第二节 黄酮类化合物的理化性质及显色反应
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天然药物化学-黄酮类化合物
O
Cl H2O
O
OH
在浓硫酸中生成的洋盐常表现特殊的颜色，可 用于鉴别。 黄酮、黄酮醇——黄~橙色，并有荧光
二氢黄酮——橙红〔冷〕、紫红〔热〕 查耳酮——橙红~洋红
第三十六页，共一百一十一页。
四、显色反响 (一)复原反响
1. 盐酸-镁粉〔盐酸-锌粉〕反响——鉴定 黄酮、黄酮醇及二氢黄酮、二氢黄酮醇——〔＋〕
OH
H OH
O 邻羟基查耳酮
第十六页，共一百一十一页。
O
O 二氢黄酮
HO
OH
HO glc O O
OH
红花苷
HO
OH
OH
glc O O
梨根苷
第十七页，共一百一十一页。
6.异黄酮类与二氢异黄酮类
结构特点
➢母核为3-苯基色原酮的结构，即B环连接在C环的3位上
➢异黄酮的2、3位被氢化 O 2
8
7
A
6
5
1
第五页，共一百一十一页。
〔二〕结构类型
根据B环连接位置〔2位或3位〕
C环氧化程度〔包括2，3位是否存在双键；4位
有无－C＝O〕
C环是否成环〔1，2位是否开环〕
将黄酮类化合物分为以下七大类。
1 黄酮和黄酮醇
2 二氢黄酮和二氢黄酮醇
3 异黄酮和二氢异黄酮醇
4 查耳酮和二氢查耳酮
5 橙酮类
8
6 花色素和黄烷醇类 7 其他
11．双苯吡酮类
根本母核由苯环与色原酮的２，3位骈合而成
O OH
8
HO 7
1 2
HO 6 5
O 4 3 OH glc
异 芒 果 素 (isomengiferin)
石韦中的异芒果素具有止咳祛痰的成效。
第二节黄酮类成分分析
中药的甲醇或乙醇粗提取物常显酱 红色，在进行盐酸-镁粉反应时，可观 察加盐酸后升起的泡沫颜色，如果泡 沫是红色则为正反应。
例： 清喉咽合剂 处方：黄芩、连翘、地黄、麦冬、玄参
【鉴别】 取本品5mL，加醋酸乙酯5mL，振 摇提取，分取醋酸乙酯液，置水浴上蒸干， 残渣加甲醇2mL使溶解，加镁粉少量及盐酸 3~4滴，即显红色。（黄芩苷）
2. 与金属盐的配位反应
C3-OH、C4=O，C5-OH、C4=O,邻二-OH可与金属 离子络合显色。
常用下列试剂的醇溶液 硝酸铝 三氯化铝 二氯氧锆
Al3+、Zr4+能与大多数黄酮类药物产生黄绿 色荧光。
O
O O Zr O
Cl H2OO OOAl来自：银黄口服液 处方：金银花、黄芩
【鉴别】（1）取本品1mL，加5%硝酸钠溶液和10% 硝酸铝溶液各0.3mL，生成黄色沉淀；再加5%氢氧 化钠溶液使成碱性，沉淀即溶解，溶液显棕红色。 （黄酮类） （2）取本品0.1mL，加水10mL，摇匀，取溶液2mL， 加5%二氯氧化锆溶液1~2滴，溶液显黄色，再加盐 酸1~2滴，黄色不褪。（黄酮类） 表示B环无邻二-OH
OH O HO
葛根素
OH O OO
CH3 CH2CH C CH3
O
O
OH O CH3
淫羊藿苷
O
2
O OH
O
1
（2）极弱碱性 1-O
可与强酸成盐而显特殊颜色
H2SO4或HCl
·· · ·O
烊盐
O
4. 显色反应
（1）盐酸-镁粉反应
个别显 紫 ~ 蓝
黄酮类
二氢黄酮类 黄酮醇类
HCl
Mg(Zn)
红
~ 紫红
08 黄酮类化合物
酚羟基数目及位置对酸性影响：
7、4’-二OH > 7或4’-OH > 一般Ar-OH > 5-OH > 3-OH
5%NaHCO3
+
5%Na2CO3
+
0.2%NaOH
O
5%NaOH
O
+
O
O_
O
_
O _
应用于提取、分离及鉴定工作中。
HO
