醌类化合物结构类型

醌类化合物第五章醌类化合物第一节概述醌类化合物（quinonoids ）是指包括醌类及其容易转变为具有醌式结构的化合物。

主要分为苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。

第二节醌类化合物的结构与分类一、苯醌类苯醌类（benzoquinones ）化合物从结构上可分为邻苯醌和对苯醌两大类，由于前者不稳定，故天然存在的苯醌类化合物多为对苯醌的衍生物，且醌核上多有－OH 、－CH 3、－OCH 3等基团取代。

苯醌类化合物数目不多。

天然苯醌类化合物多为黄色或橙黄色结晶，如中药凤眼草(Ailanthus altissima Swingle)果实中的2，6－二甲氧基苯醌, 具有较强的抗菌作用。

从白花藤果（Embelia ribes Burn.）的果实中及木桂花（E.oblongfolia Hemsl.）果实中分离得到的具驱绦虫作用的信筒子醌（embelin ）为橙色的板状结晶，是带有高级烃基侧链的对苯醌衍生物。

广泛存在于生物体中的泛醌类（辅酶Q 类）具有参与生物体内氧化还原的作用，其中辅酶Q 10（coenzymes Q10）临床用于治疗心脏病、高血压及癌症等。

从中药软紫草（Arnebia euchroma）根中分得的几个对前列腺素PGE 2生物合成有抑制作用的活性物质arnebinone 和arnebifuranone 也属于对苯醌化合物。

二、萘醌类萘醌类(naphthoquinones)化合物从结构上考虑可以有α-（1，4）、β-（1，2）、及amphi-(2,6) 三种类型。

但迄今为止自然界得到的绝大多数均为a-萘醌类。

天然萘醌的衍生物多为橙黄或橙红色结晶，有的甚至呈紫红色。

萘醌类化合物大致分布在20多科的高等植物中，其中紫草科、柿科、蓝雪科等含量较丰富。

许多萘醌类化合物具有明显的生物活性，如胡桃醌（juglon ）具有抗菌、抗癌及神经中枢镇静作用；蓝雪醌(plumbagin)有抗菌、止咳及祛痰作用；拉帕醌 (lapachol)有抗癌作用。

醌类物质结构分类醌类物质是一类具有骨架中含有醌基团的有机化合物。

醌基团是由两个相连的酮基构成，通常被称为”1,4-二酮”。

根据醌基团的位置和物质的化学性质，可以将醌类物质分为不同的结构类型。

1. 单醌类物质单醌类物质是指只含有一个醌基团的化合物。

最常见的例子是苯醌，其分子式为C6H4O2。

苯醌的结构中，两个酮基位于苯环的相邻碳原子上。

苯醌是一种黄色晶体，可用作染料、抗氧化剂和光敏材料等。

2. 双醌类物质双醌类物质是指含有两个相连的醌基团的化合物。

其中一个常见的例子是二氮杂苯并二恶唑二酮（简称NQ）。

NQ分子中，两个酮基团位于苯环和二恶唑环上。

NQ具有良好的电荷传输性能和光学性能，广泛应用于有机光电子器件中。

3. 多醌类物质多醌类物质是指含有多个醌基团的化合物。

这些化合物通常具有更复杂的分子结构和更丰富的化学性质。

其中一个重要的例子是萘醌，其分子式为C10H6O2。

萘醌分子中，两个酮基团位于萘环上。

萘醌可以通过氧化反应得到，是一种重要的合成中间体，在药物和染料工业中广泛应用。

4. 混合醌类物质混合醌类物质是指含有不同类型醌基团的化合物。

这些化合物具有更加复杂和多样的结构，因此在化学性质上也表现出更多样化的特性。

苯并三恶唑四酮（简称BTO）就是一种混合醌类物质。

BTO分子中，同时含有苯环和三恶唑环上的两个酮基团。

5. 衍生物除了以上几种基本类型的醌类物质外，还存在许多衍生物。

衍生物是通过在原始醌类分子中引入其他官能团而得到的化合物。

这些官能团可以改变醌类物质的化学性质和应用领域。

羟基苯醌和氨基苯醌就是苯醌的两种衍生物。

它们在染料工业和药物工业中具有广泛的应用。

总结起来，根据醌基团的位置和化学性质，醌类物质可以分为单醌类、双醌类、多醌类、混合醌类和衍生物等不同结构类型。

这些不同类型的醌类物质具有不同的化学性质和应用领域，对于进一步研究和开发新型有机材料具有重要意义。

参考文献： 1. Bredas, J.L. (2010). Organic semiconductors: A theoretical characterization of the basic parameters governing charge transport.Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(9), 3904-3909. 2. Li, Y., et al. (2019). A general strategy for designing high-performance organic thermoelectric materials. Science Advances, 5(6), eaaw0911. 3. Liu, Y., et al. (2020). Recent advances in n-type organic semiconductors for organic field-effect transistors. Journal of Materials Chemistry C, 8(10), 3317-3336. 4. Wang, X., et al. (2019). High-performance organic field-effect transistors based on naphthalene diimide derivatives: Recent advances and perspectives. Advanced Materials Interfaces, 6(5), 1801895.。

