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文檔簡介
1、天然產(chǎn)物分析天然產(chǎn)物分析第四章第四章一、概述一、概述十九世紀(jì)德國學(xué)者十九世紀(jì)德國學(xué)者F.W.Sertrner從鴉片中從鴉片中分離出嗎啡堿分離出嗎啡堿(morphine)現(xiàn)從自然界中分離得到約現(xiàn)從自然界中分離得到約10000種種全國醫(yī)藥產(chǎn)品大全全國醫(yī)藥產(chǎn)品大全中收載的藥物及其中收載的藥物及其制劑達(dá)六十余種制劑達(dá)六十余種植物中存在的生物堿大多有明顯的生理活植物中存在的生物堿大多有明顯的生理活性如:性如:一、概述一、概述 鴉片中的嗎啡鴉片中的嗎啡鎮(zhèn)痛作用鎮(zhèn)痛作用 麻黃中的麻黃堿麻黃中的麻黃堿止喘作用止喘作用 長春花中的長春堿長春花中的長春堿抗癌活性抗癌活性 黃連中的小檗堿黃連中的小檗堿抗菌消炎作用抗
2、菌消炎作用 山莨菪堿山莨菪堿抗中毒性休克作用抗中毒性休克作用生物堿化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究為合成藥物提供了線索,如:生物堿化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究為合成藥物提供了線索,如:一、概述一、概述 植物古柯中的有效成分古柯堿(植物古柯中的有效成分古柯堿(cocaine)雖有很強(qiáng)的)雖有很強(qiáng)的局部麻醉作用,但是局部麻醉作用,但是毒性較大毒性較大,久用容易成癮,久用容易成癮NOOC2H5C2H5NH2普魯卡因普魯卡因procaine(合成品合成品)局麻藥局麻藥NCH3HCOOCH3OO古柯堿古柯堿cocaine(可卡因)(可卡因) 生物堿作為生物體內(nèi)一類除蛋白質(zhì)、肽、氨基酸及維生生物堿作為生物體內(nèi)一類除蛋白質(zhì)、肽、氨基酸及維
3、生素素B以外的含氮化合物的總稱,是結(jié)構(gòu)復(fù)雜具生理活性以外的含氮化合物的總稱,是結(jié)構(gòu)復(fù)雜具生理活性的植物堿。的植物堿。W. Weissner把植物中的堿性化合物統(tǒng)稱為把植物中的堿性化合物統(tǒng)稱為類堿類堿(alkali-like )或生物堿或生物堿(alkaloids)。 生物堿是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)最早的、具有生物活性的一類天然生物堿是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)最早的、具有生物活性的一類天然有機(jī)化合物。生物堿大多具有生物活性,往往是許多藥有機(jī)化合物。生物堿大多具有生物活性,往往是許多藥用植物,包括許多中草藥的有效成分。多數(shù)具用植物,包括許多中草藥的有效成分。多數(shù)具有堿性有堿性且且能和酸結(jié)合生成鹽;大部分為雜環(huán)化合物且能和酸
4、結(jié)合生成鹽;大部分為雜環(huán)化合物且氮原子在雜氮原子在雜環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi); 分布分布 存在于一百多個(gè)科中如:豆科、茄科、防己科、存在于一百多個(gè)科中如:豆科、茄科、防己科、罌粟科、毛茛科等植物中。罌粟科、毛茛科等植物中。一、概述一、概述生物堿生物堿(alkaloids)的定義的定義一、概述一、概述1.游離堿:游離堿:堿性極弱,以游離堿的形式存在。堿性極弱,以游離堿的形式存在。2.成成 鹽鹽:有機(jī)酸有機(jī)酸有:檸檬酸、酒石酸等;有:檸檬酸、酒石酸等;特殊特殊的酸的酸類:烏頭酸、綠原酸等類:烏頭酸、綠原酸等無機(jī)酸無機(jī)酸:硫酸、鹽酸等。:硫酸、鹽酸等。3.苷苷 類類:以苷的形式存在于植物中;:以苷的形式存在于植物中
5、;4.酯酯 類類:多種吲哚類生物堿分子中的羧基,常:多種吲哚類生物堿分子中的羧基,常以甲酯形式存在。以甲酯形式存在。5.N-氧化物氧化物:植物體中的氮氧化物約一百余種。:植物體中的氮氧化物約一百余種。存在形式存在形式一、概述一、概述命名規(guī)則命名規(guī)則1. 類型的命名類型的命名基核的化學(xué)結(jié)構(gòu),如吡啶、喹啉、萜類等;基核的化學(xué)結(jié)構(gòu),如吡啶、喹啉、萜類等;以來源植物命名,如石蒜科生物堿等。以來源植物命名,如石蒜科生物堿等。2.單體成分的命名單體成分的命名以植物來源的屬、種的名稱命名;如以植物來源的屬、種的名稱命名;如 一葉萩堿一葉萩堿也有以生理活性或藥效命名,如:嗎啡也有以生理活性或藥效命名,如:嗎啡
6、(使睡眠使睡眠)以人名命名的;如:以人名命名的;如:pelletierine (石榴堿石榴堿)一、概述一、概述 分類方法分類方法1. 按植物來源分類;按植物來源分類; 如:石蒜生物堿,長春花生物堿;2. 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類;按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類; 如:異喹啉生物堿、甾體生物堿;3. 按生源結(jié)合化學(xué)分類;按生源結(jié)合化學(xué)分類; 如:來源于鳥氨酸的吡咯生物堿。本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、分類有機(jī)胺類有機(jī)胺類(苯丙氨酸(苯丙氨酸/酪氨酸)酪氨酸) 氮原子不結(jié)合在環(huán)內(nèi)的一類生物堿。氮原子不結(jié)合在環(huán)內(nèi)的一類生物堿。CHCHOHCH3NHCH3CHCHOHCH3NHCH3麻黃堿偽麻黃堿(1R,2S)(1
7、S,2S)ephedrinepseudoephedrine麻黃堿的特點(diǎn)麻黃堿的特點(diǎn): :二、分類有機(jī)胺類(苯丙氨酸有機(jī)胺類(苯丙氨酸/酪氨酸)酪氨酸) 游離時(shí)可溶于水,能與酸生游離時(shí)可溶于水,能與酸生成穩(wěn)定的鹽,有揮發(fā)性,不易與大多數(shù)生物堿沉淀成穩(wěn)定的鹽,有揮發(fā)性,不易與大多數(shù)生物堿沉淀試劑反應(yīng)生成沉淀。試劑反應(yīng)生成沉淀。MeOHCS2CuSO4NaOH麻+棕棕或或黃黃色色沉沉淀淀二、分類有機(jī)胺類(苯丙氨酸有機(jī)胺類(苯丙氨酸/酪氨酸)酪氨酸) MeOHMeOCOO(CH2)4NHNH2NHNHCOCH3OOMeMeOMeOOMe秋水仙堿colchicine治療急性痛風(fēng),并有抑制癌細(xì)胞生長的作用
