2019年自考中药化学复习笔记汇总

发布日期:2019-07-26 编辑整理:安徽省自考网 【字体:

中药化学:是一门结合中医药基本理论和临床用药经验,主要运用化学理论和方法及其它现代科学理论和技术研究中药化学成分的学科。

┌有效成分:有生物活性,有一定治疗作用的化学成分。

└无效成分:无生物活性,无一定治疗作用的化学成分(杂质)。

HMBC谱:通过1H核检测的异核多键相关谱,它把1H核和与其远程偶合的13C核关联起来。

FD-MS(场解吸质谱):将样品吸附在作为离子发射体的金属丝上送入离子源,只要在细丝上通以微弱的电流,提供样品从发射体上解吸的能量,解吸出来的样品即扩散到高场强的场发射区域进行离子化。

苷类:糖或糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。苷中苷元与糖连接的键称苷键;连接非糖物质与糖的原子称苷原子。

木脂素(lignans):一类由两分子苯丙素衍生物(即C6-C3单体)聚合而成的天然化合物。

香豆素(coumarins):具有苯骈α-吡喃酮母核的一类天然化合物的总称。在结构上可以看成是顺邻羟基桂皮酸失水而成的内酯。

黄酮类化合物(flavonoids):泛指两个芳环(A环、B环)通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物。

萜类化合物(terpenoids):一类由甲戊二羟酸衍生而成,基本碳架多具有2个或2个以上异戊二烯单位(C5单位)结构特征的化合物。

挥发油(volatile oil):也称精油,是存在于植物体内的一类具有挥发性、具有香味、可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体的总称。

吉拉德(girard)试剂:是一类带季铵基团的酰肼,可与具羰基的萜类生成水溶性加成物而与脂溶性非羰基萜类分离。

酯皂苷:三萜皂苷中的酯苷,又称酯皂苷(ester saponins)。

次皂苷:当原生苷由于水解或酶解,部分糖被降解时,所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元(prosapogenins)。

强心苷(cardiac glycosides):生物界中普遍存在的一类对心脏有显著生理活性的甾体苷类,是由强心苷元与糖缩合的一类苷。

甾体皂苷(steroidal saponins)是一类由螺甾烷(spirostane)类化合物与糖结合而成的甾体苷类,其水溶液经振摇后多能产生大量肥皂水溶液样的泡沫,故称为甾体皂苷。

生物碱:(alkalodis)是来源于生物界的一类含氮有机化合物,大多数具有氮杂环结构,呈碱性并有较强的生物活性。

┌两性生物碱:分子中有酚羟基和羧基等酸性基团的生物碱。

└亲水性生物碱:主要指季铵碱和某些含氮-氧化物的生物碱。

霍夫曼降解:生物碱经彻底甲基化生成季胺碱,加热、脱水、碳氮键断裂,生成烯烃及三甲胺的降解反应。

隐性酚羟基:由于空间效应使酚羟基不能显示其的酚酸性,不能溶于氢氧化钠水溶液。

Vitali反应:莨菪碱(或阿托品)和东莨菪碱用发烟硝酸处理,分子中的莨菪酸部分发生硝基化反应,生成三硝基衍生物,再与碱性乙醇溶液反应,生成紫色醌型结构,渐变成暗红色,最后颜色消失的反应。

┌可水解鞣质(hydrolysable tannins):指分子中具有酯键和苷键,在酸、碱、酶的作用下,可水解为小分子酚酸类化合物和糖或多元醇的一类鞣质。

└缩合鞣质(condensed tannins):用酸、碱、酶处理或久置均不能水解,但可缩合为高分子不溶于水的产物“鞣红”的一类鞣质。

渗漉法:将药材粗粉装入渗漉筒中,用水或醇作溶剂,首先浸渍数小时,然后由下口开始流出提取液(渗漉液),渗漉筒上口不断添加新溶剂,进行渗漉提取。

结晶、重结晶:化合物由非晶形经过结晶操作形成有晶形的过程称为结晶。初析出的结晶往往不纯,进行再次结晶的过程称为重结晶。

盐析:在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐,最常用的是氯化钠,至一定浓度或饱和状态,使某些中药成分在水中溶解度降低而析出,或用有机溶剂萃取出来。

升华法:固体物质加热直接变成气体,遇冷又凝结为固体的现象为升华。
 

第一章 绪论

中药化学在研制开发新药、扩大药方面有何作用和意义?

