天然药物化学离线必做作业

浙江大学远程教育学院

《天然药物化学》课程作业

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第一章总论

一、名词解释或基本概念辨别

1. 相似相溶原则，亲水性有机溶剂，亲脂性有机溶剂；

相似相溶原则:指物质容易溶解在与其化学结构相似的溶剂中的规则,同类分子或官能团相似彼此互溶.

亲水性有机溶剂:亲水性有机溶剂指该有机溶剂能与水按任何比例混溶.这是因为它含有较多亲水集团，如-OH，-COOH，-NH2等等，极性大,使得他宜溶于水.常见的有丙酮,乙醇,甲醇.

亲脂性有机溶剂:一般是与水不能混溶的有机溶剂,因为它极性基团较少,极性小.具有疏水性和亲脂性.

2.溶剂提取法，碱溶酸沉法，两相溶剂萃取法，pH梯度萃取法；

溶剂提取法:一般指从中草药中提取有效部位的方法，根据中草药中各种成分在溶剂中

的溶解性，选用对活性成分溶解度大、对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法.

碱溶酸沉法：一些酸性物质，用碱水溶剂提取，加酸调至酸性PH,即可从水溶液中沉定出来。两相溶剂萃取法:根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离。

极性梯度萃取法：根据极性大小采用不同极性的溶剂进行的萃取方法。

3.超临界流体萃取法，超声提取法，微波提取法；升华法，水蒸气蒸馏法；

超临界流体萃取法：超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction, SFE）技术就是利用超临界流体为溶剂，从固体或液体中萃取出某些有效组分，并进行分离的一种技术。超声提取法：超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。

微波提取法：微波提取技术是利用频率为300－300000MHz的电磁波辐射提取物，在交频磁场、电场作用下，提取物内的极性分子取向随电场方向改变而变化，从而导致分子旋转、振动或摆动，加剧反应物分子运动及相线间的碰撞频繁率，使分子在极短时间内达到活化状态，比传统加热式均匀、高效。

升华法:利用中药中的一些成分具有升华的性质的分离方法。

水蒸气蒸馏法：指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。

4. 高效液相色谱，液滴逆流色谱，高速逆流色谱，涡流色谱，反相离子对色谱，分子蒸馏

技术；膜分离技术；

高效液相色谱:（HPLC）是目前应用最多的色谱分析方法.它使用粒径更细的固定相填充色谱

柱，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流动相，使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作得以在几个小时甚至几十分钟内完成。

液滴逆流色谱: (DCCC)装置可使流动相呈上升或下降,通过固定相的液柱,实现物质的逆流色谱分离.分配用的两相溶剂不必振荡,故不易乳化或产生泡沫,特别适用于皂苷类的分离.

高速逆流色谱:(HSCCC)与DCCC的原理类似,该装置依靠聚四氟乙烯(PTFE)蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转产生的离心力场作用,使载体支持的固定相稳定的保留在蛇形管内,并使流动相单向,低速通过固定相,实现连续逆流萃取分离物质的目的.

反相分配色谱是液-液分配色柱色谱法的一种,通常用来分离(脂溶性)小极性物质,如高级脂肪酸,油脂,游离甾体等化合物.固相(可用石蜡油)极性小于流动相(用水或甲醇),极性大组份先流出,极性小组份后流出.

分子蒸馏技术：是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。

膜分离技术：是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动粒（如压力差、浓度差、电位差等）时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。

二、填空题

1、（《中华人民共和国药典》）是我国药品质量控制遵照的典范，2010版记载有关中药材及

中成药质量控制的是（一）部？

2、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（孔径大小）和被分离化合物分子的（分子量大小）而达到分离目的。

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

三、问答题

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化学成分的一门学科，研究对象是各类天然药物的化学成分（主要是生物活性或药效成分）；内容包括研究对象的结构特点，物理化学性质，提取分离方法，结构鉴定及其生物合成途径等类容；研究的意义：为发现，改造，利用天然药物资源，创造新药及临床应用提供科学依据，为人类的保健事业做出更大贡献。

