香豆素的理化性质
- 格式:doc
- 大小:109.71 KB
- 文档页数:3
香豆素-3-羧酸的制备一.基本性质1.结构式:2.英文名:Coumarin-3-carboxylic acid别名:2-Oxo-2H-1-benzopyran-3-carboxylic acid3.分子式C10H6O44.分子量190.155.物理性质香豆素为无色或白色结晶或晶体粉末,有类似香草精的愉快香味。
存在于零陵香豆、薰衣草油等中。
难溶于冷水,能溶于沸水,易溶于甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、石油醚、油类。
有挥发性,能随水蒸气蒸馏并能升华。
熔点190-193°C(分解),水溶性13 g/L (37°C)。
荧光是香豆素一个特有的物理性质,在紫外光下,常显蓝色荧光。
通过荧光人们很易辨认出它们的存在。
在C-7位引入羟基后,可使荧光加强,即使在可见光下,也能观察到荧光。
6.化学性质香豆素在热稀碱液中加热时,其内酯环可缓慢水解开裂,生成顺式邻羟基肉桂酸盐而溶解成一黄色溶液。
若酸化,生成的顺式邻羟基肉桂酸极不稳定,再环化可重新生成香豆素;若长时间放置在碱液中,则顺式盐转化为反式邻羟基肉桂酸,此时再酸化,得到稳定的反式邻羟基肉桂酸,不会再发生内酯化。
香豆素硝化、磺化和发生傅-克反应都在C-6位上进行;氯甲基化发生在C-3位上;Michael加成则发生在C-4位上。
室温下香豆素与溴的四氯化碳溶液作用,可得到在C-3和C-4双键上加成生成的二溴化物。
在钯碳催化下,该双键亦可加氢。
二.背景1.天然来源香豆素最早由V ogel于1820年从圭亚那的零陵香豆,即黄香草木犀(Melilotus officinalis)中获得。
香豆素的英文名称“Coumarin”源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。
香豆素天然产物广泛存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等高等植物以及动物及微生物代谢产物中。
迄今,已从自然界生物中分离鉴定的香豆素(I,coumarin,2H-1-benzopran-2-one,苯并(-吡喃酮或1,2-苯并(-吡喃酮)化合物超过1 300种。
香豆素-3-羧酸的制备一.基本性质1.结构式:2.英文名:Coumarin-3-carboxylic acid别名:2-Oxo-2H-1-benzopyran-3-carboxylic acid3.分子式C10H6O44.分子量190.155.物理性质香豆素为无色或白色结晶或晶体粉末,有类似香草精的愉快香味。
存在于零陵香豆、薰衣草油等中。
难溶于冷水,能溶于沸水,易溶于甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、石油醚、油类。
有挥发性,能随水蒸气蒸馏并能升华。
熔点190-193°C(分解),水溶性13 g/L (37°C)。
荧光是香豆素一个特有的物理性质,在紫外光下,常显蓝色荧光。
通过荧光人们很易辨认出它们的存在。
在C-7位引入羟基后,可使荧光加强,即使在可见光下,也能观察到荧光。
6.化学性质香豆素在热稀碱液中加热时,其内酯环可缓慢水解开裂,生成顺式邻羟基肉桂酸盐而溶解成一黄色溶液。
若酸化,生成的顺式邻羟基肉桂酸极不稳定,再环化可重新生成香豆素;若长时间放置在碱液中,则顺式盐转化为反式邻羟基肉桂酸,此时再酸化,得到稳定的反式邻羟基肉桂酸,不会再发生内酯化。
香豆素硝化、磺化和发生傅-克反应都在C-6位上进行;氯甲基化发生在C-3位上;Michael加成则发生在C-4位上。
室温下香豆素与溴的四氯化碳溶液作用,可得到在C-3和C-4双键上加成生成的二溴化物。
在钯碳催化下,该双键亦可加氢。
二.背景1.天然来源香豆素最早由V ogel于1820年从圭亚那的零陵香豆,即黄香草木犀(Melilotus officinalis)中获得。
香豆素的英文名称“Coumarin”源于零陵香豆的加勒比词“coumarou”。
香豆素天然产物广泛存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等高等植物以及动物及微生物代谢产物中。
迄今,已从自然界生物中分离鉴定的香豆素(I,coumarin,2H-1-benzopran-2-one,苯并(-吡喃酮或1,2-苯并(-吡喃酮)化合物超过1 300种。
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。
编辑本段理化指标分子式: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。
编辑本段制备香豆素是利用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。
编辑本段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。
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。
香豆素理化性质醌类化合物从结构上分主要有苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌等四类。
醌类化合物的理化性质有性状、生化性、溶解性、酸碱性。
显示反应有Feigl反应、无色亚甲蓝显色实验、Bornlrager反应。
Kesting-Craven反应、与金属离子的反应。
含醌类化合物的常用中药包括大黄、虎杖、何首乌、芦荟、决明子、丹参、紫草。
香豆素的母核为苯骈α-吡喃酮。
分子中苯环或α-吡喃酮环上常有取代基存在,如羟基、烷氧基、苯基、异戊烯基的活泼双键有机会与邻位是基环合成呋喃或吡喃环的结构。
香豆素可分为五大类,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。
香豆素结构中含有内酯环,理化性质如下:1、性状:游离的香豆素多数有较好的结晶,且大多有香味。
2、溶解性:游离的香豆素能溶于沸水,难溶于冷水,易溶于甲醇、乙醇、三氯甲烷和乙醚。
3、荧光性质:香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶。
4、与碱的作用及其应用。
用碱液提取香豆素时,必须注意碱液的浓度,并应避免长时间加热,以防破坏内酯环。
5、显色反应有异羟胯酸铁反应、三氯化铁反应、GIbb’s反应、Emerson反应。
6、呋喃香豆素的光化学毒性:呋喃香豆素类的光敏性质就是对人体皮肤的一种伤害,轻则引起皮肤黄褐斑或色素沉着,重则引起皮肤损伤,甚至皮肤癌,为此该类化合物的使用收到了严格的限制。
本脂素为C6-C3结构,多数为无色或白色晶体,但新木脂素不宜结晶。
含香素类化合物的常用中药:秦皮《中国药典》则采用高效液相色谱方法并规定本品按干燥品汁,含秦皮甲素、秦皮乙素的总量不得少于1.0%。
药材储藏置通风干燥处。
含木脂类化合物的常用中药:五味子、厚朴、连翘、细辛。
香豆素的理化性质
1.性状
游离香豆素类:多为结晶性物质,大多有香味。
香豆素中分子量小的游离香豆素多有挥发性(水蒸气蒸馏法提取),并能升华。
香豆素苷类:一般呈粉末或晶体状,无香味、无挥发性和升华性。
2.溶解性
游离的香豆素:能溶于沸水,难溶于冷水,易溶于甲醇、乙醇、三氯甲烷和乙醚;
香豆素苷类:能溶于水、甲醇和乙醇,难溶于乙醚等极性小的有机溶剂。
3.与碱作用
香豆素具有内酯环。
碱性条件下可水解开环,生成顺式邻羟基桂皮酸的盐。
顺式邻羟基桂皮酸盐的溶液经酸化至中性或酸性即闭环恢复为内酯结构。
但如果与碱液长时间加热,再经酸化也不能环合为内酯。
4.荧光性质
香豆素母体本身无荧光,而羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光,在碱溶液中荧光更为显著。
5.显色反应
异羟肟酸铁反应:在碱性条件下,与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸,再于酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。
内酯环显色。