O OH O 1
OH
O OH O 2
HO
O
OH
HO
O
OH
O
3
4
O
酸性：3>1>4>2
锆-枸橼酸反应 加入枸橼酸（柠檬酸），5-OH络合物解离 3-OH络合物比5-OH络合物稳定
样品加入2%ZrOCl2甲醇 液，呈黄色；再加入2%枸 橼酸甲醇溶液，观察颜色 变化： 褪色： 含5-OH 不褪色:含3-OH
镁盐：醋酸镁甲醇溶液
二氢黄酮（醇）类：显天蓝色，具有5-酚羟基 色 泽更明显
对游离黄酮，主要是吸附作用, 吸附程度取决于游离酚羟基 的数目， Ar--OH多的化合物极性强，吸附力强，难洗脱。 对黄酮苷，主要是分子筛原理, 洗脱时按分子量由大到小先 后洗脱下来。 糖数量多，分子量大，分子筛时，先洗脱下来。 常用洗脱剂： Sephadex G：碱性水溶液，盐水； Sephadex LH-20：醇及含水醇，或含水丙酮、甲醇-氯仿 (凝胶会膨胀， 体积变大)。
目的：使要得到的化合物溶 解，而使蛋白质、黏液质等 大极性成分形成沉淀除去
从柠檬果皮中分离降血压有效成分
溶剂萃取法 铅盐沉淀法
有 溶 萃 机 剂 取 Hexane提 物 取 (3.6g) 铅 沉 法 盐 淀 滤 液 依 用 次 Hexane, n-BuOH 提 取 水 性 分 溶 部 n-BuOH提 物 取 (134.47g) (38.55g) 溶 1500ml水 ， 220gP b(OH)Ac饱 水 液 于 中 加 和 溶 黄 铅 沉 色 盐 淀 加 20g NaHCO 饱 水 液 拌 和 溶 ,搅 1hr,静 ,过 置 滤 3 生 PbCO3 成 滤 液 6mol/LHCl调 pH 5.3 n-BuOH提 (500ml× 取 5) n-BuOH提 物 取 (4.26g, 粗 酮 ) 黄 类 水 层
第五章——黄酮类化合物
OH HO O H OH H OH OH
O
2 3 OH
4
黄烷醇
（＋）—儿茶素
抗氧化、除臭、抗衰老
9．橙酮类
O CH
O CH
OH OH
O
O
橙酮
硫磺菊素
护肝作用
常见取代基
（1） -OH A环：5,7-OH，形成间三酚结构 B环：3’，4’-OH 形成邻苯二酚结构 C环：C3-OH （2） 异戊二烯基： 主要在羟基邻位取代 A环： 6 , 8 B环：2’ , 5’
水溶液 分别以不同极性溶剂萃取 （石油醚，氯仿，乙酸乙酯，正丁醇）
石油醚层 （小极性）
氯仿层 乙酸乙酯层 （苷元） （大极性苷元 及单糖苷）
水层 正丁醇层 （黄酮苷） （多糖等）
（二）碱提取酸沉淀法 ——适合酸性成分 ——具有Ar-OH的黄酮
药材 OH碱水液
H+
3．二氢黄酮类（flavanones）
O
二氢黄酮
O
无色
橙皮苷
降低毛细管的脆性，保护毛细血管，防止微血管破裂出血的作用 。用于高血压病的辅助治疗
4．二氢黄酮醇类（flavanonols）
2 3 OH O
OH O OH OH HO O OH
O
二氢黄酮醇
二氢槲皮素
OH O OCH3 HO O OH OH O O CH2OH
H O 2
3
O
R
R=H，二氢黄酮 R=OH，二氢黄酮醇
半椅式结构、非平面性分子，故分 子与分子间排列不紧密，分子间引力降 低，有利于水分子进入，溶解度稍大。
③ 花色苷元（花青素）类——水溶度较大
+ O
X 或HO
-
-
O
2 3 OH
4
黄烷醇
（＋）—儿茶素
抗氧化、除臭、抗衰老
9．橙酮类
O CH
O CH
OH OH
O
O
橙酮
硫磺菊素
护肝作用
常见取代基