2、中药有效成分的提取方法有哪些？目前最常用的方法是什么？

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升华法等。其中溶剂法又分为：⑴浸渍；⑵渗漉法；⑶煎煮法；⑷回流提取法；⑸连续回流提取法；

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。

3、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？

中药有效成分的分离精制方法有：⑴溶剂法；⑵沉淀法；⑶分馏法；⑷膜分离法；⑸升华法；⑹结晶法；⑺色谱法。其中最常用的方法是溶剂法和色谱法，并且色谱法又可分为两相溶剂萃取法、逆流分溶法（常压逆流分溶、液滴逆流色谱、高速逆流色谱等）、液-液分配柱色谱（常压柱色谱和高压液相色谱、涡流色谱、反相离子对高压液相色谱等）、等基于“分配”

原理的色谱，还有吸附色谱（硅胶、氧化铝、聚酰胺和大孔树脂等作为“吸附剂”的色谱）、凝胶色谱（分子筛原理）、离子交换树脂色谱（阴阳离子交换原理）和分子蒸馏技术等诸多分离方法。

4、写出下列各种色谱的分离原理及应用特点：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；

正相分配色谱:是液-液分配色柱色谱法的一种,通常用来分离极性或中等极性物质,如生物碱,苷类,糖,有机酸等化合物.固相(用水,缓冲溶液等)极性大于流动相(三氯甲烷,乙酸乙酯丁醇等),极性小组份先流出,极端大组份后流出.

反相分配色谱：是液-液分配色柱色谱法的一种,通常用来分离(脂溶性)小极性物质,如高级脂肪酸,油脂,游离甾体等化合物.固相(可用石蜡油)极性小于流动相(用水或甲醇),极性大组份先流出,极性小组份后流出.

硅胶色谱：硅胶是硅酸的部分脱水后的产物，其成分是SiO2·xH2O，又叫缩水硅酸。柱色谱用硅胶一般不含粘合剂。适用范围：非极性和极性化合物，适用于芳香油、萜类、甾体、生物碱、强心甙、蒽醌类、酸性、酚性化合物、磷脂类、脂肪酸、氨基酸，以及一系列合成产品如有机金属化合物等。

聚酰胺色谱：色谱用聚酰胺主要又锦纶6（聚己内酰胺）和锦纶66（聚己二酰己二胺）两种，分子量一般在16000～20000，其亲水性和亲脂性均较好，因此既可分离水溶性成份，也可分离脂溶性成分。可溶于浓盐酸、甲酸及热的乙酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺中；微溶于乙酸和苯酚等；不溶于醇、氯仿、丙酮、乙醚、苯等；对碱稳定，对强酸可水解。聚酰胺色谱的原理：兼具吸附色谱和分配色谱的功能。采用强极性洗脱剂时主要为吸附色谱——正相色谱；

采用弱极性洗脱剂时主要为分配色谱——反相色谱。分离对象：能与聚酰胺形成氢键的化合物，如酚类、酸类、醌类、硝基化合物及含羟基、氨基、亚氨基的化合物及腈和醛等类化合物。聚酰胺在水中吸附能力的规律：形成氢键的基团(如：酚经基、按基、酪基、硝基等)越多，则吸附力越强。如：丁二酸＞丁酸。形成氢键的位置与吸附力有很大关系。对位、间位酚羟基使吸附力增大，邻位使吸附力减小。芳香核、共轭双键多者吸附力大，少者吸附人小。若形成分了内氢键，则使化合物的吸附力减小。

凝胶滤过色谱:根据物质分子大小差别进行分离.原理比较特殊，类似于分子筛。待分离组分在进入凝胶色谱后，会依据分子量的不同，进入或者不进入固定相凝胶的孔隙中，不能进入凝胶孔隙的分子会很快随流动相洗脱，而能够进入凝胶孔隙的分子则需要更长时间的冲洗才能够流出固定相，从而实现了根据分子量差异对各组分的分离。调整固定相使用的凝胶的交联度可以调整凝胶孔隙的大小；改变流动相的溶剂组成会改变固定相凝胶的溶涨状态，进而改变孔隙的大小，获得不同的分离效果。

离子交换色谱:根据物质的解离程度的不同进行分离.离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂，树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运动而运动，最终实现分离。

