天然产物化学
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引言概述:天然产物化学是研究天然物质的组成、结构、性质、合成和生物活性的学科领域。
天然产物是指在自然界中存在的物质,它们具有多种生物活性,并且在药物、食品、化妆品等领域具有广泛的应用。
天然产物化学研究的目的是了解和利用这些物质,从而发展出更好的药物和其他生物活性化合物。
本文将从五个大点出发,分别介绍天然产物化学的相关概念、结构与性质、合成方法、生物活性以及在药物和化妆品中的应用。
正文内容:一、天然产物化学的概念和背景1. 天然产物的定义和分类- 天然产物是指存在于自然界中的有机或无机物质,包括植物、动物和微生物等生物体内产生的化合物。
- 天然产物可以根据来源和化学结构进行分类,常见的包括植物次生代谢产物、动物来源化合物和微生物来源化合物等。
2. 天然产物化学的重要性- 天然产物在药物研究和开发中具有重要的地位,许多药物的母体结构来自于天然产物,如阿司匹林等。
- 天然产物化学的研究可以揭示天然产物的结构与性质之间的关系,为药物和其他生物活性化合物的设计和合成提供指导。
二、天然产物的结构与性质1. 天然产物的结构- 天然产物的结构多样,包括多糖、生物碱、甾体、萜类化合物等。
- 天然产物的结构决定了它们的物理化学性质和生物活性。
2. 天然产物的性质- 天然产物具有多种生物活性,如抗菌、抗氧化、抗肿瘤等。
- 天然产物还具有天然的来源、低毒性和环境友好等特点。
三、天然产物化合物的合成方法1. 生物合成法- 生物合成法利用生物体内的天然酶系统来合成复杂的有机分子,如植物次生代谢产物的生物合成。
- 生物合成法的优点包括体系简单、产物多样性等。
2. 化学合成法- 化学合成法通过有机合成反应来合成复杂的天然产物化合物,如经典的金属催化反应、串联反应等。
- 化学合成法的优点是反应条件可控、产物结构可调。
四、天然产物的生物活性1. 抗菌活性- 天然产物中的一些化合物具有抑制细菌生长的功能,如β-半乳糖苷酶抑制剂。
- 抗菌活性的研究为抗生素的设计和开发提供了重要的参考。
天然产物化学课件全套PDF天然产物化学是一门研究自然界中有机化合物的来源、结构、性质、提取、分离、鉴定和应用的科学。
本课件全套PDF旨在为读者提供全面、系统的天然产物化学知识,使读者能够深入理解天然产物化学的基本原理和实际应用。
第一部分:引言天然产物化学是化学的一个重要分支,涉及天然有机化合物的提取、分离、鉴定和应用。
自然界中存在着丰富的有机化合物,其中许多具有独特的生物活性和药理作用。
因此,天然产物化学在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。
第二部分:天然产物的来源和分类1. 来源天然产物主要来源于植物、动物和微生物。
植物是自然界中最丰富的天然产物来源,其中包括了草本植物、灌木、树木等。
动物来源的天然产物包括海洋生物、昆虫、哺乳动物等。
微生物包括真菌、细菌等。
2. 分类天然产物可以根据其化学结构和生物活性进行分类。
化学结构分类包括糖类、脂类、蛋白质、核酸、生物碱、酚类等。
生物活性分类包括抗生素、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等。
第三部分:天然产物的提取和分离1. 提取提取是天然产物化学研究的基础步骤,目的是从天然原料中提取出目标化合物。
常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取、微波提取等。
2. 分离分离是将提取液中的目标化合物与其他杂质分离开来的过程。
常用的分离方法包括柱层析、薄层色谱、高效液相色谱等。