8、益母草堿leonurine對(duì)動(dòng)物子宮有增加其緊張性與節(jié)律性的作用二、分類二、分類吡咯衍生物吡咯衍生物由吡咯或四氫吡咯衍生的生物堿。由吡咯或四氫吡咯衍生的生物堿。 NH重要的分:簡單的吡咯衍生物重要的分:簡單的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物(又稱雙稠吡咯啶)吡咯里西啶衍生物(又稱雙稠吡咯啶) 吲哚里西啶衍生物。吲哚里西啶衍生物。吡咯吡咯四氫吡咯四氫吡咯NH二、分類二、分類吡咯衍生物吡咯衍生物簡單的吡咯衍生物簡單的吡咯衍生物NNOMeMeNNMeMeOOOCOMe紅古豆堿cuscohygrine紅古豆苦杏仁酸酯(無活性)(無活性)(有活性)(有活性)似阿托品藥物似阿托品藥物的散瞳等作用的散瞳等作用二
9、、分類吡咯衍生物吡咯衍生物野百合堿monocrotaline(有抗癌活性)(有抗癌活性)吡咯里西啶吡咯里西啶(吡咯里西啶(pyrrolizidine)衍生物)衍生物NOONMeMeMeHOHOHOO二、分類二、分類吡咯衍生物吡咯衍生物吲哚里西啶(吲哚里西啶(indolizidine)衍生物)衍生物NNOO吲哚里西啶indolizidine一葉萩堿securinineNMeOMeOOMeOMe娃兒藤堿(有抗癌活性)Tylophora alkaloids二、分類吡啶衍生物吡啶衍生物由吡啶或六氫吡啶衍生的生物堿。由吡啶或六氫吡啶衍生的生物堿。分:簡單吡啶衍生物、喹諾里西啶(分:簡單吡啶衍生物、喹諾里
10、西啶(quinolizidine)NN吡啶喹諾里西啶二、分類吡啶衍生物吡啶衍生物NMeMeNOOMeCNMeNNHO獼猴桃堿蓖麻堿金雀花堿actinidinericininecytisine二、分類二、分類吡啶衍生物吡啶衍生物NNONNOO苦參堿氧化苦參堿matrineoxymatrine二、分類二、分類莨菪烷(莨菪烷(tropane)衍生物)衍生物由吡咯啶和哌啶駢合而成的雜環(huán)。由吡咯啶和哌啶駢合而成的雜環(huán)。分:顛茄生物堿(分:顛茄生物堿(belladonna alkaloids) 古柯生物堿(古柯生物堿(coca alkaloids)NCH3HHNCH3HHNCH3HH莨菪烷二、分類二、分類
11、 莨菪堿是由莨菪醇(莨菪堿是由莨菪醇(tuopine)與莨菪酸()與莨菪酸(tuopic acid)縮合而生成的酯:)縮合而生成的酯:NCH3HOHCHHOOCCH2OHCHCH2OHNCH3HOCO莨菪醇莨菪酸莨菪堿(阿托品)+縮合縮合二、分類二、分類顛茄生物堿(顛茄生物堿(belladonna alkaloids)莨菪堿hyoscyamine阿托品atropineCHCH2OHNCH3HOCOCHCH2OHNCH3HOCOOHCHCH2OHNCH3HOCOOCH2OHNCH3HOCOOOH東莨菪堿scopolamine山莨菪堿anisodamine樟柳堿anisodine二、分類古柯生物堿
12、(古柯生物堿(coca alkaloids)NCH3HOHCOOH愛康寧ecgonine古柯堿cocaineNCH3HCOOCH3OCO二、分類二、分類喹啉衍生物喹啉衍生物N12345678喹 啉NNOOOOH喜樹堿camptothecine治白血病和直腸癌治白血病和直腸癌內(nèi)酯結(jié)構(gòu)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)堿化開環(huán)堿化開環(huán)成鹽溶于水成鹽溶于水二、分類二、分類異喹啉衍生物異喹啉衍生物分:分:1-苯甲基異喹啉型苯甲基異喹啉型 雙苯甲基異喹啉型雙苯甲基異喹啉型 原小檗堿型原小檗堿型 阿樸啡型阿樸啡型 原阿樸啡型原阿樸啡型 嗎啡烷型嗎啡烷型 原托品堿型原托品堿型N67123458異喹啉isoquinoline二、分類二
13、、分類異喹啉衍生物異喹啉衍生物 1-苯甲基異喹啉型苯甲基異喹啉型OONOOMeOOMeOMeMeH那可丁narcotine存在于鴉片中,具有鎮(zhèn)存在于鴉片中,具有鎮(zhèn)咳作用與可卡因相似,咳作用與可卡因相似,但無成癮性,可替代可但無成癮性,可替代可卡因??ㄒ?。N1-苯甲基異喹啉1-benzyl-isoquinoline二、分類二、分類雙苯甲基異喹啉型雙苯甲基異喹啉型NMeOMeOMeOMeHNHOMeOMeOMeMeOMeO唐松草堿thalicarpine二、分類原小檗堿型原小檗堿型 protoberberineNNOOOMeOMeOHMeONOMeOMe+OH-+OH-小檗堿(黃連素)berber
14、ine藥根堿jatrorrhizine二、分類 原小檗堿型NOOOONMeOMeOOMeOMe四氫黃連堿tetrahydrocoptisine延胡索乙素Corydalis B二、分類 阿樸啡型NMeNHCH3OOHCH3O阿樸啡aporphine土藤堿tuduranine二、分類 原阿樸啡型原阿樸啡型NMeONHOMeOMeO原阿樸啡原阿樸啡proaporphineStepharine(存在于千金藤中)(存在于千金藤中)二、分類嗎啡烷型N12345678910111213141516嗎啡烷morphinaneOHONCH3OHNCH3OOHMeOOMe嗎啡堿morphine青藤堿sinomen
15、ine二、分類 原托品堿型原托品堿型NOOOOOCH3原托品堿原托品堿protopine二、分類菲啶(菲啶(phenanthridine)衍生物)衍生物屬異喹啉類衍生物,重要的類型有:屬異喹啉類衍生物,重要的類型有:苯駢菲啶類苯駢菲啶類吡咯駢菲啶類吡咯駢菲啶類NN苯駢菲啶benzo-phenanthridine菲啶二、分類菲啶(菲啶(phenanthridine)衍生物)衍生物 苯駢菲啶類苯駢菲啶類 吡咯駢菲啶類吡咯駢菲啶類NOOOOOHCH3NOOOHOH白屈菜堿chelidonine石蒜堿lycorine二、分類吖啶酮(吖啶酮(acridone)衍生物)衍生物N12345678910吖啶N
16、OMeOOMe山油柑堿acronycine具有顯著抗癌作用,抗瘤譜具有顯著抗癌作用,抗瘤譜較廣,現(xiàn)已有人工合成品。較廣,現(xiàn)已有人工合成品。二、分類吲哚(吲哚(yinduo)衍生物)衍生物NH1234567吲哚NHNHCONHMeMeCH2OH麥角新堿ergonovineergometrine二、分類吲哚(吲哚(yinduo)衍生物)衍生物NNCH3CH3CH3COOCH3NHNHNCH3CH3毒扁豆堿physostigmine治療青光眼玫瑰樹堿ellipticine抗癌作用,低毒。二、分類 咪唑(咪唑(imidazole)衍生物)衍生物NNONNOMe咪唑毛果蕓香堿pilocarpine治療青
17、光眼二、分類(十一十一) 喹唑酮(喹唑酮(quinazolidone)衍生物)衍生物NNONNNHOOOH喹唑酮常山堿-dichroinefebrifugine抗瘧作用二、分類(十二十二) 嘌呤(嘌呤(purine)衍生物)衍生物NNNN123456789嘌呤NNNNNH2HOHOHHCOOH香菇嘌呤eritadenine具降脂作用二、分類(十三十三) 甾體生物堿類甾體生物堿類NHHOHHHHHHOHHOHH貝母堿peimineverticine二、分類(十四十四) 萜生物堿類萜生物堿類NOMeOMeOCH3OHOHONCH3CH2OCH3OCH3OCCH3OOCH3COOH石斛堿dendro
