天然药物化学离线作业20120214

一、填空题

必做：

1、天然药物化学是指（ 运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分 ）的一门学科，它的主要研究内容包括对各类天然药物的化学成分——主要是（ 生理活性成分 ）或（ 药性成分 ）的（ 结构特点 ）、（ 理化特质 ）、（ 提取分离方法 ）、（ 主要类型化学成分的结构鉴定 ）及其生物合成途径等内容。

2. 天然药物是药物的一个重要组成部分，它来源于（ 植物 ）、（ 动物 ）、（ 矿物 ）和（ 微生物 ），并以（ 植物 ）为主，品种繁多。

3、大孔树脂法分离皂苷，以乙醇-水为洗脱剂时，随着醇浓度的增大，洗脱能力（ 增强 ）。

4、凝胶过滤色谱又称排阻色谱、（ 分子筛色谱 ），其分离原理主要是（ 分子筛作用 ），根据凝胶的（ 孔径 ）和被分离化合物分子的（ 大小 ）而达到分离目的。

5、正常1H-NMR谱技术能提供的结构信息参数，主要是质子的（ 化学位移 ）、（ 偶合常数 ）及（ 质子数目 ）。

选作：

1、（ 中华人民共和国药典 ）是我国药品质量控制遵照的典范，记载有关中药材及中成药质量控制的是（ 一部（中药版）  ）部？

2、大孔树脂是一类具有（多孔结构），但没有（可解离基团）的不溶于水的固体高分子物质，它可以通过（物理吸附）有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。

3、中药和天然药物中常见的（糖类）、（氨基酸和蛋白质）、（脂类）等属于一次代谢产物，而天然药物化学中最常见的（ 苯丙素类（简单苯丙素类，香豆素类，木脂素类） ）、（ 醌类（苯醌，萘醌，蒽醌，菲醌类） ）、（ 黄酮类（黄酮，黄酮醇，二氢黄酮，异黄酮，查尔酮，橙酮，儿茶素） ）、（萜类和挥发油）、（甾体类（强心苷，皂苷） ）、（生物碱类）等几类化合物一般均属于二次代谢产物，主要来源于来源于（乙酸-丙二酸途径）、（甲戊二羟酸途径）、（莽草酸途径）、（氨基酸途径）和复合途径等主要生物合成途径。

4. 具有C6-C3骨架的（ 苯丙素类 ）、（ 香豆素类 ）和（ 木脂素类 ）以及C6-C3- C6骨架的（ 黄酮类成分 ），在生源途径上均来源于（ 莽草酸 ）途径。

5、涡流色谱是一种在线（ 萃取 ）技术，可以实现生物样品的在线（ 处理 ）并直接用于（ 分析检验 ），可大大缩短处理过程，是当前处理生物样品较为先进的一种技术。其处理的原理是利用（ 大粒径 ）的填料使流动相在（ 高流速 ）下产生的涡流状态，从而对生物样品进行（ 净化 ）和（ 富集 ）。

二、问答题

必做：

1、天然药物化学的基本概念？其研究对象、研究内容及研究意义是什么？

答：天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。内容包括各类天然药物的化学成分（主要是生理活性成分或药性成分）的结构特点、物理化学性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的结构鉴定等。此外，还将涉及主要类型化学成分的生物合成途径等内容。

2、基本概念和名词解释：

⑴ 天然药物化学，天然药物，活性成分；

答：天然药物化学：是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。

    天然药物：是药物的一个重要组成部分。在中国，天然药物又称为中草药，更具有自己的特色，与中医一起构成了中华民族文化的瑰宝，是中华民族五千年来得以繁衍昌盛的一个重要原因，也是全人类的宝贵遗产。

　　活性成分：是经过不同程度药效试验或生物活性实验，包括体外及体内试验，证明对机体具有一定生理活性的成分。

⑵ 相似相溶原则，亲水性有机溶剂，亲脂性有机溶剂；

答：相似相溶原则：一般来说，两种母核相同的成分，其分子中官能团的极性越大或极性官能团数目越多，则整个分子的极性就越大，表现亲水性越强，亲脂性就越弱。其分子非极性部分越大或碳链越长，则极性越小，亲脂性越强，而亲水性就越弱。

　　亲水性有机溶剂：极性大的溶剂能够溶解亲水性溶剂。

　　亲脂性有机溶剂：非极性溶剂能够溶解亲脂性溶剂。

⑶ 分配色谱、吸附色谱、滤过色谱、离子色谱；

答：分配色谱：系色谱法之一种，利用固定相流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。

　　吸附色谱：常叫做液－固色谱法，它是基于在溶质和用作固定体吸附剂上的固定活性位点之间的相互作用

　　滤过色谱：

　　离子色谱：是高效液相色谱的一种，是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。

⑷ 正相分配色谱，反相分配色谱，加压液相色谱，高效液相色谱，液滴逆流色谱，高速逆流色谱；

答：正相公配色谱：采用极性固定相和相对非极性流动相

　　反相分配色谱：是用非极性固定相和极性流动相组成的色谱体系。固定相，常用十八烷基键合相；流动相常用甲醇－水或乙腈-水。非典型反相色谱系统，用弱极性或

中等极性的键合相和极性大于固定相的流动相组成。

   加压液相色谱：经典的液-液分配柱色谱中用的载体颗粒直径较大，流动相仅靠重力作用自上而下缓缓流过色谱柱，流出液用人工分段收集后再进行分析。

   高效液相色谱：高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。

   液滴逆流色谱：在液-液分配色谱基础上创建的液滴逆流色谱装置可使流动相呈液滴形式垂直上升或下降，通过固定相的液柱，实现物质的逆流色谱分离。

  高速逆流色谱：高速逆流色谱技术是一种不用任何同态载体的液 液色谱技术，其原理是基于组分在旋转螺旋管内的相对移动而互不混溶的两相溶剂间分布不同而获得分离。

⑸ 红外光谱，紫外光谱，核磁共振，质谱；1H-NMR，13C-NMR，2D-NMR；EI-MS，FAB-MS，ESI-MS。

 答：红外光谱：以波长或波数为横坐标，以强度或其他随波长的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。