答: 创新药物的研制与开发,关系到人类的健康与生存,其意义重大而深远。从天然物中寻找生物活性成分,通过与毒理学、药理学、制剂学、临床医学等学科的密切配合,研制出疗效高、毒副作用小、使用安全方便的新药,这是国内外新药研制开发的重要途径之一。通过中药有效成分研制出的许多药物,目前仍是临床的常用基本药物,如麻黄素(麻黄碱)、黄连素(盐酸小檗碱)、阿托品(atropine)、利血平(reserpine)、洋地黄毒苷(digitoxin)等药物。

有些中药有效成分在中药中的含量少,或该中药产量小、价格高,可以从其它植物中寻找其代用品,扩大药源,大量生产供临床使用。如黄连素是黄连的有效成分,但如果用黄连为原料生产黄连素,其成本很高。一般来讲,植物的亲缘关系相近,则其所含的化学成分也相同或相近。因此,可以根据这一规律按植物的亲缘关系寻找某中药有效成分的代用品。

有些有效成分的生物活性不太强,或毒副作用较大,或结构过于复杂,或药物资源太少,或溶解度不符合制剂的要求,或化学性质不够稳定等,不能直接开发成为新药,可以用其为先导化合物,通过结构修饰或改造,以克服其缺点,使之能够符合开发成为新药的条件。

 

第二章 中药化学成分的一般研究方法

写出常用溶剂种类。

答:石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<甲醇(乙醇)<水。

溶剂提取法选择溶剂的依据是什么?

答:选择溶剂的要点是根据相似相溶的原则,以最大限度地提取所需要的化学成分,溶剂的沸点应适中易回收,低毒安全。

水蒸气蒸馏法主要用于哪些成分的提取?

答:水蒸汽蒸馏法用于提取能随水蒸汽蒸馏,而不被破坏的难溶于水的成分。这类成分有挥发性,在100℃时有一定蒸气压,当水沸腾时,该类成分一并随水蒸汽带出,再用油水分离器或有机溶剂萃取法,将这类成分自馏出液中分离。
 

第三章 糖和苷类化合物

·苷键具有什么性质,常用哪些方法裂解?苷类的酸催化水解与哪些因素有关?水解难易有什么规律?

答:苷键是苷类分子特有的化学键,具有缩醛性质,易被化学或生物方法裂解。苷键裂解常用的方法有酸、碱催化水解法、酶催化水解法、氧化开裂法等。苷键具有缩醛结构,易被稀酸催化水解。常用酸有盐酸、硫酸、乙酸、甲酸等,酸催化水解反应一般在水或稀醇溶液中进行。水解发生的难易与苷键原子的碱度,即苷键原子上的电子云密度及其空间环境有密切关系。有利于苷键原子质子化,就有利于水解。

·苷键的酶催化水解有什么特点?

答:酶是专属性很强的生物催化剂,酶催化水解苷键时,可避免酸碱催化水解的剧烈条件,保护糖和苷元结构不进一步变化。酶促反应具有专属性高,条件温和的特点。酶的专属性主要是指特定的酶只能水解糖的特定构型的苷键。如α-苷酶只能水解α-糖苷键,而β-苷酶只能水解β-糖苷键,所以用酶水解苷键可以获知苷键的构型,可以保持苷元结构不变,还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖,以便获知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式。

·如何用斐林试剂反应鉴定多糖或苷?