18、bine烏頭堿aconitine二、分類(十五十五) 大環(huán)生物堿類大環(huán)生物堿類ClNMeOOONMeOMeHMeNHOOMeOOMeHMeOHMeOMe美登堿maytansine高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分二、分類(十六十六) 其他類型生物堿其他類型生物堿NNMeMeMeMeOOHClOMeONOMeOMeMeONCH3CH3OCH3OOOHHNH四甲基吡嗪(川芎嗪)tetramethylpyrazine蓮氏花烷hasubanane間千金藤堿metaphanine短防已堿acutumine本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)(一)一般性質(zhì)(一
19、)一般性質(zhì)1.形態(tài)形態(tài)多為結(jié)晶固體,少為粉末;有熔點(diǎn)。多為結(jié)晶固體,少為粉末;有熔點(diǎn)。 少數(shù)常溫下少數(shù)常溫下液體(多不含氧,若含多成酯鍵)液體(多不含氧,若含多成酯鍵)NNHNNMeNMeCOOCH3毒藜?jí)Adl-anabasine菸堿nicotine檳榔堿arecoline三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)2.顏色顏色多為無色或白色,少數(shù)有色。多為無色或白色,少數(shù)有色。NOOOMeOMeNOOOMeOMeZnH2SO4+小檗堿四氫小檗堿(黃色)(黃色)(無色)三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)一葉萩堿成鹽后則無色。一葉萩堿成鹽后則無色。NOO一葉萩堿一葉萩堿
20、(黃色)(黃色)三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)3.味味 覺覺多具苦味。多具苦味。4.揮發(fā)性揮發(fā)性多無揮發(fā)性,少數(shù)具揮發(fā)性。多無揮發(fā)性,少數(shù)具揮發(fā)性。5.旋光性旋光性多為左旋光性。多為左旋光性。 有的產(chǎn)生變旋現(xiàn)象。有的產(chǎn)生變旋現(xiàn)象。 如:菸堿如:菸堿 中性溶液中性溶液左旋光性左旋光性 酸性溶液酸性溶液右旋光性右旋光性 多數(shù)左旋體呈顯著生理活性。多數(shù)左旋體呈顯著生理活性。三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)*酸、堿均為酸、堿均為1%。6.溶解度溶解度 (1)游離堿游離堿 類別 極性 溶解性 H2O CHCl3 H+ OH-非酚性 較弱 脂溶性 + + 季銨堿 強(qiáng) 水溶性 + + + 氮氧化物 半極性 中等水溶
21、+ + +兩性: Ar-OH 較弱 脂溶性 + + + -COOH 強(qiáng) 水溶性 + + +三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì) 6.溶解度溶解度 (1)游離堿游離堿 少數(shù)酚性堿,由于各種原因而導(dǎo)致不溶堿水中。如:如:NOHMeOMeOMeONMeMeOO去甲基粉防已堿由于空間位阻且能所以不溶于堿水所以不溶于堿水Ar-OH形成分子內(nèi)氫鍵三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)6.溶解度溶解度 (2)成鹽成鹽Alk 多易溶于水,不溶或難溶有機(jī)溶劑。多易溶于水,不溶或難溶有機(jī)溶劑。 含氧酸鹽的水溶性往往較大。含氧酸鹽的水溶性往往較大。 與大分子有機(jī)酸所形成的鹽水溶性差與大分子有機(jī)酸所形成的鹽水溶性差 與小分子有機(jī)酸或無機(jī)酸
22、成鹽水溶性較好。與小分子有機(jī)酸或無機(jī)酸成鹽水溶性較好。三、理化性質(zhì)(二)堿性 (二)堿性 1.堿性的來源堿性的來源N:N:H+ H+生物堿生物堿鹽2.堿性強(qiáng)弱的表示方法堿性強(qiáng)弱的表示方法BHH3O+B+KaB H3OBH +三、理化性質(zhì)(二)堿性 2.堿性強(qiáng)弱的表示方法BH BpKapHlg+ 游離堿濃度成鹽堿濃度pKa = - lgKa;pKb = - lgKb;pKa + pKb = 14pKa: 11極弱堿 弱 堿 中強(qiáng)堿 強(qiáng)堿 三、理化性質(zhì)(二)堿性三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(1)雜化方式)雜化方式N-NCCNSP3 ( ) SP2 ( ) SP
23、( )pKa 10 5 6 0 1NNH吡啶胡椒啶pka= 5.2 ( SP2 )pka = 11.2 ( SP3 )三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(2)電子效應(yīng))電子效應(yīng)NH3Me NH2NHMeMeMe N MeMe仲胺叔胺伯胺胺pka9.310.610.79.74連接供電基團(tuán)則使堿性增強(qiáng)。連接供電基團(tuán)則使堿性增強(qiáng)。三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(2)電子效應(yīng))電子效應(yīng)pKa : 11.2 10.1 11.3 10.4NHNCH3NHNCH3ABab三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(2)電子
24、效應(yīng))電子效應(yīng)氮原子附近若有吸電基團(tuán),堿性減弱。氮原子附近若有吸電基團(tuán),堿性減弱。NCH3HCOOCH3OCON CH3HOCO可卡因托哌可卡因pKa = 8.31pKa = 9.88三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(2)電子效應(yīng))電子效應(yīng)氮原子孤電子對(duì)處于氮原子孤電子對(duì)處于P 共軛體系時(shí),共軛體系時(shí),堿性減弱。堿性減弱。NCOR.酰胺結(jié)構(gòu)OONONNONNMeMeOMe胡椒堿咖啡因( pKa=1.22)(pKa=1.42)三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(2)電子效應(yīng))電子效應(yīng)誘導(dǎo)誘導(dǎo)場效應(yīng):堿性降低。場效應(yīng):堿性降低。NNCH