   紫外光谱：紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波，由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱，也称之为电子光谱。

   核磁共振：全旬是核磁共振成像又称自旋成像也称磁共振成像，是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。

   质谱：是一种测量离子荷质比的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。

3、写出下列各种色谱的分离原理：正相分配色谱，反相分配色谱，硅胶色谱，聚酰胺色谱，凝胶滤过色谱，离子交换色谱。

答：正相分配色谱：

    反相分配色谱

4、中药有效成分的提取方法有哪些？其中最常用的方法是什么？从具体操作上大致与可分为哪几种方法？

答：中药有效成分的提取方法有：⑴ 溶剂提取法，⑵ 水蒸气蒸馏法，⑶ 升华法；其中最常用的为：溶剂提取法；它又可分为：⑴ 浸渍法，⑵ 渗漉法，⑶煎煮法，⑷ 回流提取法和连续回流提取法，⑸ 压榨法；⑹ 超临界流体萃取法；⑺ 超声提取法；⑻ 微波提取法等。其中溶剂提取法最为常用。

5、对天然药物化学进行研究过程中常用的有机溶剂有哪些？其极性大小顺序如何？什么溶剂沸点特别低而需隔绝明火？什么溶剂毒性特别大？什么溶剂密度大于1？哪些是亲脂性溶剂？哪些是亲水性溶剂？

答：溶剂种类及其极性大小顺序，以及属于亲脂性溶剂和亲水性溶解请见课件或教材教材相关内容。沸点特别低而需隔绝明火的溶剂：乙醚，石油醚。毒性特别大的溶剂：苯，氯仿，甲醇。密度大于1（比水重）的溶剂是三氯甲烷（氯仿）和二氯甲烷。

6、根据物质在两相溶剂中的分配比的不同进行分离的方法有哪些？各有什么特点？

答：常见的方法有简单的液-液萃取法、纸色谱、逆流分溶法、液滴逆流色谱法、高速逆流色谱、气液分配色谱及液-液分配色谱。（P25-30）

7、天然药物化学成分结构鉴定时常见有哪几种波谱技术？特有什么特点？

答：各波谱技术名称和特点：⑴ 红外光谱：主要用于检查功能基；⑵ 紫外光谱：主要用于检查共轭体系或不饱和体系大小；⑶ 核磁共振光谱：主要用来提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境，以及构型、构象的结构信息等；⑷ 质谱：主要用于检测和确证化合物分子量及主要结构碎片。

选作：

1、基本概念和名词解释：

⑴ 浸渍法，渗漉法，煎煮法，回流法，超临界流体萃取法，超声提取法，微波提取法；水蒸气蒸馏法。

⑵ 极性吸附剂，非极性吸附剂，聚酰胺，大孔树脂，阳离子交换树脂，阴离子交换树脂；Sephadex LH-20；超滤膜；

2、中药有效成分的分离精制方法有哪些？最常用的方法是什么？

3、判断一个被分离得到的化合物的纯度，可选用哪些方法？

4、简答有关涡流色谱的含义、原理和技术优缺点。

5.、简答离子对色谱的的分离原理及其在高效液相色谱中的应用。

6、比较分析下列化合物的Rf值大小顺序，并说明理由。

（1）吸附剂：Ⅲ级中性氧化铝（小于160号筛孔）

（2）展开剂：氯仿—甲醇（99∶1）

（3）显色剂：Kedde试剂。

Rf值大→小顺序：单乙酰黄夹次苷乙 ＞  黄夹次苷乙  ＞ 黄夹次苷甲  ＞

  黄夹次苷丙    ＞  黄夹次苷丁    。

分离原理：略

第二章 糖和苷类化合物

一、填空题

必做：

1、糖的绝对构型，在哈沃斯（Haworth）式中，只要看六碳吡喃糖的C5（五碳呋喃糖的C4）上取代基的取向，向上的为（ D ）型，向下的为（ L ）型。糖的相对构型是指端基碳原子C1羟基与六碳糖C5（五碳糖C4）取代基的相对关系，当C1羟基与六碳糖C5（五碳糖C4）上取代基在环的（  同侧  ）为β构型，在环的（  异侧  ）为α构型。

2、苷类又称为（ 配糖体 ），是（ 糖或糖的衍生物 ）与另一非糖物质通过（ 糖的端基碳原子 ）连接而成的一类化合物。苷中的非糖部分称为（  苷元  ）或（  配基  ）。按苷键原子分类，常将苷类分为（  N-苷  ）、（  O-苷  ）、（  S-苷  ）和（  C-苷  ）等。

3、苷类的溶解性与苷元和糖的结构均有关系。一般而言，苷元是（ 亲脂性 ）物质而糖是（ 亲水性 ）物质，所以苷类分子的极性、亲水性随糖基数目的增加而（ 增大 ）。

4、苷类常用的水解方法有（ 酸水解 ）、（ 碱水解 ）、（ 酶水解 ）和（ Smith水解 ）等。对于某些在酸性条件下苷元结构不太稳定的苷类可选用（ 两相酸水解 ）、（ 酶水解 ）和Smith降解法等方法水解。

