1、第四章 醌类化合物 quinones,1. 掌握苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌类化合物的基本类型及其分类；2、掌握醌类化合物的理化性质；3、掌握PH梯度法应用于蒽醌化合物的分离；,4、掌握蒽醌类化合物紫外光谱、红外光谱、质谱特征及其应用；5、熟悉蒽醌类化合物衍生物的制备，大黄中所含主要醌类化合物的化学结构、理化性质、提取分离方法、鉴定方法；,定义与分类:,醌类化合物是指环己二烯二酮类的一系列衍生物。主要有四大类：苯醌类，萘醌类，菲醌类和蒽醌类。,植物中的分布,醌类在植物中的分布非常广泛。 1、蓼科的大黄、何首乌、虎杖。 2、茜草科的茜草 3、豆科的决明子、番泻叶。 4、鼠李科的鼠李。,植物中的分布,5
2、、百合科的芦荟。6、唇形科的丹参7、紫草科的紫草。 醌类在一些低等植物中也有存在。,生物活性,醌类化合物的生物活性是多方面的。1、致泻作用（番泻叶中的番泻苷类化合物）2、抗菌作用（大黄中游离的羟基蒽醌类化合物）3、止血作用（茜草中的茜草素类成分） 4、扩张冠状动脉的作用，用于治疗冠心病、心肌梗死等（ 丹参中丹参醌类）5、其他作用（驱虫、解痉、利尿、利胆、镇咳、平喘等）,第一节 结构类型,苯醌类Benzoquinones 结构上分为邻苯醌和对苯醌，天然存在的大多数为对苯醌的衍生物。,2，6-二甲 氧基苯醌,萘醌类Naphthoquinones,从结构上考虑可以有1，4；1，2及2，6萘醌三种类型
3、，从自然界得到的几乎均为1，4萘醌。,许多萘醌类化合物有显著的生理活性。如：胡桃醌 维生素K3,紫草素,菲醌类Phenanthraquinones,天然菲醌包括邻菲醌及对菲醌。,如丹参醌1,丹参中丹参醌类化合物,蒽醌类 Anthraquinones,蒽醌类包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物，氧化蒽酚，蒽酮，蒽酚及蒽酮的二聚体。,（一）单蒽核类,1蒽醌及其苷类 天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见，由于整个分子形成一共轭体系，C9、C10又处于最高氧化水平，比较稳定。,1,4,5,8位为位2,3,6,7位为位9,10位为meso位，又叫中位,蒽醌衍生物,大黄素型 羟基分布在两侧的苯环上。如：大黄素
4、 芦荟大黄素 大黄酸,茜素型羟基分布在一侧的苯环上。如： 茜草素 羟基茜草素,蒽酚，蒽酮衍生物,蒽醌在酸性条件下被还原，生成蒽酚及其 互变异构体蒽酮。蒽酚，蒽酮的羟基衍生物一般存在于新鲜植物中。该类成分会被慢慢氧化成蒽醌类成分。,蒽醌 蒽酚 蒽酮,Meso位与糖结合成甙时，性质稳定，如芦荟甙,只有经过水解除去糖才能易于被氧化转变成蒽醌衍生物。,（二）双蒽核类,二蒽酮类成分可看成是两分子蒽酮相互结合而成的化合物。如：番泻甙B,二蒽酮类衍生物,番泻甙A,二蒽酮类化合物的C10-C10键与通常C-C键不同，易于断裂，生成相应的蒽酮类化合物。 如大黄及番泻叶中含有的番泻苷A的致泻作用是因其在肠内变为大
5、黄酸蒽酮所致。,天然二蒽醌类化合物中的两个蒽醌环都是相同而对称的，由于空间位阻的相互排斥，故两个蒽环呈反向排列，如：,2二蒽醌类,天精 山扁豆双醌,3去氢二蒽酮类 4日照蒽酮类 5中位萘骈二蒽酮类 天然蒽衍生物中具有最高氧化水平的结构形式，也是天然产物中高度稠合的多元环系统之一,如金丝桃素，存在于金丝桃属某些植物中，具有抑制中枢神经及抗病毒的作用。,去氢二蒽酮 日照蒽酮 金丝桃素,第二节 理化性质,性状 游离醌类有完好的结晶，大多呈黄色或橙红色，有荧光。苷类无晶形，荧光也弱。升华性和挥发性 游离醌类具有升华性和挥发性，苷类则无。,溶解度 游离醌类亲脂性，易溶于低极性溶剂中，难溶于水；苷类则可溶