第四部分:天然产物的鉴定鉴定是对分离得到的化合物进行结构分析和生物活性测试的过程。
常用的鉴定方法包括质谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱等。
第五部分:天然产物的应用天然产物在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。
例如,许多抗生素、抗肿瘤药物、抗炎药物都是从天然产物中提取得到的。
此外,天然产物还可以用于食品添加剂、化妆品等方面。
第六部分:展望随着科学技术的不断发展,天然产物化学的研究将更加深入和广泛。
未来,天然产物化学的研究将更加注重于化合物的生物活性、作用机制和应用前景。
同时,新技术、新方法的应用也将为天然产物化学研究带来更多的机遇和挑战。
天然产物化学第一章第一章概论概论第二章第二章研究目的与步骤研究目的与步骤第三章第三章成分预试方法成分预试方法第四章第四章成分提取成分提取第五章第五章成分分离成分分离第六章第六章化学成分鉴定化学成分鉴定第七章第七章各论各论天然产物化学一一..天然产物化学的产生天然产物化学的产生天然产物的化学成为一门学科起始于己于天然产物的化学成为一门学科起始于己于1919世纪是从对鸦片中世纪是从对鸦片中的镇痛成分吗啡与金鸡钠树皮中的抗疟疾成分奎宁开始。
现已成为有机的镇痛成分吗啡与金鸡钠树皮中的抗疟疾成分奎宁开始。
现已成为有机化学的重要分枝。
化学的重要分枝。
二二..天然产物化学的定义天然产物化学的定义天然产物化学是运用近代科学技术和方法来研究动物、植物、昆天然产物化学是运用近代科学技术和方法来研究动物、植物、昆虫、海洋生物及微生物代谢产物化学成分的学科它甚至包括人虫、海洋生物及微生物代谢产物化学成分的学科它甚至包括人与动物体内许多源源性成分的化学研究因此它是在分子水平与动物体内许多源源性成分的化学研究因此它是在分子水平上研究自然奥秘的学科。
上研究自然奥秘的学科。
三三天然产物化学的研究范畴天然产物化学的研究范畴天然产物研究主要仍是提取与结构阐明两大范围天然产物研究主要仍是提取与结构阐明两大范围但近年来已但近年来已深入到有机合成、半合成及结构改造方面。
所研究的天然产物一深入到有机合成、半合成及结构改造方面。
所研究的天然产物一般包括分子量一千以下或一千左右的化合物。
般包括分子量一千以下或一千左右的化合物。
四四我国发展状况我国发展状况创立于二十年代基本达到或接近国际上同类水平面临任务繁创立于二十年代基本达到或接近国际上同类水平面临任务繁重。
重。
五天然产物化学研究的意义五天然产物化学研究的意义新技术在天然产物化学的应用使从事天然产物的研究领域不仅新技术在天然产物化学的应用使从事天然产物的研究领域不仅涉及动植物的微量活性成分而且涉及海洋生物、昆虫及其它各种生涉及动植物的微量活性成分而且涉及海洋生物、昆虫及其它各种生物的微量成分化学。
(广石化版本)第一章1、天然产物化学的定义天然产物化学是以各类生物为研究对象,以有机化学为基础,以化学和物理方法为手段,研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学,是生物资源开发利用的基础研究。
目的是希望从中获得医治严重危害人类健康疾病的防治药物、医用及农用抗菌素、开发高效低毒农药以及植物生长激素和其他具有经济价值的物质。
2、从天然产物中开发新药物的思路在天然产物中寻找有生理活性的化合物,从中筛选生理活性强的、有典型结构的化合物作为模型,并依此模型通过结构改造合成出具有更好效果的药物或农药,这是医药研究和农药开发的常规思路之一,商业上已取得很大成功。
第二章1、提取天然产物的常用方法(填空题)用溶剂提取植物有效成分时,常用浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法和连续回流提取法等。