醌类化合物的提取一、概述醌类化合物是一类含有醌结构的有机化合物，具有广泛的生物活性，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤等作用。

因此，醌类化合物在药物研究和生物医学领域中受到广泛关注。

本文将介绍醌类化合物的提取方法。

二、醌类化合物的来源醌类化合物可以从天然植物中提取得到，如茶叶、咖啡、红葡萄酒等。

此外，也可以通过化学合成得到。

三、醌类化合物的分类根据分子结构不同，醌类化合物可以分为单体和二聚体两种类型。

其中单体包括羟基苯并呋喃酮（OH-BF）、甲氧基苯并呋喃酮（OMe-BF）等；而二聚体包括儿茶素（Catechins）和花青素（Anthocyanins）等。

四、常用的提取方法1. 超声波辅助提取法超声波辅助提取法是一种高效的提取方法。

其原理是利用超声波振动产生的机械能和热能，破坏细胞壁和细胞膜，促进醌类化合物的释放。

此外，超声波还可以加速溶剂的渗透和扩散，提高提取效率。

2. 水提法水提法是一种简单、环保的提取方法。

其原理是利用水作为溶剂，将醌类化合物从植物中提取出来。

水提法具有操作简便、成本低廉等优点。

但由于醌类化合物在水中的溶解度较低，因此需要进行多次提取才能获得较高的产率。

3. 有机溶剂萃取法有机溶剂萃取法是一种常用的提取方法。

其原理是利用有机溶剂与植物中的醌类化合物亲和力较强，从而将其萃取出来。

常用的有机溶剂包括乙酸乙酯、甲醇、乙醇等。

有机溶剂萃取法具有操作简便、产率高等优点。

4. 超临界流体萃取法超临界流体萃取法是一种新型的高效提取方法。

其原理是利用超临界流体（如二氧化碳）的高渗透性和低表面张力，将醌类化合物从植物中提取出来。

超临界流体萃取法具有提取效率高、操作简便、对环境无污染等优点。

五、总结醌类化合物是一类具有广泛生物活性的有机化合物，在药物研究和生物医学领域中具有重要应用价值。

常用的提取方法包括超声波辅助提取法、水提法、有机溶剂萃取法和超临界流体萃取法等。

不同的提取方法适用于不同的醌类化合物，选择合适的提取方法可以获得更高的产率和更好的品质。

醌类化合物[1,2]第一节 醌类化合物的结构类型醌类化合物是天然产物中一类比较重要的活性成分，是指分子内具有不饱和环二酮结构（醌式结构）或容易转变成这样结构的天然有机化合物。

天然醌类化合物主要分为苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。

一、苯醌类苯醌类(benzoquinones)化合物从结构上分为邻苯醌和对苯醌两大类。

邻苯醌结构不稳定，故天然存在的苯醌化合物大多数为对苯醌的衍生物。

常见的取代基有-OH 、-OCH 3、-CH 3或其它烃基侧链。

OO对苯醌邻苯醌OO苯醌类化合物存在于27科高等植物中，在低等植物棕色海藻中也发现苯醌类化合物[3]。

天然苯醌类化合物多为黄色或橙色的结晶体，如2,6-二甲氧基对苯醌，为黄色结晶，存在于中药凤眼草(Ailanthus altissima Swingle)的果实中，具有较强的抗菌作用。

从中药朱砂根(Ardisia crenata )的根中分离得到化合物密花醌(rapanone)，具有抗毛滴虫作用，有抗痢疾阿米巴原虫及抗阴道毛滴虫活性[4]。

从白花酸藤果(Embelia ribes Burm.)的果实及矩叶酸藤果(E. oblongifolia Hemsl.)果实中分离得到的驱绦虫有效成分信筒子醌(embelin)为橙红色的板状结晶，是带有高级烃基侧链的对苯醌衍生物。

OOCH 3OOCH 3OO HO(CH 2)12CH 3OO HO(CH 2)10CH 3OH2，6-二甲氧基苯醌密花醌信筒子醌广泛存在于生物界的泛醌类(ubiquinones)能参与生物体内的氧化还原过程，是生物氧化反应的一类辅酶，称为辅酶Q 类(coenzymes Q)，其中辅酶Q 10(n=10)已用于治疗心脏病、高血压及癌症。

从紫穗槐属植物紫穗槐(Amorpha fruticosa )根中分离得到化合物amorphaquinone ，为非晶型橙色固体，是一种类黄酮型苯醌，这类化合物在蝶形花科植物中含有较多[5]。