答:还原糖能使斐林试剂还原,产生砖红色氧化亚铜沉淀。此反应可用于鉴定多糖或苷,即同时测试水解前后两份试液,水解前呈负反应,水解后呈正反应或水解后生成的沉淀比水解前多,则表明含有多糖或苷。

第四章 醌类化合物

·为什么β-OH蒽醌比α-OH蒽醌的酸性大。

答:因为β-OH与羰基处于同一个共轭体系中,受羰基吸电子作用的影响,使羟基上氧的电子云密度降低,质子容易解离,酸性较强。而α-OH处在羰基的邻位,因产生分子内氢键,质子不易解离,故酸性较弱。

第五章 苯丙素类化合物

(选择题)下列物质Gibb′s反应呈阳性的是:【答案】BCE

A.5,8-二羟基香豆素  B.5,6,7-三羟基香豆素  C.5,7-二羟基香豆素  D.5,6,7,8-四羟基香豆素  E.5,7-二羟基-6-氧甲基香豆素

香豆素具有哪些理化性质?怎样从植物体中提取分离香豆素?

·香豆素的理化性质:

(1)游离型:有晶型,有芳香气味,分子量小的具升华性和挥发性,能溶于沸水,难溶于冷水,易溶于亲脂性有机溶剂和甲醇、乙醇。

(2)成苷后:无挥发性,无香味,无升华性,能溶于水、甲醇、乙醇,难溶于亲脂性有机溶剂。

(3)具内酯通性,遇碱开环、遇酸闭合,具有异羟肟酸铁反应。

(4)可发生环合、加成、氧化等反应。

·提取分离:(1)系统溶剂法;(2)碱溶酸沉法;(3)水蒸气蒸馏法;(4)色谱分离法。

labat反应应用于区别何种基团?

labat反应用于鉴别亚甲二氧基 –CH2-O-CH2-

如何用化学方法鉴别6,7-二羟基香豆素和7-羟基-8-甲氧基香豆素?

答:6,7-呋喃香豆素和7,8-呋喃香豆素,分别加碱碱化,然后用Emerson试剂,反应呈阳性者为7,8-呋喃香豆素,阴性者为6,7-呋喃香豆素。

写出异羟肟酸铁反应的反应式。

答:异羟肟酸铁反应
 

香豆素·显色反应

1. 异羟肟酸铁反应在碱性条件下,内酯开环,与盐酸羟胺中的羟基缩合生成异羟肟酸,然后在酸性条件下再与Fe3+络合→ 红色。

2. 酚羟基反应有酚羟基取代的香豆素类在水溶液中可与FeCl3试剂络合而产生绿色至墨绿色沉淀。

若酚羟基的邻对位无取代时,可与重氮化试剂反应→ 红色至紫红色。可以判断取代酚羟基的邻对位有无取代

3. Gibb's反应与酚羟基对位的活泼氢缩合→ 蓝色。若C6位无取代→ 蓝色,若有取代则负反应。判断C6位有无取代基

4. Emerson反应与酚羟基对位的活泼氢反应→ 红色。用以判断C6位有无取代基存在。

香豆素·提取分离 游离香豆素多具有亲脂性,而香豆素苷类因极性增大而具亲水性,由此可选择合适的溶剂进行提取。常用方法有:

·溶剂提取法:利用极性由小到大的溶剂顺次萃取时,各萃取液浓缩后都有可能获得结晶,再结合其他分离方法进行分离。

·碱溶酸沉法:香豆素类多呈中性或弱酸性,可被热的稀碱液所皂化溶解,加酸酸化后可降低在水中的溶解度,可析出沉淀或被乙醚溶解而与杂质分离。

·水蒸汽蒸馏法:小分子的香豆素具有挥发性,可用水蒸汽蒸馏法进行提取,提取液经适当浓缩后可析出香豆素结晶。本法提取方法简便,纯度也较高。

·色谱分离法:常用于结构相近的香豆素化合物。柱色谱分离~慎用碱性氧化铝。

香豆素·结构测定

·紫外光谱(UV):未取代的香豆素可在λmax274nm(logε4.03)和311nm(logε3.72)有两个吸收峰,分别为苯环和α-吡喃酮结构所引起。取代基的导入常引起吸收峰位置的变化。一般烷基取代影响很小,而羟基导入常使吸收峰红移。其峰位常随测试溶液的酸碱性而变化。