（1） -OH A环：5,7-OH，形成间三酚结构 B环：3’，4’-OH 形成邻苯二酚结构 C环：C3-OH （2） 异戊二烯基： 主要在羟基邻位取代 A环： 6 , 8 B环：2’ , 5’
水溶液 分别以不同极性溶剂萃取 （石油醚，氯仿，乙酸乙酯，正丁醇）
石油醚层 （小极性）
氯仿层 乙酸乙酯层 （苷元） （大极性苷元 及单糖苷）
水层 正丁醇层 （黄酮苷） （多糖等）
（二）碱提取酸沉淀法 ——适合酸性成分 ——具有Ar-OH的黄酮
药材 OH碱水液
H+
3．二氢黄酮类（flavanones）
O
二氢黄酮
O
无色
橙皮苷
降低毛细管的脆性，保护毛细血管，防止微血管破裂出血的作用 。用于高血压病的辅助治疗
4．二氢黄酮醇类（flavanonols）
2 3 OH O
OH O OH OH HO O OH
O
二氢黄酮醇
二氢槲皮素
OH O OCH3 HO O OH OH O O CH2OH
H O 2
3
O
R
R=H，二氢黄酮 R=OH，二氢黄酮醇
半椅式结构、非平面性分子，故分 子与分子间排列不紧密，分子间引力降 低，有利于水分子进入，溶解度稍大。
③ 花色苷元（花青素）类——水溶度较大
+ O
X 或HO
-
-
黄酮类化合物的理化性质及显色反应
5、氯化锶（SrCl2）： 氯化锶（ 在氨性甲醇溶液中， 在氨性甲醇溶液中 ， 可与分子中具 有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物 生成绿色~棕色乃至黑色沉淀。 生成绿色~棕色乃至黑色沉淀。
6、三氯化铁反应： 多数黄酮类化合物因分子中含有游 离酚羟基， 离酚羟基 ， 与三氯化铁水溶液或醇 溶液可产生阳性反应， 溶液可产生阳性反应 ， 呈现颜色； 当含有氢键缔合的酚羟基时， 当含有氢键缔合的酚羟基时 ， 颜色 更明显。 更明显。
花色苷元（ 花青素） 类以离子形式存在， 花色苷元 （ 花青素 ） 类以离子形式存在 ， 水中溶解度较大。 水中溶解度较大 。 黄酮类苷元分子中羟 基数越多，水中的溶解度越大。 基数越多，水中的溶解度越大。
H O R O H 二氢 酮 黄 花 素 青 O X或 OH
-
黄酮苷类， 因为引入糖， 黄酮苷类 ， 因为引入糖 ， 水溶性比相应 苷元为大； 糖链越长， 则水溶度越大， 苷元为大 ； 糖链越长 ， 则水溶度越大 ， 一般易溶于水、 甲醇、 一般易溶于水 、 甲醇 、 乙醇等强极性溶 剂中， 但难溶或不溶于苯、 剂中 ， 但难溶或不溶于苯 、 氯仿等有机 溶剂中。 溶剂中。
二、溶解性 一般来说， 游离苷元难溶或不溶于 一般来说 ， 游离苷元 难溶或不溶于 水 ， 易溶于甲醇、 乙醇、 醋酸乙酯、 易溶于甲醇 、 乙醇 、 醋酸乙酯 、 乙醚等有机溶剂及稀碱液中。 乙醚等有机溶剂及稀碱液中。 黄酮、 黄酮醇、 黄酮 、 黄酮醇 、 查耳酮等平面性强 的分子，难溶于水; 的分子，难溶于水;而二氢黄酮及二 氢黄酮醇等非平面分子， 氢黄酮醇等非平面分子 ， 分子间排 列不紧密， 分子间引力较低 ， 列不紧密 ， 分子间引力较低， 有利 于水分子进入，易溶于水。 于水分子进入，易溶于水。
第五章黄酮类化合
O HCl
Cl O
H2O
O
OH
黄酮类化合物溶于浓硫酸生成的盐，常有特殊的 颜色，可用于鉴别。
四.显色反应
黄酮化合物的颜色反应多与其分子中的羟 基及γ-吡喃酮环有关
还原性试验的显色反应 金属离子络合的颜色反应 碱性条件下的显色反应
盐酸－镁粉反应
鉴定黄酮常用的颜色反应。 多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇显橙
分子中有下列结构单元：