5、简述分子蒸馏技术、膜分离技术及其原理和应用特点。

答：分子蒸馏装置就是通过降低蒸发空间的压力，使冷凝表面靠近蒸发表面，当其间的垂直距离小于分子质量小的平均自由程而大于分子质量大的平均自由程时，从蒸发表面汽化的分子质量小的分子，就可以不与其他分子碰撞，直接到达冷凝表面而冷凝。

分子蒸馏的特点：（1）操作温度低：远低于物料的沸点分子蒸馏过程中，混合物的分离是由于不同种类的分子逸出液面的平均自由程不同来实现的，并不需要沸腾，所以分子蒸馏是

在远低于沸点的温度下进行操作的。这点与常规蒸馏有本质的区别。（2）蒸馏压强低：分子蒸馏能在很低的压强下进行操作。（3）受热时间短：分子蒸馏要求受加热的液面与冷凝面之间的距离小于或等于轻分子的平均自由程，使由液面逸出的轻分子，几乎不经碰撞就到达冷凝面，所以受热时间很短。（4）分离程度高：分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏不易分开的物质，然而就两种方法均能分离的物质而言，分子蒸馏的分离成度更高。

膜分离技术：是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动粒（如压力差、浓度差、电位差等）时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。

膜分离技术的特点：（1）分离时无相变，特别适用于中药中热敏性物质的分离、浓缩。（2）分离不消耗邮寄溶剂（尤其是乙醇），可以缩短生产周期，减低有效成分的损失，且有利于减少环境污染。（3）分离选择性高，选择合适的膜材料进行过滤可以截留中药提取液中的鞣质、淀粉、树脂和一些蛋白质，而且不损失有效成分，可提高制剂的质量。（4）膜分离使用范围广，从热源、细菌等固体微粒的去除到溶液中有机物和无机物的分离。（5）可实现连续化和自动化操作，易与其它生产过程匹配，满足中药现代化生产的要求。

6、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：运用溶剂提取法的关键，是选择适当的溶剂。溶剂选择适当，就可以比较顺利地将需要的成分提取出来。选择溶剂要注意以下三点：①溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；②溶剂不能与中药的成分起化学变化；③溶剂要经济、易得、使用安全等。常见的提取溶剂可分为以下三类：1）水：水是一种强的极性溶剂。中草药中亲水性的成分，如无机盐、糖类、分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及甙类等都能被水溶出。为了增加某些成分的溶解度，也常采用酸水及碱水作为提取溶剂。酸水提取，可使生物碱与酸生成盐类而溶出，碱水提取可使有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类成分溶出。2）亲水性的有机溶剂：也就是一般所说的与水能混溶的有机溶剂，如乙醇（酒精）、甲醇（木精）、丙酮等，以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好，对中草药细胞的穿透能力较强。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外，大多能在乙醇中溶解。甲醇的性质和乙醇相似，沸点较低（64℃），但有毒性，使用时应注意。3）亲脂性的有机溶剂：也就是一般所说的与水不能混溶的有机溶剂，如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。这些溶剂的选择性能强，不能或不容易提出亲水性杂质。但这类溶剂挥发性大，多易燃（氯仿除外），一般有毒，价格较贵，设备要求较高，且它们透入植物组织的能力较弱，往往需要长时间反复提取才能提取完全。如果药材中含有较多的水分，用这类溶剂就很难浸出其有效成分，因此，大量提取中草药原料时，直接应用这类溶剂有一定的局限性。另外，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。

常用溶剂的极性顺序如下：水(最大）>甲酰胺>三氟乙酸>DMSO>乙腈>DMF>六甲基磷酰胺>甲醇>乙醇>乙酸>异丙醇>吡啶>四甲基乙二胺>丙酮>三乙胺>正丁醇>二氧六环>四氢呋喃>甲酸甲酯>三丁胺>甲乙酮>乙酸乙酯>三辛胺>碳酸二甲酯>乙醚> 异丙醚>正丁醚>三氯乙烯>二苯醚>二氯甲烷>氯仿>二氯乙烷>甲苯>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油（石油醚）(最小)