5、麦芽糖酶只能使（ α-葡萄糖苷 ）水解；苦杏仁酶主要水解（ β-葡萄糖苷 ）。

选作：

1、糠醛形成反应是指具有糖类结构的成分在（ 强酸 ）作用下脱水生产具有呋喃环结构的糠醛衍生物的一系列反应；糠醛衍生物则可以和许多（ 芳胺 ）、（ 酚类 ）以及具有活性次甲基基团 的化合物（ 缩合 ）生成有色化合物。据此原理配制而成的Molish试剂就是有（ 浓硫酸 ）和（ α-萘酚 ）组成，通常可以用来检查（ 糖类 ）和（ 苷类 ）成分，其阳性反应的结果现象为（ 两液交界面出现紫红色环 ）。

2、由于一般的苷键属缩醛结构，对烯碱较稳定，不易被碱催化水解。但（ 酯苷 ）、（ 酚苷 ）、（ 烯醇苷 ）和（ β位有吸电子基团 ）的苷类易为碱催化水解。

3、苷类成分和水解苷的酶往往（ 共存 ）于同一生物体内。

4、用质谱法测定苷类成分的分子量可以选用（ ESI-MS（或FAB-MS，或HR-MS等） ）等，而不能选用（ EI—MS ）等。

5、多糖根据其单糖的组成一般可分为（ 均多糖 ）和（ 杂多糖 ）。存在于植物中的多糖大多具有（ 提高免疫功能 ）或（ 抗肿瘤作用 ）等生物活性，其种类可分为（ 淀粉 ）、（ 纤维素 ）、（ 半纤维素 ）、（ 果聚糖 ）、（ 树胶 ）、（ 黏液质和黏胶质 ）等。动物多糖则主要分为（ 糖元 ）、（ 甲壳素 ）、（ 肝素 ）、（ 硫酸软壳素和透明质酸 ）等。

二、简答题

必做：

1、排出下列各化合物在酸水解时的难易程度，请按由易到难的顺序列出并简单说明理由。

答：EBDAC  教材90-97面

2、用化学方法鉴别下列各组化合物

①

②

答：① Molish反应：A有紫色环产生，B呈阴性。略（查阅教材84~90））

    ② 菲林反应：B有砖红色沉淀，A呈阴性。略（查阅教材84~90））

3. 写出苷类成分常用的几种水解方法，并比较各方法的异同点。

答：酸催化水解。乙酰解反应。碱催化水解和β消除反应。酶催化水解反应。过碘酸裂解反应。糖醛酸苷的选择性水解反应。

4. 对于苷元结构不稳定的化合物，宜选用哪些方法进行水解？为什么？

答：酶催化水解反应。酶催化水解具有反应条件温和，专属性高，根据所用酶的特点可确定苷键构型，根据获得的次级苷，低聚糖课推测苷元鱼塘及糖于糖的链接关系，能够获得原苷元等特点。

过碘酸裂解反应：过电算裂解法也称作Smith降解法。是一个反应条件温和，容易得到原苷元，通过反映产物可以推测糖的种类、糖于糖的链接方式以及氧环大小的一种苷键裂解方法。

选作：

1、用波谱方法（1H-NMR）鉴别下列各组化合物

答：基于两个单糖的1位和2位上2个H的偶合常数J1’-2’ 不同：A的1和 2为2个H处于顺式，且一个为竖键，另一个为横键，其两面角为60°，偶合常数（J1’-2’）为2~4 Hz；B的1和 2为2个H处于反式，均为竖键，其两面角为180°，偶合常数（（J1’-2’））为6~8 Hz。（详见教材P98）

2、菊糖属于哪种多糖？其组成如何？一般临床上可做何种用途？参考教材P77

答:菊糖由D-呋喃果糖以β-2,1-键连接的一种果聚糖。从土木香(Inula helenium)根茎等材料中提出的、作为营养贮存物质的多糖。

3、用一般的水提醇沉法提的的多糖中常含有较多的蛋白质而影响质量，问如何予以纯化（脱蛋白）？参考教材P114

第三章 苯丙素类化合物

一、填空题

必做：

1、广义的苯丙素类化合物包括（简单苯丙素类），（香豆素类），（木脂素）和（木质素类），（黄酮类）。

2、天然香豆素类化合物一般在（ C7位 ）上具有羟基，因此，（ 7-羟基香豆素（伞形花内酯） ）可以认为是天然香豆素类化合物的母体；按其母核结构，可分为（简单香豆素）类，（呋喃香豆素）类，（吡喃香豆素）类，（其他香豆素）类。

3、香豆素因具有内酯结构，可以发生（异羟肟酸铁）反应并显（红色）色而可以鉴别；并且，因在碱液中开环，酸液中闭环，而可以用（碱溶酸沉）法提取；小分子香豆素因具有（对羟基桂皮酸），可用水蒸汽蒸馏法提取。

4、香豆素在碱溶液中适当加热，则内酯环（开环），在经酸化后内酯环又（闭环 ），利用此原理可用（ 碱溶酸沉法 ）方法进行提取某些香豆素类成分。

选作：

1、（ 苯丙酸类 ）为苯丙素中广泛分布于植物界的酚酸类成分，其主要结构单元为（桂皮酸 ）、（ 咖啡酸 ）、（ 阿魏酸 ）及其衍生物类。如广泛存在于金银花、茵陈和菊花等常用中药中成分（ 绿原酸 ），具有明显的抗菌、消炎、利胆等作用，其结构为（ 咖啡酸 ）和奎宁酸形成的酯类成分。