O
OH
OH O
OH O
OH
可与Al3+、Pd2+、Mg2+、Sr2+、Fe3+反应生成有 色络合物，而呈现颜色。
与金属离子络合
锆盐-枸橼酸反应：3-OH和5-OH的黄酮可生 成黄色锆络合物。再加入2％枸橼酸甲醇溶 液3-OH黄酮黄色不褪，5-OH黄酮颜色消失。
HO
O
OH OH
例：从槐米中分离芦丁
3 大孔树脂吸附法：
将植物的水或稀醇提 取液，加入到大孔吸 附树脂柱上，依次用 水洗去杂质，用不同 浓度的醇洗下所需的 黄酮类，最后用浓醇 或丙酮洗脱完全。
第三节 提取与分离
二、分离
分离依据：
依据化合物的极性大小不同：各种吸附色谱或分 配色谱。
根据分子大小不同：葡聚糖凝胶色谱 根据其酸性强弱:梯度pH萃取法 根据官能团不同进行分离：邻二酚羟基－硼酸络
O OH HO
O
OH
HO
CH2
HO
O
OH
OH OH
OH OH O
蓬子菜中的新双黄酮
OH
HO
O
O OCH3 HO
O CH2OH
NCH3 O
OH OH O
黄酮类化合物的理化性质及颜色反应
3. 锆盐: 2%氯氧化锆甲醇液
3-OH, 4=O 5-OH, 4=O 锆盐 2%枸橼酸 黄色不褪 黄色褪去
黄色锆络合物
样品0.5-1mg 10ml甲醇溶 2%枸橼酸甲醇液 观察颜色
1ml2% ZrOCl2
黄色
OH
HO
O OH O OH O H2O Zr O Cl
4. 镁盐
醋酸镁甲醇液作显色剂，可在纸上进行。
方法：样品5-10mg溶于5ml无水CCl4中，加1ml 2%的五氯化锑的CCl4溶液。
反应必须无水，否则生成沉淀不稳定。
（六）Gibbs反应
检查5-OH对位未被取代的黄酮。
将样品溶于吡啶中，加入Gibbs试剂显蓝或蓝绿色。 Gibbs试剂: 甲液：0.5%2, 6-二氯苯醌-4氯亚胺的乙醇溶液。 乙液：硼酸-氯化钾-氢氧化钾缓冲液(pH9.4)
1. 1%AlCl3或Al(NO3)3： 生成络合物为黄色(max=415nm)，并有荧光。
OH O OH
OH OH O
2. 铅盐
1%PbAc2 或碱式醋酸铅水液。生成黄 - 红色沉 淀。
醋 酸 铅 可 沉 淀 具 有 邻 二 酚 羟 基 或 兼 有 3-OH, 4=O或5-OH, 4=O者。
碱式醋酸铅可沉淀具有一般酚类化合物。
黄酮类化合物的理化性质及颜色反应
一、物理性质
1. 多为结晶性固体，少为（如黄酮苷类）无定形 粉末。 2. 旋光性：游离苷元中，除二氢黄酮、二氢黄酮 醇、黄烷、黄烷醇及双黄酮有旋光外，其余无旋 光性。 苷类由于结构中引入糖的分子，均有旋光性， 且多为左旋。
3. 颜色：与①分子中是否存在交叉共轭体系
②助色团的数目
（三）硼酸显色反应
条件：
天然产物化学全套 - 黄酮类化合物的检识与结构鉴定
B
6' 5'
OR'
~ 7.10, d, J ≈ 8.5 Hz ~ 7.90, d, J ≈ 2.5 Hz ~ 7.90, d, J ≈ 8.5, 2.5 Hz
25
第四节 分析：
检识与结构鉴定
二、紫外光谱
OH HO O OH
黄酮或3-O-苷 I=410-359=51nm，4'-OH
O-Glycosyl OH O
II=271-259=12nm，7-OH
I=387-359=28nm，B环有邻二OH AlCl3/HCl与AlCl3相比， I=402-433= -31nm, B环有邻二OH AlCl3/HCl与MeOH相比，
（但不包括5, 6-位）
O
注：与其在甲醇溶液中的光谱进行比较
19
第四节
检识与结构鉴定
二、紫外光谱
4、三氯化铝及三氯化铝/盐酸（AlCl3及AlCl3/HCl）