·红外光谱(IR):香豆素类成分属于苯骈α-吡喃酮,因此在红外光谱中应有α-吡喃酮的吸收峰1745~1715cm-1及芳环共轭双键的吸收峰1645~1625cm-1特征,如果有羟基取代,还可有3600~3200cm-1的羟基特征吸收峰,另外还可见到C=C的骨架振动。

·核磁共振谱:

1. 氢谱(1H-NMR):香豆素的环上质子由于受内酯环中羰基的吸电子共轭效应影响,可使H3、H6、H8的信号出现在较高磁场,而H4、H5、H7等质子信号出现在较低磁场。C3、C4未取代的香豆素,其H3和H4信号分别以双重峰出现在δ6.1~6.3ppm和δ7.6~8.1ppm处(J=7~9Hz)。

2. 碳谱(C13-NMR): 香豆素母核9个碳原子的化学位移如下:

碳原子    C2  C3    C4    C5    C6     C7    C8  C9    C10

δ(×10-6)   160.4116.4143.6  128.1  124.4  131.8  116.4  153.9  118.8

由表所见,C2属羰基碳,处于最低场,一般在159~162ppm;C9由于受吡喃环中氧原子的影响,化学位移也处于较低的磁场范围,一般在149~155ppm,取代基的存在对香豆素母核C原子的化学位移产生较大影响。当成苷时,香豆素的α-碳原子向高场位移,而β-碳向低场位移。

·质谱(MS)

香豆素类化合物的基本质谱特征是连续失去CO,而形成[M-CO]+及[M-2CO]+的碎片峰,其基本碎片受取代基影响,与取代基种类与数目有关。

1.简单香豆素 香豆素母核有强的分子离子峰,基峰是[M-CO]+的苯骈呋喃离子。由于环中还含有氧,它还可失去1分子CO,形成[M-2CO]+峰,并再进一步失去氢而形成m/z89峰。[香豆素的裂解方式]

2.呋喃香豆素 与简单香豆素的质谱特征相类似,呋喃香豆素也先失去CO,形成苯骈呋喃离子,再继续失去CO。[7,8-呋喃香豆素的裂解方式]

3.吡喃香豆素 这类香豆素由于分子中具有偕二甲基结构,可先失去甲基,再失去CO。[邪蒿内酯的质谱]
 

第六章 黄酮类化合物

如何用UV法鉴别黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、异黄酮、查耳酮

带Ⅰ、带Ⅱ两峰皆强   ┌黄酮      带Ⅰ峰位310~350nm

└黄酮醇    带Ⅰ峰位350~385nm

带Ⅱ为主峰、带Ⅰ很弱 ┌异黄酮    带Ⅱ峰位245~275nm

└二氢黄酮  带Ⅱ峰位270~295nm

带Ⅰ为主峰、带Ⅱ较弱─ 查耳酮    带Ⅰ峰位340~390nm

【带Ⅱ(nm)    带Ⅰ(nm)      黄酮类型

250~280 304~350 黄酮

250~28 330~357 黄酮醇(3-OH取代)

250~280 358~385 黄酮醇(3-OH游离)

245~27 310~330(肩峰)   异黄酮

270~295 300~330(肩峰)  二氢黄酮、二氢黄酮醇

220~270低强度  340~390   查耳酮

230~270低强度  370~430  噢哢  】】

黄酮类·酸碱性黄酮的酚羟基酸性由强到弱顺序是:7,4′-二羟基>7-或4′—OH>一般酚羟基>5-OH

黄酮类·显色反应

还原反应:

1.盐酸-镁粉反应:一般黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇类成分在乙醇或甲醇溶液中可被还原成红色至紫红色,个别的显蓝或绿色(如7、3′、4′-三羟基二氢黄酮)。而异黄酮不显色。此反应可用于鉴识黄酮类化合物,也可鉴识某提取物或提取液中是否含有上述黄酮类成分。

2.四氢硼钠(钾)反应:二氢黄酮的专属性反应,生成红~紫红色,而其它类不显色,故可用于鉴别。

3.钠汞齐还原反应:向黄酮类化合物的乙醇溶液中加入钠汞齐,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、二氢异黄酮类显红色,黄酮醇类显黄色至淡红色,二氢黄酮醇类显棕黄色。
 

第七章 萜类和挥发油

环烯醚萜类有何结构特点?分为几类?

