carboxylic acid
产品名称香豆素-3-羧酸
分子结构
分子式C10H6O4
分子量190.15
CAS 登录号531-81-7
EINECS 登录号208-518-0
熔点190-193 ºC
水溶性13 G/L (37 ºC)
危险品标志
T 说明危险类别码R25 说明
安全说明S28A;S45 说明危险品运输编号UN 2811。

中药化学第五章第三、四节

HO O O
EtOAc层 无水硫酸钠干燥 减压蒸干 残留物
HO HO O
甲醇－水重结晶 黄色针晶 （七叶内酯） O 秦皮素
（二）色谱检识
硅胶TLC
游离香豆素 环己烷（石油醚）-乙酸乙（5:1~1:1）、 氯仿-丙酮（9:1~5:1）等必要时混一定比 例的甲酸或醋酸。 不同比例的氯仿-甲醇－水（下层） EtOAc－2N NH4OH (1:1) 、 EtOAc－H20 、
佛手内酯
二元醇
三．提取和分离
（一）提取 1、蒸馏法（小分子游离香豆素）
水蒸气蒸馏 乙醚提 回收溶剂
原料
或分馏
馏出液
O
乙醚液
析晶
香豆素（粗晶）
例：
真空蒸馏
OH OMe
OHC MeO O O
210℃
O O
香独活内酯
（白芷）
白芷内酯醛
（降解产物，非新成分）
（4）H2O2氧化
C2’及C3’未取代香豆素，用H2O2在碱性条件下可 氧化破裂成2，3－呋喃二羧酸。
CH2OH COCH3 HO O
O O OH
CH2C O O CCH3
O
O
亮菌甲素
(＋)calanolide A
茵陈内酯
O
O
OH
OH
OH HO
O
MeO
HO O O
O
O
双七叶内酯
螃蜞菊内酯
5. 取代基及命名
（1）取代基
常见的取代基为羟基、甲氧基、异戊烯基（及其 含氧衍生物）、糖基和苯基等。
（2）系统命名
3025～3175 cm－1
2～3个弱或中等的吸收峰（C－H）
2．UV 香豆素母核 274nm (logε4.03) 高 苯环 311nm (logε3.72) 低 α－吡喃酮环 烷基取代对此二峰位移影响不大。 含氧取代则引起此二峰红移， 如： 7－位含氧取代(7－羟基，7－甲氧基，7－β－D－glc) 217nm 强吸收峰 315～325nm 加碱显著红移，吸收度 增强（7－OH取代，加 NaOAc红移50nm） 弱吸收峰 255nm
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香豆素有什么生物活性, 你认为哪些生物活性比性
(一)植物生长调节作用
低浓度的香豆素可以刺激植物发芽和生 长，高浓度时则抑制发芽和生长。
(二)光敏作用
许多香豆素具有光敏作用。呋喃香豆素外 涂或内服后经日光照射可引起皮肤色素沉着， 所以补骨脂内酯可用于治疗白斑病，8-甲氧 基或5-甲氧基的补骨脂内酯的作用更强。
(三)抗菌、抗病毒作用
中药秦皮治痢疾的有效成分是七叶 内酯及其苷。从微生物中获得的抗生素 novobiocin和coumerungin都具有香豆 素结构。蛇床子和毛当归跟中的奥斯脑 （osthole）可抑制乙型肝炎表面抗原 （HBsAg），机制是增加乙型肝炎表面 抗原的糖基化和在体外抑制乙型肝炎病 毒的分泌。
（四）平滑肌松弛作用
伞形科植物中许多香豆素有血管扩张 作用，早年发现凯刺（Ammi visnage） 中获得的色原酮凯林（khellin）可用作 冠状动脉扩张剂。后来发现的7,8-吡喃 香豆素，也都具有冠状动脉扩张作用。 茵陈蒿中的滨蒿内酯，具有松弛平滑肌， 解痉利胆作用。
（五）抗凝血作用
二分子4-羟香豆素和一分子甲醛缩合而成 的双香豆素，存在于腐败的牧草中，牛羊食 用后可因出血而致死。双香豆素的某些类似 物，是临床实用的一类抗凝血药物，用以防 止血栓形成。海棠果内酯有很强的抗凝血作 用。香豆素的抗凝血作用可为维生素k所对抗。 香豆素在人体内吸收快而作用缓慢，长期应 用要防止其积聚，应注意凝血时间的测定。
（六）肝毒性
某些香豆素可能对肝有一定的毒性， 必须引起注意。黄曲霉素在极低浓度就 能引起动物肝的损害并导致癌变。其中 以aflatoxinB1毒性最高，结构中的呋喃 环上的双键和不饱和内酯环是毒性的必 要部分，饱和双键和打开内酯环可适度 性大大降低。
特殊生物活性
天然的四环香豆素衍生物 （calanolide） 和ino- phyllum香豆素HIV-1 RT具有高度特异 性，calanolide A 是目前抗AIDS研究的热点 先导物，美国正在试用于临床研究，并且有 可能成为治疗AIDS的新一代非核苷酸类药物； 从阿魏Ferula分离出的一些香豆素通过阻止 细胞浆的释放功能而抵抗HIV病毒。