南农植物化学第六章 黄酮类化合物
黄酮类的化学成分
黄酮类的化学成分
黄酮类的化学成分主要包括黄酮、异黄酮、黄酮醇和黄酮类似物等。
黄酮类化合物是一类植物源性多酚化合物，常见于水果、蔬菜、茶叶和巧克力中。
其中，黄酮是最常见的一类，包括黄酮酸、黄酮醇等。
异黄酮与黄酮的差别在于它们的芳环C环上有一个不饱和键。
黄酮苷是黄酮与糖基结合形成的化合物，常见的有大豆苷、山楂苷等。
黄酮类似物则是指与黄酮结构相似的化合物。
摄入后，大部分类黄酮与肠道微生物组（菌群）相互作用，改变结构，并分解成具有更高生物活性的代谢物。
黄酮-1
glc
O
O
梨根苷
九、橙酮类 • 结构特点为C环为含氧五元环。
• 可看作是黄酮的C环分出一个碳原子变成五元环，其余部位 不变，但C原子定位也有所不同。是黄酮的同分异构体，属 于苯骈呋喃的衍生物。
O OH
花色素
黄烷-3-醇
O CH
OH
O
O
O
O
OH
双苯吡酮
橙酮
黄烷-3,4-二醇
一、黄酮类 • 黄酮类是以2-苯基色原酮为基本母核，3 位无含氧取代的一类化合物。 • 天然黄酮A环的5，7位几乎同时带有羟基， 而B环常在4’位有羟基或甲氧基，3’位有 时也有羟基或甲氧基。
7 8 1 2' 2 3 4 1' 6' 3'
水飞蓟素(SILYBIN)
水飞蓟素具有保肝作用，用 于治疗急、慢性肝炎及肝硬 化，代谢中毒性肝损伤。 水飞蓟胶囊“利加隆”
五、异黄酮类 • 异黄酮类母核为3-苯基色原酮的结构， 即B环连接在C环的3位上。
O
O 2 3
O
O
异黄酮类 （Isoflavanone）
黄酮
主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。
大豆异黄酮
HO
O
Oglc
O
甘草苷(liquiritin),具有溃疡抑制作用
四、二氢黄酮醇类 • 二氢黄酮醇是黄酮醇类的2、3位被氢化 的黄酮类化合物，而且常与相应的黄酮 醇共存于同一植物中。
O OH
O 1 O 2 3 4
O
二氢黄酮
二氢黄酮醇类
• 如满山红叶中的二氢槲皮素和槲皮素共 存，桑枝中的二氢桑色素和桑色素共存。
三、黄酮化合物的分布 分布广泛：多存在于高等植物及蕨类植物中；苔藓 类植物中所含黄酮类化合物较少；藻类、微生物及 其他的海洋生物中未发现黄酮类化合物。 • 数目庞大：仅截止到1974年为止，国内外已发表的黄酮类
黄酮类化合物
黄酮类化合物黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环）通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物黄酮类化合物结构中常连接有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团。
此外，它还常与糖结合成苷。
多数科学家认为黄酮的基本骨架是由三个丙二酰辅酶A和一个桂皮酰辅酶A生物合成而产生的。
经同位素标记实验证明了A环来自于三个丙二酰辅酶A，而B环则来自于桂皮酰辅酶A[1]。
1、分类：根据中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置（2-或3-位）以及三碳链是否构成环状等特点，可将主要的天然黄酮类化合物分类：黄酮类(flavones)、黄酮醇(flavonol)、二氢黄酮类(flavonones)、二氢黄酮醇类(flavanonol)、花色素类(anthocyanidins)、黄烷-3，4二醇类(flavan-3,4-diols)、双苯吡酮类(xanthones)、查尔酮(chalcones)和双黄酮类(biflavonoids)等十五种。
另外，还有一些黄酮类化合物的结构很复杂，其中包括榕碱及异榕碱等生物碱型黄酮。
2、理化性质：天然黄酮类化合物多以苷类形式存在，并且由于糖的种类、数量、联接位置及联接方式不同可以组成各种各样黄酮苷类。
组成黄酮苷的糖类包括单糖、双糖、三糖和酰化糖。
黄酮苷固体为无定形粉末，其余黄酮类化合物多为结晶性固体。
黄酮类化合物不同的颜色为天然色素家族添加了更多色彩。
这是由于其母核内形成交叉共轭体系，并通过电子转移、重排，使共轭链延长，因而显现出颜色。