答:环烯醚萜类多具有半缩醛及环戊烷环的结构特点,其半缩醛C1-OH性质不稳定,故环烯醚萜类化合物主要以C1-OH与糖成苷的形式存在于植物体内,而根据其环戊烷环是否裂环,可将环烯醚萜类化合物分为环烯醚萜苷及裂环环烯醚萜苷二大类。

挥发油常用提取方法有那些?

答:(1).蒸馏法  该法是提取挥发油最常用的方法, 蒸馏法虽具有设备简单、容易操作、成本低、提油率高等优点,但总体来说,挥发油与水接触时间较长,温度较高,某些含有对热不稳定成分的挥发油容易产生相应成分的分解而影响挥发油的品质,因此对热不稳定的挥发油不能用此法提取。(2).溶剂提取法,此法得到的挥发油含杂质较多,因为其他脂溶性成分如树脂、油脂、蜡、叶绿素等也同时被提出,故必须进一步精制提纯。(3).吸收法常用来提取贵重的挥发油,如玫瑰油、茉莉花油常采用吸收法进行。吸收挥发油后的油脂可直接供香料工业用,也可加入无水乙醇共搅,醇溶液减压蒸去乙醇即得精油。(4).压榨法  此法适用于含挥发油较多的原料,如鲜橘、柑、柠檬的果皮等,压榨法所得的挥发油可保持原有的新鲜香味。(5).二氧化碳超临界流体提取法,二氧化碳超临界流体应用于提取芳香挥发油,具有防止氧化热解及提高品质的突出优点。采用二氧化碳超临界流体提取所得芳香挥发油气味和原料相同,明显优于其它方法。

某挥发油中含挥发性生物碱(A),醇类(B),醛类(C)和醚萜类(D),设计一流程将它们分离

挥发油的鉴定★★

1. 化学常数的测定

挥发油的化学常数是指示挥发油质量的重要手段,故化学常数的测定十分必要。化学常数的测定包括酸值、酯值和皂化值的测定。[具体测定方法]

┌1. 酸值 是代表挥发油中游离羧酸和酚类成分含量的指标。以中和1g挥发油中游离酸性成分所消耗KOH的毫克数表示。

│2. 酯值 是代表挥发油中酯类成分含量的指标。用水解1g挥发油中所含酯所需要的KOH毫克数表示。

└3. 皂化值 是代表挥发油中所含游离羧酸、酚类成分和结合态酯总量的指标。它是以皂化1g挥发油所需KOH的毫克数表示。实际上皂化值是酸值与酯值之和。

2. 功能基的测定

挥发油中功能基的测定包括酸碱性、酚类、羰基化合物、内酯类化合物和不饱和化合物及类化合物等等。[具体测定方法]

┌1. 酸碱性 测定挥发油的pH值。如呈酸性反应,则表示挥发油中含有游离酸性成分;如呈碱性反应,则表示挥发油中含有碱性成分。

│2. 酚类 将少许挥发油溶于乙醇中,加入三氯化铁的乙醇溶液,如产生蓝色、蓝紫或绿色反应,表示挥发油中含有酚类成分。

│3. 羰基化合物 用硝酸银的氨溶液检查挥发油,如发生银镜反应,则表示醛类等还原性化合物存在,如用苯肼或苯肼衍生物、氨基脲、羟胺等试剂与挥发油作用,如│产生结晶性的衍生物,则表示有羰基类化合物存在。

│4. 内酯类化合物 于挥发油的吡啶溶液中加入亚硝酰铁氰化钠试剂及氢氧化钠溶液,如出现红色并逐渐消失,表示油中含有内酯类化合物。

└5. 不饱和化合物和奥类衍生物 于挥发油的氯仿溶液中滴加溴的氯仿溶液,如红棕色褪去,表示油中含有不饱和化合物;继续滴加溴的氯仿溶液,如产生蓝色、紫色或绿色,则表示油中有奥类化合物存在。此外,在挥发油的无水甲醇溶液中加入浓硫酸,如有奥类衍生物存在,则应产生蓝色或紫色反应。