2、天然产物提取的新方法、新技术为了提高天然产物化学成分的提取效率,目前人们又提出了一些新的方法以加强溶剂提取率,这些新的方法有植物细胞膜真空破碎法,酶浸渍提取法,超声波强化提取法,微波加热提取法,超临界流体提取法等。
3、天然产物化学成分的一般鉴定方法(1)已知化合物鉴定的一般程序①测定样品的熔点,与已知品的文献值对照,比较是否一致或接近。
②测样品与标准品的混熔点,所测熔点值不下降。
③将样品与标准品共薄层色谱或纸色谱,比较其R f值是否一致。
④测样品的红外光谱图,与标准品的红外光谱图或标准谱图进行比较,是否完全一致。
(2)未知化合物的结构测定方法①测定样品的物理常数,如熔点或沸点。
②进行检识反应。
③分子式的测定。
④结构分析。
⑤结构验证。
习题:两相溶剂萃取法的原理是利用混合物中各成分在两相溶剂中的(B)A、密度不同B、分配系数不同C、萃取常数不同D、介电常数不同采用铅盐沉淀分离化学成分时常用的脱铅方法是(A)A、硫化氢B、石灰水C、雷氏盐D、氯化钠化合物进行反相分配柱色谱时的结果是(A)A、极性大的先流出B、极性小的先流出C、熔点低的先流出D、熔点高的先流出天然药物水提取液中,有效成分是多糖,欲除去无机盐,采用(A)A、透析法B、盐析法C、蒸馏法D、过滤法在硅胶柱色谱中(正相)下列哪一种溶剂的洗脱能力最强(D)A、石油醚B、乙醚C、乙酸乙酯D、甲醇测定一个化合物分子量最有效的实验仪器是(C)A、元素分析仪B、核磁共振仪C、质谱仪D、红外光谱仪弱极性大孔吸附树脂适用于从下列何种溶液中分离低极性化合物(A)A、水B、氯仿C、稀醇D、95%乙醇溶剂提取的方法有哪些?它们都适合哪些溶剂的提取?①浸渍法:水或稀醇为溶剂。
天然产物:天然产物是指动物、植物提取物或昆虫、海洋生物和微生物体内的组成成分或其代谢产物以及人和动物体内许许多多内源性的化学成分统称作天然产物,其中主要包括蛋白质、多肽、氨基酸、核酸、各种酶类、单糖、寡糖、多糖、糖蛋白、树脂、胶体物、木质素、维生素、脂肪、油脂、蜡、生物碱、挥发油、黄酮、糖苷类、萜类、苯丙素类、有机酸、酚类、醌类、内酯、甾体化合物、鞣酸类、抗生素类等天然存在的化学成分。
天然产物化学:《天然产物化学》是2010年04月化学工业出版社出版的图书,作者是刘湘、汪秋安。
该书概述了天然产物化学的研究内容及其研究开发意义,介绍了天然产物的提取分离与结构鉴定的一般方法,对各类天然产物的结构特征、理化性质、提取分离、结构鉴定以及生理活性进行了系统讨论。
《天然产物化学》是2015年化学工业出版社出版的图书,作者是张玉军、刘星。
内容简介:《天然产物化学》根据编者多年的工作积累并参考国内外有关文献资料编写而成,第1章介绍了天然产物的提取与分离的一般方法,其后各章对各类天然产物的结构特征、理化性质、提取、分离、鉴定方法、生理活性及应用进行了比较系统的论述,最后一章介绍了部分代表性天然产物的化学合成与化学修饰。
《天然产物化学》可用作化学、应用化学、化学工程与工艺、制药工程、生物工程、生物技术、食品营养与卫生、食品安全和食品科学与工程等专业高年级本科生和研究生的教材,也可供从事医药、农药、粮油食品等方面的科学研究、技术开发和生产的工作者参考。
