第四章 醌类
【学习要点】
1.掌握苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌类化合物的分类及基本结构。
2.掌握醌类化合物的颜色、升华性、溶解性及与结构的关系。
3.掌握蒽醌类化合物的酸性及酸性强弱与结构的关系。
4.掌握蒽醌类化合物的显色反应。
5.掌握蒽醌类化合物的一般提取分离方法。
6.掌握大黄中所含主要醌类化合物的化学结构、提取分离方法。
7.掌握丹参中所含主要醌类化合物的化学结构、鉴定方法和生物活性。
8.熟悉蒽醌类化合物的IR光谱特征。
9.熟悉紫草中主要化学成分的结构类型。
10.熟悉蒽醌还原态的结构及其显色反应。
11.了解蒽醌类化合物的MS裂解规律。
12.了解虎杖中主要化学成分的结构类型。
【重点与难点提示】
一、醌的结构与分类
1.天然醌类化合物主要分为苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。
苯醌 萘醌
菲醌 蒽醌
2.蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物,如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚体等。蒽酚(或蒽酮)的羟基衍生物一般存在于新鲜植物中,该类成分可以慢慢被氧化成蒽醌类成分;中药大黄、番泻叶中致泻的主要成分番泻苷A、B、C、D等皆为二蒽酮类衍生物。
二、理化性质
1酸性:酸性强弱与取代基位置关系
含-COOH>含2个以上b-OH>含一个b-OH>含二个a-OH>含一个a-OH。
可从有机溶剂中依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、1%NaOH及5%NaOH水溶液进行梯度萃取,达到分离的目的。
2重要的呈色反应
(1)Feigl反应:醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应,生成紫色化合物。
(2)Borntrager反应:羟基醌类在碱性溶液中发生颜色改变,会使颜色加深。多呈橙、红、紫红色及蓝色。
(3)无色亚甲蓝显色试验:无色亚甲蓝溶液用于PPC和TLC作为喷雾剂,是检出苯醌类及萘醌类的专用显色剂。
(4)活性次甲基试剂的反应:鉴别醌环上有未被取代的苯醌及萘醌类化合物。
三、结构测定
1. IR:羟基蒽醌类化合物在红外区域有nC=O(1675~1653cm-1)、nOH(3600~3130cm-1)及n芳环 (1600~1480cm-1)的吸收。其中nC=O吸收峰位与分子中a-酚羟基的数目及位置有较强的规律性,对推测结构中a-酚羟基的取代情况有重要的参考价值。
蒽醌类nC=O与a-OH数目及位置的关系
2蒽醌母核有四个吸收峰,分别由苯样结构及醌样结构引起,羟基蒽醌衍生物的紫外吸收基本与上述蒽醌母核相似。此外,多数在230 nm附近还有一强峰,故羟基蒽醌类化合物有五个主要吸收带。
第Ⅰ峰:230 nm左右
第Ⅱ峰:240~260 nm(由苯样结构引起)
第Ⅲ峰:262~295 nm(由醌样结构引起)
第Ⅳ峰:305~389 nm(由苯样结构引起)
第Ⅴ峰:>400 nm(由醌样结构中的C=O引起)
以上各吸收带的具体峰位与吸收强度均与蒽醌母核上取代基的性质、数目及取代位置有关。
3 MS:共同特征是分子离子峰通常为基峰,且出现丢失1-2个分子CO的碎片离子峰。
【本章练习题】
一 . A 型题(单选)
1. Borntrager’s 反应呈阳性的物质是
A. 苯醌 B. 萘醌 C. 菲醌 D. 羟甲基蒽醌 E. 羟基蒽醌
2. 主要成分不是醌类化合物的中药是
A. 大黄 B. 茜草 C. 丹参 D. 花色素 E. 紫草
3. 酸性最强的蒽醌是
A. 含一个β-OH B. 含一个α-OH C.含3个α-OH
D. 含2个α-OH E. 含2个β-OH