醌类化合物结构及分类new
中药化学第四章+醌类化合物
OH O
OH
2
OH O
OH
2
H3C
4
OCH3
O
COOH
4
O
甲氧基质子4.0～4.5（ｓ）
羧基质子δ11以下
（供电基团，δ邻、对芳氢-0.45） ( 吸电基团δ邻芳氢+ 0.8)
（ 大黄素甲醚 ）
（ 大黄酸 ）
取代基质子的化学 位移及对芳环质子的影响
取代基 质子性质 类型
酚-OH ａ-OH质子 β-OH质子
游离羰基频率
+ + + -
缔合羰基频率
+ + + + +
频率差
24～38
40～57
-
3.核磁共振氢谱(1H-NMR谱)
(1) 醌环上质子 O
(2) 芳环上质子
O
8
1
H
6
H
5
H
醌环质子（2、3、5、6） δ6．72（ｓ）
O
5
4
H
OH
O
芳环质子
1
δ8.06(ａ-H, 5、8)
芳环质子
δ7.73(β-H, 6、7)
O
O
O
O
OH O 胡桃醌（ａ-萘醌）
β-萘醌
O
amphi - 萘醌
菲醌: 分为邻菲醌（丹参醌）和对菲醌（丹参
新醌甲、乙、丙）
O O
OH
O
R
O
O
R
丹参醌ⅡA R=CH3 丹参醌ⅡB R=CH2OH
丹参新醌甲R= 丹参新醌乙R= 丹参新醌丙R=
CH CH3 CH2OH
CH CH3 C H3
— CH3
天然产物化学全套 - 醌类化合物的结构类型
6 5 4 1 2 3 O
2 3
4
（天然界多为对醌类化合物）
（二）萘醌类（Naphthoquinones） 分为-(1,4)， -(1,2)及amphi-(2,6)萘醌，
8 O 1 2 3 5 4 O
8
O 1 2 3 O
8 6 O
1 2 3
O
5
4
5
4
-(1,4)
-(1, 2)
第一节
一、定义
醌类化合物的结构类型
醌类化合物：是存在于自然界中一类分子内具有不饱和环二酮 结构（醌式结构）或容易转变成这样结构的化合物总称。
生物合成途径：醋酸-丙二酸途径（AA-MA）
分类：按芳环的数目、骈合情况分四类： 即：苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌。
二、结构分类
（一）苯醌类（Benzoquinones） 包括邻苯醌和对苯醌两类。
amphi-(2,6)
（自然界以-(1,4)萘醌为主）
（三）菲醌类（Phenanthraquinones）
包括邻菲醌和对菲醌。
O O
O
O O
O
邻菲醌(Ⅰ)
O O O
邻菲醌(Ⅱ)
O
对菲醌
OH CH3 CH CH2OH O
丹参醌IIA
丹参新醌甲
（四）蒽醌类（Anthraquinones）
包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物的衍生物。
OH OH OH OH O OH
O OH
CH 3
CH 3
H HO CH 2 O OH OH OH
CH2OH CH3
柯桠素
芦荟苷
3、 二蒽酮类衍生物
二蒽酮类是指两分子的蒽酮相互结合而成的化合物。
醌类物质结构分类为
醌类物质结构分类醌类物质是一类具有骨架中含有醌基团的有机化合物。
醌基团是由两个相连的酮基构成，通常被称为”1,4-二酮”。
根据醌基团的位置和物质的化学性质，可以将醌类物质分为不同的结构类型。
1. 单醌类物质单醌类物质是指只含有一个醌基团的化合物。
最常见的例子是苯醌，其分子式为C6H4O2。
苯醌的结构中，两个酮基位于苯环的相邻碳原子上。
苯醌是一种黄色晶体，可用作染料、抗氧化剂和光敏材料等。
2. 双醌类物质双醌类物质是指含有两个相连的醌基团的化合物。
其中一个常见的例子是二氮杂苯并二恶唑二酮（简称NQ）。
NQ分子中，两个酮基团位于苯环和二恶唑环上。
NQ具有良好的电荷传输性能和光学性能，广泛应用于有机光电子器件中。
3. 多醌类物质多醌类物质是指含有多个醌基团的化合物。
这些化合物通常具有更复杂的分子结构和更丰富的化学性质。
其中一个重要的例子是萘醌，其分子式为C10H6O2。