目录:绪论0.1天然产物化学的含义及研究内容0.2天然产物研究的发展史0.3研究天然产物化学的意义0.4研究天然产物的一般方法和程序0.5天然产物研究发展的趋势第1章天然产物的提取与分离1.1概述1.2天然产物的提取方法1.2.1蒸馏法1.2.2溶剂提取法1.3分离方法1.3.1萃取法1.3.2沉淀分离法1.3.3结晶与重结晶1.3.4色谱分离方法1.3.5分子蒸馏第2章天然维生素2.1概述2.2维生素的来源2.3维生素的分类与命名2.3.1维生素的分类2.3.2维生素的命名2.4维生素的结构和功能2.4.1脂溶性维生素2.4.2水溶性维生素2.5部分维生素的提取与生产2.5.1天然维生素E的提取2.5.2维生素C的生产第3章油脂和磷脂3.1油脂3.1.1油脂简介3.1.2油脂的结构与性质3.1.3油脂的提取与分离3.1.4脂类的波谱特征3.1.5油脂的生物活性3.1.6油脂的综合利用3.2磷脂3.2.1磷脂简介3.2.2磷脂的结构与命名3.2.3磷脂的物理化学性质3.2.4磷脂制取第4章生物碱4.1概述4.2生物碱的化学结构与命名4.2.1各类生物碱的化学结构4.2.2生物碱的命名4.3生物碱的性质与鉴别4.3.1生物碱的性质4.3.2生物碱的鉴别4.4生物碱的提取与分离4.4.1总生物碱的提取4.4.2生物碱的分离4.5生物碱的鉴定与谱学特征分析4.5.1理化鉴定4.5.2色谱鉴定4.5.3生物碱的谱学特征分析4.6生物碱的提取实例4.6.1长春碱与长春新碱4.6.2延胡索乙素4.7代表性的生物碱4.7.1吗啡4.7.2奎宁4.7.3秋水仙碱4.7.4石杉碱甲4.7.5莨菪碱和阿托品4.7.6一叶萩碱第5章氨基酸、多肽、蛋白质和核酸5.1氨基酸5.1.1氨基酸的结构、命名和分类5.1.2氨基酸的理化性质5.1.3氨基酸的分离分析5.1.4氨基酸的波谱特征5.1.5氨基酸的分离提取方法5.1.6氨基酸总量测定5.2多肽5.2.1多肽的组成和命名5.2.2多肽结构的测定5.2.3多肽的合成和生物活性5.3蛋白质5.3.1蛋白质的分类5.3.2蛋白质的结构5.3.3蛋白质的性质5.3.4蛋白质含量的测定5.3.5蛋白质的提取分离5.3.6酶5.4核酸5.4.1核酸的组成5.4.2核酸的理化性质第6章黄酮类化合物6.1概述6.2黄酮类化合物的结构与性质6.2.1黄酮类化合物的结构6.2.2黄酮类化合物的性质6.3黄酮类化合物的提取与分离纯化方法6.3.1黄酮类化合物的提取方法6.3.2黄酮类化合物的分离纯化方法6.4黄酮类化合物的用途6.4.1天然甜味剂6.4.2天然抗氧化剂6.4.3保健食品6.4.4化妆品中的应用6.4.5天然色素6.4.6药品中的应用6.5大豆异黄酮6.5.1大豆异黄酮简介6.5.2大豆异黄酮的结构与性质6.5.3大豆异黄酮的提取分离方法6.5.4大豆异黄酮的用途第7章糖类化合物7.1概述7.2糖的分类7.2.1单糖7.2.2低聚糖7.2.3多糖7.3糖链的结构7.3.1糖残基种类和分子比例的确定7.3.2单糖间的连接位置7.3.3单糖在糖链中的排列顺序7.3.4苷键构型的测定7.3.5多糖的分子大小7.4糖链的降解7.4.1酸催化水解7.4.2酶催化水解7.4.3其他降解方法7.5糖的功能及应用7.5.1重要单糖及应用7.5.2低聚糖的生理活性及应用7.5.3多糖的生物活性及应用第8章甾体类化合物8.1概述8.2甾体化合物的结构、命名与理化特性8.2.1甾体化合物的结构与命名8.2.2甾体化合物的理化特性8.3各类甾体化合物8.3.1甾醇8.3.2甾体生物碱8.3.3甾体激素8.3.4胆汁酸8.3.5C21甾体类化合物8.3.6甾体皂苷第9章萜类化合物9.1概述9.2萜类化合物的结构与命名9.2.1单萜9.2.2倍半萜9.2.3二萜9.2.4二倍半萜、三萜和多萜化合物9.3萜类化合物的物理和化学性质9.3.1萜类化合物的物理性质9.3.2萜类化合物的化学性质9.4萜类化合物的提取分离9.4.1单萜化合物的提取与分离9.4.2倍半萜化合物的分离9.4.3二萜类化合物的分离9.5萜类化合物的成分分析和结构鉴定9.5.1植物精油的成分分析与含量测定9.5.2萜类化合物的结构鉴定9.5.3结构鉴定实例——青蒿素的结构鉴定9.6萜类化合物的提取工艺实例9.6.1薄荷油提取工艺9.6.2鄂北贝母中对应贝壳杉烷型二萜