3. 薄层鉴定

薄层色谱鉴定挥发油成分较一般试管法鉴定灵敏,而且由于分离后显色干扰也较少,有利于分析判断结果,故常采用薄层鉴定,常用吸附剂为硅胶或氧化铝、展开剂为石油醚和石油醚-乙酸乙酯(85∶15)。[显色剂]

4. 气相色谱和气相色谱——质谱联用法鉴定

由于气相色谱(GC)分离效率和灵敏度都高,样品用量少,分析速度快,应用广泛,而且还可制备高纯度物质等优点,所以被广泛应用于挥发油成分的分离、鉴定和含量测定,是研究挥发油成分的重要手段。而气质联用技术则充分克服了气相色谱定性、定量分析的困难,目前已广泛应用于挥发油的定性、定量方面。
 

第八章 三萜类化合物

三萜类化合物的分离有那些方法?

分段沉淀法:由于皂苷难溶于乙醚、丙酮等溶剂,故可利用此性质,将粗皂苷先溶于少量甲醇或乙醇中,然后逐滴加入乙醚、丙酮或乙醚:丙酮(1:1)的混合溶剂(加入量以能使皂苷从醇溶液中析出为限),边加边摇匀,皂苷即可析出。分段沉淀法虽然简便,但难以分离完全,不易获得纯品。

胆甾醇沉淀法:皂苷可与胆甾醇生成难溶性的分子复合物,但三萜皂苷与胆甾醇形成的复合物不如甾体皂苷与胆甾醇形成的复合物稳定。

色谱分离法:色谱法是目前分离三萜类化合物常用的方法。主要有吸附柱色谱法 、分配柱色谱法、高效液相色谱法、大孔树脂柱色谱 、凝胶色谱法。

 

四环三萜和五环三萜分别包括哪些类型?

        ┌ 羊毛脂甾烷型:羊毛脂醇

        │ 大戟烷型:大戟醇

        │ 达玛烷型:人参皂苷

四环三萜┤ 葫芦素烷型:

        │ 原萜烷型:

        │ 楝素烷型:

        └ 环菠萝密烷型:

        ┌ 齐墩果烷型:

五环三萜┥ 乌苏烷型:

        │ 羽扇豆烷型:

        │ 木栓烷型:

        │ (异)羊齿烷型:

        │ (异)何帕烷型:

        └ 其他型:

 

第九章 甾体类化合物

构成强心苷的糖对强心作用的影响

甲型强心苷元及其苷的毒性规律一般为:苷元<单糖苷>二糖苷>三糖苷

单糖苷的毒性次序为:葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷。

乙型强心苷元及其苷的毒性规律为:苷元>单糖苷>二糖苷。

乙型强心苷元的毒性大于相应的甲型强心苷元。

根据强心苷苷元和糖的连接方式有几种?

答:强心苷大多是低聚糖苷,少数是单糖苷或双糖苷。通常按糖的种类以及和苷元的连接方式,可分为以下三种类型:

I 型:苷元-(2,6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y ,如紫花洋地黄苷A。

II 型:苷元-(6-去氧糖)x-(D-葡萄糖)y,如黄夹苷甲。

III型:苷元-(D-葡萄糖)y, 如绿海葱苷。

甲型强心苷的强心作用主要取决哪些因素?单糖苷的毒性次序是什么?