萘醌分子中，两个酮基团位于萘环上。
萘醌可以通过氧化反应得到，是一种重要的合成中间体，在药物和染料工业中广泛应用。
4. 混合醌类物质混合醌类物质是指含有不同类型醌基团的化合物。
这些化合物具有更加复杂和多样的结构，因此在化学性质上也表现出更多样化的特性。
苯并三恶唑四酮（简称BTO）就是一种混合醌类物质。
BTO分子中，同时含有苯环和三恶唑环上的两个酮基团。
5. 衍生物除了以上几种基本类型的醌类物质外，还存在许多衍生物。
衍生物是通过在原始醌类分子中引入其他官能团而得到的化合物。
这些官能团可以改变醌类物质的化学性质和应用领域。
羟基苯醌和氨基苯醌就是苯醌的两种衍生物。
它们在染料工业和药物工业中具有广泛的应用。
总结起来，根据醌基团的位置和化学性质，醌类物质可以分为单醌类、双醌类、多醌类、混合醌类和衍生物等不同结构类型。
这些不同类型的醌类物质具有不同的化学性质和应用领域，对于进一步研究和开发新型有机材料具有重要意义。
参考文献： 1. Bredas, J.L. (2010). Organic semiconductors: A theoretical characterization of the basic parameters governing charge transport.Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(9), 3904-3909. 2. Li, Y., et al. (2019). A general strategy for designing high-performance organic thermoelectric materials. Science Advances, 5(6), eaaw0911. 3. Liu, Y., et al. (2020). Recent advances in n-type organic semiconductors for organic field-effect transistors. Journal of Materials Chemistry C, 8(10), 3317-3336. 4. Wang, X., et al. (2019). High-performance organic field-effect transistors based on naphthalene diimide derivatives: Recent advances and perspectives. Advanced Materials Interfaces, 6(5), 1801895.。
醌类化合物(天然药物化学课件)
O
O OH
OH O OH
金丝桃素 O
OH O OH
天精
CH3 OH O OH
OH O OH H3C O
山扁豆双醌
22
结构、分类 第一节 与生物活性
classification, structure and bioactivity of quinones
O
二蒽酮继续氧化产物
O
O
去氢二蒽酮
O
日照蒽酮
天然药物化学
HH
COOH COOH
glc O O OH
OH O OH glc
COOH
大黄酸蒽酮
番泻叶苷A
21
结构、分类 第一节 与生物活性
classification, structure and bioactivity of quinones
OH O
OH
其他结合方式
OH O OH
HO
CH3
HO
CH3
HO
CH3 H3C
（二）溶解性
游离者极性小
–乙醇、丙酮、三氯甲烷、乙醚
成苷后极性大
–甲醇、乙醇、热水
碳苷
–吡啶
26
理化性质 第二节 显色反应
physicochemical property and reaction
（三）升华性和挥发性
游离的一般有升华性
小分子苯醌和萘醌具挥发性
有些注意避光
27
理化性质 第二节 显色反应
番泻叶苷B
glc O O OH
HH
COOH CH2OH
H
COOH