AlCl3可与下列结构系统络合，引起相应吸收带红移。
O O
OH
OH OH O O
OH
生成的铝络合物的相对稳定性顺序： 黄酮醇3-OH ＞ 黄酮5-OH ＞ 二氢黄酮5-OH ＞ 邻二酚OH ＞ 二氢黄酮醇3-OH
3
处理、喷2%AlCl3甲醇溶液(UV下检查)等
第四节
检识与结构鉴定
一、色谱法
（一）双向纸色谱法
第一向展开 —— 分配作用
展开剂：醇性溶剂，
如 n-BuOH-HOAc-H2O(BAW, 4:1:5上层)
Rf值：苷元＞单糖苷＞双糖苷， 一般苷元 > 0.7，苷 < 0.7
4
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二、溶解性 一般来说，游离苷元难溶或不溶于
水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、 乙醚等有机溶剂及稀碱液中。 黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强 的分子，难溶于水;而二氢黄酮及二 氢黄酮醇等非平面分子，分子间排 列不紧密，分子间引力较低，有利 于水分子进入，易溶于水。
花色苷元（花青素）类以离子形式存在， 水中溶解度较大。黄酮类苷元分子中羟 基数越多，水中的溶解度越大。
在草酸存在下，显黄色并带绿色荧光。 在枸橼酸丙酮存在条件下，只显黄色而 无荧光。
（四）碱性试剂显色反应 在日光及紫外光下，通过纸斑反应，观 察样品用氨蒸气和其他碱性试剂处理后 的颜色变化的情况。 二氢黄酮类可转变为查耳酮类化合物， 显橙~黄色。
O OH H O O OH
黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气 后变为棕色。 当分子中有邻二酚羟基取代或3,4’-二羟 基取代时，在碱液中很快氧化，最后生 成棕绿色沉淀。
O
O OH
O
O
二氢黄酮类 （Flavanones）
O
二氢黄酮醇类 （Flavanonols）
OH OH
黄烷－3，4－二醇类 （Flavan-3,4-diols)
HO
O OH
H OH
H OH H
O H OH
OH （β ) OH（α )
黄烷三醇类 （Flavan-3-ols）
D(+) 葡 糖 萄
OH
第二节 黄酮类化合物的理化性质及 显色反应
一、性状 黄酮类化合物多为晶状固体，少数（如 黄酮苷类）为无定形粉末。 旋光性：苷元中，二氢黄酮、二氢黄酮 醇、黄烷及黄烷醇具有手性碳，具旋光 性，其余黄酮类无旋光性。苷类结构中 含糖，故均有旋光性，且多为左旋。
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2、 铅盐：
常用1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，
可生成黄~红色沉淀。 醋酸铅可沉淀 具有邻二酚羟基或兼有3-OH, 4=O或 5-OH, 4=O的化合物。碱式醋酸铅对 一般酚类化合物均可沉淀。
3、锆盐：
多用2%二氯氧化锆（ZrOCl2 ）甲醇
溶液。黄酮类化合物分子中有游离 的3-或5-OH存在时，均可反应生成 黄色的锆络合物。
花色素及部分查耳酮、橙酮等在单
纯浓盐酸酸性条件下颜色也会发生
变化，故须先做空白对照。
2、四氢硼钠（钾）反应：
NaBH4 是对二氢黄酮类化合物专属
性较高的一种还原剂。与二氢黄酮 类化合物产生红~紫色。其它黄酮类 化合物均不显色。
（二）金属盐类试剂的络合反应