25、3N2N112菸堿=8.2=3.4pKaNNCH3pKa=5.2pKa=10.4三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(3)立體因素)立體因素叔胺分子叔胺分子堿性降低堿性降低但如:苦參堿但如:苦參堿使堿性增強(qiáng)使堿性增強(qiáng)NNO161苦參堿N.三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(4)分子內(nèi)氫鍵)分子內(nèi)氫鍵 若能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵,可使堿性增強(qiáng)。若能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵,可使堿性增強(qiáng)。(指成鹽時(shí)接受的質(zhì)子能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵)(指成鹽時(shí)接受的質(zhì)子能形成穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵)CCHOHHCH3NHCH3CCOHHCH3HNHCH3麻黃堿偽麻黃堿三
26、、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(4)分子內(nèi)氫鍵)分子內(nèi)氫鍵OHNHMeH2MeHH1H1OHNHMeH2MeH+偽麻黃堿麻黃堿OHNHMeH2MeHH1H1OHNHMeH2MeH+偽麻黃堿麻黃堿三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(4)分子內(nèi)氫鍵)分子內(nèi)氫鍵pKa=9.74pKa=9.58三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(5)分子內(nèi)互變異構(gòu))分子內(nèi)互變異構(gòu)NNOMeMeOOC14蛇根堿三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(5)分子內(nèi)互變異構(gòu))分子內(nèi)互變異構(gòu)NNOMeMeOOC
27、14蛇根堿三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(5)分子內(nèi)互變異構(gòu))分子內(nèi)互變異構(gòu)NNOMeMeOOCOMeMeOOCNN+_14蛇根堿異構(gòu)化pKa=10.8三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素(5)分子內(nèi)互變異構(gòu)NOOOHOMeOMe醇胺型小檗堿 pKa=11.53NOOOMeOMe+.OH-季銨型異構(gòu)化三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(5)分子內(nèi)互變異構(gòu))分子內(nèi)互變異構(gòu)NN:OO新番木鱉堿pKa=3.8NNMeOHOHHpKa=8.15阿馬林堿N原子處在稠環(huán)的原子處在稠環(huán)的“橋頭橋頭”張力較大張力較大三、理化性質(zhì)(二)堿
28、性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素(5)分子內(nèi)互變異構(gòu))分子內(nèi)互變異構(gòu) 互變異構(gòu)的條件:互變異構(gòu)的條件: 環(huán)叔胺分子,氮原子的環(huán)叔胺分子,氮原子的、位有雙鍵;位有雙鍵; 環(huán)叔胺分子,氮原子的環(huán)叔胺分子,氮原子的位有位有-OH; 處于稠環(huán)橋頭的處于稠環(huán)橋頭的N N,不能異構(gòu)化。,不能異構(gòu)化。三、理化性質(zhì)(二)堿性 3.影響堿性強(qiáng)弱的因素影響堿性強(qiáng)弱的因素堿性強(qiáng)弱:堿性強(qiáng)弱:Ar-NH2N+OHN HNH2NONH季季銨銨仲仲胺胺伯伯胺胺叔叔胺胺芳芳胺胺酰酰胺胺-供電-堿性共軛、誘導(dǎo)吸電-堿性三、理化性質(zhì)(二)堿性 比較堿性強(qiáng)弱:比較堿性強(qiáng)弱:NNNMeMeH123brevicollin
29、eA3 2 1NNNOMeH123evodiamine吳茱萸堿B1 3 2NNHCONHCHMeHCH2OHMeC123麥角新堿ergonovineN2 1 3三、理化性質(zhì)(三)成鹽(三)成鹽(Alk成鹽的成鹽的機(jī)理)機(jī)理) 生物堿與酸成鹽,對(duì)質(zhì)子化來說,仲胺、叔胺生物堿與酸成鹽,對(duì)質(zhì)子化來說,仲胺、叔胺生物堿成鹽時(shí),質(zhì)子多結(jié)合于氮原子。生物堿成鹽時(shí),質(zhì)子多結(jié)合于氮原子。 季胺堿、氮雜縮醛、烯胺以及具有涉及氮原子季胺堿、氮雜縮醛、烯胺以及具有涉及氮原子的跨環(huán)效應(yīng)形式存在的生物堿,質(zhì)子化則往往并非的跨環(huán)效應(yīng)形式存在的生物堿,質(zhì)子化則往往并非發(fā)生在氮原子上。發(fā)生在氮原子上。三、理化性質(zhì)(三)成鹽(
30、Alk成鹽的機(jī)理)1.季胺堿的成鹽NOHOHN+-H X-+X.-+HOH季胺堿鹽水質(zhì)子與OH-結(jié)合成水三、理化性質(zhì)(三)成鹽(三)成鹽(Alk成鹽的成鹽的機(jī)理)機(jī)理)2.含氮雜縮醛含氮雜縮醛Alk的成鹽的成鹽質(zhì)子與RO-結(jié)合成H-OR(醇或水)N CHORNCHH OH XOH 或 HOR+X-+R氮雜縮醛生物堿亞胺鹽醇或水三、理化性質(zhì)(三)成鹽(三)成鹽(Alk成鹽的成鹽的機(jī)理)機(jī)理)2.含氮雜縮醛含氮雜縮醛Alk的成鹽的成鹽NNOOOCH2CH3NNOCH2CH3COOHHOH+-斯米生(亞胺鹽)(內(nèi)脂環(huán)開裂,質(zhì)子與COO 結(jié)合)-三、理化性質(zhì)(三)成鹽(三)成鹽(Alk成鹽的成鹽的機(jī)理
31、)機(jī)理)3.具有烯胺結(jié)構(gòu)具有烯胺結(jié)構(gòu)Alk的成鹽的成鹽NCCNCCH.+H+烯胺亞胺鹽Alk質(zhì)子化多在碳上,而非氮原子三、理化性質(zhì)(三)成鹽(三)成鹽(Alk成鹽的成鹽的機(jī)理)機(jī)理)3.具有烯胺結(jié)構(gòu)具有烯胺結(jié)構(gòu)Alk的成鹽的成鹽NONHHMeOOCNONHHMeOOCH+HClOH-二氫奧斯冬寧亞胺鹽三、理化性質(zhì)(三)成鹽(Alk成鹽的機(jī)理)*稠環(huán)橋頭N原子不能形成亞胺形式的鹽。NNOHHHHHO有烯胺結(jié)構(gòu)有烯胺結(jié)構(gòu)新士的寧新士的寧NNMeOHOHH含氮雜縮醛結(jié)構(gòu)含氮雜縮醛結(jié)構(gòu)阿馬林堿阿馬林堿三、理化性質(zhì)(三)成鹽(三)成鹽(Alk成鹽的成鹽的機(jī)理)機(jī)理)4.涉及氮原子跨環(huán)效應(yīng)涉及氮原子跨環(huán)效