7、天然药物化学成分结构鉴定时常见有哪几种波谱技术？各有什么特点？其中对结构测定最有效的技术是什么？

四大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。其中对测定结构最有效的是核磁共振技术（包括氢谱和碳谱）和质谱，两者的有效结合，能测定绝大部分的化合物结构。

第二章糖和苷类化合物

一、填空题

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、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、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。

6、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）。

7、苷类成分和水解苷的酶往往（共存）于同一生物体内，当生物体细胞受到外界影响而破

坏时，苷类成分就会因与水解酶接触而被水解，所以新鲜药材采来以后应予以（迅速干

燥）。

8、用质谱法测定苷类成分的分子量时，由于一般苷类成分的分子均较大，可以选用（ESI-MS

（或FAB-MS，或HR-MS等））等测定以便获得较大的（分子离子峰（即M+）），而不

能选用（EI—MS）等，因其只能获得（碎片离子峰）。

二、简答题

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。

N O O

HO OH

OH E HO CH 2

C N S Glc OSO 3K

D CH 2O Glc B OH

O OH OH CH 2OH

O C

OH O O A

答:以上各化合物在酸水解时由易到难的顺序EBDAC.

1)苷类按水解的难易程度分:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷,因此可得以上化合物在酸水解难易程度分为:E （N-苷）>BD （O-苷）>A （S-苷）>C （C-苷）;

2)BD 的难易程度,B 是酚羟基(Ar-OH)与糖形成的苷键,D 是醇羟基(R-OH)与糖形成苷键,当苷元在苷键原子质子化时,芳香环对苷键原子有一定的供电作用,B 比D

更容易在酸水解.

2、用指定的化学方法鉴别下列各组化合物

①

CH 2O Glc B OH

CH

2HO

OH A ②

A B

① Molish 反应：B 在两液交界面出现紫红色环，A 呈阴性结果。

② 菲林反应：B 有砖红色沉淀产生，A 呈阴性结果。

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:苷类成分常用的有以下六种水解方法,

1)酸催化水解反应;

2)乙酰解反应;

其中1),2)的反应机制于酸催化水解相似,但进攻的基团不同1)是质子,2)是乙酰.参考P92.

3)碱催化水解和β-消除反应;通常苷键对碱稳定对算不稳定,不易被碱水解.由于酚苷中的

芳环具有一定的吸电子作用,使糖端基碳上氢的酸性增强有利于OH -的进攻.

4)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,低聚糖可推测苷元与糖及糖与糖的连接关系,能获得原苷元等特

点.

5)过碘酸裂解反应(Smith降解);也称为SMITH降解法,是一个反应条件温和,易得到原苷元,通过反应产物可以推测糖的种类,糖与糖的连接方式以及氧环大小的一种苷键裂解方法. 6)糖醛酸苷的选择性水解反应.许多苷和聚糖中都有糖醛酸,特别是在皂苷和生物体内肝脏的代谢产物中,糖醛酸苷更为常见.

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:1)两相酸水解:对于那些苷原不稳定的苷,为了获得原苷原,可采用双相水解的方法,即在水解液中加入与水不互溶的有机溶剂如苯等,使水解后的苷元立即进入有机相,避免苷元长时间于算接触,达到保护苷元的目的.

2)酶水解: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,低聚糖可推测苷元与糖及糖与糖的连接关系,能获得原苷元等特点.

3)过碘酸裂解反应(Smith降解);也称为SMITH降解法,是一个反应条件温和,易得到原苷元, 5. 通常苷键酸催化水解的难易程度有哪些经验规律？

答：酸催化水解的难易与苷键原子的电子云密度及其空间环境有密切的关系，

只要有利于苷键原子的质子化就有利于水解，其水解难易的规律可概括为：

①按苷键原子不同，酸水解的易难顺序为：N-苷＞O-苷＞S-苷＞C-苷。

②呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解。

③酮糖较醛糖易水解。

④吡喃糖苷中吡喃环的C-5上取代基越大越难水解，因此五碳糖最易水解，其顺序为五碳糖＞甲基五碳糖＞六碳糖＞七碳糖。医学|教育网收集整理如果接有-COOH，则最难水解。