2、丹参为常用传统中药，属（ 唇形科 ）鼠尾草属植物丹参（Salvia miltiorrhiza）的干燥（根）。其水溶性化学成分主要有（ 丹参素 ）、（ 丹酚酸 ）等化合物，主要具有（ 耐缺氧 ）、（ 扩张冠脉流量 ）和（ 抑制凝血和（或）促进纤溶作用 ），是丹参治疗冠心病的主要活性成分。其另一类活性成分为丹参菲醌类成分，主要有（ 丹参醌类 ）和（ 丹参新醌类 ）成分，也有类似的疗效，临床上治疗冠心病和心肌梗死有效。

3、小分子的香豆素有（ 挥发性 ），能随水蒸汽蒸出，并能具有升华性。

4、一香豆素单糖苷经H1-NMR测试其端基氢质子的δ为5.53ppm(J=8Hz)， 经酸水解得葡萄糖，其苷键端基的构型为（β构型 ）。

二、简答题

必做：

1、写出下列化合物的结构式并写出成分母核类型

⑴ 对羟基桂皮酸      ⑵ 丹参素

⑶ 伞形花内酯        ⑷ 补骨脂内酯

⑸ 鬼臼毒素          ⑹ 五味子素

⑴简单苯丙素类  

⑵ 丹参素结构 见教材P124，（苯丙酸类）苯丙素

⑶  简单香豆素类

⑷   呋喃香豆素类

⑸ 鬼臼毒素结构见教材P137，（芳基萘类）木脂素

⑹ 联苯环辛烯类 

2、写出下列化合物的化学结构，并比较下列已知条件下各化合物Rf值的大小顺序，并写明分离原理

样品：7-羟基香豆素、7，8-二羟基香豆素、7-O-葡萄糖基香豆素、7-甲氧基香豆素等4个化合物；

色谱条件：硅胶G薄层板，以苯-丙酮（5:1）展开，紫外灯下观察荧光。

3、用化学方法鉴别下列化合物，并写明实验条件和结果现象

① 伞形花内酯、槲皮素、黄花夹竹桃苷元

答：① Liebermann-Burchard反应产生红色渐变为污绿色的是黄花夹竹桃苷元（强心苷类）；其余两种物质中异羟肟酸铁反应显红色的是伞形花内酯（香豆素），盐酸-镁粉反应显红色的是槲皮素（黄酮类）。

②

答：② Molish反应两液交界面曾现紫红色环的是C；其余化合物中不能和三氯化铁试剂反应生成绿色的是A；再余下的两个化合物中，能与Gibb’s试剂反应产生蓝色或Emerson试剂反应产生红色的是B，不能与Gibb’s试剂或Emerson试剂反应产生相应颜色变化的是D。

选作：

1、完成化学反应式，并根据这两个反应式的结果，简单叙述酸碱法提取香豆素的原理及关键注意点。

答：   

碱溶酸沉法提取，原理：此香豆素化合物具有内酯环，可在碱性环境中加热开环成盐后溶于水，而可以用于提取过程；对提取后的碱溶液加酸，则内酯环重新闭环游离而则不溶于水而析出沉淀。

关键注意点：加减浓度不能太浓或加热时间不能过长，否则造成加减开环后的邻羟基桂皮酸盐又顺式结构变为稳定的反式结构，则再加酸时就不能重新闭环成为香豆素类。

2、用波谱方法鉴别下列化合物，并写明实验条件和结果现象

① 1H-NMR：线型呋喃香豆素与角型呋喃香豆素。

答：线型呋喃香豆素、角型呋喃香豆素的1H-NMR具有相同特征，又有典型区别。相同的特征是呋喃环上2个H形成AB系统，偶合常数约为2-3Hz。典型区别是线型呋喃香豆素为香豆素母核上6、7取代，因此5-H、8-H分别呈现单峰；而角型呋喃香豆素为香豆素母核上7、8取代，因此5-H、6-H形成AB系统，偶合常数约为8Hz，依据此可以明确区别线型呋喃香豆素和角型呋喃香豆素。

3、中药王不留行是石竹科麦蓝菜属植物麦蓝菜的种子，具有行血通经的作用，提取分离得其主成分经鉴定为麦蓝菜苷，主要光谱数据列举如下：FAB-MS（m/z）521 [M+H]+；分子式为C22H32O14；IR（υKBr cm-1）3391，1724，1603，1518，993；1H-NMR（500 MHz,C5D5N,δ）7.02 (1H, d, 1.5 Hz),7.23 (1H, d, 7.9 Hz), 6.91 (1H, dd,7.9,1,5 Hz ),3.04 (2H, t,7.5 Hz),2.84 (2H , t, 7.5 Hz),4.0 ~ 6.0 (14H, m)。【并且已知13C-NMR（500 MHz,C5D5N,δ）在65 ~ 106区域有12个C，数据与蔗糖一致；根据其二维谱已知葡萄糖的6’位上与苷元的酯基碳相连。】请推测并写出其苷元结构，简述各波谱数据与结构的关系（对号标注）。麦蓝菜苷结构及解析过程，请查见教材P124~126。