32、應(yīng)Alk的成鹽的成鹽N ONCOH+OH-H+具有酮基的Alk成鹽N原子孤電子對(duì)空間上靠近酮基時(shí),則產(chǎn)生跨環(huán)效應(yīng)原子孤電子對(duì)空間上靠近酮基時(shí),則產(chǎn)生跨環(huán)效應(yīng)三、理化性質(zhì)(三)成鹽(三)成鹽(Alk成鹽的成鹽的機(jī)理)機(jī)理)4.涉及氮原子跨環(huán)效應(yīng)涉及氮原子跨環(huán)效應(yīng)Alk的成鹽的成鹽NONHMeOOCOMeMeOMeOONHMeOOCMeMeOMeONOHH+.+產(chǎn)生跨環(huán)效應(yīng)生成的鹽產(chǎn)生跨環(huán)效應(yīng)生成的鹽二甲氧基皮拉菲林二甲氧基皮拉菲林dimethoxy picraphylline三、理化性質(zhì)三、理化性質(zhì)(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子的氧化NR(CH3)NN CHNab O +亞胺鹽離子(亞胺
33、) O o(氮氧化物)三、理化性質(zhì)(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子的氧化NHO C NN CHCH2N CHON C ORH(a或b)(乙酰胺、內(nèi)酰胺化)(N-去烷基化)(甲酰胺化)(b)氮雜縮醛結(jié)構(gòu)三、理化性質(zhì)(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子的氧化NCNCHNC.AcOHg+AcOHg+OAc+-中間體亞胺鹽離子(氧化產(chǎn)物)失失去去氫氫離離去去基基成反式共平面三、理化性質(zhì)(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子的氧化 1.氧化成亞胺及其鹽類:氧化成亞胺及其鹽類:NHNHOHNHNOHg(OAc)2aristotelinone(亞胺)三、理化性質(zhì)(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子
34、的氧化 2.N-去烷基化(去去烷基化(去N-甲基、甲基、N-乙基等)乙基等)OHNOONHCrO3/pyr.10 18h阿替生atisine仲胺衍生物三、理化性質(zhì)(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子的氧化 3.酰胺化酰胺化OCH3OHOHONCH3CH2OCH3OCH3OCH3OOCH3OOHOCH3OHNOCH3HOOCH3OHNOCH3O烏頭堿+KMnO41)丙酮水 (95:5)2)丙酮1) 56%17.9%2) 19.4%62.2%三、理化性質(zhì)(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子的氧化 4.氮雜縮醛的形成氮雜縮醛的形成OHOOHNOHONO宋果靈宋果拉胺songorinesongor
35、amineAg2O 或 K3Fe(CN)6(氧化)要要求求處處于于同同側(cè)側(cè)三、理化性質(zhì)(五)沉淀反應(yīng)(五)沉淀反應(yīng)用途:用途: 鑒別鑒別試管、試管、TLC或或PPC顯色劑;顯色劑; 提取分離提取分離檢查是否提取完全。檢查是否提取完全。主要內(nèi)容:主要內(nèi)容: 1.沉淀試劑沉淀試劑 2.反應(yīng)原理反應(yīng)原理 3.反應(yīng)條件反應(yīng)條件 4.結(jié)果判斷結(jié)果判斷三、理化性質(zhì)(五)沉淀反應(yīng) 1.沉淀試劑金屬鹽類碘碘-碘化鉀碘化鉀(Wagner)KI-I2 棕褐色棕褐色沉淀碘化鉍鉀碘化鉍鉀(Dragendoff)BiI3KI 紅棕色紅棕色沉淀碘化汞鉀碘化汞鉀(Mayer試劑)HgI22KI 類白色類白色沉淀 若加過量試
36、劑,沉淀又被溶解氯化金氯化金(3%)(Suric chloride)HAuCl4 黃色黃色晶形沉淀三、理化性質(zhì)(五)沉淀反應(yīng)(五)沉淀反應(yīng) 1.沉淀試劑沉淀試劑酸類酸類硅鎢酸硅鎢酸(Bertrand試劑試劑)SiO2 12WO3 乳白色乳白色酚酸類酚酸類苦味酸苦味酸(Hager試劑試劑) 2,4,6-三硝基苯酚三硝基苯酚黃色黃色復(fù)鹽復(fù)鹽 雷氏銨鹽雷氏銨鹽(Ammoniumreineckate) 硫氰酸鉻銨試劑硫氰酸鉻銨試劑 生成難溶性復(fù)鹽生成難溶性復(fù)鹽 紫紅色紫紅色三、理化性質(zhì)(五)沉淀反應(yīng)(五)沉淀反應(yīng) 2.反應(yīng)原理:生成更大多分子復(fù)鹽和絡(luò)鹽反應(yīng)原理:生成更大多分子復(fù)鹽和絡(luò)鹽NHKBiI4N
37、H BiI4+-+K+生物堿鹽碘化鉍鉀NHOHNO2NO2O2NOO2NNO2O2NNH+生物堿鹽+ -苦味酸三、理化性質(zhì)(五)沉淀反應(yīng)(五)沉淀反應(yīng) 3.沉淀反應(yīng)條件沉淀反應(yīng)條件(1)通常在酸性水溶液中生物堿成鹽狀態(tài)下進(jìn)行;通常在酸性水溶液中生物堿成鹽狀態(tài)下進(jìn)行; (若在堿性條件下則試劑本身將產(chǎn)生沉淀)(若在堿性條件下則試劑本身將產(chǎn)生沉淀)(2)在稀醇或脂溶性溶液中時(shí),含水量在稀醇或脂溶性溶液中時(shí),含水量50%; (當(dāng)醇含量(當(dāng)醇含量50%時(shí)可使沉淀溶解)時(shí)可使沉淀溶解)(3)沉淀試劑不易加入多量。沉淀試劑不易加入多量。 (如:過量的碘化汞鉀可使產(chǎn)生的沉淀溶解)(如:過量的碘化汞鉀可使產(chǎn)生的
38、沉淀溶解)三、理化性質(zhì)(五)沉淀反應(yīng)(五)沉淀反應(yīng) 4.結(jié)果的判斷結(jié)果的判斷(1)鑒別時(shí)每種)鑒別時(shí)每種Alk需采用三種以上沉淀試劑;需采用三種以上沉淀試劑; (沉淀試劑對(duì)各種(沉淀試劑對(duì)各種Alk的靈敏度不同)的靈敏度不同)(2)直接對(duì)中藥酸提液進(jìn)行沉淀反應(yīng),則)直接對(duì)中藥酸提液進(jìn)行沉淀反應(yīng),則 陽性結(jié)果陽性結(jié)果不能判定不能判定Alk的存在的存在 陰性結(jié)果可判斷無陰性結(jié)果可判斷無Alk存在存在氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖、鞣質(zhì)等氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖、鞣質(zhì)等 + 沉淀試劑沉淀試劑沉淀沉淀三、理化性質(zhì)常規(guī)提純方法(排除水溶性成分的干擾)常規(guī)提純方法(排除水溶性成分的干擾)中草藥水提液CHCl3H2OH+
