生物碱的概述及分类

题目：第九章生物碱（一）

生物碱的概述及分类

教学目的与要求：

要求掌握生物碱的定义、分类及分布

内容与时间分配：（2学时）

一、掌握生物碱的定义和存在形式

二、熟悉生物碱的主要结构类型

三、了解生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理

重点与难点：

重点：生物碱的主要结构类型

难点：生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理

§9 第九章生物碱

§9－1 概述（15分钟）

一、生物碱的含义

二、生物碱的分布

三、生物碱的存在形式

§9－2 生物碱生物合成的基本原理（10分钟）

一、环合反应：一级环合反应、二级环合反应

二、C-N 键的裂解

§9－3 生物碱的分类（65分钟）

一、来源于乌氨酸的生物碱

吡咯类、托品烷类、吡咯里西定类

二、来源于赖氨酸的生物碱

哌定类、吲哚里西定类、喹诺里西定

三、来源于邻氨基苯甲酸的生物碱

喹啉、丫啶酮

四、来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱

苯丙胺类、苄基四氢异喹啉、四氢异喹啉、苯乙基四氢异喹啉、苄基苯乙胺类、吐根碱类五、来源于色氨酸的生物碱

简单吲哚类、半萜吲哚类、单萜吲哚类

六、来源于萜类的生物碱

单萜、二萜、三萜类

七、来源于甾体的生物碱

孕甾烷类、环孕甾烷类、胆甾烷类

§9－4 生物碱的理化性质（10分钟）

一、形状

二、旋光性

题目：第九章生物碱（二）

生物碱的理化性质

教学目的与要求：

要求掌握生物碱的溶解性、碱性及沉淀反应

内容与时间分配：（4学时）

一、掌握生物碱的形态、颜色和旋光性及生物碱和生物碱盐的溶解性及其应用，生物碱沉淀反应

二、掌握生物碱的碱性，碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其在提取分离中的应用

三、了解生物碱的C-N键的裂解反应机理

重点与难点：

重点：生物碱的溶解性及酸碱性

难点：生物碱的碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其应用

三、生物碱的溶解性（60分钟）

（一）亲脂性生物碱1、游离生物碱易溶氯仿难溶于水（特例）

2、生物碱盐易溶于水难溶于低级性溶剂（特例）

3、具有酸碱两性的生物碱既可溶于酸、又可溶于碱

4、具有内酯、酰胺结构的生物碱加碱开环加酸环合

5、极弱碱不易与酸成盐

（二）亲水性生物碱1、季胺碱

2、N→O生物碱

3、具有内盐结构的生物碱

四、生物碱的检识（40分钟）

（一）常用的生物碱沉淀剂碘化铋钾、碘－碘化钾

碘化汞钾、雷氏铵盐

（二）用显色剂

（三）作用

（四）注意问题

五、生物碱的碱性（85分钟）

（五）碱性的强弱表示

（六）生物碱碱性强弱分类

（七）碱性与分子结构的关系

1、N原子的杂化程度——SP3> SP2 > SP

2、诱导效应

3、诱导——场效应

4、共轭效应

5、空间效应

6、分子内氢键效应

（四）小结(5分钟)