三、分析题

必做：

1、波谱综合解析题

在罗布麻叶的化学成分研究中，分离得到一棒状晶体，mp 203-205℃，175℃以上具有升华性；UV灯下显蓝色荧光，异羟肟酸铁反应呈红色；测得波谱数据如下：

1H-NMR（CDCl3）δ: 3.96 (3H, s); 6.11 (1H, s, D2O交换消失)；6.26（1H，d，J = 10 Hz）；6.38（1H，s）；6.90（1H，s）；7.60（1H，d，J = 10 Hz）。

MS m/z: 192 (M+), 177, 1, 149, 121。

根据以上数据推断该化合物的结构式。

答：（1）根据升华性及UV、异羟肟酸铁反应，应为游离香豆素。

（2）H-NMR：δ 3.96 (3H, s)，应为甲氧基峰，因其为单峰并化学位移在3.5 ~ 4.0范围内；δ 6.11为酚羟基峰，因加氘代试剂消失；δ 6.38和δ 6.90均为1H、单峰，前者应为C8峰，后者应为C5峰；δ 6.26为C3-H，δ 7.60为C4-H，因偶合常数为9 ~10范围内。据此，甲氧基和酚羟基应在C6和C7位。

  综上所述，此化合物结构式可能为：

MS 的各相应质荷比（m/z）的碎片: 192 (分子离子峰M+), 177（M+-CH3）, 1（M+-CO）, 149（M+-CH3-CO）, 121（M+-CH3-CO-CO）。各碎片结构可依照教科书P120质谱裂解方式分别写出。

第四章 醌类化合物

一、填空题

必做：

1、大黄中游离蒽醌类成分主要有（ 大黄酸 ）、（ 大黄素 ）、（ 芦荟大黄素 ）、（ 大黄酚 ）和（大黄素甲醚  ）。

2、醌类化合物结构中酸性最强的基团是（ 羧基 ）和（ 醌核上的羟基 ），次强的是（β-酚羟基 ），最弱的是（ α-酚羟基 ）。

3、用于检查所有醌类化合物的反应有（ 菲格尔反应 ），只检查苯醌和萘醌的反应有（ 无色亚甲蓝反应 ），一般羟基醌类都有的显色反应是（ 碱液反应（Borntrager’s反应） ），专用于蒽酮类化合物的是（ 对亚硝基二甲苯胺反应 ）。

4、（ 游离 ）醌类化合物一般都具有升华性，均可用（ 升华法 ）检查，主要镜检其结晶形状呈针状或羽毛状，同时也可以通过滴加（ 碱性试剂 ）使呈红色而验证。

选作：

1、醌类化合物在中药中主要分为（ 苯醌 ）、（ 萘醌 ）、（ 菲醌 ）、（ 蒽醌 ）四种类型。中药丹参中的丹参醌IIA属于（ 邻菲醌 ）类化合物，决明子中的主要泻下成分属于（羟基蒽醌）类化合物，紫草中的主要紫草素类属于（ 萘醌 ）类化合物。

2、通常蒽醌的1H-NMR中母核两侧苯环上的α质子常处于（ 低场 ），而其β质子则常位于（ 高场 ），原因是α质子受到羰基的（ 负屏蔽 ）作用。

3、大黄中的蒽苷用LH-20凝胶柱层析，以70%甲醇洗脱，其流出的先→后顺序：   （ B ）＞ （ A ） ＞（ D ） ＞（ C ），其分离原理是（ 应用凝胶柱层析分离蒽醌苷类成分主要依据分子量大小不同 ）。

A．蒽醌二葡萄糖苷  B．二蒽酮苷  C．游离蒽醌苷元 D．蒽醌单糖苷

二、简答题

必做：

1、判断下列各组已知结构化合物的酸性大小，并用pH梯度萃取法予以分离。

⑴

⑵

⑶

⑴ C>A>B  ⑵ A>B  ⑶ A>B  

各分离步骤和结果：参考教科书P1和P167并给出具体对应的分离步骤和结果。

2、判断下列各组化合物在硅胶薄层色谱并以Et2O-EtOAc（2:1）展开时的Rf值大小顺序，并简述分离原理。

⑴

⑵ 大黄酸（A）、大黄素（B）、大黄素甲醚（C）、芦荟大黄素（D）、大黄酚（E）。

⑴ B>A  ⑵ E>C>B>D>A

   分离原理：硅胶吸附原理，即。。。（略，结合参考总论内容）。

3、用化学方法鉴别下列各组化合物，写明反应条件和结果现象

⑴

⑵

⑴ 对亚硝基二甲苯胺反应；试剂：0.1%对亚硝基-二甲苯胺吡啶溶液；结果：B溶液呈紫色、蓝色或绿色，A呈阴性。

⑵ Molish反应；试剂与步骤：样品液中先加入5%α-萘酚的EtOH液，摇匀后，沿管壁慢慢加入浓硫酸（此时不能摇）；结果：A在两液交界面生成紫红色环，B呈阴性。

选作：

1、写出大黄中最主要的五种羟基蒽醌类化合物（大黄素，大黄酸，大黄酚，大黄素甲醚和芦荟大黄素）的结构式，并说明其酸性强弱情况和用pH梯度萃取法分离的基本原理。

⑴ 大黄酚                           ⑵ 大黄素

⑶ 大黄素甲醚                       ⑷ 大黄酸

⑸ 芦荟大黄素

酸性强弱：大黄酸最强，因为具有羧基；大黄素第二，因为具有β-酚羟基；其余三个化合物酸性相近，因都只具有2个α-酚羟基。

分离原理：参考教科书P1。

2、完成化学反应式。

⑴

⑵

{  

                      }

三、分析题

必做：

1、提取分离工艺题

大黄等蓼科植物药材中一般均含有下列4种化合物，现以如下提取分离工艺流程进行提取和初分。请问各化合物分别于什么部位得到? 请将各化合物按A、B、C、D代号，分别填于①、②、③、④中的合适部位，并简述其分离原理。