39、/H2OOH- / CHCl3萃取萃取H2OCHCl3氨基酸、蛋白質(zhì)氨基酸、蛋白質(zhì)多糖、鞣質(zhì)等多糖、鞣質(zhì)等三、理化性質(zhì)(六)顯色反應(yīng)(六)顯色反應(yīng)Labat反應(yīng)反應(yīng) 5%沒食子酸的醇溶液沒食子酸的醇溶液 具有亞甲二氧基結(jié)構(gòu)呈翠綠色具有亞甲二氧基結(jié)構(gòu)呈翠綠色Vitali反應(yīng)反應(yīng) 發(fā)煙硝酸和苛性堿醇溶液發(fā)煙硝酸和苛性堿醇溶液 結(jié)構(gòu)中有芐氫存在則呈陽性反應(yīng)結(jié)構(gòu)中有芐氫存在則呈陽性反應(yīng) 深紫深紫暗紅暗紅最后顏色消失最后顏色消失三、理化性質(zhì)(七)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng)(基本骨架的測定)鍵的裂解反應(yīng)(基本骨架的測定) 1.霍夫曼降解(霍夫曼降解(Hofmann degradation) 2.Emde降解
40、反應(yīng)(降解反應(yīng)(Emde degradation) 3.von Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (von Braun ternary amine degradation)三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 1.霍夫曼降解(霍夫曼降解(Hofmann degradation)MeCHCH2HNMeMeMeOH-胺季銨化CH3IOH-H2ONMe3+烯三甲胺水+-H消除三、理化性質(zhì)(七)三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng)鍵的裂解反應(yīng) 1.霍夫曼降解(Hofmann degradation)NHNMeMeHofmannHofmann+三甲胺+水三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 1.霍夫曼降解
41、(霍夫曼降解(Hofmann degradation)反應(yīng)條件:反應(yīng)條件: N原子的原子的 位具有位具有H; 位連電負(fù)性基團(tuán)(苯),位連電負(fù)性基團(tuán)(苯),Hofmann不不 脫去三甲氨。脫去三甲氨。三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 2.Emde降解反應(yīng)(Emde degradation)NMeMeNMeNMeMeOH-HofmannHofmann+MeOHEmdeNa-Hg/EtOH或H2ONMe3+H2O三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 2.Emde降解反應(yīng)(Emde degradation)位無H時(shí),或位有電負(fù)性基團(tuán)時(shí)鈉汞齊鈉汞齊/EtOH季銨鹵化物C-N鍵斷裂三、理化性質(zhì)(七)三
42、、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng)鍵的裂解反應(yīng) 2.Emde降解反應(yīng)(降解反應(yīng)(Emde degradation)裂解優(yōu)先發(fā)生在處于芐基或烯丙體系的裂解優(yōu)先發(fā)生在處于芐基或烯丙體系的C-N鍵上鍵上如:娃兒藤堿(如:娃兒藤堿(tylophorine)NMeOMeMeOMeOOMeNMeOMeMeOMeOOMe+Emde開裂芐基鍵三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 3.von Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (von Braun ternary amine degradation)三級(jí)胺溴化氰溴代烷二取代氨基氰化物+NRNRNCBr+R-BrCNBr三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 3.vo
43、n Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (1)反應(yīng)機(jī)制反應(yīng)機(jī)制NR1R3R2CNBrNR1R3R2CNNR1R2CNNHR2R1.Br-+R3-Br酸水解脫-CN二級(jí)胺溴代烷親核試劑親核試劑三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 3.von Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (2)分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系 N-烷基取代,體積小者易被取代裂除。烷基取代,體積小者易被取代裂除。OAcOAcONMeOAcOAcONCN二乙酰嗎啡堿CNBr二乙酰嗎啡堿降解產(chǎn)物三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 3.von Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (2)分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)
44、物的關(guān)系 N原子的原子的 、 為不飽和體系,則為不飽和體系,則N原子的原子的 位位C-N鍵易斷裂(如:芐基或丙烯基)。鍵易斷裂(如:芐基或丙烯基)。NAcOAcOMeNAcOAcOMeBrCNCNBr二乙酰阿樸菲降解產(chǎn)物三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 3.von Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (2)分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系 C-N鍵中碳原子處于苯環(huán)中,則多不反應(yīng)。鍵中碳原子處于苯環(huán)中,則多不反應(yīng)。NMeBrCNNMeBrNMeCNN-甲基二氫吲哚堿27a碳原子處于苯環(huán)中三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 3.von Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (2)分子結(jié)
