香豆素的概述
香豆素类农药发展现状
摘要：香豆素类化合物广泛分布于高等植物中,尤其是芸香科和伞型科为多,在豆科、兰科、木樨科和菊科植物中也广泛存在,少数发现于动物和微生物中(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)。游离的香豆素多数有较好的结晶，且大多有香味。香豆素中分子量小的有挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。香豆素苷多数无香味和挥发性，也不能升华。游离的香豆素能溶于沸水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚另外,香豆素类化合物还具有荧光性质(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)。本文就香豆素类农药的发展和研究，生产合成，理化性质，毒性，应用等问题作了综述，同时最后阐述了自己的看法。
关键词：香豆素类农药，发展，现状，生产合成，理化性质，毒性，药理作用，应用
正文：
一、香豆素类化合物的概述
香豆素类化合物广泛存在于植物的各个部分中。一般结构简单的化合物如香豆素、东莨菪素、伞形酮等广泛存在于很多不同的植物科中；而一些复杂的化合物如补骨脂素、花椒树皮素等仅分布在有限的的科属中，但不限于单一的属或种。
一般情况下，香豆素化合物分为简单香豆素类,呋哺香豆素类,吡喃香豆素类,异香豆素类和其他香豆素类。
这些化合物都进行了农药研究，而且香豆素类农药在农业上起到了很广泛的作用，下面就会进一步阐述香豆素类农药在农业上的的发展和研究，以及现在取得的成就。
二、香豆素类农药在农业上的发展与研究
2.1 对植物的生长调节作用
香豆素化合物作为植物保护素,还控制植物的生长过程,调节植物生长活动[1,2]。Baskin 等(1967)从Psoralea subacaulis种皮提取到的香骨脂素(Psoralen),能够抑制自身植物种子的萌发和其它植物种子的萌发和根的伸长;P soralea和Angelica属植物果实中的Psoralen可以作为自我萌发抑制剂,此外该类化合物对其他植物有异株克生作用[3]。Juntilla(1975)研究发现东莨菪素和伞形酮是中国白菜苗非常有效的生长抑制剂[4]。来自Hera-cleum laciniatum中的香豆素类化合物可以抑制莴苣种子的萌发和苗根的生长。Hara 等(1973)认为香豆素类至少可以抑制纤维素的合成而调节植物生长[5]。Kupidlowska(1994)等人以黄瓜为材料,用香豆素处理,发现处理后的黄瓜细胞内膜减少,内质网膜上的核糖体减少,胞内出现去除核糖体质网膜,同时出现包括内膜降解的质体,最可能是自我吞噬的一种特征。
研究表明，香豆素类农药可以在田间作物上使用，改变生长过程，调节植物生长活动，从而延长其成熟时间和上市时间，可以增加收入。
2.2 作为植保素的研究
香豆素类化合物作为植物合成的苯丙烷类次生代谢产物,与其它一些苯丙烷类化合物一样,有许多重要生物功能。许多病原菌诱导的苯丙烷类化合物(例如:香豆素,异黄酮),因为它们在体外有抑菌活性,同时在植物体内可以积累到防止感染的浓度,被认为是植保素[6]。
Beier(1983)报道这类化合物影响植物的许多活动,例如作为植物毒素来保护植物免受
感染,可以阻止病原物在植物体内繁殖[7]。
多种植物在受到微生物侵染或激发子诱导时能够合成香豆素类化合物,早在1960年Hughes等报道,被Phytophthora infestans感染的土豆块茎中,在感染部位周围有东莨菪苷的积累[8]。20世纪70年代Fritig等在TMV侵染的烟草中也发现有香豆素类化合物东莨菪苷的合成,由TMV造成局部坏死过敏反应中也发现有东莨菪苷的积累[9]。此外Hoult等(1996)发现胡萝卜被真菌感染时产生一种香豆素羟化衍生物,被认为是具有抗真菌活性的植保素[10]。Schalk等(1998)研究结果表明,在对真菌激发子做出反应时,烟草培养细胞中发现有东莨菪素的积累。Gutie′rrez-Mella-do等(1996)发现H. tuberosus对植物病原菌或激发子反应时合成天然香豆素化合物Ayapin[11]。Kauss等(1993)以粗制真菌激发子处理大麦悬浮细胞,发现有香豆素化合物的合成[12]。这类化合物的合成与病程相关,研究发现在一些植物-病原物不亲和互作中东莨菪亭被快速显著地合成,而在亲和互作中东莨菪亭合成很慢并以还原态形式存在[13,14]。Chong等(2002)以烟草BY2原生质体为研究材料,接种烟草花叶病毒前进行东莨菪亭处理和对照加水处理,所用东莨菪亭浓度不影响原生质体的存活,在接种48h后,用全长TMV-DNA作探针杂交,结果显示东莨菪亭处理与加水处理相比,TMV基因组RNA在原生质体中显著减少[15]。
实验表明，可以通过微生物侵染或激发子诱导合成香豆素类化合物，从中提取这类化合物研究，应用于一些易感染而又不能自身合成香豆素类化合物的植物中，从而进行保护。尤其对于人工林的大面积病害的防御有重要作用。
2.3 香豆素类化合物蛇床子素作为杀虫抑菌生物农药的研究
蛇床子素(Osthol),其化学名称为8-(3-甲基-2-丁烯基)甲醚繖形酮,属于香豆素类化合物(Couma-rin),该类化合物的核心结构由苯环和吡喃酮环组成。作为香豆素类化合物的一员,蛇床子素除具有香豆素的核心结构外,还有异戊烯结构,异戊烯结构化合物作为植保素在抗病中有着重要作用[16]。王超等(2003)报道蛇床子素对菜青虫、小菜蛾低龄幼虫等害虫具有触杀作用[17],对辣椒疫霉病菌、番茄灰霉病菌、小麦赤霉病菌等病原真菌具有显著的抑制作用[18],尤其对瓜类白粉病菌具有特效,1%蛇床子素水乳剂田间施药3次后7d防效可达98.51%[19]。关于蛇床子素的杀虫抑菌机理近年也有报道,石志琦等发现蛇床子素处理造成小麦赤霉菌丝断裂,初步研究推论蛇床子素能抑制小麦赤霉菌对葡萄糖的吸收,导致糖饥饿,引起几丁质酶活性升高,进而影响小麦赤霉菌细胞壁的形成[20]。医学研究表明蛇床子素能抑制L-型Ca2+流,具有阻断Ca2+内流的作用而用于治疗心肌失调。在真菌中Ca2+在孢子萌发、压力孢的形成发育、菌丝顶端生长等方面起着重要作用[21,22],Ca2+对几丁质纤维微体分泌有导向作用[23],进而影响几丁质纤维微体在细胞表面的沉积从而阻止细胞壁的合成[24]。因此,蛇床子素其作用方式以触杀作用为主,胃毒作用为辅,药液通过体表吸收进入昆虫体内,作用于害虫神经系统,导致害虫肌肉非功能性收缩,最终衰竭而死。
在植物中存在的香豆素类化合物含量少，为提高产量，同时保护植物是生态平衡，那么就应该研究香豆素类化合物的合成方法，应用在大型生产中，可以大批量生产，现在已经存在几种合成方法，以下是对香豆素类化合物的合成方法的总结。
三．合成方法
1.1自水杨醛合成香豆素
1.1.1中间体水杨醛的合成
①拉西格法邻甲酚与氧抓化磷反应，得到邻甲酚磷酸酯，经侧链二抓代反应
和碱性水解，制得水杨醛，收率60%一70%。反应式为:
②莱默尔一梯曼法这是工业上普遍采用的一种合成方法，在浓氢氧化钠溶液中，使苯酚与三抓甲烷缩合制得水杨醛。该法的主要缺点是水杨醛得率低，原料消耗大，含酚废水多，不易处理。反应式为:
③苯酚甲酞化法在催化剂存在下，使苯酚与过量的甲醛进行甲酞化反应制得水杨醛。该法工艺简单，得率可达61%一68%。反应式为:
④水杨醇氧化法将苯酚与硼酸反应，制成苯酚硼酸醋，再与甲醛反应制得水杨醇。将水杨醇进行催化氧化，得到水杨醛。反应式为:
1.1.2水杨醛合成香豆素