⑤氨基糖较羟基糖难水解，羟基糖又较去氧糖难水解。

⑥芳香属苷，如酚苷因苷元部分有供电子结构，水解比脂肪属苷如萜苷、甾苷容易得多。

⑦苷元为小基团者，苷键横键的比苷健竖键的易水解，因为横键上原子易于质子化。苷元为大基团者，苷键竖键的比横键的易水解，因为苷的不稳定性促使水解。

⑧N-苷易接受质子，但当N原子处于嘧啶或酰胺位置时，N-苷也难于用矿酸水解。

6.用Smith裂解法有哪些水解特点？其水解试剂有哪些成分组成？各起什么作用？

Smith裂解法也是水解苷类成分的一种方法，主要特点是水解条件比较缓和，能够得到结构不变的苷元，但缺点是不适用与苷元分子中存在有邻二羟基的结构。其主要试剂为A．NaIO4，B．NaBH4，C．H3BO3。其中，NaIO4主要是氧化糖分子结构中的邻二羟基及类似结构的成分，已生成醛类或羧酸类结构；NaBH4主要是将次生的醛类或羧酸类结构，又还原成醇类结构，以使反应体系更稳定；使已简化了的苷类最后水解成苷元和小分子的醇类。这三步反应特点是都比较容易进行，在低温（室温）条件下即可完成。

第三章苯丙素类化合物

一、填空题

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）。其组成的基本单元是（苯丙素）。

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，可以在碱液中（开环），酸液中（闭环），因而可用（碱溶酸沉）法提取；又小分子香豆素具有（挥发性），也可用水蒸气蒸馏法提取。

二、简答题

1、写出下列4个化合物的化学结构，并比较下列已知条件下各化合物R f值的大小顺序

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；

层析条件：硅胶G薄层板，以苯-丙酮（5:1）展开，紫外灯下观察荧光。

答：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

R f值从大到小的排列顺序是：7-甲氧基香豆素、7-羟基香豆素、7，8-二羟基香豆素、7-O-葡萄糖基香豆素。

2、完成下列化学反应式

3、用指定的方法鉴别下列化合物，并写明实验条件和结果现象

⑴化学方法

①伞形花内酯、槲皮素

②

O O A O O HO B O O HO C O Glc O O

HO D HO

答：① 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 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（但能与三氯化铝试剂）产生相应颜色变化的是D 。

⑵ 波谱方法 1H-NMR ：线型呋喃香豆素与角型呋喃香豆素。

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2-3 Hz 。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，均为双峰，其偶合常数约为8 Hz ，依据此可以明确区别线型呋喃香豆素和角型呋喃香豆素。

4、在提取香豆素类化合物时为何常选用有机溶剂提取法，而慎用碱溶酸沉法，请简述理由。

答：因碱溶酸沉法的条件难控制，如条件剧烈，会造成酸化后不能闭环的不可逆现象。 碱溶酸沉法不适合于遇酸、碱不稳定的香豆素类化合物的提取。

三、波谱解析

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 （CDCl 3）δ: 3.96 (3H, s); 6.11 (1H, s, D 2

O 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, 164, 149, 121。

根据以上数据推断该化合物的结构式。

（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C 8峰，后者应为C 5峰；δ 6.26为C 3-H ，δ

7.60为C 4-H ，因偶合常数为9 ~10范围内。据此，甲氧基和酚羟基应在C 6和C 7位。

综上所述，此化合物结构式可能为： O O A

H 3CO

HO O O

B HO H 3CO

MS 的各相应质荷比（m/z ）的碎片: 192 (分子离子峰M +), 177（M +-CH 3）, 164（M +-CO ）, 149（M +-CH 3-CO ）, 121（M +-CH 3-CO-CO ）。 第四章 醌类化合物

一、填空题

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II A 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、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。

5、通常蒽醌的1H-NMR 中母核两侧苯环上的α位质子常处于（ 低场 ），而其β位质子则常处于（ 高场 ）。

二、选择题

1．下列化合物经硅胶柱层析分离时，用氯仿—甲醇系统作洗脱剂，其洗脱顺序( B )

甲． 乙．

丙． 丁.

