天然产物化学全套 - 结构研究实例
经典：天然产物化学全套---结构研究实例
天然药物化学
第五章 黄酮类化合物 （Flavonoids）
天然药化教研室 主讲教师：宋少江
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本章内容
第一节 概述 第二节 理化性质及显色反应 第三节 提取与分离 第四节 检识与结构鉴定
第五节 结构研究实例
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练习题 1：
某黄色结晶，盐酸镁粉反应(＋)，Molish反应(＋)， FeCl3反应(＋)，ZrOCl2反应呈黄色，但加入枸橼酸后黄 色褪去。FAB-MS示分子中含一分子葡萄糖，苷元的分子 式为C15H10O6。
问题：写出化合物的完整结构，糖部分写出Haworth结构； 写出苷键的构型；归属氢信号。
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练习题 2：
有一黄色粉末，mp 242~244℃(MeOH)，FeCl3反应 (＋)，盐酸镁粉反应(＋)，Molish反应(＋)，ZrOCl2反应 呈黄色，加入枸橼酸后黄色褪去，SrCl2反应阴性。酸水解 后检出葡萄糖和苷元，GC确定糖为D-构型。MS给出其分 子式为C21H20O11。
问题：试推出该化合物的结构，糖的结构以Haworth式 表示，并将1H-NMR信号进行属。
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个人观点供参考，欢迎讨论
该化合物的1H-NMR (DMSO-d6, TMS) ：7.41 (1H, dd, J = 8, 3 Hz), 6.92 (1H, d, J = 8 Hz), 6.70 (1H, d, J = 3 Hz), 6.62 (1H, d, J = 2 Hz), 6.43 (1H, d, J = 2 Hz), 6.38 (1H, s), 5.05 (1H, d, J = 7 Hz)，其余略。
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。
天然产物化学全套 - 结构研究法共58页文档
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
天然产物化学全套 - 结构研究法
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，Байду номын сангаас月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
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天然产物化学课件全套pdf
天然产物化学课件全套PDF天然产物化学是一门研究自然界中有机化合物的来源、结构、性质、提取、分离、鉴定和应用的科学。
本课件全套PDF旨在为读者提供全面、系统的天然产物化学知识，使读者能够深入理解天然产物化学的基本原理和实际应用。
第一部分：引言天然产物化学是化学的一个重要分支，涉及天然有机化合物的提取、分离、鉴定和应用。
自然界中存在着丰富的有机化合物，其中许多具有独特的生物活性和药理作用。
因此，天然产物化学在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。
第二部分：天然产物的来源和分类1. 来源天然产物主要来源于植物、动物和微生物。
植物是自然界中最丰富的天然产物来源，其中包括了草本植物、灌木、树木等。
动物来源的天然产物包括海洋生物、昆虫、哺乳动物等。
微生物包括真菌、细菌等。
2. 分类天然产物可以根据其化学结构和生物活性进行分类。
化学结构分类包括糖类、脂类、蛋白质、核酸、生物碱、酚类等。
生物活性分类包括抗生素、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等。
第三部分：天然产物的提取和分离1. 提取提取是天然产物化学研究的基础步骤，目的是从天然原料中提取出目标化合物。
常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取、微波提取等。
2. 分离分离是将提取液中的目标化合物与其他杂质分离开来的过程。
常用的分离方法包括柱层析、薄层色谱、高效液相色谱等。
第四部分：天然产物的鉴定鉴定是对分离得到的化合物进行结构分析和生物活性测试的过程。
常用的鉴定方法包括质谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱等。
第五部分：天然产物的应用天然产物在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。
例如，许多抗生素、抗肿瘤药物、抗炎药物都是从天然产物中提取得到的。
此外，天然产物还可以用于食品添加剂、化妆品等方面。
第六部分：展望随着科学技术的不断发展，天然产物化学的研究将更加深入和广泛。
未来，天然产物化学的研究将更加注重于化合物的生物活性、作用机制和应用前景。
同时，新技术、新方法的应用也将为天然产物化学研究带来更多的机遇和挑战。
药物化学中的天然产物结构修饰研究
药物化学中的天然产物结构修饰研究药物化学是药物研发的重要领域，通过对天然产物的结构修饰，可以改变其生物活性、药物代谢和毒性等特性。
本文将着重探讨药物化学中天然产物结构修饰的研究方法和应用。
一、引言天然产物是从动植物和微生物等自然界中提取得到的化合物，具有多种抗菌、抗炎、抗肿瘤等生物活性。
然而，由于其结构复杂和药代动力学等问题限制了其在药物研发中的广泛应用。
因此，通过结构修饰来改变其性质，成为药物学领域的研究热点。
二、天然产物结构修饰的方法1. 化学合成化学合成是一种常用的天然产物结构修饰方法。
通过改变天然产物结构中的官能团或合成新的衍生物，可以生成结构类似但具有更好生物活性的化合物。
常用的合成方法有催化反应、取代反应等。
2. 生物转化生物转化是一种利用生物酶或整体微生物对天然产物进行结构修饰的方法。
在生物代谢的过程中，通过酶的催化作用，可在特定的位点上引入新的官能团或改变已有官能团的化学性质。
三、天然产物结构修饰的应用1. 提高生物活性通过结构修饰，可以增强天然产物的生物活性，提高其对特定靶点的亲和性和选择性。
例如，通过改变某些位点上的官能团，可以增强某一化合物对癌细胞的抑制活性。
2. 改善药物代谢性质天然产物在体内经常面临药物代谢酶的作用，导致其代谢失活或药代动力学不理想。
通过结构修饰，可以降低药物的代谢速率，延长其在体内的半衰期，提高药物的生物利用度。
3. 减轻毒性部分天然产物具有一定的毒性，限制了其临床应用。
通过结构修饰，可以减轻药物的毒性，提高其耐受性，增加安全性。
这对于一些治疗剂量较高的药物尤为重要。
四、案例研究1. 阿司匹林阿司匹林是一种常用的非处方药。
其原型化合物水杨酸存在胃肠道不良反应和出血等副作用。