45、構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系 C-N鍵的碳原子處于叉鏈結(jié)構(gòu)中,則鍵的碳原子處于叉鏈結(jié)構(gòu)中,則C-N鍵不鍵不易斷開。易斷開。NOMeHNOMeHBrCNNOMeHBrNC914191419141CNBr石松堿(lycopodine)三、理化性質(zhì)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng) 3.von Braun三級(jí)胺降解三級(jí)胺降解 (2)分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系分子結(jié)構(gòu)與降解產(chǎn)物的關(guān)系 立體效應(yīng)影響降解產(chǎn)物的定向。立體效應(yīng)影響降解產(chǎn)物的定向。NOOOMeOMeOONOMeOMeCNOOOMeOMeCNNBrcanadineN-C(14)N-C(6)6148CNBr空間位阻三、理化性質(zhì)(一)一般性質(zhì)(一
46、)一般性質(zhì)(二)堿性(二)堿性(三)成鹽(三)成鹽(四)涉及氮原子的氧化(四)涉及氮原子的氧化(五)沉淀反應(yīng)(五)沉淀反應(yīng)(六)顯色反應(yīng)(六)顯色反應(yīng)(七)(七)C-N鍵的裂解反應(yīng)鍵的裂解反應(yīng)本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容四、提取分離(一)提取 1.酸水提取法酸水提取法 (離子交換樹脂法、沉淀法) 2.醇類溶劑提取法醇類溶劑提取法 3.與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法四、提取分離(一)提取 1.酸水提取法:酸水提取法:冷提法(滲漉法、冷浸法)冷提法(滲漉法、冷浸法) 酸性水酸性水0.1% 1%H2SO4、HCl、HOAc等等生藥H+/H2O藥渣Alk OH-/H2OH+/H2O
47、OH-弱堿及雜質(zhì)弱堿及雜質(zhì)親水性親水性Alk四、提取分離(一)提取 1.酸水提取法酸水提取法 此法缺點(diǎn):此法缺點(diǎn): 提取液體積較大(濃縮困難)提取液體積較大(濃縮困難) 提取液中水溶性雜質(zhì)多提取液中水溶性雜質(zhì)多 解決方法:解決方法: (1)離子交換樹脂法)離子交換樹脂法 (2)沉淀法)沉淀法四、提取分離(一)提取 1.酸水提取法酸水提取法 (1)離子交換樹脂法)離子交換樹脂法RSO3HNHRSO3NHHNH4OHRSO3NH4NOH2+-+-+氫離子型陽生物堿鹽陽離子交換樹脂的銨鹽游離生物堿OH-如:有機(jī)溶劑提取Alk離子交換樹脂四、提取分離(一)提取 1.酸水提取法酸水提取法 (2)沉淀法)
48、沉淀法 酸提堿沉法酸提堿沉法適用于堿性弱的生物堿藥 材沉 淀H2OH+/H2O提?。患訅A堿化水溶性Alk、雜質(zhì)不溶或難溶性Alk四、提取分離(一)提取 1.酸水提取法酸水提取法 (2)沉淀法)沉淀法 鹽析法:適用中等弱堿。鹽析法:適用中等弱堿。黃藤1%H2SO4水溶液H2O沉淀堿化至pH=9;加NaCl達(dá)飽和掌葉防已堿四、提取分離(一)提取 1.酸水提取法 (2)沉淀法 雷氏銨鹽沉淀法適用于季銨堿B+ NH4Cr(NH3)2(SCN)4(BCr(NH3)2(SCN)4)Ag2SO4B2SO4+ AgCr(NH3)2(SCN)4BaCl2BaSO4+ B . Cl四、提取分離(一)提取水溶液水溶
49、液沉淀沉淀(雷氏復(fù)鹽雷氏復(fù)鹽)雷氏銨鹽沉淀雷氏銨鹽沉淀沉沉 淀淀濾濾 液液濾液濾液 (B2SO4)硫酸鋇沉淀季銨堿的鹽酸鹽加酸水調(diào)至弱酸性加新配制的雷氏銨鹽飽和/H2O溶丙酮(乙醇)中加Ag2SO4飽和水溶液加入氯化鋇(BaCl2)四、提取分離(一)提取 2.醇類溶劑提取法醇類溶劑提取法 生 藥H+ / H2O藥 渣醇 液OH-/H2O醇或酸性醇揮醇;加酸水揮醇;加酸水堿性較弱的堿堿性較弱的堿親水性親水性AlkCHCl3沉 淀AlkOH-/H2O CHCl3四、提取分離(一)提取 3.與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法生生 藥藥殘殘 渣渣CHCl3CHCl3H+/H2O堿
50、化(如堿化(如NH4OH)(使)(使Alk游離)游離)滲濾(或浸漬)(如滲濾(或浸漬)(如CHCl3等)等)H+/H2OOH-/H2OAlk沉淀沉淀親水性親水性Alk堿性較弱的堿性較弱的Alk四、提取分離(一)提?。ㄒ唬┨崛?1.酸水提取法酸水提取法 2.醇類溶劑提取法醇類溶劑提取法 3.與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法與水不相混溶的有機(jī)溶劑提取法(二)分離(二)分離 溶解性溶解性重結(jié)晶法重結(jié)晶法 堿性強(qiáng)弱堿性強(qiáng)弱pH梯度萃取梯度萃取 色譜法色譜法生物堿的分離生物堿的分離(1)利用分步結(jié)晶法進(jìn)行混合生物堿的分離)利用分步結(jié)晶法進(jìn)行混合生物堿的分離(2)生成生物堿的衍生物進(jìn)行分離)生成生物堿的衍生物
51、進(jìn)行分離(3)利用生物堿的堿性強(qiáng)弱進(jìn)行分離)利用生物堿的堿性強(qiáng)弱進(jìn)行分離(4)利用生物堿中不同官能團(tuán)用化學(xué)法進(jìn)行)利用生物堿中不同官能團(tuán)用化學(xué)法進(jìn)行分離分離(5)利用分餾方法進(jìn)行分離)利用分餾方法進(jìn)行分離(6)采用色譜法進(jìn)行分離)采用色譜法進(jìn)行分離(1)利用分步結(jié)晶法進(jìn)行混合生)利用分步結(jié)晶法進(jìn)行混合生物堿的分離物堿的分離 利用生物堿在不同溶劑中的不同溶解度利用生物堿在不同溶劑中的不同溶解度以達(dá)到分離的目的。先將總堿溶于少量以達(dá)到分離的目的。先將總堿溶于少量乙醚、丙酮或甲醇中,放置,如果析出乙醚、丙酮或甲醇中,放置,如果析出結(jié)晶,過濾,得一種生物堿結(jié)晶,母液結(jié)晶,過濾,得一種生物堿結(jié)晶,母液濃
52、縮至少量或加入另一種溶劑往往又可濃縮至少量或加入另一種溶劑往往又可得到其它生物堿結(jié)晶。得到其它生物堿結(jié)晶。(2)生成生物堿的衍生物進(jìn)行分離)生成生物堿的衍生物進(jìn)行分離 許多生物堿的鹽往往比游離的生物堿更許多生物堿的鹽往往比游離的生物堿更易于結(jié)晶,常用酸有氫碘酸、過氯酸、易于結(jié)晶,常用酸有氫碘酸、過氯酸、苦味酸等。例如麻黃堿與偽麻黃堿的分苦味酸等。例如麻黃堿與偽麻黃堿的分離,利用它們的草酸鹽的溶解度不同離,利用它們的草酸鹽的溶解度不同(前者?。┒蛛x,有些生物堿可與氯(前者?。┒蛛x,有些生物堿可與氯乙?;蚵燃姿嵋阴ド上鄳?yīng)的酯,利用乙?;蚵燃姿嵋阴ド上鄳?yīng)的酯,利用它們的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離。它們