的提取与分离第10章苷类化合物10.1苷类化合物概述10.2苷的分类10.2.1按苷元化学结构分类10.2.2按苷在植物体内的存在状况分类10.2.3按端基碳的构型分类10.2.4按苷元的不同分类10.2.5按成苷键的原子(苷原子)分类10.3氰苷类化合物10.3.1氰苷类的结构类型10.3.2氰苷类的性质10.3.3鉴定反应10.3.4分离和纯化10.4强心苷10.4.1强心苷概述10.4.2强心苷的结构10.4.3强心苷的性质10.4.4强心苷的检测10.4.5强心苷的提取与分离10.4.6强心苷示例——毛花洋地黄强心苷105皂苷10.5.1皂苷的结构10.5.2皂苷的分离10.5.3皂苷的鉴定第11章香豆素11.1概述11.2香豆素的结构类型11.2.1与芳香环相连的C5基团11.2.2与酚性氧原子相连的C5基团11.2.3与碳及氧原子相连的C5基团11.2.4与侧链氧原子相连的各种酯11.3香豆素的分类和命名11.3.1简单香豆素类11.3.2呋喃香豆素类11.3.3吡喃香豆素类11.3.4其他香豆素11.4香豆素的理化性质11.4.1性状11.4.2溶解性11.4.3碱水解反应(内酯性质)11.4.4呈色反应11.4.5香豆素的合成方法11.5香豆素的提取与分离11.5.1香豆素的提取11.5.2香豆素成分的分离11.6香豆素的波谱学特征11.6.1紫外光谱11.6.2红外光谱11.6.3核磁共振谱11.6.4质谱第12章芳香族酸酚性化合物12.1概述12.2芳香族酸酚性化合物结构类型12.2.1苯及苯酚类衍生物12.2.2苯环二元酚类12.2.3间苯三酚类12.2.4萘环衍生物12.2.5连苯三酚类12.2.6二苯烯类及其有关化合物12.2.7蒽菲类衍生物12.2.8地衣酚类12.2.9大麻酚类12.2.10苯丙酸类12.2.11其他复杂类型的化合物12.3芳香族酸酚类化合物的生理作用12.4结构测定方法第13章天然产物的化学合成与装饰13.1概述13.2紫杉醇的合成13.2.1紫杉醇的半合成13.2.2紫杉醇的全合成13.3奎宁类生物碱13.4鬼臼毒素的合成13.5石杉碱甲的合成13.6土荆皮乙酸的合成。
天然产物:专指由动物、植物及海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代谢产物及生物体内的生理活性化合物。
天然产物化学:以各类生物为研究对象,研究生物样品中二次代谢产物的提取分离、理化性质、结构表征、生物活性、生物合成途径,化学合成与结构改造的一门学科,是生物资源开发利用的基础。
先导化合物:是指具有特征结构和生理活性可通过结构改造优化其生理活性的化合物。
二次代谢产物的生物合成途径:莽草酸途径、β-多酮途径、甲羟戊酸途径、氨基酸途径、混合途径(复杂的化合物)。
吸附色谱法常选用的吸附剂有硅胶、氧化铝、活性碳、硅藻土等。
聚酰胺吸附色谱法的原理为通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基,或以酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。
适用于分离酚类、羧酸类和醌类等。
常用溶剂的亲水性或亲脂性的强弱顺序如何排列?哪些与水混溶?哪些与水不混溶?答:石油醚>苯>氯仿>乙醚>醋酸乙酯>正丁醇>丙酮>乙醇>甲醇>水。
一般定性实验可初步验证有无下述各类物质:生物碱:碘化铋钾与生物碱试剂显棕黄色或橘红色沉淀。
黄酮:将乙醇液加镁粉,滴入浓盐酸后振荡泡沫成桃红色,或与1%ALCl3乙醇液成有色荧光。
皂苷、强心苷、甾体:在乙酐溶液中与浓硫酸反应呈红紫色,皂苷水液振荡时产生大量泡沫。
氨基酸和肽:与茚三酮反应呈蓝紫色。
蛋白质:双缩脲反应显紫红色。
有机酸:与溴酚蓝反应呈黄色。