①潘金反应法它是合成香豆素的经典方法，我国目前仍然采用。将水杨醛、乙酸醉和无水乙酸钠一起，在180一200℃进行缩合反应，后经碱化、中和、洗涤、减压蒸馏和乙醇重结晶，制得香豆素，收率为40%一70%。
②丙二酸法以乙酸为缩合剂，使水杨醛和丙二酸反应得到香豆酸(溶点187℃)，将香豆酸加热到290℃，进行脱竣反应，制得香豆素。
1.2自邻甲酚合成香豆素
1.2.1拉西格法
邻甲酚与氧抓化磷反应，得到邻甲酚磷酸酷，甲基上的氯化反应生成相应的二抓化物。然后加人乙酸钠，加热至200℃进行反应，最后用乙醇进行重结晶，得到香豆素。
1.2.3邻乙酞基水杨醛法
邻甲酚的羟基经酯化为碳酸酯醋或磷酸酯保护起来，再由甲基上的氯化反应生成相应的二氯甲基苯，使二氯甲基苯与乙酸酐反应，生成邻乙酞基水杨醛，使邻乙酞基水杨醛与乙酸酐发生闭环反应，生成香豆素。
1.3自苯酚合成香豆素
1.3.1乙烯化法
这是美国环球石油产品公司在本世纪70年代发明的一种新合成法，又称为UC 甲法。以乙酸把和乙酸铜为催化剂、环己烷和丙酸作溶剂，在高压下将苯酚和丙烯酸甲醋加热到90℃，通人氧气反应6h，制得香豆素和邻一香豆酸的混合物，经减压分馏，得到香豆素。反应式为:
1.3.2毕却曼法
在75%硫酸或二氯化锌的存在下，将苯酚与苹果酸一起加热，进行反应，得到香豆素。反应式为:
1.4 自郁氛苯甲醛合成香豆素
将邻氯苯甲醛和乙酸、乙酸钠一起，在加热加压下进行反应，制成邻抓肉桂酸，用钠汞齐还原，制成饱和酸。再加人氢氧化钠，加热到245一250℃，在加压下反应，制得邻经基苯丙酸，经蒸馏得到二氢香豆素，最后经嗅化和脱澳化氢，得到香豆素。
1.5 微波合成香豆素
近年来,微波辐射技术在有机合成领域得到大量应用。微波作用下的有机合成
反应速率较传统的加热方法快且操作简单,产率和纯度明显提高。反应时间由传统加热方法的数小时缩短到几分钟,且后处理方便,对环境污染小。在香豆素的合成中,Rajitha[11]等采用微波法以CuPy 2C12做催化剂催化苯酚与乙酰乙酸乙酯发生Pechmann反应。在没有溶剂的情况下,经过简单的加热和微波辐射就能得到相应的香豆素类产物,且收率高、纯度好,大大减少了对环境的污染。通过两种实验方法对比可以看出,在微波的条件下溶剂对反应的影响不是很大,可以在不使用溶剂的条件下完成反应。陈河如等利用微波辐射及氨基磺酸催化作用下合成 8个香豆素衍生物,反应时间只需3～4min,无需使用溶剂,反应收率在74%～95%之间。徐群等采用Knoevenaga反应利用微波辐射促进合成了 6个 7 -二乙氨基类香豆素荧光化合物,避免了传统方法合成所需时间较长且收率不高的缺点 , 提高了反应效率且增加了收率。
1.6 催化合成香豆素
香豆素类物质的合成研究中,新型催化剂的研究一直受到广泛关注,已成为热点研究方向。郭俊杰等制备了SO42 -/Ti O2、SO42 -/Zr O2、SO42 -/Fe2O3等几种固体超强酸催化剂,用于催化间苯二酚与乙酰乙酸乙酯生成7-羟基-4-甲基香豆素的反应,经比较发现几种催化剂均有较高的催化活性,其S O42 -/Zr O2 催化性能优于其它几种催化剂 ,并且具有反应时间短、收率高、使用寿命长、后处理简便、对环境污染小等优点。固体超强酸 SO42 -/Zr O2的催化作用虽好,但是易失活。Dmitry等在把催化下用邻碘苯酚与内炔烃和1at m的一氧化碳反应合成了一系列的香豆素类化合物。这个反应不同于以往的在把催化下的炔碳基化反应,该反应发生在一个标准气压的一氧化碳气体存在的情况下。反应条件温和,并且不论是取代的邻碘苯酚还是取代的内炔烃都能反应合成带有多功能基团的香豆素。反应时间为24h,收率为60%～70%,是合成3’,4’,6’,7 -位取代香豆素的一个很好的选择。
1.7 离子液体合成香豆素
离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或近室温下呈液态的盐类化合物。离子液体在分离过程、化学反应、电化学中有着广泛的应用,离子液体被认为是绿色溶剂和催化剂。MaheshK . Potdar 等以离子液体 [ bmi m ]Cl . 2AlCl 3为催化剂催化苯酚衍生物和乙酰乙酸乙酯合成香豆素衍生物的
反应,在离子液体下,反应条件温和,时间短,如以间苯二酚和乙酰乙酸乙酯在30℃下反应 10min就可获得95%的产率。MaheshK .Potdar等还以中性的离子液体 [ bmi m ] PF6 和[ bmi m ]BF为催化剂催化苯酚衍生物和乙酰乙酸乙酯合成香豆素的反应 ,如以间苯二酚和乙酰乙酸乙酯为原料在 30℃下反应 45min 可分别获得 95%和 91%的产率。而且离子液体 [ bmi m ] PF和[ bmi m ]BF与[ bmi m ]Cl.2AlCl相比的优点是易于回收可重复利用 ,经过简单的减压蒸馏就可回收离子液体。
四．香豆素类农药中毒
早在1900年以前国外文献已有多次有关香豆素毒性问题的报导，有的报导香豆素会导致冷血或热血动物的长期昏迷或死亡。使动物发生中毒的饲喂剂量是:对狗。0.5-1克;马和牛约占40克，平均为5克。常见症状是肝退化与坏死，血管变化与海绵状血管瘤等。可以看到最初的毒性试验工作是比较粗糙的。
1956年海士尔顿(Hazelton)等人发表文章，题目是“香豆素的毒性”，报导对大白鼠与狗做毒性试验的结果（2）:使用香豆素含量为10%W/v的丙二醇或6%w/v 的玉米油给大白鼠饲服90天后全部死亡。以250oppm剂量饲服90天，有明显肝病变症状;以200ppm与1000ppm剂量饲服90天发现生长减慢，但无死亡也没有肝组织病变与肾脏病变。报告计算出香豆素(溶于丙二醇中)口服的LD50，对雄白鼠是0.29士0.03毫克/公斤体重，但在玉米油中的香豆素LDS。剂量则是0.52士0.03毫克/公斤体重。对狗的毒性试验，用100毫克/公斤体重的剂量发现肝损伤，但后来又恢复，提出尚须继续进行试验。
五．香豆素类农药的应用
5.1香豆素在植物体内低浓度时刺激发和生长，高浓度时则抑制发芽和生长，香豆素际上是一种植物生长物质[24]．另外，香豆素化物作为植物保护素，还控制植物的生长过程，节植物的生长活动[25,26]
5.2香豆素类农药可用于防治地下室、农田、大小家畜饲养圈、动物园、屠宰场、牛栏、仓库、转运站、垃圾弃置场、下水道、废水处理厂、机场、轮船、煤矿等地的鼠类。也适用于城、镇和农村灭鼠。防治水稻、甘蔗和油棕作物的鼠类亦非常有效。
5.3蛇床子素的开发利用是香豆素类化合物在农业上应用的一个成功范例,它对
菜青虫、小菜蛾低龄幼虫等害虫具有触杀作用[27]。
六、对香豆素类农药自己的看法
香豆素类农药大多是植物性农药，以下优点它具有优点：对人畜毒性低，低残留，与环境相容性好、无公害、对病虫具有较好的活性、不伤及天敌、作用方式独特、害虫不易产生抗药性。植物活性成分是自然存在的物质，安全性较好，不存在环保问题，特别适用于蔬菜、水果和茶叶等被人直接食用的作物，对作物也不产生药害。因此，为了与农业可持续发展策略相适应，我国目前开发的新农药必须具有安全性高、残留低、无公害、生物活性高、使用费用低、选择性高的特点。植物源农药顺应了这一发展趋势，是新农药研究与开发的热点。所以，从香豆素类化合物中寻找对农业害虫、病原菌有活性的物质,从而开发低毒、高效、低残留的生物农药是一个十分具有前景的研究领域。
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香豆素有关资料
