香豆素结构类型
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香豆素类化合物《天然产物化学》题目:香豆素类化合物关键词:香豆素结构性质制取稀释新陈代谢应用领域食品学院2021级研究生农产品加工与储藏专业1.1香豆素研究概况香豆素(cornnarin)就是具备苯骈a-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称,在结构上可以看做就是顺邻羟基桂皮酸脱水而变成的内酯。
其具备芳甜香气的天然产物,就是药用植物的主要活性成分之一。
在结构上应当与异香豆素类(isacoumarin)二者区分,异香豆素分子中虽也存有苯并吡喃酮结构,但它可以看作就是西南边羧基苯乙烯醇阿芒塔的酯。
如下分子结构图右图:顺式邻羟基桂皮酸香豆素异香豆素近年来,随着现代色谱和波潜技术的应用领域和发展,辨认出了不少代莱结构类型,如色原酮香豆素(chromonacoumarin),倍半萜类香豆素(sesquiterpenylcoumarin),以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍生物等。
此外,也辨认出某些少见的结构,例如香豆素的硫酸酯、并无含氧替代如3,4,7-三甲基香豆素和四氧替代的香豆素。
在香豆素的磷酸酯体上,尚辨认出混合型二聚体,例如由香豆素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等共同组成的二聚体。
在分离和鉴定手段上,不少新方法、新技术近年也被应用。
例如,超临界流体被用于提取;多种制备型加压(低、中、高)和减压色潜被应用于分离;毛细管电泳应用于分析;在结构鉴别上,2d-nmr被广泛使用及负离子质谱的采用等。
在合成上,近年也报道了不少更简便,得率更高的方法,包括某些一步合成法。
在生物活性上,近年也获得了不少进展,例如拆分获得一系列能够遏制hiv-1逆转录酶的胡桐内酯类(calanolide),能够明显收缩血管的凯林内酯(khellactone)类化合物,最近又辨认出某些香豆素能够遏制no制备和具备植物雌激素活性等。
不少香豆素类的QSAR关系也被进一步研究。
1.2香豆素结构类型香豆素最早由vogel于1820年报导从圭亚那的零陵香豆(tonkabean),即为黄香草木犀(melilotusofficinalis)中赢得,香豆素名称就源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。
香豆素-3-羧酸(coumarin-3-carboxylic acid)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。
水杨醛和醋酸酐首先在碱性条件下缩合,经酸化后生成邻羟基肉桂酸,接着在酸性条件下闭环成香豆素。
Perkin反应存在着反应时间长,反应温度高,产率有时不好等缺点。
本实验采用改进的方法进行合成,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。
【反应式】【试剂】水杨醛2.0 g (1.7 mL,0.016 mol),丙二酸乙二酯3.0 g (2.8 mL,0.019 mol),无水乙醇,六氢吡啶,冰醋酸,95%乙醇,氢氧化钠,浓盐酸,无水氯化钙。
【步骤】1.香豆素-3-甲酸乙酯在干燥的50 mL圆底烧瓶中依次加入1.7 mL水杨醛、2.8 mL丙二酸乙二酯、10 mL无水乙醇、0.2 mL六氢吡啶、一滴冰醋酸和几粒沸石,装上配有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管后,在水浴上加热回流2 h。
待反应液稍冷后转移到锥形瓶中,加入12 mL水,置于冰水浴中冷却,有结晶析出。
待晶体析出完全后,抽滤,并每次用2~3 mL冰水浴冷却过的50%乙醇洗涤晶体2~3次,得到的白色晶体为香豆素一3一甲酸乙酯的粗产物,干燥后产量约2.5~3 g,熔点91~92℃。
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。
香豆素的结构类型香豆素是由苯丙酸经氧化、环合而成,异戊烯基活泼双键结合位置不同,氧化情况不同而产生了不同的氧环结构,根据其取代基和连接方式的不同可分为以下几类:(1)简单香豆素类只在苯环有取代的香豆素,取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基、异戊烯基。
(2)呋喃香豆素香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者称为呋喃香豆素。