酚类:与FeCl3反应紫色、蓝色。
糖和苷:与菲林试剂作用有砖红色沉淀。
色谱分离方法:利用混合物中各成分在不同的两相中吸附、分配及其亲和力的差异而达到相互分离的方法。
凝胶色谱:凝胶色谱相当于分子筛的作用。
凝胶颗粒中有许多网眼,色谱过程中,小分子化合物可进入网眼;大分子化合物被阻滞在颗粒外,不能进入网孔,所受阻力小,移动速度快,随洗脱液先流出柱外;小分子进入凝胶颗粒内部,受阻力大,移动速度慢,后流出柱外。
天然产物化学1、天然产物是指由动物、植物及海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代谢产物及生物体内源性生理活性化合物。
广义:所有在自然界存在的物质。
狭义:在自然界的生物体内存在或代谢产生的有机物2、天然产物化学(Natural Products Chemisty)是以各类生物为研究对象,以有机化学为基础,以化学和物理方法为手段,研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学,是生物资源开发利用的基础研究。
3、天然产物化学研究的内容:提取:从自然界的生命体中提取生命有效成分、分离、提纯结构阐明:用各种化学及仪器方法测定有效成分的化学结构功能:结合结构与天然产物的性能比较,得出其生理功能合成:用有机合成手段合成该结构的化合物生源:了解、探讨该物质的生物来源,即原料来源应用:将该物质应用到所需领域中去4、先导化合物(Lead compound):是指具有特征结构和生理活性并可通过结构发放造优化其生理活性的化合物。
1、植物组织培养概念(狭义)指用植物各部分组织,如形成层。
薄壁组织。
叶肉组织。
胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
5、溶剂提取的方法以及适合那些溶剂的提取浸渍法:水或稀醇, 渗漉法:稀乙醇或水, 煎煮法:水, 回流提取法:有机溶剂连续回流提取法:有机溶剂6、聚酰胺吸附能力与哪些因素有关① 形成氢键的基团数目越多,则吸附能力越强。
② 成键位置对吸附力也有影响。
易形成分子内氢键者,其在聚酰胺上的吸附即相应减弱。
③分子中芳香化程度高者,则吸附性增强;反之,则减弱。
与溶剂也有关系:一般在水中吸附能力最强,碱性溶剂中最弱7、对天然产物化学成分进行结构测定前,如何检查其纯度1)性状观察:观察外观颜色是否均一,晶形是否一致2)物理常数测定:熔点(熔成小于2—3度),比旋光度,沸点等3)色谱方法检查:常用的有薄层色谱和纸色谱等。
若某成分经同一溶剂数次结晶,其晶形一致,色泽均匀,熔点一定且熔距较小,同时在薄层色谱或纸色谱上,经数种不同展开剂系统鉴定,均得到一个斑点,一般可认为是一个单体化合物。
8、用结晶法分离纯化天然产物化学成分时,在操作上有何要求(1)对所需成分的溶解度随温度的不同而有显著的差别;“热时溶解,冷却即析出”。
对于杂质,不溶或难溶。
(2)与被结晶成分不发生化学反应。
(3) 溶剂的沸点适中,若沸点过高,则附着于晶体表面不易除去,过低又不利于晶体析出。
9、、化学位移: 由于感应磁场的屏蔽或去屏效应,使得化学环境不同的质子在不同的磁场强度下发生共振吸收的现象)(1060ppm TMS ⨯-=νννδ样品V 样:样品的共振吸收频率VTMS:标样四甲基硅烷的共振吸收频率(四甲基硅烷(TMS)的δ= 0ppm (仪器的零点))V0:所有仪器的频率10、结构鉴定的步骤 1)初步判断化合物类型2)测定分子式计算不饱和状态3)确定分子中含有的官能团或结构片段,或基本骨架4)判断或确定分子的平面结构5)推断并确定分子的立体结构(构型、构象)11、不饱和度计算:u=Ⅳ - Ⅰ/2 + Ⅲ/2 +1Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ分别代表一、三、四价原子的数目。