              药材粉末

                  CHCl3回流提取

            CHCl3提取液

                  适当浓缩

            CHCl3浓缩液

                  5% NaHCO3液提取

碱水层                         CHCl3层

中和、酸化                     5% Na2CO3液提取

结晶、重结晶

  ①              碱水层                        CHCl3层

                      中和、酸化                    0.5% NaOH液提取

                      结晶、重结晶

                    ②                 CHCl3层             碱水层

                                          ③                     中和、酸化

                                                                 结晶

                                                              ④

分离原理：（请参照教科书内容，先按醌类化合物的酸性强弱功能基顺序排序，再用pH梯度萃取法予以叙述）

答：1、提取分离工艺题

① A；② B；③ D；④ C

2、波谱综合解析题

某化合物橙红色针晶，具有升华性，分子量254，分子式为C15H10O4；与10%NaOH溶液反应呈红色；波谱数据如下。

UV λmaxnm（lgε）：225（4.37），256（4.33），279（4.01），356（4.07），432（4.08）。

IR γmaxcm-1：3100，1675，1621。

1H-NMR（CDCl3） δ：2.41（3H，br，s，W1/2=2.1Hz）；6.98（1H，br，s，W1/2=4.0Hz）；7.23（1H，d，J=8.5Hz）；7.30（1H，br，s，W1/2=4.0Hz）；7.75（1H，d，J=8.5Hz）；7.51（1H，m）。

MS m/z：254，226，198。

综合所给条件，解析出该化合物结构式（要求解析全部有用的条件和数据）并即将波谱数据在结构上对号标注。

答：由化合物颜色及显色反应确定该化合物为蒽醌类化合物。由分子式确定其为游离蒽醌。

升华性，碱液反应呈红色，均为羟基蒽醌类的典型性质；Mp：196～196.5℃ ，符合一般蒽醌类化合物沸点较高的特点。

分子式：C15H10O4，蒽醌类的母核由14个C组成，可能母核上还连有一个甲基。

UV：第V峰为432 nm，可知有2个α-OH；第III峰的lgε值为4.01，示无β-OH。

IR：根据游离羰基（1675 cm-1）及缔合羰基（1621 cm-1）频率差为54，推知其可能存在1，8-二羰基。

1H-NMR：7.75（1H，d，J = 8.5 Hz）、7.51（1H，m）、7.23（1H，d，J = 8.5 Hz）分别为左侧芳环C-5、C-6、C-7上质子，C-5质子处于低场；7.30（1H，br，s，W1/2 = 4.0 Hz）、6.98（1H，br，s，W1/2 = 4.0 Hz）为另一侧芳环的2个质子，由二者为宽峰、W1/2 = 4.0 Hz可知二者为间位偶合，同时与2.41（3H，br，s，W1/2 = 2.1 Hz）的甲基峰产生烯丙偶合，证明二者互与此甲基处于邻位碳上。

    综上，该化合物应为大黄酚，化学结构如下（波谱数据请自行在结构式上标注对号）：

MS裂解峰解析如下：

第五章 黄酮类化合物

一、填空题

必做：

1、聚酰胺的吸附作用是通过聚酰胺分子上的（ 酰胺及羰基 ）和黄酮类化合物分子上的（ 酚羟基 ）形成（ 氢键缔合 ）而产生的。

2、葡聚糖凝胶柱色谱分离黄酮苷时的原理主要是（ 分子筛作用 ），分子量大的物质（ 容易 ）洗脱；分离黄酮苷元时的原理是（ 吸附作用 ），酚羟基数目多的物质（ 难 ）洗脱。

二、简答题

必做：

1、写出下列化合物的结构式，指出其结构类型。

⑴ 山柰酚，属黄酮醇类

⑵ 槲皮素，属黄酮醇类

⑶ 杨梅素 (myricetin)，黄酮醇类（flavonol）

⑷ 芦丁（rutin）， 黄酮醇类（flavonol）

⑸ 甘草素，属二氢黄酮类

2、判断下列各组化合的Rf值大小或在色谱柱上的流出顺序。

⑴ 下列化合物进行硅胶薄层层析，以甲苯-氯仿-丙酮（8:5:5）展开，判断其Rf值大小：

A、芹菜素 （5,7,4’-三羟基黄酮）

B、山奈酚  (3,5,7,4’-四羟基黄酮)

C、槲皮素 （3,5,7,3’,4’-五羟基黄酮）

D、桑色素 （3,5,7,2’,4’-无羟基黄酮）

E、高良姜素 （3,5,7-三羟基黄酮）

E>A>B>C>D

⑵ 下列化合物进行纸层析，以BAW系统（4:1:5,上层）展开，判断其Rf值大小：

A、木犀草素 （5,7,3’,4’-四羟基黄酮）

B、刺槐素 （5,7-二羟基， 4’-甲氧基黄酮）

C、槲皮素

D、芹菜素

E、槲皮苷 (槲皮素-3-O-鼠李糖苷)