53、的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離。(3)利用生物堿的堿性強(qiáng)弱進(jìn)行分離)利用生物堿的堿性強(qiáng)弱進(jìn)行分離堿強(qiáng)度不同的混合生物堿在酸水溶液中加堿強(qiáng)度不同的混合生物堿在酸水溶液中加適量的堿液,有機(jī)溶劑萃取,則弱堿先適量的堿液,有機(jī)溶劑萃取,則弱堿先游離析出轉(zhuǎn)入有機(jī)層中,強(qiáng)堿與酸成鹽游離析出轉(zhuǎn)入有機(jī)層中,強(qiáng)堿與酸成鹽仍留在水溶液中,如逐漸增加堿量,則仍留在水溶液中,如逐漸增加堿量,則游離出生物堿的強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng),這樣游離出生物堿的強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng),這樣可以達(dá)到分離的目的??梢赃_(dá)到分離的目的。例:總生物堿的初步分離流程例:總生物堿的初步分離流程例:總生物堿的初步分離流程例:總生物堿的初步分離流程總生物堿酸水溶液氯仿(或苯等
54、其他有機(jī)溶劑)萃取氯仿層酸水層(弱堿性生物堿)(強(qiáng)堿性或中強(qiáng)堿性生物堿)NH4OH堿化至pH9-10, 氯仿萃取氯仿層堿水層堿水層(水溶性生物堿)1%-2%的NaOH溶液萃取氯仿層(非酚性弱堿性生物堿)NH4Cl或CO2處理,氯仿萃取氯仿層(酚性弱堿性生物堿)1%-2%的NaOH溶液萃取氯仿層堿水層CO2處理,氯仿萃取NH4Cl或氯仿層(非酚性中、強(qiáng)堿性生物堿)(4)利用生物堿中不同官能團(tuán)用)利用生物堿中不同官能團(tuán)用化學(xué)法進(jìn)行分離化學(xué)法進(jìn)行分離例如:嗎啡的總堿中加例如:嗎啡的總堿中加NaOH水溶液,再水溶液,再用用CHCl3提取,因嗎啡含有酚羥基可與提取,因嗎啡含有酚羥基可與NaOH生成鹽仍留
55、于水中,從而與其它生成鹽仍留于水中,從而與其它生物堿分離開。生物堿分離開。(5)利用分餾方法進(jìn)行分離)利用分餾方法進(jìn)行分離 由不同沸點(diǎn)組成的液體生物總堿,往往由不同沸點(diǎn)組成的液體生物總堿,往往可通過常壓或減壓分餾進(jìn)行分離。可通過常壓或減壓分餾進(jìn)行分離。(6)采用色譜法進(jìn)行分離)采用色譜法進(jìn)行分離 當(dāng)采用一些簡單方法未能達(dá)到分離的目的當(dāng)采用一些簡單方法未能達(dá)到分離的目的時(shí),可采用柱色譜法進(jìn)行分離。常用時(shí),可采用柱色譜法進(jìn)行分離。常用Al2O3、硅膠作吸附劑,根據(jù)吸附能力的不同達(dá)到硅膠作吸附劑,根據(jù)吸附能力的不同達(dá)到分離的目的。還可用離子交換色譜,根據(jù)分離的目的。還可用離子交換色譜,根據(jù)堿性強(qiáng)弱的
56、不同進(jìn)行分離;有時(shí)也用凝膠堿性強(qiáng)弱的不同進(jìn)行分離;有時(shí)也用凝膠色譜,根據(jù)分子量大小不同進(jìn)行分離。色譜,根據(jù)分子量大小不同進(jìn)行分離。四、提取分離(二)分離(二)分離生物堿的分離系統(tǒng)分離特定分離多用于基礎(chǔ)研究側(cè)重于生產(chǎn)實(shí)用總 堿單體Alk的分離類別指酸堿性強(qiáng)弱部位指極性不同依據(jù)依據(jù)Alk的理化性質(zhì)的理化性質(zhì)四、提取分離(二)分離四、提取分離(二)分離 根據(jù)根據(jù)AlkAlk及其鹽的及其鹽的溶解度不同進(jìn)行分離溶解度不同進(jìn)行分離 (1 1)已知成分)已知成分查文獻(xiàn)選擇結(jié)晶溶劑查文獻(xiàn)選擇結(jié)晶溶劑; ; (2 2)未知成分)未知成分色譜方法進(jìn)行溶劑的選擇色譜方法進(jìn)行溶劑的選擇 AlkAlk堿性不同堿性不同p
57、HpH梯度萃取法梯度萃取法 首先考慮的問題:首先考慮的問題: 所選溶劑所選溶劑pHpH值多少為宜?值多少為宜? 萃取幾次能完全?萃取幾次能完全? 萃取溶劑的最佳體積?萃取溶劑的最佳體積?四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (1)確定)確定pH值的方法值的方法 緩沖紙色譜緩沖紙色譜pHNo. 1 2 3 4 5 6 7 8低 高 四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (1)確定)確定pH值的方法值的方法pHNo. 1 2 3 4 5 6 7 8ABCHCl3+低 高 四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法
58、梯度萃取法 (1)確定)確定pH值的方法值的方法pHNo. 1 2 3 4 5 6 7 8ABCHCl3+低 高 選選擇擇最最佳佳p pH H的的緩緩沖沖溶溶液液進(jìn)進(jìn)行行萃萃取取堿性堿性B A四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (1)確定)確定pH值的方法值的方法pHNo. 1 2 3 4 5 6 7 8ABCHCl3+低 高 該該化化合合物物具具有有何何特特性性?兩兩性性化化合合物物C+四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (1)確定)確定pH值的方法值的方法總堿總堿CHCl3AB BC CpHpHpH高高中中低低堿堿性性
59、大大小小A B C四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (1)確定)確定pH值的方法值的方法 利用利用pKa值來確定值來確定pH值值pKa與與pH關(guān)系:關(guān)系:NNH+HOH-+非解離型解離型NNHNNHKa = H3O += H3O +.四、提取分離(二)分離四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (1)確定)確定pH值的方法值的方法 利用利用pKa值來確定值來確定pH值值NNHpKa = pH - lg +游離堿的濃度鹽的濃度例:某例:某Alk的的pKa=8.0,用,用CHCl3從從H2O中萃取,中萃取,H2O的的pH應(yīng)調(diào)多少
60、?應(yīng)調(diào)多少?pH = pKa + 2 = 8 + 2 = 10四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (2)判斷分離的難易程度)判斷分離的難易程度萃取次數(shù)萃取次數(shù)K1K2=值大,則易分離(K1 K2)K = 1rRf1 - Rfr -紙層析定數(shù)四、提取分離(二)分離 Alk堿性不同堿性不同pH梯度萃取法梯度萃取法 (2)判斷分離的難易程度)判斷分離的難易程度萃取次數(shù)萃取次數(shù)K = 12Rf1 - RfK1K2=Rf1(1 - Rf1)=Rf2(1 - Rf2) 100 1次萃取可達(dá)次萃取可達(dá)90%以上以上 10 萃取需萃取需1012次次 2 需需1000次以上萃
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