例: 当N 为三价时:C12H17O2N 5当N 为五价时:CH3CH2NO2 2化合物 C10H12O2u=1+10+1/2(-12)=5δ 3.0和δ 4.30三重峰和三重峰, O —CH2CH2—相互偶合峰δ 2.1单峰三个氢,—CH3峰,结构中有氧原子,可能具有:δ 7.3芳环上氢,单峰烷基单取代化合物 C8H8O2u=1+8+1/2(-8)=5δ =7-8芳环上氢,四个峰对位取代δ= 9-10 —醛基上氢低δ= 3.87 CH3上氢,低场移动,与电负性强的元素相连: —O —CH311、生物碱是含负氧化态氮原子的存在于有机体中的环状化合物。
12、生物碱的结构鉴定(一)色谱法: 薄层色谱法和.纸色谱法(二)谱学法:紫外光谱、红外光谱、质谱、核磁共振UV ——反映分子中所含共轭系统情况;IR ——利用特征吸收峰,鉴定结构中主要官能团;NMR ——各种技术图谱测定结构;MS ——依据文献,结合主要生物碱类型的质谱特征进行解析。
(三)化学方法:Hofmann 降解反应:反应条件要求必须有ß-H 。
反应过程:A :全甲基化生成季铵盐B :转成季铵碱C :加热发生β-H 消除反应Emde 降解反应:主要用于无ß-氢的生物碱中C-N 键的断裂13、糖类又称碳水化合物(carbohydrates),是植物光合作用的初生产物,通过它们进一步合成了植物中的绝大部分成分。
14、苷类又叫配糖体或糖杂体等,是一类极为复杂、涉及面极广、数目庞大的天然产物化学CH 2CH 2O C O CH3a b c C O CH 37 4 3 2 C O H C O H H 3C O成分,其生物活性及药物效用涉及医学的各个领域,是极为重要的一类化学成分。
15、过碘酸裂解反应(Smith裂解):用过碘酸氧化1,2-二元醇的反应可以用于苷键的水解,称为Smith裂解,是一种温和的水解方法.16、糖链的裂解酸催化水解反应:苷键为一缩醛链,故对碱、氧化剂较稳定,但易被稀酸所水解乙酰解反应:乙酰解法可以开裂部分苷键而保存另一部分苷键,从而在水解产物中得到乙酰化的低聚糖,由此经TLC、GC分析获得糖种类及其连接方式的部分信息。
碱催化水解和β消除反应:苷键为缩醛型醚键,理当对碱稳定,但若苷元中成苷羟基的β位有负电性取代基时,苷键便具有一定的酯的性质,能被碱催化水解。
酶催化水解:酶是活性高,专属性强的生物催化剂,其割裂苷键的条件比较温和,苷元不发生结构变化,且又能获得有关苷键构型情况过碘酸裂解反应:用于割裂具有1,2-二元醇糖苷键的温和反应,该方法又称SMITH裂解法。
17、糖苷的性质溶解性:多OH:亲水性,苷比苷元水溶性强;糖分子中OH减少,亲水性下降。
氧化反应:糖分子中的醛酮基、醇羟基,易进一步氧化,然而,天然产物中的糖多与非糖物质形成苷,故有应用意义的主要是醇羟基的氧化。
过碘酸裂解反应(Smith裂解)用过碘酸氧化1,2-二元醇的反应可以用于苷键的水解,称为Smith裂解,是一种温和的水解方法.糠醛(酚醛缩合)反应,也叫Molish反应是糖的检识反应,也是苷类的检识反应。
特征是:糖或苷类遇浓硫酸/α-萘酚试剂将呈紫色环于界面上。
反应机理:在浓硫酸作用下,苷分子中糖内部脱水成糠醛衍生物,再与酚类试剂缩合形成有色物。
18、生物碱检识:沉淀反应:大多数生物碱在酸性条件下,能和某些酸类、重金属盐类以及一些较大分子量的复盐反应,生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀。
这些能与生物碱产生沉淀的试剂称为生物碱沉淀试剂。
鉴别时每种生物碱需采用三种以上的生物碱沉淀试剂若直接采用中草药的酸浸液来作沉淀反应,则得出的:阳性结果≠判定Alk的存在;阴性结果可判断无Alk存在。