F、.芦丁（槲皮素-3-O-芸香糖苷）

B>D>A>C>E>F

⑶ 下列化合物进行纸层析，以5%乙酸水溶液展开，判断其Rf值大小：

A、槲皮素

B、二氢槲皮素

C、异斛皮苷（槲皮素-3-O-葡萄糖苷）

D、芦丁

D>C>B>A

⑷ 下列化合物进行聚酰胺柱色谱分离，以含水乙醇梯度递增洗脱，判断其洗脱顺序：

A.     B.

C.   D. 

E.   F. 

F>E>D>A>C>B

⑸ 用Sephadex LH-20柱色谱分离下列化合物，以甲醇洗脱，判断其洗脱顺序：

A、槲皮素-3-芸香糖苷

B、山奈酚-3-半乳糖鼠李糖-7-鼠李糖苷

C、槲皮素-3-鼠李糖苷

D、槲皮素

E、芹菜素

F、木犀草素

G、杨梅素（5,7,3’,4’,5’-五羟基黄酮醇）

B>A>C>E>F>D>G

3、鉴别下列各组化合物，并写出反应条件和反应结果。

⑴     

A                     B                    C

分别取A、B、C样品乙醇液，加入2％NaBH4的甲醇液和浓HCl，如产生红～紫红色物质为A。再分别取B、C的乙醇液，加等量的10%α-萘酚乙醇液，摇匀，沿壁滴加浓硫酸，试管中两液界面有紫色环出现为C、无上述现象的是B。

⑵             

            a                   b                         c       

分别取a、b、c样品乙醇提液，加入2～3滴10%NaOH溶液，如产生红色反应为b，无上述现象的是a、c。再分别取a、c的乙醇液，加等量的10%α-萘酚乙醇液，摇匀，沿壁滴加浓硫酸，试管中两液界面有紫色环出现为a、无上述现象的是c。

4、写出槐米主成分芦丁的化学结构，设计从槐米中提取芦丁的工艺流程，说明提取原理、注意点和实验条件。

芦丁的化学结构：见教材P192。

芦丁提取工艺流程：

槐米粗粉

      加水及硼砂，煮沸，加石灰乳调

      pH 8-9，微沸20-30min，滤过

提取液

加HCl调pH4~5，静置，滤过

  芦丁粗品

       热水或乙醇重结晶

   芦丁

提取纯化原理：芦丁分子结构中具有较多酚羟基，呈弱酸性（类似于羧酸），易溶于碱液中；又因芦丁在冷水中溶解度小（1∶10000），酸化后可沉淀析出，因此，可以用碱溶酸沉的方法提取芦丁。

碱溶酸沉法提取时的条件控制及其原因，请查看教科书P199或课件有关内容。

选作：

1、写出下列化合物的结构式，指出其结构类型。

⑴ 芹菜素   ⑵ 木犀草素   ⑶ 大豆素   ⑷ 陈皮苷  ⑸ 香叶木素

上述化合物结构请查见教科书P183~228

2、纸色谱法分离鉴定化合物时，常用Rf 值大小来判别结果，试问：

⑴ 简述其分离原理，并述明Rf值与分离结果的关系；

⑵ 当展开剂为BAW（正丁醇：醋酸：水，4：1：5，上层）时，下列化合物的Rf值大小顺序如何？3%NaCl溶液展开时又如何？

⑴ 纸色谱法，即为将固定相放在纸上，以纸做载体进行点样、展开、定性、和定量的液-液分配色谱法。其固定相为纸纤维上吸附的水，流动相常用与水不相互溶的有机溶剂（如BAW，正相色谱）或水溶液（如3%NaCl，反相色谱）。

分离原理：同液-液分配色谱，。。。（略）

Rf与组分性质、流动相及溶解度有关：极性组分→易保留，Rf 小（流动相极性↑， Rf ↑）；非极性组分→易流出，Rf大（流动相极性↑，Rf ↓）。

⑵ BAW展开时Rf大小顺序：苷元（A）>单糖苷（B）>双糖苷（C）

   3%NaCl溶液展开时Rf大小顺序：双糖苷（C）>单糖苷（B）>苷元（A）

3、比较下列化合物在纸色谱中的Rf值，展开剂分别为水饱和的正丁醇和3%NaCl水溶液。

⑴

水饱和的正丁醇为展开剂的Rf值：B>C>A

3%NaCl水溶液为展开剂的Rf值：A>C>B

⑵

水饱和的正丁醇为展开剂的Rf值：B>C>A

3%NaCl水溶液为展开剂的Rf值：A>C>B

三、波谱综合解析题：

必做：

1、某化合物为黄色结晶，分子量316，分子式为C16H12O7；盐酸-镁粉反应呈红色，FeCl3反应呈蓝色，锆盐-枸橼酸反应，黄色不褪，Molish反应呈阴性；波谱数据如下。

UV λmax nm：MeOH  254，267sh，369；NaOMe  271，325，433；AlCl3  2，300，3，428；NaOAc  276，324，393；NaOAc/H3BO3  255，270sh，300sh，377。

1H-NMR ( DMSO-d6 )：δ: 3.83 (3H, s)；6.20 (1H, d, J = 2.0 Hz)；6.48 (1H, d, J = 2.0 Hz)；6.93 (1H, d, J = 8.2 Hz)；7.68 ( 1H, dd, J = 1.8 & 8.2 Hz)；7.74 (1H, d, J = 1.8 Hz)；9.45 (1H, s)；9.77 (1H, s)；10.80 (1H, s)；12.45 (1H, s)。