香豆素，又称1,2-苯并吡喃酮，分子式c9h6o2，为无色结晶体，是一种用途广泛的香料[1]。到目前为止，已经有1000多种香豆素类衍生物被发现。 香豆素广泛存在于香黑豆、兰草、豆科、菊科中，另外它们还是某些叶子和花的香气成分。此外，一些微生物和动物中也存在少量的香豆素。其香气具有药香，常用作定香剂，用于兰花、素心兰、等香型日用化妆品及香皂、洗涤剂的调和香料及增香剂[2]。[2]宋丹梅.3-羟基-3氰基-7-取代香豆素类荧光化合物的合成研究[J].西北大学，2009，06：1-7. 近现代研究表明：香豆素具有广泛的药理作用，如抗肿瘤[3]、 抗艾滋病、抗细菌、抗凝血、抗氧化[4]、 增强人体免疫功能，光敏等作用，具有潜在的药用价值，因而被被广泛应用于农业，医药，制药等行业。如苄丙酮香豆素具有抗凝血作用，凯林内酯酰化合物具有扩张血管的作用，可用于扩张冠状动脉，降低心脏消氧量，从而用于治疗心绞痛。此外香豆素还具有优异的光学特性，被用于激光燃料、荧光材料和有机非线性光学材料中[5-7]。[5] 朱立慎，王新华，冯国兴. 香豆素的合成[J]. 精细石油化工，1991（5）:14-16. [6] 朱述均，王春梅，沈寿国，石志琦. 香豆素类化合物在农业上的应用[J].江西农业学报，2006，18(2): 97-100. [7] 祁刚. 溴甲基取代的香豆素的合成[J]. 安徽化工，2006（2）:32. 随着研究的深入，人们开始对香豆素类物质进行改造，以便发现能够改善吸收，增强生理活性，毒性低的香豆素[8] [8] 黄志平，樊启平，田兴涛，向玉联.3位或4位取代7-羟基香豆素的合成究 [J].广州化工，2013，01：11-12. 。在科学家们不断努力和尝试之后，大量有特殊功效的香豆素被合成出来。如1995年David合成了一种具有抵抗HIV活性的香豆素；韩莹等39人合成了香豆素磺酰脲衍生物，该物质具有明显的降血糖作用[9]；Y . L . Chen等人合成具有抗血小板活性的一系列香豆素衍生物。[9] 栾丽梅.香豆素衍生物的合成及抑菌活性检测[D]. 南京理工大学，2008. 徐青等人合成了苯乙烯基香豆素类衍生物和4,6-或7-位取代苯基亚胺香豆素，发现它们具有抗肿瘤作用。据不完全统计，目前有32%的抗肿瘤药物来源于香豆素。
香豆素及其衍生物的应用研究进展
香豆素及其衍生物的应用研究进展 香豆素是广泛存在于自然界中的一种内酯类化合物, 在芸香科和伞形科植物中存在最多,其次是豆科、兰科、木樨科、茄科和菊科植物, 少数来自微生物。香豆素的母核为苯骈A- 吡喃酮, 90%以上的香豆素7- 位有羟基和醚基。根据环上取代基及其位置的不同, 香豆素分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素等等。由于香豆素及其衍生物具有抗肿瘤、降血压、抗菌等多方面的活性以及良好的光学特性等优点, 被广泛应用于各个领域。极具特色的优良特性,受到了国内外学者的关注, 其应用研究已成为热点。1 香豆素及其衍生物在各个领域中的应用 1. 1 医药领域 香豆素及其衍生物具有明显的生物活性, 对人体具有抗氧化、降血糖、抗骨质疏松、抗高血压、抗凝血、抗菌、抗癌等多种药理作用; 最新研究发现, 香豆素及其衍生物还具有神经保护、抗高尿酸血症、保肝等生物活性。其中抗凝血作用的研究最为成熟, 在治疗血拴方面, 临床用药有苄丙酮香豆素(华法令)、醋硝香豆素、新抗凝( sintrom) 和双香豆素。它们的共同结构是4- 羟基香豆素, 作用和用途也相似, 通过抑制凝血因子在肝脏的合成起到抗凝血作用, 仅是所用剂量、作用快慢和维持时间长短不同而已。其中,华法令在胃肠道吸收快而完全, 在国内外应用最为广泛; 小剂量苄丙酮香豆素钠对风湿性心脏病合并左心房血栓患者进行抗凝溶栓治疗, 临床效果较好。在骨科上, 华法令治疗马舟骨病, 缓慢持久、用法简便、价廉和有效的解毒方面优于其他抗凝剂; 通过曲克芦丁香豆素片在骨科上的应用观察, 发现香豆素具有抗凝血及抗血小板聚集的作用, 能较好地针对肿胀的成因, 起到很好的消肿作用。另外, 在治疗晚期前列腺癌方面, 新双香豆素对己烯雌酚导致显著高凝固状态形成血栓栓塞的现象有一定的减轻作用。香豆素类衍生物也是重要的医药中间体, 如4-羟基香豆素, 是一类抗厌氧菌类药物, 是用于生产双香豆素、新抗凝, 华法林等抗凝血药物。7 - 羟基- 4- 甲香豆素能松弛奥狄氏括约肌, 具有较强的解痉、镇痛作用, 同时也能温和、持续地促进胆汁分泌,加强胆囊收缩和抗菌作用, 具有明显的利胆作用, 用于利胆药物的合成。7- 乙酰氧基- 4- 甲基香豆素是人工合成具有抗艾滋病病毒活性的香豆素类化合物calanolides的重要中间体, 用于生产抗过敏药色甘酸钠。 1. 2 香料领域 香豆素类衍生物使产品在使用时能散发出芳香气味。在洗涤剂中作为增香剂使用, 因其能掩盖喹啉、碘仿和酚类等气息而作为定香剂, 在电镀、橡胶、塑料等制品中可作为赋香剂和除臭剂; 香豆素类衍生物给人以新鲜、清新的感觉, 增加了产品的附加功能, 受到人们的青睐。随着不断的深入研究发现, 在食品和化妆品行业中, 含有的香豆素类化合物的调味剂和增香剂对人体有一定副作用。此外, 香豆素对人类的肝脏也有危害。因此香豆素类衍生物在食品和化妆品中的应用将受到严峻挑战。 1. 3 染料领域 由于香豆素荧光染料具有极高的荧光效率和Stokes位移大等优异的特点, 成为近几年来有机荧光染料研究的重点之一。香豆素类荧光染料是荧光染料中重要品种(表1), 主要用作荧光溶剂染料、荧光有机颜料和激光染料, 具有发射强度高、色泽鲜艳、荧光强烈等特点。1. 4 分析领域 香豆素类荧光因为苯并吡喃酮结构, 具有荧光量子产率高、Stokes位移大、光稳定性好等优点, 是荧光传感器分子设计中的优秀候选荧光团。以香豆素为基础的荧光传感器在阳离子(表2) (碱和碱土金属离子, 过渡金属离子)、阴离子和中性分子(表3)的识别检测中得到广泛应用。其中, 由于阴离子半径大、电子云密度低、溶剂化强烈和几何构型多样等因素, 使得阴离子荧光传感器的设计并不如阳离子荧光传感器那样受到人们的关注。
香豆素衍生物的合成 文献综述资料
中药学专业毕业环节 文献综述 论文题目香豆素衍生物的合成 姓名 学号 班级 指导教师
二O一五年三月
1 香豆素概述 香豆素母核为苯骈α-吡喃酮，环上常有取代基，根据取代基的类型和位置可分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素和其他香豆素等。 1.1 简单香豆素 简单香豆素是指仅在苯环上有取代，而且7位羟基与其6位或者8位没有形成呋喃或吡喃环的香豆素。取代基可以是羟基、甲氧基等。如伞形花内酯、当归内酯、七叶内酯都属于简单香豆素。 1.2 呋喃香豆素 呋喃香豆素是指香豆素母核的7位羟基与6位或8位异戊烯基缩合形成呋喃环的一类香豆素化合物。若7位羟基与6位异戊烯基形成呋喃环时，结构中的呋喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条直线上，则称为线型呋喃香豆素。若7位羟基与8位异戊烯基形成呋喃环时时，结构中的呋喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条折线上，则称为角型呋喃香豆素。 1.3 吡喃香豆素 吡喃香豆素是指香豆素母核的7位羟基与6位或8位异戊烯基缩合形成吡喃环的一类香豆素化合物。若7位羟基与6位异戊烯基形成吡喃环时，结构中的吡喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条直线上，则称为线型吡喃香豆素。若7位羟基与8位异戊烯基形成吡喃环时时，结构中的吡喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条折线上，则称为角型呋喃香豆素。 1.4 其他香豆素 不属于以上三类的香豆素皆属于此类。主要是指α-吡喃酮环上有取代的香豆素化合物和香豆素的二聚体、三聚体等。 2 香豆素的性质及应用 香豆素广泛存在于各种植物、动物、微生物中，于19世纪20年代第一次从零陵香豆中分离获得[1]。随着分离、分析技术、合成方式和研究手段的进步，人类对香豆素的了解逐渐加深，提取与合成也趋于方便、高效、快捷。至今，人们已可从自然界分离或人工合成香豆素其衍生物共计1200余种[2]。由于其结构简单、易合成、具有多种良好的生物活性等优点，被广泛用于香料、医药、农药等