答:强心苷的强心作用取决于苷元部分,主要是甾体母核的立体结构、不饱和内酯环的种类及一些取代基的种类及其构型。糖部分本身不具有强心作用,但可影响强心苷的强心作用强度。

(1)甾体母核 C/D环须顺式稠合。即必须具C3-β羟基,否则无活性

(2)不饱和内酯环  C17侧链上α、β-不饱和内酯环为β-构型时,有活性;为α构型时,活性减弱。

(3)取代基  强心苷元甾核中一些基团的改变亦将对生理活性产生影响。

(4)糖部分  强心苷中的糖本身不具有强心作用,但它们的种类、数目对强心苷的毒性会产生一定的影响。一般来说,苷元连接糖形成单糖苷后,毒性增加。随着糖数的增多,分子量增大,苷元相对比例减少,又使毒性减弱。单糖苷的毒性次序为:葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2,6-去氧糖苷。

哪几类试剂可以用于检测强心苷的存在?

答:强心苷的理化鉴别主要是利用强心苷分子结构中甾体母核、不饱和内酯环、α-去氧糖的颜色反应。常用的反应有Liebermann-Burchard反应、Keller-Killiani反应、呫吨氢醇反应、Legal反应和Kedde反应等。

如果样品的显色反应表明有甾体母核和α-去氧糖,则基本可判定样品含强心苷类成分。若进一步试验,其Legal反应或Kedde反应等亦呈阳性,则表明样品所含成分可能属于甲型强心苷类,反之,则可能是乙型强心苷类。

 

甲型强心苷与乙型强心苷的主要区别是什么?如何鉴别二者?(化学法和波谱法)

甲型与乙型的主要区别在于不饱和程度不同:甲型--五元不饱和内酯环;乙型--六元不饱和内酯环。

区别:化学法。

甲型:可发生kedde反应,legal反应,raymond反应及baljet反应。

乙型不可。

波谱法:甲型苷元:217~220nm(UV)。

    乙型苷元:295~300nm(UV)。

 

强心苷·水解反应 化学方法主要有酸水解,碱水解;生物方法有酶水解。

1.酸水解:

·温和酸水解:对苷元影响小,不致引起脱水反应,对不稳定的α-去氧糖亦不致分解,故常得到双糖和叁糖。此法不适用于16位有甲酰基的洋地黄强心苷类。

·强烈酸水解:增加作用时间或同时加压才能得到一定量葡糖,但易得到缩水苷元。

·氯化氢丙酮法:此法适用于多数Ⅱ型强心苷水解,得到原生苷元和糖衍生物。

2.酶水解:能水解除去分子中的葡萄糖而保留α-去氧糖。

3.碱水解:碱试剂可使强心苷分子中的酰基水解,内酯环裂开、△20(22)转位及苷元异构化等。



第十章 生物碱

 

溶解度★★★ 

             ┌ 氮原子的存在状态:游离叔胺碱、仲胺碱易溶于有机溶剂,季胺碱易溶于水

             │ 分子的大小:小分子生物碱易溶于水。

·影响生物碱溶解度的因素 ┤ 功能团的种类:含酚羟基的叔胺碱可溶苛性碱溶液;含羧基的生物碱,溶解性类似水溶性生物碱;有内酯结构的生物碱可溶于热苛性碱。

             │ 功能团的数目:

             └ 溶剂的种类: 

·溶解性

      ┌ 亲脂性

      │(数量多,易溶于低极性有机溶剂,可溶于极性较大的有机溶剂,难溶或不溶水。)

游离生物碱 ┤

      └ 水溶性

      (数量少,易溶于水、酸水和碱水,可溶极性大的有机溶剂。不溶低极性有机溶剂。)

 

·生物碱盐的溶解度和与其成盐的酸有关

              ┌ 卤代酸(盐酸、氢溴酸、氢碘酸)[盐酸盐溶解度>氢溴酸盐溶解度>氢碘酸盐溶解度]

        ┌ 无机酸 ┤[含氧酸盐溶解度>卤代酸盐溶解度]

        │    └ 含氧酸(硫酸、磷酸等)

生物碱盐┤

        │    ┌ 大分子有机酸

        └ 有机酸 ┤[小分子有机酸盐溶解度>大分子有机酸盐溶解度]

             └ 小分子有机酸:

碱性★★★

1. 共轭酸碱的概念及碱性强度表示

碱性基团与pKa值大小顺序:胍基>季胺碱>脂肪胺基与脂氮杂环>芳胺与芳氮杂环>多氮同环芳杂环>酰胺基

2. 生物碱碱性强弱与分子结构的关系

生物碱碱性强弱与分子结构的关系

·氮原子的杂化方式和碱性的关系

氮原子的价电子在形成有机胺分子时的杂化轨道和碳原子一样,有三种形式,即sp、sp2、sp3,但它是不等性杂化。在这三种杂化方式中,随P电子成分的增加。其活动性增大,易提供电子(易吸引质子),则碱性强。因此,不同杂化轨道碱性强弱顺序是: sp3>sp2>sp

季铵碱中的氮原子以离子状态存在,同时含有以负离子形式存在的羟基,故显强碱性。

·电效应和碱性的关系

凡能影响氮原子上的孤对电子对电子云密度分布的因素,都能影响生物碱的碱性。

1. 诱导效应:氮原子上的电子云密度受其附近取代基性质的影响。

         ┌ 供电子基使电子云密度增加,碱性增强。[例如](如烷基等)

取代基的影响 ┤

         └ 吸电子基使电子云密度减少,碱性降低。(如芳环、酰基、酯酰基、

                               醚基、羟基、双键)

双键、羟基的吸电子诱导效应,使生物碱碱性减小,具有普遍性。但具有氮杂缩醛结构的生物碱,常易于质子化而显强碱性。如阿替新(PKa12·9)。小檗碱是由醇胺型小檗碱异构化而来,醇胺型也属于氮杂缩醛范畴,氮原子上的孤电子对与羟基的C-O单键的电子发生转位,形成稳定的季铵型,而呈强碱性。

若氮杂缩醛体系中的氮原子处在“桥头”时不能发生上述质子化,相反,却因羟基吸电子诱导效应使碱性降低。如伪士的宁的碱性小于士的宁既是由于此。

2. 诱导-场效应:当生物碱分子中不止一个碳原子时,各个氮原子的碱度是不相同的,即使是杂化形式相同,周围的化学环境相同的氮也是如此。当分子中一个氮原子质子化,就形成了一个强吸电基团,它对另一个氮原子产生二种降低碱度的效应,即诱导效应和静电场效应。诱导效应是通过碳链传递,随碳链增长而影响降低。静电场效应是通过空间直接传递,故又称直接效应。当吸电子基团在空间位置上与第二个氮原子相近时,直接效应表现的更为显著。以上即为诱导-场效应。如无叶豆碱分子中两个氮原子的ΔpKa 很大,为8.1(结构中两个喹喏里西啶N的pKa值分别为11.4和3.3)其原因主要是两个氮原子仅相隔3个碳原子,空间靠得很近这种诱导-场反应的影响。

3. 共轭效应:氮原子的孤电子对与具有π电子的基团相连接时,由于形成ρ-π共轭,使该氮原子的碱性降低。在生物碱分子结构中常见的ρ-π共轭体系有苯胺型、酰胺型和烯胺型。

在一些生物碱分子中存在的烯胺结构,有时是使生物碱碱性增加,这是因为这类烯胺结构通常含有下列平衡:

 

当A中R1和R2为烷基时是叔烯胺,R1或R2中有一个为H时,为仲烯胺,B为A的共轭酸。仲烯胺的共轭酸不稳定,而叔烯胺的共轭酸稳定,平衡向共轭酸方向进行,形成季铵,

碱性强。有些具有稠环的叔胺生物碱结构中也有叔烯胺结构,在立体条件许可下,氮原子的孤电子对与双键的π电子能发生转位时,则生成季铵型的共轭酸,而显强碱性,如[蛇根碱]分子中N4的α、β位有双键,N4形成季铵型,N1为N4的电子接受体,因而碱性强。但具有此种结构的生物碱如氮原子处于桥头,双键不能发生转位,则氮原子受双键吸电子诱导效应而碱性降低,如[新士的宁碱]

如氮上孤电子对与供电子基共轭时,则使碱性增强。含胍基的生物碱,由于胍基接受质子形成季铵离子,并具有高度共振稳定性,故显强碱性。



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