黄酮苷一般易溶于水、乙醇、甲醇等级性强的溶剂中；但难溶于或不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。
糖链越长则水溶度越大。
黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基，故显酸性。
酸性强弱因酚羟基数目、位置而异。
3、显色：1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应为鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应，反应机理现在认为是因为生成了阳碳离子缘故[1]。
2.四氢硼钠（NaBH4）是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂，产生红～紫色。
第六章-黄酮类化合物
一、填空题：1.黄酮类化合物是泛指（）的一系列化合物，其基本母核为（）。
2.酮类化合物的颜色与分子中是否存在（）和（）有关，如色原酮本身无色，但当2位引入（），即形成（）而显现出颜色。
3.一般黄酮、黄酮醇及其苷类显（）；查耳酮为（）；而二氢黄酮为（）。
4.黄酮、黄酮醇分子中，如果在（）位或（）位引入（）或（）等供电子基团，能促使电子移位和重排而使化合物颜色（）。
5.花色素及其苷的颜色特点是（），pH﹤7时显（），pH为8.5时显（），pH﹥8.5时显（）。
6.游离黄酮类化合物一般难溶或不溶于水，易溶于（）、（）、（）、（）等有机溶剂。
7.黄芩根中的主要有效成分是()，其水解后生成的苷元是（），分子中具有（）的结构，性质不稳定，易被氧化成（）衍生物而显（）色。
8.不同类型黄酮苷元中水溶性最大的是（），原因是（）；二氢黄酮的水溶性比黄酮（），原因是（）。
9.黄酮类化合物结构中大多具有（），故显一定的酸性，不同羟基取代的黄酮其酸性由强至弱的顺序为（）、（）、（）、（）。
10.黄酮类化合物γ-吡喃酮环上的（）因有未共享电子对，故表现出微弱的碱性，可与强无机酸生成（）。
11.具有（）、（）或（）结构的黄酮类化合物，可与多种金属盐试剂反应生成络合物。
12.锆盐-枸橼酸反应常用于区别（）和（）黄酮，加入2%二氯氧锆甲醇溶液，两者均可生成黄色锆络合物，再加入2%枸橼酸甲醇溶液后，如果黄色不减褪，示有（）或（）黄酮；如果黄色减褪，示有（）黄酮。
13.用pH梯度萃取法分离游离黄酮时，先将样品溶于乙醚，依次用碱性由（）至（）的碱液萃取，5%NaHCO3可萃取出（），5%Na2CO3可萃取出（），0.2%NaOH可萃取出（），4%NaOH 可萃取出（）。
14.聚酰胺的吸附作用是通过聚酰胺分子上的（）和黄酮类化合物分子上的（）形成（）而产生的。
不同类型黄酮类化合物与聚酰胺的吸附力由强至弱的顺序为（）、（）、（）、（）。
15.聚酰胺柱色谱分离黄酮苷和苷元，当用含水溶剂（如乙醇-水）洗脱时，（）先被洗脱；当用有机溶剂（如氯仿-甲醇）洗脱时，（）先被洗脱。
黄酮类化合物的概念
黄酮类化合物的概念
黄酮类化合物是一类具有特定的吸光性质的有机化合物。
它们通常具有共价双键，以及一个或多个酰基的氢原子构成的酮环结构。
这些化合物一般都具有黄色的颜色，因此被称为“黄酮”。
它们的用途
广泛，包括药物开发、食品添加剂、有机染料制备和芳香化学等。
黄酮类化合物主要由多种黄酮类分子组成，例如，类黄酮、花色素、黄烷酸、黄酮二萜、黄酮三萜等。
每种黄酮类化合物的结构和性质都是不同的，但是它们都具有某些共同的特点，例如，它们具有较强的吸光性，在特定条件下可以吸收并发射出黄色至暗红色的光谱线。
此外，它们还具有抗氧化、抗微生物活性、调节化学反应速率、抗病变、免疫抑制等多种活性。
黄酮类化合物在药物和食品中的应用非常广泛，它们也被作为天然产物添加到食物和药物中，以增强其营养价值和药效。
此外，黄酮类化合物还有助于防止氧化反应、抑制细菌生长、诱导血小板凝集等功能，因此在食品类添加剂、营养补充剂、保健食品和药物剂型等多个领域都有着广泛的应用。
- 1 -。
黄酮类化合物在植物响应环境胁迫中的作用机制
黄酮类化合物在植物响应环境胁迫中的作用机制植物在与环境交互的过程中经常面临各种各样的胁迫，如干旱、盐碱、高温、低温、光照不足等。