香豆素和木脂素
第六章 香豆素和木脂素 第一节 香豆素 香豆素(coumarins) 在结构上可以看成是顺式邻羟基桂皮酸脱水而形成的内酯， 是一类具有苯骈α-吡喃酮母核的天然化合物。因早期从植物Coumarouna odorata 的种子（香豆）中得到，具有新刈干草香气而得名。 COOH OH H H 顺式邻羟基桂皮酸 O O 苯骈a －吡喃酮 图6-2 目前，已经发现的天然香豆素类化合物1200多个，是天然药物成分的一个重要类群。 香豆素类广泛分布在高等植物中，极少数来自微生物（如黄曲霉素、假密环菌等）及动物。 富含香豆素的植物有伞形科、芸香科、菊科、木犀科等。中药白芷、前胡、蛇床子、茵陈、补骨脂、秦皮等都含有香豆素类成分。植物体内，香豆素类成分可分布于花、叶、茎、皮、果（种子）、根等各部位，通常以幼嫩的叶芽中含量较高。 香豆素类成分具有多方面的生理活性，是一类重要的中药活性成分。如，秦皮中七叶内酯和七叶苷是治疗细菌性痢疾的主要成分；茵陈中滨蒿内酯、假密环菌中亮菌甲素具有解痉、利胆作用；蛇床子中蛇床子素可用于杀虫止痒；补骨脂中呋喃香豆素类具有光敏活性，用于治疗白斑病；前胡中的香豆素具有血管扩张作用；某些双香豆素具有抗维生素K 样作用，可作为抗凝血药物； 胡桐（Calophyllum lanigerum ）中香豆素(+)calanolide A 是强大的HIV-1逆转录酶抑制剂，目前正作为抗艾滋病药物进行研制。 一、香豆素的结构与分类 香豆素类化合物的基本母核为苯骈α-吡喃酮的结构，大多香豆素类成分只在苯环一侧有取代，也有部分香豆素在α-吡喃酮环上有取代。常见的有-OH ，-OCH 3，异戊烯氧基及其衍生物等。在α-吡喃酮环一侧，3，4位均可能有取代，常见的取代基是小分子烷基、苯基、羟基、甲氧基等。 香豆素类成分的结构分类，主要依据在α-吡喃酮环上有无取代，7-位羟基是否和6，8位取代异戊烯基缩合形成呋喃环、吡喃环来进行，通常将香豆素类化合物分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、其他香豆素四类。 （一）简单香豆素类(simple coumarins) 简单香豆素是只在苯环一侧有取代，但7-位羟基未与6或8位取代基形成呋喃环或吡喃环的香豆素类。 表6－1 常见简单香豆素化合物
《食品中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素的测定》编制说明
《食品安全国家标准食品中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆 素的测定》（征求意见稿）编制说明 一、标准起草的基本情况 本标准制定任务来源于国家卫生健康委员会（原国家卫生和计划生育委员会）委托制定的食品安全国家标准项目，由厦门海关技术中心（原厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心）和上海市质量监督检验技术研究院负责起草制定SPAQ-2017-073《食品安全国家标准食品中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素的测定》。2017年11月8日收到正式通知，2017年11月16日在北京召开2017年食品安全国家标准项目启动会，启动会后项目组正式协调成立，在广泛调查研究和讨论的基础上，起草了本标准。标准分为液相、液质、气质三种检测方法，并邀请了四家专业技术机构进行标准方法验证工作。2018年12月在方法验证的基础上，形成讨论稿，并通过信函的方式向有关机构和专家广泛征求意见，期间未收到重大分歧意见，经整理归纳后，形成送审稿。 二、标准的主要技术内容及修改情况 本标准适用于婴幼儿配方奶粉、婴幼儿谷类辅助食品、糕点、糖果、牛奶、面粉、饮料中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素的测定。相较于SN/T 4318-2015，增加香兰素等三种目标物质，增加了婴幼儿食品、奶粉、牛奶、面粉等样品基质。 本标准从提取溶剂、提取体积、超声时间、氮吹、加酸体积、固相萃取小柱的选择、色谱条件等方面对于四种香兰素类化合物的提取进行分析。最终选取乙腈为提取溶剂，提取体积为20mL，超声时间为30min，不同基质的加酸体积为0-40μL，选取HLB为净化小柱，选择氮吹至近干方式，选择C18柱为色谱分离柱。第一法为液相色谱法，当称样量为1 g时，香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素检出限为0.09 mg/kg，定量限为0.2 mg/kg。当香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素、香豆素的浓度在0.2 mg/L-2 mg/L范围内时，线性关系良好。实验平均加标回收率为80.5%-98.9%，相对标准偏差为0.49%-12.1%。第二法为液相色谱-质谱/质谱法，当取样量为1.0 g时，香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素检出限均为0.015 mg/kg，定量限均为0.05 mg/kg。当香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素、香豆素的浓度在0.05 mg/L-5 mg/L范围内时，线性关系良好。平均加标回收率为81.7%-102%，相对标准偏差为1.06%-13.9%。第三法为气相色谱-质谱法，当取样量为1.0 g时，香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素检出限均为0.015 mg/kg，定量限均为0.05 mg/kg。结果显示，香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素在0.05-2.00 mg/L范围内线性关系良好。平均回收率范围为78.8%-106.9%, 相对标准偏差RSD为1.18%-8.50%。四家实验室间的方法验证结果指标也均符合GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》中附录F规定的检测方法确认的技术要求。因此，本方法灵敏度高、准确性好、精密度高，可满足日常检测的要求。
香豆素类化合物
《天然产物化学》 课程作业 题目：香豆素类化合物 关键词：香豆素结构性质制备吸收代谢应用 食品学院2011级研究生 农产品加工与储藏专业