结构与分类 醌类是指分⼦中具有不饱和环⼆酮结构的⼀类化合物，在许多中药中都含有醌类。

中药中所含的醌类化合物按其结构可分为苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌4种类型。

·苯醌 苯醌主要包括对苯醌和邻苯醌两类。

其中邻苯醌不稳定，故存在于中药中的苯醌多数为对苯醌的衍⽣物，天然存在的对苯醌的⽣物多为黄⾊结晶，如黄精中的黄精醌。

·萘醌 天然存在的萘醌化合物多数是1.4－⼆萘醌的衍⽣物，为橙⾊或橙红⾊结晶，少数呈紫⾊。

如胡桃叶中的胡桃醌，⼜如紫草中的紫草素。

·菲醌 天然的菲醌衍⽣物包括邻菲醌及对菲醌两种。

如中药丹参中所含有的丹参醌类成分，具有增加冠脉流量的作⽤。

·检识反应 醌类的检识反应与其分⼦结构及官能团有关。

1. 显⾊反应 醌类的显⾊反应，常见于以下⼏种： ①karius反应： 醌类化合物（蒽醌除外）的⼄醚液，加⼊⼄⼆胺，可呈现各种不同的颜⾊。

②Feigl反应： 所有醌类化合物在碱性条件下，与甲醛和邻⼆硝基苯加热反应，发⽣氧化还原反应⽽呈紫⾊。

该反应的机理是：醌类在碱性条件下与甲醛作⽤还原⽣成对⼆苯酚，对⼆苯酚与⼆硝基苯作⽤⽣成紫⾊的物质，[反应式] ③与活性亚甲基试剂的反应： ⽆羟基的苯醌和萘醌类化合物在碱性条件下，能与⼀些含有活性亚甲基的化合物，如丙⼆酸⼆⼄酯，⼄酰⼄酸⼄酯等先发⽣加成反应，然后再被氧化⽣成蓝⾊或蓝紫⾊。

该颜⾊不稳定，逐渐变成紫⾊，紫红⾊或绿⾊，最后成为暗红黄⾊。

[反应式] 分⼦中有羟基，则以上反应速度减慢或不反应。

提取与分离 常见的醌类化合物质抽取分离⽅法: · ⽔蒸⽓蒸馏法 适⽤于⼩分⼦的游离醌类化合物的提取，由于其具有挥发性，可随⽔蒸⽓馏出，故可⽤此法提取，如⽩雪花中蓝雪醌的提取，流程图如下： ⽩雪花粗粉 │加⽔浸泡 │⽔蒸⽓蒸馏 ↓ 馏出液 │放置 ↓ 结晶 │抽滤 ↓ 结晶 │甲醇重结晶 ↓ 蓝雪醌（mp：75～76℃） · 碱提酸沉法 适⽤于具有酚羟基的醌类化合物，由于其可溶于碱液，加酸后⼜沉淀析出，故可⽤此法提取，例如后述的⼤黄中⼏种游离蒽醌的提取分离。

醌类物质结构分类为醌类物质是一类具有特定结构的有机化合物，其分子结构中包含苯环和醌基团。

根据醌基团的位置和取代基的不同，可以将醌类物质分为不同的结构类型。

以下将介绍几种常见的醌类物质及其结构分类。

一、1,4-醌类物质1,4-醌类物质是指醌基团位于苯环的1和4位置的化合物。

这类物质具有稳定的分子结构和较高的热稳定性，因此在有机合成和材料科学领域得到广泛应用。

其中，1,4-苯醌是最简单的一种1,4-醌类物质，由一个苯环和两个醌基团组成。

1,4-苯醌可以通过苯与氯醌反应制得，其化学式为C6H4O2。

二、1,2-醌类物质1,2-醌类物质是指醌基团位于苯环的1和2位置的化合物。

这类物质通常具有较高的电子亲和性和较强的氧化性，因此在有机电子器件和光电材料中具有重要应用。

其中，1,2-萘醌是一种常见的1,2-醌类物质，由一个萘环和一个醌基团组成。

1,2-萘醌可以通过萘与氯醌反应制得，其化学式为C10H6O。

三、1,3-醌类物质1,3-醌类物质是指醌基团位于苯环的1和3位置的化合物。

这类物质具有较低的电子亲和性和氧化性，常用作还原剂和催化剂。

其中，1,3-苯醌是一种常见的1,3-醌类物质，由一个苯环和两个醌基团组成。

1,3-苯醌可以通过苯与硝酸反应制得，其化学式为C6H4O2。

四、其他醌类物质除了以上介绍的常见醌类物质外，还存在一些其他类型的醌类化合物。

例如，2,3-醌是指醌基团位于苯环的2和3位置的化合物；1,8-醌是指醌基团位于苯环的1和8位置的化合物。

这些醌类物质在化学合成、材料科学和生物学等领域都有一定的应用价值。

总结起来，醌类物质根据醌基团的位置和取代基的不同可以分为不同的结构类型，如1,4-醌类物质、1,2-醌类物质、1,3-醌类物质和其他醌类物质。

这些醌类物质具有不同的化学性质和应用领域，对于有机合成和材料科学的发展具有重要意义。