这些环境胁迫会影响植物的正常生长发育和代谢进程，从而降低植物的产量和质量。
为了应对这些胁迫，植物会产生各种各样的代谢产物，并且在发生胁迫时响应启动适应性机制来提高抗性。
黄酮类化合物是一类广泛存在于植物中的次生代谢产物。
在许多植物响应环境胁迫的过程中，黄酮类化合物起着重要的作用。
本文将着重探讨黄酮类化合物在植物响应环境胁迫中的作用机制。
黄酮类化合物的分类和存在形态黄酮类化合物广泛存在于植物的根、茎、叶、花和果实中。
它们的结构特征是苯环和吡喃环通过一个三碳桥连接而成。
根据化学结构的不同，黄酮类化合物可以分为单苷类黄酮、双苷类黄酮、异黄酮和黄酮酸等多个类别。
黄酮类化合物在植物响应干旱胁迫中的作用机制干旱胁迫是普遍存在的一种环境胁迫，对植物的生存和发展产生很大的影响。
这时，植物会通过产生大量的黄酮类化合物来响应干旱胁迫。
研究表明，黄酮类化合物可以通过多种方式参与植物响应干旱胁迫。
第一，黄酮类化合物可以调控植物的水分利用。
水分是植物生长的基础，而黄酮类化合物在植物体内可以调节水分的利用。
研究表明，黄酮类化合物可以增加植物根系的吸水性和储水性，从而在干旱胁迫的情况下提高植物的生存能力。
第二，黄酮类化合物可以增强植物对干旱胁迫的抗性。
研究表明，黄酮类化合物可以调节植物体内的膜脂过氧化反应和抗氧化酶活性，从而消除自由基和氧化物质的毒害，并提高细胞膜抗氧化能力，增强植物对干旱胁迫的抗性。
黄酮类化合物在植物响应高温胁迫中的作用机制高温胁迫是影响植物生长发育和产量的主要环境因素之一。
在高温胁迫的情况下，植物会产生大量的黄酮类化合物来响应高温胁迫。
研究表明，黄酮类化合物可以通过多种方式参与植物响应高温胁迫。
第一，黄酮类化合物可以调节植物体内的温度感应基因的表达。
研究表明，黄酮类化合物可以调节植物体内的温度感应基因的表达，从而增强植物的热适应能力。
中药化学—黄酮类化合物
结构与分类
1 黄酮类 2 黄酮醇类 3 二氢黄酮类 4 二氢黄酮醇类 5 异黄酮类 6 二氢异黄酮类 7 查耳酮类
8二氢查耳酮类 9橙酮类 10花色素类 11黄烷醇类 12双黄酮类 13其他黄酮类
黄酮
依据C环的变化
1、黄酮 flavones ：占总数 1/4
R2 = xyl
R3=H
R1 =glc
二氢异黄酮----2，3位双键被氢化
RRO
4
3
2
O5
6 11 6
7
8O
1
O
11 10
9O
10
广豆根：紫檀素
R=CH3
三叶豆紫檀素 R= glc
高丽槐素
R=H
查耳酮
chalcones ： C环是开裂状态
3 2 OH 2
4
β
5
α6
6
O
3 H+
4
OH 5
2’-羟基查耳酮
伤。
OH
HO
O
O OCH3
O
CH2OH
OH O
OH
水飞蓟素(SILYBIN)
异黄酮-----B环取代在C环 C3 上
豆科植物葛。
葛根总黄酮具有 扩冠、增加冠 脉流量及降低 心肌耗氧量等 作用。
异黄酮
R1 R2O
isoflavones ：
O
OR3
O
葛根素
R2 = R3 = H
葛根素木糖苷 R1 = glc
OH
O
HO
O
OH
花青素母核
OH 矢车菊苷元(兰色)
黄烷醇
flavan–3–ols ：
黄酮类化合物的理化性质及颜色反应ppt课件.ppt
黄酮类化合物的羟基苷化后，水溶性相应增大， 而在有机溶剂中的溶解度相应减小。
黄酮苷一般易溶于H2O, MeOH, EtOH等，难溶或不 溶于苯，氯仿等。
三、酸碱性
5-OH, 4=O
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
HO
O
OH OH
O OH O Zr O
H2O Cl
4. 镁盐 醋酸镁甲醇液作显色剂，可在纸上进行。
二氢黄酮（醇）类显天蓝色荧光，若具有C5-OH， 色泽更明显。
而黄酮、黄酮醇及异黄酮类则显黄-橙黄-褐色。 5. 氯化锶(SrCl2) 使具有邻二酚羟基的黄酮显绿-棕色-黑色沉淀。
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
③取代基的位置有关。
色原酮部分原本无色，但在2位引入苯环后，即 形成交叉共轭体系，且通过电子的转移，重排， 使共轭链延长，而表现出颜色。
O
O
O
O
O
O