香豆素类化合物 1. 概述 香豆素研究概况 香豆素(cornn arin)是具有苯骈a-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称，在结构上可以看作是顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯。其具有芳甜香气的天然产物，是药用植物的主要活性成分之一。在结构上应与异香豆素类(isacoumarin)相区分，异香豆素分子中虽也有苯并吡喃酮结构，但它可看做是邻羧基苯乙烯醇所成的酯。如下分子结构图所示： 顺式邻羟基桂皮酸香豆素异香豆素 香豆素类化合物可以游离态或成苷形式广泛的存在于植物界中，只有少数来自于动物和微生物，其中以双子叶植物中的伞形科（Umbelliferae），芸香科（Rutaceae)和桑科(Moraceae)含量最多，其他在豆科（Leguminosae)、木犀科(Oleaeeae)、茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)和兰科(Orchidaeeae)中也较多。研究表明，香豆素类化合物具有明显的药理活性，如抗HIV、抗癌、对心血管的影响、抗炎及平滑肌松弛、抗凝血等。， 近年来，随着现代色谱和波潜技术的应用和发展，发现了不少新的结构类型，如色原酮香豆素（chromonacoumarin)，倍半萜类香豆素(sesquiterpenyl coumarin)，以及prenyl-furocoumarin型倍半萜衍生物等。此外，也发现某些罕见的结构，如香豆素的硫酸酯、无含氧取代如3, 4, 7-三甲基香豆素和四氧取代的香豆素。在香豆素的多聚体上，尚发现混合型二聚体，如由香豆素与吖啶酮、喹诺酮或萘醌等组成的二聚体。 在分离和鉴定手段上，不少新方法、新技术近年也被应用。例如，超临界流体被用于提取；多种制备型加压(低、中、高)和减压色潜被应用于分离；毛细管电泳应用于分析；在结构鉴定上，2D-NMR被普遍采用及负离子质谱的使用等。 在合成上，近年也报道了不少更简便，得率更高的方法，包括某些一步合成法。 在生物活性上，近年也取得了不少进展，如分离得到一系列能抑制HIV-1
香豆素-3-羧酸制备
香豆素-3-羧酸 (coumarin-3-carboxylic acid) 香豆素，又名香豆精，1，2-苯并吡喃酮，结构上为顺式邻羟基肉桂酸(苦马酸)的内酯，白色斜方晶体或结晶粉末，存在于许多天然植物中。它最早是1820年从香豆的种子中发现的，也含于薰衣草、桂皮的精油中。香豆素具有甜味且有香茅草的香气，是重要的香料，常用作定香剂，可用于配制香水、花露水香精等，也可用于一些橡胶制品和塑料制品，其衍生物还可用作农药、杀鼠剂、医药等。由于天然植物中香豆素含量很少，因而大量的是通过合成得到的。1868年，Perkin 用邻羟基苯甲醛(水杨醛)与醋酸酐、醋酸钾一起加热制得，称为Perkin合成法。 水杨醛和醋酸酐首先在碱性条件下缩合，经酸化后生成邻羟基肉桂酸，接着在酸性条件下闭环成香豆素。Perkin反应存在着反应时间长，反应温度高，产率有时不好等缺点。 本实验采用改进的方法进行合成，用水杨酸和丙二酸酯在有机碱的催化下，可在较低的温度合成香豆素的衍生物。这种合成方法称为Knoevenagel合成法，是对Perkin反应的一种 改变，即让水杨醛与丙二酸酯在六氢吡啶的催化下缩合成香豆素一3一甲酸乙酯，后者加碱水解，此时酯基和内酯均被水解，然后经酸化再次闭环形成内酯，即为香豆素一3一羧酸。 【反应式】
【试剂】 水杨醛2．0 g (1．7 mL，0．016 mol)，丙二酸乙二酯3．0 g (2．8 mL，0．019 mol)，无水乙醇，六氢吡啶，冰醋酸，95％乙醇，氢氧化钠，浓盐酸，无水氯化钙。 【步骤】 1．香豆素-3-甲酸乙酯 在干燥的50 mL圆底烧瓶中依次加入1．7 mL水杨醛、2．8 mL丙二酸乙二酯、10 mL无水乙醇、0．2 mL六氢吡啶、一滴冰醋酸和几粒沸石，装上配有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管后，在水浴上加热回流2 h。 待反应液稍冷后转移到锥形瓶中，加入12 mL水，置于冰水浴中冷却，有结晶析出。待晶体析出完全后，抽滤，并每次用2～3 mL冰水浴冷却过的50％乙醇洗涤晶体2～3次，得到的白色晶体为香豆素一3一甲酸乙酯的粗产物，干燥后产量约2．5～3 g，熔点91～92℃。可用25％的乙醇水溶液重结晶。 纯香豆素一3一甲酸乙酯熔点93℃。
香豆素类化合物的研究进展
香豆素类化合物的研究进展（天然药物化学课程论文） 2015年1月10日
香豆素类化合物的药理及毒理作用 摘要：香豆素类化合物广泛分布于植物界中，存在于芸香科、伞形科、菊科、豆科、瑞香科、茄科等高等植物中，在动物及微生物代谢产物中也有存在。香豆素的生理活性多种多样，具有镇痛抗炎、抗艾滋病、抗肿瘤、抗氧化、降压、抗心律失常等多种药理作用。香豆素类化合物分子量较小，合成相对简单，生物利用度高，近年来的研究发现，香豆素类化合物在啮齿类动物中存在着明显的毒性作用，且具有种属和位点特异性，这与其代谢途径和CYP2A6 酶的多态性有关。另外，毒性作用还与给药剂量和给药途径密切相关，口服和高剂量给药更容易产生毒性反应。由于香豆素及其衍生物结构的特殊性，其药理及毒理作用成为国内外持续研究的热点。 关键词：香豆素，药理，毒理，进展 1 药理作用 1．1抗肿瘤作用 杨秀伟等应用人鼻咽癌细胞株 KB 和人白血病细胞株 HL－60筛选40种香豆素类化合物对其生长的抑制作用。结果显示马栗树皮苷、去甲基呋喃皮纳灵、前胡素和二氢山芹醇当归酸酯对人鼻咽癌细胞株KB细胞的生长有一定程度的抑制作用，且呈浓度效应关系;伞形花内酯和牛防风素对人白血病细胞株 HL－60细胞的生长有一定程度的抑制作用。周则卫等用蛇床子素给小鼠灌胃后观察抑瘤率和胸腺、脾指数及肝重量变化。结果表明蛇床子素体外和体内对实验肿瘤均有明显的抗肿瘤活性，而且在给药剂量下实验动物未出现任何毒性反应。蛇床子素对3种瘤谱均有明显的抑瘤效果并且对小鼠的肝、脾指数和胸腺指数几乎无影响;而阳性对照药顺铂组对小鼠的肝、脾指数、胸腺指数有着明显的损伤。结果显示蛇床子素有可能研制成为一种低毒、高效的抗肿瘤新药。 1． 2 抗氧化作用 天然和合成的一些香豆素类化合物具有良好的抗氧化和清除自由基的功能。文献报道，一些香豆素类化合物能够影响ROS的形成和清除，从而影响自由基介导的氧化损伤。许多研究表明这种天然的抗氧化剂具有多种药理作用，如神经保护、抗肿瘤、抗诱变和抗炎作用，这些作用均与其抗氧化活性有关。秦皮提取物中的香豆素类成分具有较好的清除自由基的活性，能够抑制 Fe 2 + 和抗坏血酸诱导的脂质过氧化作用。4-甲基香豆素类化合物通过氨基取代能够明显的抑制脂质过氧化反应，而原位的羟基和氨基取代的香豆素类化合物具有很强的抗氧化和清除自由基的能力。阿霉素在治疗肿瘤的过程中，由于氧化应激产生大量的自由基而发生心血管毒性作用，限制了其临床应用。4-甲基- 7. 8- 二羟基香豆素具有很强的抗氧化性，而且毒性低，与阿霉素合用能够降低治疗过程中产生的ROS，而不影响阿霉素对MCF7细胞的毒性。 1. 3 抗抑郁和中枢神经保护作用 研究发现对轻度抑郁的小鼠，补骨脂 Psoralea corylifolia 种子中的总呋喃香豆素具有良好的治疗作用，并有剂量依赖性。实验证明其抗抑郁作用是以氧化性应激系统、下丘脑- 垂体- 肾上腺皮质 (HPA) 系统以及 MAO 等为介导的。天冬氨酸受体 (NMDARs) 与神经退化性疾病有关，Irvine 等报道 6- bromocoumarin- 3- carboxylic acid (UBP608) 是 NMDARs的负向酶变构调节剂，香豆素作为重组 NMDAR 调节剂，在对二者构效关系的研究发现，在香豆素环中，6， 8 位的溴或碘能增强其对 NMDAR 的抑制作用。香豆素可作为谷氨酸 N2 亚组的选择性抑制剂，应用于治疗神经退化性疾病，如神经痛、抑郁、癫痫。6- bromo- 4- methylcoumarin- 3-carboxylic acid (UBP714) 则能增强对 CA1 区海马体中磷酸合酶 NMDAR 的调控作用，同时还是亚基选择性 NMDAR增效剂的模板，用于治疗认知缺陷或精神分裂症。尚有研究表明香豆素具有抗惊厥和神经毒性作用，也有报道称以香豆素为骨架的氧杂环化合物可作为单胺氧化酶抑制剂，用于治疗帕金森综合征。 1． 4 抗炎作用