显色反应19、黄酮类化合物是在植物中分布非常广泛的一类天然产物。
此类化合物多为黄色,且具有酮式羰基,故称黄酮类化合物。
大多与糖结合成苷,称为黄酮苷类;有的以游离形式存在,即未与糖结合,称为游离黄酮或黄酮苷元,同一植物中可能同时存在游离黄酮及其苷。
20、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。
21、显色反应(一)还原反应1、盐酸镁粉反应方法:样品溶于1ml甲醇或乙醇,加镁粉少许,振摇,滴加几滴浓盐酸,1-2分钟内(必要时微热)即可显色。
B环引入-OH, -OCH3,颜色随之加深。
2、NaBH4反应:NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂,与二氢黄酮类化合物产生红~紫色。
(二)与金属盐类试剂的络合反应(反应官能团:3-OH,4-C=O、5-OH,4-C=O 邻二酚羟基1、铝盐:试剂:1% AlCl3 或硝酸铝溶液现象:络合物为黄色,UV(λ415nm) 灯下有荧光。
可用于定性及定量分析。
2、锆盐:(锆—枸橼酸反应)用来检查和区分黄酮分子中3、5-二OH试剂:(1)2%二氯氧锆甲醇液(ZrOCl2)(2)2%枸橼酸甲醇液褪色:含5-OH样品+试剂(1)鲜黄色络合物试剂(2)不褪色:含3-OH3、氯化锶(SrCl2)反应在氨性甲醇溶液中SrCl2邻二酚羟基 OH- 绿色~棕色~黑色沉淀(三) 硼酸显色反应凡具有 结构,在无机酸或有机酸条件下与硼酸反应生成亮黄色。
草酸存在下,显黄色并带绿色荧光,枸橼酸丙酮存在下则显黄色而无荧光(四) 碱性试剂显色反应1、日光及UV 下,通过纸斑反应,样品用碱性试剂处理后的颜色变化来鉴定黄酮类化合物。
常用碱性试剂:氨蒸汽,Na2CO3水溶液2、利用碱性试剂反应鉴别分子中某些结构特征1)二氢黄酮在碱性中开环转为异构体-查耳酮,显橙~黄色2)黄酮醇类在碱液中呈黄色,通入空气变为棕色,可与其他黄酮类区别3)黄酮类有 或3,4’-二OH , 碱液 黄色-深红色-绿棕色↓(五)与五氯化锑反应 (SdCl5)查尔酮类的无水四氯化碳溶液与五氯化锑作用生成红或紫红色沉淀,而黄酮,二氢黄酮及黄酮醇类显黄-橙色,这可用于区别查尔酮类或其他黄酮类化合物。
(六) Gibbs 反应检查5-OH 对位未被取代的黄酮。
将样品溶于吡啶中,加入Gibbs 试剂显蓝或蓝绿色。
22、试用化学方法鉴别黄酮和二氢黄酮γ-吡喃酮上的1-位氧原子上有未共用电子对,表现微弱的碱性,可与强无机酸如浓硫酸,盐酸生成(yang )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yang盐常表性特殊的颜色,可用于鉴别。
烊 盐(呈色) 初步鉴别黄酮母核类型:黄酮、黄酮醇 —— 黄~橙色,并有荧光 二氢黄酮 —— 橙红(冷)、紫红(热)23、含义:凡是由甲戊二羟酸(Mevalonic acid, MV A )衍生、且分子式符合(C5H8)n 通式的衍生物均称为萜类化合物。
24、单萜类是由2个异戊二烯单位构成、含10个碳原子的化合物及其衍生物。
典型单萜的分子式为(C5H8 )2 。
是植物挥发油的主要组成成分。
香叶醇、薄荷醇、芍药苷、 樟脑 挥发油(volatile oils ):又称精油(essential oils ),是一类具有芳香气味 的、在常温下能挥发、可随水蒸汽蒸馏的油状液体的总称。
组成:1、萜类化合物:主要是单萜、倍半萜和它们含氧衍生物,2、芳香族化合物:如桂皮醛、茴香醚、丁香酚等。
3、脂肪族化合物:主要是小分子脂肪族化合物(如正癸烷存在于桂花的头香成分中);小分子醇、醛及酸类化合物(如正壬醇存在于橙皮挥发油中)。