黄酮、黄酮醇及苷类 灰黄-黄色
查耳酮
黄-橙黄色
二氢黄酮、二氢黄酮醇 无色
异黄酮
微黄色
其中，黄酮、黄酮醇及苷类、查耳酮等因分子中存
花色素及部分查耳酮、橙酮等在浓盐酸酸性条件下也会发生色 变，故须先做一对照。
2. 四氢硼钠反应
与二氢黄酮类化合物产生红-紫色。
取样品10mg溶于甲醇，加NaBH4 10mg，再 滴加1%浓盐酸或浓硫酸，呈红-紫色。
（二）金属盐类试剂的络合反应
中药化学教案—第六章黄酮类化合物(最新整理)
故又称为儿茶素类。儿茶素为中药儿茶的有效成分，具有一定的抗癌活性。OHHFra bibliotekHOO
OH
OH
H
HO
O
OH
H OH OH
OH H OH
（+）儿茶素
（-）表儿茶素
7．其他黄酮类：此类化合物大多不符合 C6-C3-C6 的基本骨架，但因具有苯并γ-吡喃
酮结构，我们也将其归为黄酮类化合物。
双黄酮类：是由二分子黄酮衍生物通过 C-C 键或 C-O-C 键聚合而成的二聚物。如银杏叶
第六章 黄酮 黄酮类化合物广泛存在于自然界，是一类重要的天然有机化合物。其不同的颜色为天然 色素家族添加了更多的色彩。这类含有氧杂环的化合物多存在于高等植物及羊齿类植物中。 苔类中含有的黄酮类化合物为数不多，而藻类、微生物、细菌中没有发现黄酮类化合物。黄 酮类化合物的存在形式既有与糖结合成苷的，也有游离体。 黄酮类化合物如此广泛分布于植物界中，而且生理活性多种多样，据不完全统计，其主 要生理活性表现在：①对心血管系统的作用。②抗肝脏毒作用。③抗炎作用。④雌性激素样 作用。⑤抗菌及抗病毒作用。③泻下作用。①解痉作用等。因而引起了国内外的广泛重视， 研究进展很快。仅截止到 1974 年，国内外报道发现的黄酮类化合物共 1674 个（主要是天然 黄酮类，也有少部分为合成品，其中苷元 902 个，苷 722 个），并以黄酮醇类最多；约占总 数的三分之一，其次为黄酮类，占总数的四分之一以上，其余则较少。至于双黄酮类多局限 分布于裸子植物，尤其松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。截止到 1993 年统计，黄酮类化 合物总数已超过 4000 个。
至于花色苷元（花青素）类虽也为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性， 故亲水性较强，水中溶解度较大。
黄酮类化合物
（2）钠汞齐反应 乙醇液中，加入钠汞齐，放置数分钟至数 小时或加热，过滤，滤液用盐酸酸化，则黄酮 、二氢黄酮、异黄酮、二氢异黄酮显红色。黄 酮醇显黄~淡红色。二氢黄酮醇显棕黄色。 （3）四氢硼钠反应 方法：样品的甲醇液，加等量2%NaBH4的 甲醇液，加浓盐酸或硫酸，生成红 色~紫红色。 应用：二氢黄酮（醇）的专属性反应
二氢黄酮
O
2 3
甘草苷（甘草素-7-O-glu苷） 甘草素（7，4′– 二OH二氢黄酮）
O
二氢黄酮醇
O
2 3
OH O
二氢槲皮素（5，7，3′，4′-四OH二氢黄酮醇） 二氢桑色素（5，7，2′，4′-四OH二氢黄酮醇）
异黄酮： 3-苯基取代
O
2 3
O
大豆素（7，4′-二OH异黄酮） 大豆苷（大豆素-7-O-glc苷） 葛根素（ 7 ， 4′- 二 OH ， 8- glc 异黄酮苷）
红 红 黄~淡红色 棕黄色
2、 金属盐类试剂的络合反应 分子中具有3-羟基、4-羰基或5-羟基、4-羰基 或邻二酚羟基的黄酮类化合物。 （1）锆盐-枸橼酸反应 应用：区分3-OH或5-OH黄酮 方法：样品甲醇液中加2%Zrocl2/MeOH，生 成黄色锆络合物，再加2%枸橼酸。 结果：仍呈鲜黄色（不减褪）——则有3-OH 黄色显著减褪——则为5-OH
2、聚酰胺柱层析 （1）吸附原理：氢键吸附 聚酰胺分子中酰胺基与黄酮类化合物分 子上的酚羟基形成氢键缔合而产生吸附作 用。
（2）吸附规律： A与酚羟基的数目有关，酚羟基数目越多， 吸附力越强。 B与酚羟基的位置有关，如果酚羟基所处的 位置易于形成分子内氢键，则吸附力减 弱（3-OH、 5-OH、邻二酚羟基） C分子内芳香化程度越高，共轭双键越多， 则吸附力越强。 查耳酮>二氢黄酮；黄酮>二氢黄酮 D不同类型黄酮被吸附的强弱顺序为： 黄酮醇>黄酮>二氢黄酮>异黄酮