实验七羟基甲基香豆素的合成
实验五7-羟基-4-甲基香豆素的合成 一、实验目的 学习Phechmann法制备香豆素的原理，掌握4-甲基-7-羟基香豆素合成的实验操作方法 二、实验原理 三、仪器和药品 间苯二酚2.2g (0.02mol)，乙酰乙酸乙酯2.6mL（2.6g ；0.02mol），对甲苯磺酸0.1g 。 四、实验步骤 1. 4-甲基-7-羟基香豆素的制备 在装有磁力搅拌子、回流冷凝管的50mL干燥圆底烧瓶中加入2.2g (0.02mol)间苯二酚、2.6mL乙酰乙酸乙酯、0.1g对甲苯磺酸，搅拌下水浴加热至75℃，继续保温2h，将反应液倒入15mL有碎冰的水中，析出沉淀，抽虑[1]，用10%的氢氧化钠溶液溶解沉淀，再用2M 的硫酸酸化至=4，析出白色固体，抽滤，用20mL3：2的乙醇：水溶液重结晶[2]，得白色产品（熔点184~186℃）。 2. 4-甲基-7-羟基香豆素的荧光光谱测定 1）样品准备（将0.88mg样品溶解在100 ml无水乙醇中） 2）开电脑进入Windows 系统，开Cary Eclipse 主机（注：保证样品室内是空的）；双击Cary Eclipse 图标。 3）在Cary Eclipse 主显示窗下，双击所选图标，进入浓度主菜单 4）单击Setup功能键，进入参数设置页面，在光谱类型选框中选择“Emission”发射光谱,设置好每页的参数，参数设置完成后，点击“OK”。 5）测试：将液体试样放入专用的液体样品槽中，固定到样品座中，若其表面溅有溶液可用擦镜纸拭干。关闭试样室，单击Start键，开始发射光谱测试，测试完毕，保存文件。再重新单击Setup功能键，进入参数设置页面，在光谱类型选框中选择“Excitation”激发光谱，设置好每页的参数，然后按OK回到浓度主菜单。单击Start键，开始激发光谱测试，测试完毕，保存文件，开始打印谱图。 6）测定完毕，倾出样品溶液，样品池用溶剂淋洗三次，同时关闭试样室。 7）将仪器参数恢复到原始设置，关机。 五、注释 [1] 反应停止，冷却后如果在反应瓶中直接析出固体，可以采取先抽滤，然后再用水洗涤； [2] 为了使固体快速溶解，可以先加入12 mL乙醇，加热使其溶解，然后趁热加入8 mL水，再冷却即可析出晶体。 4-甲基-7-羟基香豆素的激发与发射光谱 六、思考题 试述Phechmann法制备香豆素的反应机理。 七、参考文献 1. 丁欣宇，7-羟基4-甲基香豆素的合成，上海化工，2004，26-27； 2. 实用精细化学品手册编写组，实用精细化学品手册（有机卷），北京：化学工业出版社，1996，1502； 3. 章思规，辛忠主编，精细有机化工制备手册，北京：科学技术文献出版社，1994，605-606。
香豆素
第三章苯丙素类化合物 一、选择题 （一）单项选择题（在每小题的五个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内） 1．鉴别香豆素首选的显色反应为（） A.三氯化铁反应 B. Gibb’s反应 C. Emerson反应 D.异羟酸肟铁反应 E.三氯化铝反应 2．游离香豆素可溶于热的氢氧化钠水溶液，是由于其结构中存在（） A. 甲氧基 B. 亚甲二氧基 C. 内酯环 D. 酚羟基对位的活泼氢 E. 酮基 3．香豆素的基本母核为（） A. 苯骈α-吡喃酮 B. 对羟基桂皮酸 C. 反式邻羟基桂皮酸 D. 顺式邻羟基桂皮酸 E. 苯骈γ-吡喃酮 4.下列香豆素在紫外光下荧光最显著的是（） A.6-羟基香豆素 B. 8-二羟基香豆素 C.7-羟基香豆素 D.6-羟基-7-甲氧基香豆素 E. 呋喃香豆素 5．Labat反应的作用基团是（） A. 亚甲二氧基 B. 内酯环 C. 芳环 D. 酚羟基 E. 酚羟基对位的活泼氢 6．游离香豆素可溶于热的氢氧化钠水溶液，是由于其结构中存在（） A. 甲氧基 B. 亚甲二氧基 C. 内酯环 D. 酚羟基对位的活泼氢 E. 酮基 7．下列化合物属于香豆素的是（） A. 七叶内酯 B. 连翘苷 C. 厚朴酚 D. 五味子素 E. 牛蒡子苷 8．Gibb′s反应的试剂为（） A. 没食子酸硫酸试剂 B.2，6-二氯（溴）苯醌氯亚胺 C. 4-氨基安替比林-铁氰化钾 D.三氯化铁—铁氰化钾 E.醋酐—浓硫酸 9．7-羟基香豆素在紫外灯下的荧光颜色为（） A.红色 B.黄色 C.蓝色 D.绿色 E.褐色 10．香豆素与浓度高的碱长时间加热生成的产物是（）
香豆素的概述
香豆素类农药发展现状 摘要：香豆素类化合物广泛分布于高等植物中,尤其是芸香科和伞型科为多,在豆科、兰科、木樨科和菊科植物中也广泛存在,少数发现于动物和微生物中(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)。游离的香豆素多数有较好的结晶，且大多有香味。香豆素中分子量小的有挥发性，能随水蒸气蒸馏，并能升华。香豆素苷多数无香味和挥发性，也不能升华。游离的香豆素能溶于沸水，难溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚另外,香豆素类化合物还具有荧光性质(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)。本文就香豆素类农药的发展和研究，生产合成，理化性质，毒性，应用等问题作了综述，同时最后阐述了自己的看法。 关键词：香豆素类农药，发展，现状，生产合成，理化性质，毒性，药理作用，应用 正文： 一、香豆素类化合物的概述 香豆素类化合物广泛存在于植物的各个部分中。一般结构简单的化合物如香豆素、东莨菪素、伞形酮等广泛存在于很多不同的植物科中；而一些复杂的化合物如补骨脂素、花椒树皮素等仅分布在有限的的科属中，但不限于单一的属或种。 一般情况下，香豆素化合物分为简单香豆素类,呋哺香豆素类,吡喃香豆素类,异香豆素类和其他香豆素类。 这些化合物都进行了农药研究，而且香豆素类农药在农业上起到了很广泛的作用，下面就会进一步阐述香豆素类农药在农业上的的发展和研究，以及现在取得的成就。 二、香豆素类农药在农业上的发展与研究 2.1 对植物的生长调节作用 香豆素化合物作为植物保护素,还控制植物的生长过程,调节植物生长活动[1,2]。Baskin 等(1967)从Psoralea subacaulis种皮提取到的香骨脂素(Psoralen),能够抑制自身植物种子的萌发和其它植物种子的萌发和根的伸长;P soralea和Angelica属植物果实中的Psoralen可以作为自我萌发抑制剂,此外该类化合物对其他植物有异株克生作用[3]。Juntilla(1975)研究发现东莨菪素和伞形酮是中国白菜苗非常有效的生长抑制剂[4]。来自Hera-cleum laciniatum中的香豆素类化合物可以抑制莴苣种子的萌发和苗根的生长。Hara 等(1973)认为香豆素类至少可以抑制纤维素的合成而调节植物生长[5]。Kupidlowska(1994)等人以黄瓜为材料,用香豆素处理,发现处理后的黄瓜细胞内膜减少,内质网膜上的核糖体减少,胞内出现去除核糖体质网膜,同时出现包括内膜降解的质体,最可能是自我吞噬的一种特征。 研究表明，香豆素类农药可以在田间作物上使用，改变生长过程，调节植物生长活动，从而延长其成熟时间和上市时间，可以增加收入。 2.2 作为植保素的研究 香豆素类化合物作为植物合成的苯丙烷类次生代谢产物,与其它一些苯丙烷类化合物一样,有许多重要生物功能。许多病原菌诱导的苯丙烷类化合物(例如:香豆素,异黄酮),因为它们在体外有抑菌活性,同时在植物体内可以积累到防止感染的浓度,被认为是植保素[6]。 Beier(1983)报道这类化合物影响植物的许多活动,例如作为植物毒素来保护植物免受