分为角型和线型(3)吡喃香豆素香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成2,2-二甲基-α-吡喃环者称为呋喃香豆素。
医学教育网|收集整理分为角型和线型。
4)其它香豆素类α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。
香豆素类化合物是一类非常重要的天然产物,广泛存在于多种天然植物中。
亮菌甲素是一种重要的香豆素类化合物,于1974年从环菌属假密环菌中分离得到。
亮菌甲素具有促进胆汁分泌的作用,对胆道口括约肌有明显的解痉作用,可用于治疗急性胆囊炎。
另外亮菌甲素还具有抗菌消炎的活性,可用于治疗病毒性肝炎、慢性胃炎等。
合成亮菌甲素及其衍生物并进行深入的药物化学研究及生理活性研究具有较主要的意义。
<br>本论文共有三章。
第一章综述部分,概述了香豆素类化合物的分类、应用及合成方法。
第二章为亮菌甲素的伞合成研究,详细描述以3,5-二羟基苯甲酸为原料出发,利用微波辐射无溶剂条件下发生Kn oeven agel缩合反应构筑亮菌甲素不饱和内酯环作为关键步骤合成亮菌甲素的研究工作。
第三章为实验部分,介绍了论文中涉及反应的具体实验操作及部分中间体的谱图数据。
概述根据环上取代基及其位置的不同,可以分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素和其他香豆素等,如:当归内酯(angeli c on,化合物3)、白芷内酯(isopso ralen,化合物4)、美花椒内酯(化合物5)、亮菌甲素(armill arsin A,化合物6)。
中药鉴定学讲义:香豆素和木脂素内容提要:1.香豆素的结构类型;2.香豆素的理化性质;3.香豆素的提取与分离;4.香豆素的结构鉴定;5.木脂素的理化性质;6.含香豆素、木脂素的常用中药。
第一节香豆素素香豆素是邻羟基桂皮酸的内酯,广泛分布于高等植物中,尤其以芸香科和伞形科为多,少数发现于动物和微生物。
在植物体内,它们往往以游离状态或与糖结合成苷的形式存在。
一、结构与分类香豆素的母核为苯骈α-吡喃酮。
香豆素分为五大类,即简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素类、异香豆素类及其他香豆素类。
(一)简单香豆素类此类是指仅在苯环有取代基的香豆素类。
绝大部分香豆素在C-7位都有含氧基团存在,仅少数例外。
伞形花内酯,即7-羟基香豆素可以认为是香豆素类成分的母体. 常见的简单香豆素的苷,如茵芋苷。
(二)呋喃香豆素类呋喃香豆素结构中的呋喃环往往是由香豆素母核上所存在的异戊烯基与其邻位的酚羟基环合而成的,成环后常常伴随着失去3个碳原子(丙酮)的变化。
呋喃香豆素又分为线型和角型。
(1)6,7-呋喃骈香豆素型(线型)此型以补骨脂内酯为代表,又称补骨脂内酯型。
例如香柑内酯、花椒毒内酯、欧前胡内酯、紫花前胡内酯等,其中紫花前胡内酯为未经降解的二氢呋喃香豆素。
(2)7,8-呋喃骈香豆素型(角型)此型以白芷内酯为代表。
白芷内酯又名异补骨脂内酯,故又称异补骨脂内酯型。
如异香柑内酯,茴芹内酯。
(三)吡喃香豆素类香豆素C-6或C-8位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。
按吡喃环骈合的位置也可分为线型和角型。
此外还发现5,6-吡喃骈和双吡喃骈香豆素的存在。
(1)6,7-吡喃骈香豆素(线型)此型以花椒内酯为代表,如美花椒内酯。
(2)7,8-吡喃骈香豆素(角型)此型以邪蒿内酯为代表,如沙米丁和维斯纳丁。
(3)其他吡喃香豆素5,6-吡喃骈香豆素如别美花椒内酯;双吡喃香豆素如狄佩它妥内酯。
(四)异香豆素类异香豆素是香豆素的异构体,在植物中存在的多数为二氢异香豆素的衍生物,其代表化合物如茵陈炔内酯、仙鹤草内酯等。
香豆素的结构类型
香豆素的结构类型:
香豆素是由苯丙酸经氧化、环合而成,异戊烯基活泼双键结合位置不同,氧化情况不同而产生了不同的氧环结构,根据其取代基和连接方式的不同可分为以下几类:
(1)简单香豆素类
只在苯环有取代的香豆素,取代基包括羟基、甲氧基、亚甲二氧基、异戊烯基。
(2)呋喃香豆素
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋喃环者称为呋喃香豆素。
分为角型和线型。
(3)吡喃香豆素
香豆素核上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成2,2-二甲基-α-吡喃环者称为吡喃香豆素。
医学教育网|收集整理分为角型和线型。
(4)其它香豆素类
α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。
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