六、C－N键的断裂反应——Hofmann Emde von Braun （10分钟）

题目：第九章生物碱（三）

生物碱的提取分离及鉴定

教学目的与要求：

要求掌握生物碱的主要提取分离方法

内容与时间分配：（2学时）

一、掌握总生物碱的提取方法（溶剂法、离子交换法、沉淀法）

二、掌握生物碱的初步分离原理及方法了解生物碱的C-N键的裂解反应机理

三、了解生物碱单体分离的一般方法和原理及生物碱的红外波谱、质谱裂解规律重点与难点：

重点：生物碱的溶剂法、离子交换法、沉淀法等提取方法

难点：生物碱的C-N键的裂解反应机理及红外波谱、质谱裂解规律

§9—5 提取分离（50分钟）

一、总生物碱的提取

（一）溶剂法1、水、酸水－有机溶剂提取法

2、醇、酸水－有机溶剂提取法

3、碱化－有机溶剂提取法

4、其他溶剂法

（二）离子交换树脂法

（三）沉淀法

二、生物碱的分离1、利用生物碱的碱性差异进行分离

2、利用生物碱及其盐溶解度的差异进行分离

3、层析法

4、其他法

§9－6 生物碱的结构鉴定（50分钟）

一、UV光谱1、结构与UV的关系

2、生物碱UV光谱与PH的关系

二、IR光谱

作用：1、官能团鉴定

2、与已知生物碱对照鉴定

三、MS

1、取代基、侧链裂解产生特征离子

2、主要裂解受N原子支配

3、RDA裂解

4、主要由苄基裂解产生特征离子

四、NMR色谱

1、1HNMR ——区别不同类型官能团和立体化学信息

2、13CNMR 确定C原子数及化学环境

运用不同测定手段推测结构

题目：第九章生物碱（四）

生物碱的提取分离及结构鉴定

教学目的与要求：

要求掌握生物碱的主要化合物研究实例

内容与时间分配：（4学时）

一、熟悉分离水溶性生物碱的常用方法和原理

二、掌握苦参、麻黄、黄连、洋金花中所含主要生物碱的结构类型

三、了解以上生物碱的鉴定方法、提取分离方法和生物活性

四、了解生物碱提取分离的实例，生物碱紫外波谱、核磁共振谱及结构测定的实例，马钱子、乌

头的主要化学成分和毒性

重点与难点：

重点：生物碱的研究实例

难点：生物碱紫外波谱、核磁共振谱及结构测定原理

§9－7 生物碱的特殊鉴别反应及实例（40分钟）

一、仲胺的特殊反应

1、N原子在在环上、侧链均可反应

2、N原子在侧链的鉴别反应

二、小檗碱的特殊反应

1、碱性丙酮反应

2、小檗碱的酸水液通氯气

3、Labat 反应

三、托品烷类鉴别反应

1、区别莨菪碱与东莨菪碱的反应——HgCL2

2、Vitali反应——鉴别莨菪酸的特殊反应

3、樟柳碱鉴别反应——过碘酸乙酰丙酮缩合反应

四、马钱子与士的宁的鉴别反应

1、马钱子碱的显色反应

2、士的宁的显色反应

五、实例：（60分钟）

1、麻黄麻黄碱

伪麻黄碱

2、黄连——小檗碱、黄连碱、掌叶防己碱、药根碱、

3、苦参——苦参碱、苦参烯碱、苦参醇碱、氧化苦参碱

4、防己——防己甲素、防己乙素、轮环藤酚碱、小檗胺

5、洋金花——莨菪碱（阿托品）、山莨菪碱、东莨菪碱、樟柳碱

6、延胡索——延胡索乙素、（dl-四氢巴马丁）去氢紫堇碱

7、马钱子——马钱子碱、士的宁

8、乌头碱——乌头碱（毒性大）、原乌头碱（毒性减小）

小结：

本章主要要求掌握生物碱的结构分类、理化性质中溶解性、碱性、沉淀反应；

提取分离方法和生物碱列举的研究实例。

难点和重点是生物碱的碱性，碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其在提取分离中的应用；生物碱的溶剂法、离子交换法、沉淀法等提取方法

了解生物碱C-N键的裂解反应机理及生物碱的红外波谱、质谱裂解规律

思考题：

1、生物碱结构主要分为几大类？各大类中又分几小类？

2、生物碱的溶解性中亲脂性游离碱和水溶性生物碱盐具有特殊溶解性的生物碱有那些？

3、生物碱的碱性规律有那些？如何进行碱性强弱的划分？

4、生物碱沉淀反应有那些？进行沉淀反应的注意事项？

5、生物碱溶剂法、离子交换法、沉淀法的原理与实例？

课后分析（学生反映、经验教训、改进措施）

学生对生物碱这一章反映难以掌握的是结构分类多而杂，规律性不强；其次是碱性规律的掌握；其次是溶解性的特例较多；这些问题是各届学生普遍问题，必须经过多看书，多做习题，规律性的知识要下功夫牢记，通过多做练习才能逐渐掌握重点和难点。