EI-MS m/z (%)：316 (M+, 100)，301 (11)，153 (10)，151 (8)，123 (12)。

请综合解析以上各种条件和数据，并推断出该化合物的可能结构式。

答：结构解析如下：

性状：黄色结晶——黄酮类化合物的特征之一。

⑴ 盐酸-镁粉反应呈红色，FeCl3反应呈蓝色，表明该化合物为黄酮（醇）或二氢黄酮（醇）类化合物；且含有游离酚羟基，锆盐-枸橼酸反应黄色不褪，提示有3-羟基或3，5-二羟基；根据Molish反应结果和分子式可知该化合物不是苷类，为游离黄酮类。

2 ① UV MeOH谱：带I 369 nm，表明该化合物为黄酮醇类化合物，即有3-羟基。

② 加NaOMe后，带I红移nm， 提示有4’-羟基；而且在325nm处有吸收，表明有7-羟基存在。

③ 将AlCl3/HCl谱和MeOH谱比较带I红移58nm，提示有3-羟基或3，5-二羟基。

④ AlCl3/HCl谱和AlCl3谱一致，提示无邻二酚羟基的存在。

⑤ 比较NaOAc 谱和MeOH谱，带II红移22nm，证实有7-羟基存在。

⑥ NaOAc谱与NaOAc/H3BO3谱基本一致，也证实无邻二酚羟基存在。

由UV基本可以推测该黄酮类化合物有3、5、7、4’位4个羟基。

31H-NMR：9.45（1H，s）,9.77 (1H, s), 10.80 (1H, s), 12.45 (1H, s) 峰也表明有4个羟基存在，3.83 (3H, s)峰为-OCH3 信号， 7.74 (1H, d, J=1.8Hz )为H-2’， 7.68（1H, d, J=1.8 & 8.2Hz）为H-6’， 6.93 (1H, d, J=8.2Hz) 为H-5’，这三个H质子分别处于邻位和间位上，且因H-2’比H-6’处于低场，由此可见-OCH3 应连在3’位。

4EI-MS：m/z  153 ([A1+H]+)提示A环有2个羟基（120+16*2=152,152+1=153），m/z 151 （B2+ ）提示B环有1个-OH和1个-OCH3 取代[105+16+(16+14)=151]。其它，M+=316 [222+16*5+14=316]，M-CH3=316-15=301，B2-CO=151-28=123。

上述EI-MS裂解数据（裂解过程见下图所示）也进一步验证了前述判断，由此推断该化合物为3,5,7,4’-四羟基-3’-甲氧基黄酮，即异鼠李素。

2、有一黄色针状结晶，mp 285 ℃（Me2CO），FeCl3反应（＋），HCl-Mg反应（＋），Molish反应（－），ZrOCl2反应黄色，加枸橼酸黄色消退，SrCl2反应（－）。EI-MS给出分子量284。其光谱数据如下，试推出该化合物的结构（简要写出推导过程），并将1H-NMR信号归属。

UV ( λmax nm ) ： MeOH          266.6，271.0，328.2；

MeONa         267.0（sh），276.0，365.0；

NaOAc         267.0（sh），275.8，293.8，362.6；

NaOAC/H3BO3     266.6，2761.6，331.0；

AlCl3           267.0，276.0，302.0，340.0；

AlCl3/HCl       267.0，276.0，301.6，337.8

1H-NMR ( DMSO-d6 ) δ：12.91（ 1H，s，OH ）；10.85（ 1H，s，OH ）；8.03（ 2H，d，J = 8.8 Hz ）；7.10（ 2H，d，J = 8.8 Hz ）；6.86（ 1H，s ）；6.47（ 1H，d，J = 1.8 Hz ）；6.19（ 1H，d，J = 1.8 Hz ）；3.84（ 3H，s ）.

答案：5，4`-2OH-7-OCH3-黄酮。

FeCl3反应( ＋ )示结构中存在酚羟基，HCl-Mg反应( ＋ )示其为黄酮类化合物，Molish反应( － )示结构中不含糖，ZrOCl2反应黄色，加枸橼酸黄色消退，示无3 - OH，SrCl2反应( － )示无邻二酚羟基。UV显示7 – OH。。。1H-NMR示有5 – OH和4`-OH，以及3 –H, 6.47, 6.19为5，7二氧取代黄酮A环上的特征质子信号。8.03（ 2H，d，J = 8.8 Hz ）；7.10（ 2H，d，J = 8.8 Hz ）为为B环上AA`BB`偶合系统的4个质子。。。

（请自行根据教材和课件内容进一步解析归位。）

选作：

一、波谱解析题

1、苦参为传统常用中药，其主要黄酮类活性成分有苦参醇A和苦参醇B这一对“立体异构体”，现测得其波谱数据分别见教材P226~P228页的表5-26 和表5-27，推断的对应化合物结构及主要的推断过程均已附于表前。请学习其推断过程并认真进行演练。

答：（参见教材P226~P228）

2、从某种植物中分离一化合物，分子式为C15H10O5，HCl-Mg粉反应呈红色，Molich反应阴性，ZrOCl2反应呈黄色，SrCl2反应阴性。指出下列光谱数据提供的信息，并推测化合物结构。

（1）UV 光谱λmax  nm

δppm  6.18（1H ，d ，J=2.5Hz） _______H-6___________；

        6.38（1H ，s）           ___________H-3_______；

        6.50（1H ，d ，J=2.5Hz） _______H-8___________；

        6.90（2H ，d ，J=8.0Hz   ________H-3′_______H-5_′__；

        7.70（2H ，d ，J=8.0Hz   _______H-2′______H-6′_____；

该化合物乙酰化后1H-NMR测定乙酰基质子数为9H，         。

该化合物的结构是： 

3、