第五章苯丙素类习题
【习题】 一、名词解释 1．香豆素 2．吡喃香豆素 3．木脂素 4．异羟肟酸铁反应 5．苯丙素 二、填空题 1．苯丙素类化合物是指基本母核具有的天然有机化合物类群，狭义地讲，苯丙素类包括、、等结构类型。 2．香豆素类成分是一类具有母核的天然产物的总称，在结构上可以看作 是脱水而形成的内酯类化合物。 3．香豆素类化合物根据其母核结构不同，一般可分为、、、、五种结构类型。 4．分子量较小的游离香豆素多具有气味和，能随水蒸气蒸馏；游离香豆素类成分易溶于、、、等有机溶剂，也能部 分溶于，但不溶于。 5．在紫外光照射下，香豆素类成分多显荧光，在溶液中荧光增强。7位导入羟基后，荧光，羟基醚化后，荧光。 6．游离香豆素及其苷分子中具有结构，在中可水解开环，形成溶于的。加又环合成难溶于的而沉淀析出。利用此反应特性，可用于香豆素及其内酯类化合物的鉴别和提取分离。 7．木脂素分子结构中常含有、和等官能团，因此分别呈现各官能团的化学性质。 8．木脂素类根据其基本碳架结构不同可分为多种结构类型，而异紫杉脂素属于类；牛蒡子苷属于类；连翘苷属于类；五味子醇属于类。 三、判断题 1．丹参素属于木脂素类成分。 2．木脂素类化合物大部分具有光学活性。 3．所有香豆素都有荧光。 4．香豆素是由反式邻羟基桂皮酸环合而成的内酯化合物。 5．具有内酯结构的化合物，均可与异羟肟酸铁反应，生成红色配合物。 6．香豆素多具有芳香气味。 7．木脂素类化合物多数是无色结晶，可升华。 8．紫外光谱可鉴别香豆素、色原酮和黄酮类化合物。 四、选择题 (一)A型题(单项选择题) 1．下列类型化合物中，大多数具有芳香气味的是 A．黄酮苷元B．蒽醌苷元C．香豆素苷元 D．三萜皂苷元E．甾体皂苷元 2．下列化合物中，具有升华性的是 A．单糖B．小分子游离香豆素C．双糖 D．木脂素苷E．香豆素苷 3．天然香豆素成分在7位的取代基团多为 A．含氧基团B．含硫基团C．含氮基团
HPLC法测定秦皮中香豆素类成分的含量_刘丽梅
津ODS柱进行分析,原儿茶酸的保留时间基本一致,样品分离情况良好。 2.7 样品的测定:按2.4项制备供试品溶液,分别精密量取对照品溶液和供试品溶液各10L L,注入液相色谱仪,用峰面积按外标法计算,几批市场上购得的五味子药材中原儿茶酸的含量结果见表2。 表1 五味子中原儿茶酸含量测定结果 Table1 Protocatechuic acid in S.chinensis 产地原儿茶酸/(mg?g-1)RSD/% 辽 宁-10.2210.7 辽 宁-20.2380.5 河 北0.0990.8 吉 林0.130 3.6 0208010.204 1.3 0110010.398 1.7 0211010.303 1.0 韩 国0.2760.2 3 讨论 3.1 分别采用甲醇-水-酸、乙腈-水-酸的流动相系统进行分析,发现乙腈-水-酸系统的分离效果较甲醇-水-酸好。在流动相中加入醋酸铵可使原儿茶酸保留时间缩短,并改善原儿茶酸和相邻组分的分离。用二级管阵列检测器检测,发现原儿茶酸在224、258、295nm处均有最大吸收,其中258nm处吸收最强,故选择258nm为检测波长。 3.2 提取溶剂的选择:曾采用乙醇-水、水系统进行提取,发现水煎法比较费时费力,且和最终采用的乙醇-水超声提取的测定结果相比,结果偏低,故未采用水煎法。分别用10%、30%、50%乙醇作为提取溶剂,结果以50%乙醇为溶剂的测定结果最高,且10%、30%乙醇的提取物有大量的絮状物。故采用50%乙醇作为提取溶剂加入1%冰醋酸可以提高提取率。 3.3 提取条件的优化:对放置时间和超声提取时间等条件进行了优化,结果表明,放置1h和放置3h 测定结果无明显差别,故选择放置1h。放置1h后分别超声20、30m in后测定,结果基本一致,可以认为超声20min已提取完全。 3.4 测定结果表明,从市场上购买及雅安三九药业有限公司提供的8个五味子样品中均含有原儿茶酸,原儿茶酸的质量分数在0.1～0.4mg/g。 3.5 华中五味子Schisandra sp henanthera Rehd. et Wils.干燥果实习称“南五味子”,经测定,其中也含有原儿茶酸,采用本法测定了南五味子中原儿茶酸的含量,4批南五味子药材中原儿茶酸的质量分数为0.15～0.4mg/g。本法也可以用于南五味子中原儿茶酸的含量测定。 3.6 生脉注射液中含有五味子,本法也可以用于生脉注射液中原儿茶酸的含量测定,人参和麦冬的成分不干扰原儿茶酸的测定。 References: [1] Ch P(中国药典)[S].Vol I.2000. [2] Li X N,Cui H,Song Y Q,et al.Analysis of volatile frac- tions of S chisand ra c hinensis(Turcz.)https://www.360docs.net/doc/7216324099.html, ing GC-M S and ch emometric resolu tion[J].Phytochem A nal,2003,14 (1):23-33. [3] Dai H F,Zhou J,Peng Z G.et al.S tu dies on th e chem ical constituen ts of S chizand ra chinensis[J].Nat Pr od Res Dev (天然产物研究与开发),2000,13(1):24-26. [4] Information Center of Chinese Herbal M edicine,S tate Phar- maceutical Admin istration of Chin a.H and book of A ctiv e Constituents in P hy tomedicine(植物药有效成分手册)[M]. Beijing:People's M edical Publish ing Hous e,1986. HPLC法测定秦皮中香豆素类成分的含量 刘丽梅1,李曼玲2,冯伟红2,陈 琳1,王瑞海1,吴 萍1X (1.中国中医研究院基础理论研究所,北京 100700; 2.中国中医研究院中药研究所,北京 100700) 秦皮为常用中药,《神农本草经》列为上品。《中华人民共和国药典》2000年版一部规定秦皮为木犀科植物苦枥白蜡树Frax inus rhynchop hy lla Hance、白蜡树F.chinensis Rox b.、尖叶白蜡树F.sz-aboana Ling elsh.或宿柱白蜡树F.sty losa Lin-g elsh.的干燥枝皮或干皮。本实验对苦枥白蜡树树皮进行了研究,从中分离到5种香豆素类成分,并进行了结构鉴定,它们是秦皮乙素(Ⅰ)、秦皮素(Ⅱ)、6,7-二甲氧基-8-羟基香豆素(Ⅲ)、秦皮苷(Ⅳ)、秦皮甲素(Ⅴ),化合物Ⅱ～Ⅳ为首次从该植物 X收稿日期:2003-10-11 基金项目:国家重点科技攻关项目(99-929-01-24-8)