通过对其结构的修饰，将水杨酸上的羧酸基替换为酯基，成功合成了阿司匹林。
这一改变保留了药物的抗炎和镇痛作用，同时减轻了胃肠刺激。
2. 阿尼曲霉素阿尼曲霉素是一种抗生素，具有抗菌活性。
通过对其结构的修饰，引入新的官能团，合成了包括氧化和氮化阿尼曲霉素在内的多种衍生物。
天然产物化学全套 - 萜类化合物的理化性质
Girard T orP/乙醇 10%醋酸
加水
H+
--
羰基化合物
Et2O萃取
+
7Leabharlann 第三节 理化性质2. 氧化反应 意义：用来测定分子中双键的位置，醛酮合成等 。
常用氧化剂：臭氧、铬酐(三氧化铬)、四醋酸铅、 高锰酸钾、二氧化硒等。
例：
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第三节 理化性质
2. 氧化反应 铬酐为广泛的一种氧化剂，可与所有可氧化的
5
第三节 理化性质
1. 加成反应（双键加成、羰基加成反应） 2）羰基加成反应：与亚硫酸氢钠、 硝基苯 肼、吉拉德试剂加成（吉拉德(Girard)试剂是一 类带有季铵基团的酰肼，常用的Girard T和 Girard P）
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第三节 理化性质
Girard T和Girard P, 它们的结构式为：
+
含羰基的萜类化合物 O=C R1 R2
CH
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第三节 理化性质
3. 脱氢反应 脱氢反应在早期研究萜类化合物母核骨架时具有 重要意义。脱氢反应中，环萜的碳架转变为芳香烃类 衍生物，反应通常在惰性气体的保护下，用铂黑或钯 做催化剂进行。 如：
11
第三节 理化性质
12
第三节 理化性质
4.分子重排反应 在萜类化合物中，特别是双环萜在发生加成、消除 或亲核性取代反应时，常常发生碳架的改变，产生 Wagner-Meerwein重排。
天然药物化学
Chemistry of Natural Products
天然药物化学教研室 主讲教师：
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Chemistry of Natural Products
第六章
萜 类
（Terpenoids）
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
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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
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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
天然产物解析案例
Advanced Chemistry Development, Inc. (ACD/Labs)
13
3434
1515
3232 1313
33 33
OH OH
14 14
O 58 O 58
53 53 25 25 11 30 30 11
O O
OH OH OH OH
OH OH
HO
5
22
CH3
62 57
HO
5
22
CH3
62 57
O
58
23 26
O
30 29 28
O
OH
11
58
23 26
O
30 29 28
H O H O 5
How to use ACD/SES in nature products elucidation
天然产物解析案例
ACD/Labs Application Scientist: Shicheng Ge E-Mail: Shicheng.ge@ 2015-1-25
天然产物结构解析难点
H, C个数太多，高场区信号 重叠严重！COSY，HMBC信 号复杂！天然产物类型？
3/1/2015
Advanced Chemistry Development, Inc. (ACD/Labs)
6
天然产物解析案例一
结构解析关键步骤：
o C谱检索数据库
此物质属于二萜类 生物碱——乌头碱 类化合物！
3/1/2015 Advanced Chemistry Development, Inc. (ACD/Labs) 7
Computer assisted structure elucidation (CASE) Identify best structure
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自学：黄酮类化合物最新研究进展 自己查阅相关文献阅读，写1000字总结
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该化合物的1H-NMR (DMSO-d6, TMS) ：7.41 (1H, dd, J = 8, 3 Hz), 6.92 (1H, d, J = 8 Hz), 6.70 (1H, d, J = 3 Hz), 6.62 (1H, d, J = 2 Hz), 6.43 (1H, d, J = 2 Hz), 6.38 (1H, s), 5.05 (1H, d, J = 7 Hz)，其余略。
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练习题 2：
该化合物的1H-NMR (DMSO-d6, TMS) ： 12.60, 10.80, 10.10 (各1H, s) 8.12 (2H, d, J = 9.0 Hz) 6.83 (2H, d, J = 9.0 Hz) 6.45 (1H, d, J = 2.0 Hz) 6.22 (1H, d, J = 2.0 Hz) 5.33 (1H, d, J = 7.5 Hz)，其余略
问题：写出化合物的完整结构，糖部分写出Haworth结构； 写出苷键的构型；归属氢信号。
3Hale Waihona Puke 练习题 2：有一黄色粉末，mp 242~244℃(MeOH)，FeCl3反应(＋)，盐酸镁粉反应 (＋)，Molish反应(＋)，ZrOCl2反应呈黄色，加入枸橼酸后黄色褪去，SrCl2 反应阴性。酸水解后检出葡萄糖和苷元，GC确定糖为D-构型。MS给出其分子 式为C21H20O11。
天然药物化学
第五章 黄酮类化合物 （Flavonoids）
天然药化教研室 主讲教师：宋少江
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本章内容
第一节 概述 第二节 理化性质及显色反应 第三节 提取与分离 第四节 检识与结构鉴定
第五节 结构研究实例
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练习题 1：
某黄色结晶，盐酸镁粉反应(＋)，Molish反应(＋)，FeCl3反应(＋)， ZrOCl2反应呈黄色，但加入枸橼酸后黄色褪去。FAB-MS示分子中含一分子葡 萄糖，苷元的分子式为C15H10O6。