O OH O
OH OH
OH
O
1、铝盐： 生 成 的 络 合 物 多 为 黄 色 （ max=415nm），并有荧光，可用 于定性及定量分析。常用试剂为1% 三氯化铝或硝酸铝溶液。
（六）Gibbs反应
检查5-OH对位未被取代的黄酮。 将样品溶于吡啶中，加入Gibbs试剂显蓝 或蓝绿色。 Gibbs试剂: 甲液：0.5%2,6-二氯苯醌-4氯亚胺的乙醇 溶液。 乙液：硼酸-氯化钾-氢氧化钾缓冲液 （pH9.4）
3-OH, 4=O 5-OH, 4=O
锆盐
黄色锆络合物
2%枸橼酸
黄色不褪 黄色褪去
样品0.5-1mg 10ml甲醇溶 2%枸橼酸甲醇液 观察颜色
1ml2% ZrOCl2
黄色
4、镁盐：
二氢黄酮、二氢黄酮醇类与醋酸镁
的甲醇溶液，加热可显天蓝色荧光， 若具有C5-OH，色泽更为明显。而 黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄~ 橙黄~褐色。
H O R O H 二氢黄酮 花青，水溶性比相应 苷元为大；糖链越长，则水溶度越大， 一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶 剂中，但难溶或不溶于苯、氯仿等有机 溶剂中。
三、酸碱性
酸性
黄酮类化合物因分子中多含有游离酚羟 基，故显酸性，可溶于碱性溶液中。酸 性强弱顺序依次为：7，4’-二OH 7-或 4’-OH 一般酚OH 5-OH 。此性质可用 于提取、分离及鉴定工作。
HO
O O芸 糖 香 OH O 芦 丁
颜色：
黄酮的色原酮部分无色，在2-位上引入 苯环后，即形成交叉共轭体系，使共轭 链延长，因而呈现出颜色。黄酮、黄酮 醇及其苷类多显灰黄~黄色，查耳酮为黄 ~橙黄色，异黄酮类显微黄色，二氢黄酮、 二氢黄酮醇不显色。
在上述黄酮、黄酮醇分子中，尤其在7位及4’-位引入—OH及—OCH3等供电基 （助色团）后，通过电子转移、重排使 化合物的颜色加深，但在其它位置引 入—OH、—OCH3等供电基影响较小。 花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变， 一般显红色( pH 7 )、紫色( pH8.5 )、蓝 色( pH8.5 )等颜色。
5、氯化锶（SrCl2）：
在氨性甲醇溶液中，可与分子中具
有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物 生成绿色~棕色乃至黑色沉淀。
6、三氯化铁反应：
多数黄酮类化合物因分子中含有游
离酚羟基，与三氯化铁水溶液或醇 溶液可产生阳性反应，呈现颜色； 当含有氢键缔合的酚羟基时，颜色 更明显。
（三）硼酸显色反应 在无机酸或有机酸存在条件下，5-羟基 黄酮及2’-羟基查耳酮可与硼酸反应，呈 亮黄色。
碱性 黄酮类化合物分子中-吡喃酮环上的1-位 氧原子，因有未共用的电子对，故表现 微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、 盐酸等生成（金羊）盐，但生成的（金 羊）盐不稳定，加水可分解。
O HCl H2O O OH O Cl
四、显色反应 （一）还原反应 1、盐酸-镁粉（或锌粉）反应：
多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄 酮醇类化合物显橙红~紫红色，少数显紫 ~蓝色，B环有-OH或OCH3取代时，颜色 随之加深。查耳酮、橙酮、儿茶素类不 显色。异黄酮类一般不显色。