4,7二甲基香豆素
4，7－二甲基香豆素的合成 1、 实验目的与原理 1.１ 实验目的 (１)学习并掌握实验方案设计及文献的查阅。 （２)掌握合成４,7-二甲基香豆素的方法。 （3）熟练掌握回流,抽滤，重结晶等操作。? 1.２ 实验原理 香豆素,又名1，2-苯并吡喃酮,是一种重要的香料，广泛分布于植物界中,特别是在被子植物如伞形科，芸香科,豆科，菊科,瑞香课等科中多见，其香型为香辣型,表现为甜而有香茅草的香气，常用作定香剂，用于紫罗兰、素心兰、葵花、兰花等香型的日用化妆品及香皂中，也用作饮料、食品、香烟、橡胶制品、塑料制品等的加香剂。香豆素类化合物是一类重要的有生物活性的天然产物,它的抗病毒和抗癌等多种生物活性引起国内外化学工作者和药物工作者的关注。 反应方程: 该反应投料时保持温度在１0摄氏度以下进行，反应过程中保持室温搅拌反应1２小时。该反应属于w 反应。该反应温度控制是关键。 ２、实验材料 试剂：浓硫酸、间苯二酚、乙酰乙酸乙酯、无水乙醇、氯化钠等 仪器:１50ｍL 三口瓶、烧杯、量筒、温度计、球形冷凝管、抽滤装置、磁力搅拌器、电热套等 3、实验步骤与现象 3.１实验装置图 CH 3COCH 2COOC 2H 5H 2SO 4 ,室温搅拌12小时 CH 3 OH O O CH 3CH 3
3．2实验步骤及现象 4、实验结果 4.1紫外图谱结果 香豆素紫外光谱特征: 苯环吸收：274nm -吡喃酮环吸收：311nm 母核上引入烷基,影响很小 母核上引入含氧基团,最大吸收红移 7－OH 、7-OCH3或7－－Ｄ-OGlc ：217nm ，31５-330n ｍ强吸收。与二组比对结果得知。 由于学校仪器无法打印谱图,故无附上谱图。 ４.２红外图谱 香豆素红外光谱特征： ? 芳环1５00-1600 ,吡喃酮：1７00-１７50 (羰基）,３０25-３１75 (2－3 个弱至中等强度的C-H 伸缩振动吸收峰）, 1600－16５0 (1－3个较强峰) 谱图如下所示 步骤 现象 备注 １. ４,7-二甲基香豆素的粗制 用冰盐浴将60mL 浓硫酸冷却至零摄氏度以下，将其放置于１5０mL 三口瓶中,搅拌下滴加间甲酚(30mL,０.29mo ｌ）和乙酰乙酸乙酯(２6.４mL,0.２1mol ）的混合物于三口瓶中,控制温度不超过十摄氏度,加毕室温搅拌１２小时。反应完全后将其倒入冰水混合物中搅拌均匀后抽滤，水洗得粗品。 混合物呈现浅黄色; 滴加过程溶液呈油状并由浅黄色逐渐变为橙黄色; 置于冰水混合物中出现白色悬浊液，抽滤得略显黄色的白色固体。 混合物呈现间甲酚的颜色 因为反应生成的香豆素不溶于水且熔点较高 2. 4,7-二甲基香豆素的精制 粗品用无水乙醇重结晶得白色针状晶体并烘干 白色针状晶体 3.称量及熔点的测定 产品质量:13．068７g 初 熔：１3１．４℃ 终 熔：132.6℃
香豆素
香豆素 概况 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。 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。 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。 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。常见的香豆素类药物有双香豆素（dicoumarol）、华法林（warfarin，苄丙酮香豆素）和醋硝香豆素（acenocoumarol，新抗凝）。 药理作用 香豆素类药物的作用是抑制凝血因子在肝脏的合成。香豆素类药物与维他命K的结构相似。香豆素类药物在肝脏与维他命K环氧化物还原酶结合，抑制维生素K由环氧化物向氢醌型转化，维生素K的循环被抑制。可以说香豆素类药物是维生素K拮抗剂，或者是竞争性抑制剂（参见酶）。含有谷氨酸残基的凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的羧化作用被抑制，而其前体是没有凝血活性的，因此凝血过程受到抑制。但它对已形成的凝血因子无效。 香豆素-正文 分子式C9H6O2。发现于1820年。以与葡萄糖结合的形式存在于圭亚那黑香豆中，也存在于甜苜蓿和其他植物中。香豆素为无色棱状晶体；具有新割干草的特有气味；熔点71°C,沸点301.7°C；溶于乙醇、氯仿、
简单香豆素的药理作用与构效关系
简单香豆素的药理作用与构效关系 简单香豆素的基本结构为 简单的香豆素的取代基主要有一OH，一OCH3，～cH3，一CHO等。香豆素的药理作用与其母核上的取代基的种类、取代位置和数量有关。 1.抗肿瘤作用 主要是通过作用于细胞周期、诱导细胞凋亡、多种信号途径及对GST/NQO 体系的影响等抑制肿瘤细胞的增殖。 氧自由与肿瘤发生发展的关系密切，香豆素具有抗氧化的功能。主要由香豆素母环上的羰基结合于黄嘌呤氧化酶（XO）的Arg880,而酯基O与Thr100形成氢键结合。含邻位双酚结构的香豆素与抗氧化作用有很大关系。而6, 7-二羟基香豆素主要是由于6位上的羟基结合于XO上的E802而具有非常高的亲和力。若6位羟基被甲氧基所取代形成东莨菪亭,则失去此高亲和力特性。 与炎症相关的LOXs所介导的各种不饱和脂肪酸代谢与肿瘤发生之间具有不可忽视的作用。6, 7-二羟基香豆素可选择性的抑制LOXs,对哺乳动物血小板中12-LOX具有非常高的亲和力，且主要与6位上的羟基有着密切的关系。从63种天然香豆素,发现只有4种5, 7-二甲氧基香豆素具有抑制促炎因子一氧化氮(NO)及PGE2的活性。表明香豆素具有5位、7位甲氧基及6位短链(1~5个碳)烃基能够很好的抑制NO的生成,抑制促炎因子NOS和COX-2的mRNA表达。6
位取代对抑制肿瘤坏死因子α(TNF-α)的影响很大，如6位被卤素取代后,活性提高20~30倍,而供电基团甲氧基取代后,活性也能提高>3倍。 2.抗菌作用 主要是抑制DNA拓扑异构酶、DNA旋转酶。研究表明, 3-氨基-4, 7-二羟基香豆素(ADHC)部分及其7位上诺维糖基均为此类抗生素的抗菌活性所必需,且这两部分上的取代基不同将显著影响其抗菌活性。3-O-氨基甲酰基诺维糖有一定活性,与3-乙酰氨基-7-羟基香豆素成苷后得到的衍生物活性比成苷前提高几十倍。 3位酰氨取代基团对此类抗生素的活性具有重要的意义。3-乙氨香豆素类化合物的抗菌活性可随酰基基团链的延长而提高。而在体外抗菌活性研究显示,高抗菌活性的化合物需要具备脂溶性(被动扩散进入菌体)及平面型结构而避免长链结构(辅助化合物更易进入细菌细胞壁)。 香豆素母环7位游离羟基的存在对其抗细菌活性发挥具有重要意义。母环上7位有一个甲氧基, 6位和(或)8位存在游离羟基就使得香豆素具有广谱抗菌活性。具有游离羟基香豆素的抗菌活性可能与其酚羟基结构的清除自由基、抗氧化功能有关。蛇床子素具有抗丙肝病毒活性，7位上的甲氧基和8位上3-甲基-2-丁烯基是蛇床子素发挥活性所必需。 对于香豆素的抗真菌活性，研究证实4一羟基香豆素无抗真菌活性；与其6-OH 是否有保护基有关；当6-OH有保护基时，其抗真菌能力明显下降；而对于7-OH，保护基的存在与否对分子的抗真菌活性没有明显的影响。对于6，7，8一三取代的香豆素化合物，其抗真菌活性与8一取代基的极性有关。 3.抗凝血抗辐射 香豆素抗血小板聚集效果取决于7-取代基的结构。4-甲基香豆素抗辐射的活性不仅与其芳环的C是否与烯丙基直接相连密切相关，也与香豆素抗辐射有效结构的极性程度相关。保持或适当增大有效基本结构的亲脂性，对抗辐射活性也是有重要作用的。