H
CH2OH
glc O O OH
番泻叶苷C
glc O O OH
第 四 章 醌 类 化 合 物
2、茜草素型：
分子中的羟基分布在一侧的苯环上，颜 色较深，多为橙黄色至橙红色。如；中药 茜草中有茜草素及其苷等，即属此类型。
O O
OH R3
R1 R2
茜草素
R1 OH 羟基茜草素 OH 伪羟基茜草素 OH
R2 H H
R3 H OH
COOH OH
（二）蒽酚或蒽酮衍生物
蒽醌在酸性溶液中还原，则生成 蒽酚及其互变异构体的蒽酮。
天然醌类化合物多为黄色或橙色的结晶体，如；
MeO
O O
OMe
HO
O O
(CH2)10CH3 OH
2，6-二甲氧基对苯醌 信筒子醌 橙红色结晶 O MeO Me 驱除肠寄生虫作用 CH3 MeO (CH2CH C CH2) H n O 治疗心脏病、高血 n=6--10 乌比醌类 压及癌症
二、 萘醌类
8 7 6 5
O1
2 3 4
O O
O CO- ¼Ó³É + CH2 CO- OHO CO- O CH CO-
O O COCH CO
OH O
5、与金属离子反应
在蒽醌类化合物结构中，如果具有αOH或有邻二酚-OH者，则可与pb++,Mg++ 离子 形成络合物，呈一定颜色，可用于鉴别。 铅盐（pb++）可用于分离，因其在一定 条件下能沉淀析出。
O
O O
红色
O
O OO
O红色
4、与活性次甲基试剂反应
一些含活性次甲基的化合物，如丙二酸二乙酯等， 能与苯醌及萘醌类衍生物在碱性条件下反应，呈现兰色 或兰紫色，渐变为棕色，紫色或绿色，最后变为黄色。 萘醌衍生物分子中，如有酚-OH，可使反应速度减 慢或不起反应，一般有8-位，5-位-OH时，如胡桃醌反 应较慢，具有2-OH或3-OH的萘醌衍生物不反应。
第四章醌类化合物1
止血、抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌，食用色素 （亮紫红色）
维生素K1
O CH3 [ O ] H 3
维生素K2
O CH3 [ O ] H n
翼核果素
O H3C
CH3
OH
O OH
OMe OMe O
双萘醌——苝醌 竹红菌甲素
OH
O OMe OH
MeO MeO COCH3
OH
O
三、菲醌类 天然菲醌衍生物包括邻菲醌和对菲醌两种类型（较少见）
番泻苷C（反式）
glc O O OH
10 H 10' H COOH CH2OH
glc
O
O
OH
一分子大黄酸蒽酮与一分子芦荟大黄素蒽酮通过
C10-C10’反式连接形成的二蒽酮二葡萄糖苷
番泻苷D（顺式）
glc O O OH
10 H H 10' COOH CH2OH
glc
O
O
OH
番泻苷C的异构体，其C10-C10’为顺式连接
色较深（助色团集中）
O OH R1 R2 O R3 茜草素 羟基茜草素 伪羟基茜草素 R1=OH R1=OH R1=OH R2=H R2=H R3=H R3=OH R3=OH
R2=COOH
（二）、蒽酚（或蒽酮）衍生物 蒽酚与蒽酮是互变异构体，蒽醌在酸性条件下被还 原，生成蒽酚及其互变异构体
OH OH OH OH O OH
OH O OH
HO HO
CH3 CH3
OH
O
OH
以上三种主要的蒽醌类衍生物在植物体内除以游离苷
元和与糖结合成氧苷两种形式外，还能结合成碳苷类
芦荟苷
OH O OH
CH2OH O OH OH OH
2-5 醌类化合物的分类及代表化合物
有显著疗效。
二、结构类型
（四）蒽醌
包括：蒽醌，氧化蒽酚，蒽酚，蒽酮及蒽酮的二聚体。
二、结构类型
1.单蒽核类
天然蒽醌以9,10-蒽醌最为常见。
O
8 7 9 1 2
1,4,5,8位为α位 2,3,6,7位为β位
5
10
9,10位为meso位
4
O
蒽醌母核上常有OH，OCH3，COOH，CH3，CH2OH等取代基，
-（1,2）
Байду номын сангаас
amphi -（2,6）
中药紫草中分离得到一系列紫草素类衍生物，具有止血，抗炎，抗菌，抗病毒活性