A ．丙>丁>甲>乙

B ．乙>甲>丁>丙

C ．丁>丙>甲>乙

D ．乙>甲>丙>丁

2．下列蒽醌类化合物中酸性最弱的是 (A )

A ．

B ．

C ．

D ．

三、简答题

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

O O

OH H 3C

OH OH A O O OH H 3C OH OCH 3B O OH OH

COOH C

O O OH COOH OH O OH CH 3

OH HO O OH OH O HO O OH OH O OH OH

O OCH 3CH 3OH OH O OH CH 3OH OCH 3

答：酸性大小：⑴ C>A>B

分离流程:取上述的乙醚混合物，用5%NaHCO 3液萃取：1）NaHCO 3液酸化沉淀取得C 物结晶。2）醚液用5%Na 2C03液萃取，Na 2C03液酸化沉淀取得A 物结晶，2）部醚液用1%NaOH 萃取，NaOH 液酸化沉淀得到B 物。

⑵ O O

OH A O O OH

OH

B

答： B>A

分离流程：取上述的乙醚混合液，用5%Na 2C03液萃取，Na 2C03液酸化沉淀取得B 物结晶, 醚液用1%NaOH 萃取，NaOH 液酸化沉淀得到A 物。

2、判断下列各组化合物在硅胶薄层色谱并以Et 2O-EtOAc （2:1）展开时的R f 值大小顺序。 ⑴ O O

OH H 3C

OH OH A O O OH H 3C OH

OCH 3B

⑵ 大黄素甲醚（A ）、芦荟大黄素（B ）、大黄酚（C ）。

答：⑴ B>A ⑵ C> A >B

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

O O

OH A OH CH 3

O OH B OH

CH 3 ⑵ O

OH A O CH 3

O

Glc O OH B OH CH 3O

答：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。

四、分析题

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多种化合物，现请回答下列问题： O A O

OH OH COOH

O B

O OH OH

CH 3HO O

C O

OH OH CH 2OH

O D O OH OH 3H 3CO

⑴ 写出ABCD 四种化合物的中文名称，并一一对号；

⑵ 判断各化合物的酸性强弱顺序；

⑶ 如以下列工艺流程予以提取分离，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，并简述理由。

药材粉末

CHCl 3回流提取

CHCl 3提取液

适当浓缩

碱水层 中和、酸化 结晶、重结晶

① 碱水层 中和、酸化

结晶、重结晶

② CHCl 3层 碱水层

③ 中和、酸化 结晶

④

⑴ A ，大黄酸；B ，大黄素；C ，芦荟大黄素；D ，大黄素甲醚。

⑵ 各化合物的酸性有强到弱顺序：A>B>CD ，即大黄酸最强，因为具有羧基；大黄素第二，因为具有β-酚羟基；其余两个化合物酸性相近，均较弱，因都只具有2个α-酚羟基。

⑶ ① A ；② B ；③ D ；④ C 。

2、波谱综合解析题

⑴ 某化合物橙红色针晶，具有升华性，分子量254，分子式为C 15H 10O 4；与10%NaOH 溶液反应呈红色；波谱数据如下。

UV λmax nm （lg ε）：225（4.37），256（4.33），279（4.01），356（4.07），432（4.08）。 IR γmax cm -1：3100，1675，1621。

1H-NMR （CDCl 3） 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）。

答：由化合物颜色、显色反应和紫外光谱有五个吸收峰、红外光谱有两个羰基吸收峰等特点等，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：C 15H 10O 4，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lg ε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： O O OH OH

CH 3

MS 裂解峰解析如下： O O OH OH CH 3-CO O OH OH CH 3-CO

OH OH CH 3

m/z 254m/z 226m/z 198+.+.

+.

⑵ 1,5-二羟基-2-甲氧基-9,10-蒽醌的结构鉴定过程，参见教材P177页。

答：从中药虎刺中分离得到一种橙红色针晶，通过光谱分析确定了结构，其推到过程如下： 该化合物的高分辨质谱（HR-MS)给出分子离子峰（M+)的质量数为270.0495，标明分子式为C 15H 10O 5.其UV 有五个吸收带，IR 有两个碳基吸收峰及苯环特征吸收峰，均和蒽醌类化合物的特征相符，标明为蒽醌衍生物。