6、于醇。酸性大多呈酸性。有以下规律： -COOH 二个-OH 一个-OH 二个 - OH 一个 OH可用PH梯度萃取分离。,碱性,显色反应,Feigl反应：全部醌类均阳性。,Borntragers反应：,也叫碱液试验, 蒽醌阳性， 蒽酮，蒽酚阴性。颜色变化与OH数目及位置有关。机理见P79,与活性亚甲基试剂反应:,苯醌和萘醌类在碱性条件下,能与一些含活性亚甲基的化合物发生加成反应,经氧化而呈兰色.,蓝紫色,作用在醌环上，蒽醌类阴性,醋酸镁反应：蒽醌类阳性。,蒽醌类化合物羟基数目及位置不同时，与醋酸镁形成的络合物有不同的颜色。,紫 紫蓝色,对亚硝基-二甲苯胺反应,蒽酮类的特异性反应,蒽醌,蒽酚类阴
7、性.,绿色,酸性大小顺序?,A B,C D,E,ABECD,试用两种化学方法区别下列化合物,第三节 提取分离,提取方法醌苷：亲水性有机溶剂或沸水提取；游离醌类：亲脂性有机溶剂提取；游离酚羟基的醌类：碱提酸沉法；小分子苯醌和萘醌：水蒸气蒸馏法；未知物：系统溶剂法。,分离方法,游离羟基蒽醌的分离PH梯度法：见P82流程图。层析法：主要用硅胶吸附层析。蒽醌苷和苷元的分离溶剂法：苷元溶于氯仿，苷类则不溶。,蒽醌苷的分离,溶剂法：用正丁醇，戊醇等溶剂萃取出苷类，与水溶性杂质分离；色谱法：聚酰胺 葡聚糖凝胶柱色谱 P82 例:大黄蒽醌苷类的分离,虎杖中含有以下成分,设计提取分离流程,R1 R2H COOH
8、CH3 HCH3 OHOCH3 CH3鞣质谷甾醇,第四节 醌类化合物的检识,一 理化检识二 色谱检识: TLC; PC 常用展开剂和显色剂?,第五节 结构研究,紫外光谱苯醌和萘醌类的UV特征,蒽醌类的UV特征,母核：苯甲酰基系统 醌式系统 252nm，325nm； 272nm， 405nm,羟基取代：230nm,羟基蒽醌类化合物有五个主要吸收带：,峰一：230nm左右，与酚羟基数目有关；峰二：240260nm，苯环特征；峰三：262295nm，醌式特征峰，有 - OH 取代时，log 4.1峰四：305389nm，苯环特征；峰五：400nm以上，受 OH影响。,蒽醌类化合物的IR,主要特征吸收
9、峰有三：羰基峰：V C=O 16781572cm-1羟基峰：VOH 36003000 cm-1苯环峰：V Ar 16201480 cm-1,V C=O 游离峰 16781647 cm-1 缔合峰 16451572 cm-1VOH 3150 cm-1以上- OH 3150 cm-1以下 OH,根据羰基频率差区别1-OH与1,8-二OH,V C=O 2438 4057,蒽醌类的1HNMR,苯环质子: -H处于羰基的负屏蔽区,信号位于低场 -H 8.07; -H 6.677.73;孤立H, S峰;邻二H, d峰, J 69Hz;间二H, d峰, J 0.83Hz;邻三H, m峰; 邻四H, m峰,A
10、ABB系统,酚羟基,-OH与羰基形成氢键,信号出现在低场,当分子中只有一个-OH 时,12.25, 有1,8-二OH时, 在11.612.1;-OH位于较高场, 邻位无取代的-OH 在11.111.4; 邻位有取代的-OH 小于11,其他取代基的特征,CH3: 23, S 或宽S;OCH3: 44.5, SCH2OH: CH2 4.6 d OH 5.6 SCOOH: -OH - OH ROH与甲基化试剂种类有关： CH2N2 (CH3)2SO4 CH3I3 与反应条件有关。,曲菌素的甲基化反应：,乙酰化反应,难易程度：-COOH - OH -OH ROH酰化剂活性：,第六节 中药实例 (自学)
11、,重点是: 大黄 五个成分的化学结构(P74)、酸性、极性大小顺序、提取分离方法、鉴定方法,课后练习一,分离流程?(混合物)波谱法区别两者.,课后练习二,某化合物与斐林试剂呈阴性反应，与-萘酚呈阳性反应。可被苦杏仁酶水解而不被麦芽糖酶水解。全甲基化后酸水解产物中有：2，3，4，6-四甲氧基-D-葡萄糖；2，3，6-三甲氧基-D-葡萄糖和3-羟基蒽醌。写出该化合物的结构式。,课后练习三,从某中药分得一黄色结晶，碱夜试验红色，加酸酸化析出黄色沉淀，醋酸镁反应橙红色，元素分析分子式为C14H8O4，其UV，IR数据如下，推出化合物结构式。UV：MeOHmax nm（log） 225（4.57), 258(4.33), 279(4.01), 388 (4.07), 432( 4.08)IR（cm-1）：1675，1621,