紫草素
维生素K1
二、结构类型
（三）菲醌：包括邻菲醌和对菲醌两种。
二、结构类型
（4）菲醌——丹参酮ⅡA
具有显著扩张冠状动脉，增加冠脉血流量，降低心肌耗氧量，减慢 心率和增加心肌收缩力的作用。对治疗冠心病、心绞痛、心律过速
根据OH的分布情况，可将羟基蒽醌分为两类。 大黄素型：OH分布于两侧苯环
茜草素型：OH分布于一侧笨环。
二、结构类型
其中羟基蒽醌分为两类：大黄素型和茜素型。
大黄素型：OH分布于两侧苯环 茜草素型：OH分布于一侧笨环。
醌类化合物的结构类型及代表化合物
二、结构类型
有邻苯醌和对苯醌两种 天然的多为对苯醌 常见的取代基:OH, OMe Me和烷基等
O O
苯醌类
O O
对苯醌
邻苯醌
泛醌类，参与氧化
还原反应的一类 辅酶（Q），用于治疗
心脏病，营养心肌。
二、结构类型
（二）萘醌：三种可能结构，但天然的萘醌多为α -萘醌
α-（1,4）
醌类化合物的名词解释
醌类化合物的名词解释醌类化合物是一类有机化合物，其结构特点是具有一个或多个相连的醌基团。
醌基团由两个相连的氧原子和两个相连的芳香环组成。
醌类化合物广泛存在于天然界和人工合成的化合物中，具有重要的生物活性和药理作用。
1. 醌的基本结构醌是由一个芳香环上的一个碳原子和两个相连的氧原子构成的功能团。
它常见的结构有1,2-醌、1,4-醌和1,3-醌等。
醌基团中的两个氧原子通过一个碳原子连接起来，形成一个环状结构。
这种特殊的结构赋予了醌类化合物许多独特的性质和功能。
2. 醌类化合物的种类醌类化合物包括了许多不同的化合物，其中一些是天然产物，如维生素K和叶绿素等。
另一些是人工合成的化合物，如染料和药物等。
醌类化合物可以根据芳香环的位置和功能团的不同进行分类。
根据芳香环的位置，可以将其分为1,2-醌、1,4-醌和1,3-醌等。
根据功能团的不同，可以将其分为硝基醌、羟基醌和甲醇醌等。
3. 醌类化合物的生物活性和药理作用醌类化合物具有多种生物活性和药理作用，因此在医药和生物领域有着广泛的应用。
一些醌类化合物具有抗氧化性能，能够清除自由基，保护细胞免受氧化应激的损伤。
此外，醌类化合物还具有抑制肿瘤细胞生长的作用，被应用于抗癌药物的研究和开发。
一些醌类化合物还具有抗菌和抗病毒的活性，对于细菌和病毒感染的治疗具有潜力。
4. 醌类化合物的应用领域醌类化合物在医药、农业和生物科学领域有着广泛的应用。
其中，某些醌类化合物被用作药物的活性成分，用于治疗心血管疾病、肿瘤和感染性疾病等。
此外，醌类化合物还可以作为染料和颜料，用于染纺织品、制造油墨和颜料等。
5. 醌类化合物的合成方法醌类化合物的合成方法多样，可以通过天然产物提取、化学合成和生物转化等途径得到。
天然产物提取法通常使用一些特定的有机溶剂提取含有醌类化合物的植物或动物组织。
化学合成法则是通过化学反应合成醌类化合物，根据不同的醌类化合物结构，采用不同的反应路径和合成策略。
生物转化法则是利用微生物或酶的作用将特定底物转化为醌类化合物。
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二蒽醌
醌茜素 补益气血，祛风活络。
大黄素
具有清热泻下、活血化瘀等多种作用。 凉血、止血，祛瘀，通经。
蒽醌 茜素
02、蒽酚的基本机构 及其衍生物
蒽酚
柯桠素
清热解毒，杀虫利湿。
03、蒽酮的基本机构 及其衍生物
蒽酮
大黄酚蒽酮 具有清热泻下、活血化瘀等多种作用。
04、二蒽酮的基本机 构及其衍生物
二蒽酮
番泻苷A 泻热行滞，通便，利水。
05、二蒽醌的基本机 构及其衍生物
《药用植物加工技术》·杨敏
1、醌类化合物
指分子中含有六元环状共轭不饱和二酮结构的化合物。主要 包括 苯蒽、萘蒽、菲蒽和蒽醌四种类型，其中以蒽醌及其衍 生物较为多见。
2、醌的存在形式
多和糖结合成苷或以游离态存在。
醌类化 合物
01
蒽醌
02
蒽酚
03
蒽酮
04
二蒽酮
05
ห้องสมุดไป่ตู้
二蒽醌
01、蒽醌的基本机构 及其衍生物