天然產(chǎn)物化學(xué)成分提取分離方法課件_第1頁(yè)
天然產(chǎn)物化學(xué)成分提取分離方法課件_第2頁(yè)
天然產(chǎn)物化學(xué)成分提取分離方法課件_第3頁(yè)
天然產(chǎn)物化學(xué)成分提取分離方法課件_第4頁(yè)
天然產(chǎn)物化學(xué)成分提取分離方法課件_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

4.大孔吸附樹(shù)脂大孔吸附樹(shù)脂是一種沒(méi)有何解

離基團(tuán)具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附

劑。分為非極性與中等極性兩類(lèi)。吸附性與分子篩原理相結(jié)合的分離材料。影響因素:大孔吸附樹(shù)脂的特性、被分離物質(zhì)及溶劑的性質(zhì)均影響著分離結(jié)果。(1)分子極性極性大成分——易被極性樹(shù)脂吸附,被分離成分與大孔樹(shù)脂形成氫鍵的基

團(tuán)越多,吸附力越強(qiáng),極性大

的有機(jī)溶劑合適。

極性小的成分——易被非極性樹(shù)脂附,極性小的洗脫劑,洗脫能力強(qiáng)。(2)分子體積對(duì)非極性大孔樹(shù)脂而言;合物體積

越大,吸附力越強(qiáng),這與大體積分子的疏水性有關(guān)。型號(hào)選擇:分離大分子,大孔的樹(shù)脂分離小分子,小孔的樹(shù)脂(3)溶液的pH酸(堿)性化合物—

適當(dāng)?shù)乃?堿)性溶液中吸附;中性化合物——中性溶液中可被充分吸附(4)洗脫劑水、醇類(lèi)、丙酮、乙酸乙酯等。(

5

)

應(yīng)

用:天然化合物的分離與富集工作

如糖類(lèi)、生物堿、黃酮、皂苷等。原理:小分子物質(zhì)(無(wú)機(jī)鹽、氨基酸等)在溶液中可通過(guò)半透膜,而大分子物質(zhì)如多

糖、蛋白不能通過(guò)半透膜的性質(zhì)達(dá)到分

離的目的。(五)根據(jù)物質(zhì)的分子大小進(jìn)征分保1.透

法:

用天然或人工合成的高分膜,

利用分子大小不同引起的擴(kuò)散速度的差別對(duì)混合物進(jìn)行分離提純及濃縮的方法。(1)反滲透:(2)超濾:分離相對(duì)分子質(zhì)量在500以上的組務(wù)(3)納濾:介于反滲透和超濾之間,分離分子量在

200~2000之間。(4)微濾:用于超濾、納濾、反滲透和其它膜分離

過(guò)程的預(yù)處理。(5)超速離心法:利用溶質(zhì)在超速離心作用下具有不同的沉降性或浮游性而分離。2.凝膠過(guò)濾法:(也稱分子篩過(guò)慮法、疑膠滲透色譜法)利用凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩濾過(guò)作用使分子大小不同的物質(zhì)得以分離。型

號(hào)

:葡聚糖凝膠(Sephadex

G一

25)羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex

LH一20(

根據(jù)物質(zhì)的解離程度不同進(jìn)行分離—離子交換吸法酸性、堿性及兩性基團(tuán)的化合物在水溶液中多呈解離狀態(tài),可以與離子交換樹(shù)

脂上的基團(tuán)交換,從而與其它非解離性物質(zhì)分開(kāi)。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂:RSO?-H++Na+C1RSO?Na+月+Ci陰離子交換樹(shù)脂:RN+OH

+Na+C1

RN+C1+Na+OH-應(yīng)用:分離具有解離能力的酸性、堿性及兩性

化合物,如生物堿、氨基酸、有機(jī)酸、酚類(lèi)、肽類(lèi)等天然藥物化學(xué)成分。(七)結(jié)晶法:根據(jù)欲分離物質(zhì)在有機(jī)溶劑中的溶解度差異及其與溫度的依賴關(guān)系使某組分

從混合物中結(jié)晶析出的方法。在天然產(chǎn)物提取分離過(guò)程中,有時(shí)只要找

到合適的溶劑進(jìn)行提取,提取液稍一濃縮就

有結(jié)晶析出。(八)色譜法(chromatography

)1、色譜法的基本原理:利用混合物中各組分的物理性質(zhì)不同而在兩相(固定相和流動(dòng)相)之間的不均勻分配進(jìn)行分離的一種方法。2、色譜法的分類(lèi)

(1)按流動(dòng)相類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi):氣相色譜、液相色譜(2)按操作形式進(jìn)行分類(lèi):紙色譜(PC)、薄層色譜

(TLC)、

柱色譜

(CC)、

毛細(xì)管色譜(CTC)等。吸附色譜分配色譜離子交換色譜凝膠色譜親和色譜吸附原理分配原理(萃取)離解作用和擴(kuò)散作用分子篩、擴(kuò)散作用生物對(duì)之間的特異性固體吸附劑

液體離子交換樹(shù)脂

凝膠親和劑吸附與解吸(3)按分離原理分:分離方法

分離原理類(lèi)

型分析用高壓液相色譜

(HPLC)制備用高壓液相

色譜(HPLC)中壓液相色譜(MPLC)低壓液相色譜(MPLC)快速色譜壓力(Pa)>20.2×10?>20.2×10?5.05~20.2×10?<5.05×10?約2.02×10?>5mg>5mg10mg~100mg>5mg加壓液相色譜紙色譜的應(yīng)用·

1.鑒定化合物·

2.檢驗(yàn)化合物的純度·

3.分離少量親水性成分,如糖類(lèi)、酚類(lèi)、氨基酸、

多元醇等。

薄層色譜的應(yīng)用·

1.鑒定化合物·2.檢驗(yàn)化合物的純度·

3.分離少量化合物4.指導(dǎo)提取溶劑的初步選擇(R,值大于0.02以上)·5.指導(dǎo)分離條件的選擇(提取次數(shù)、提取時(shí)間等)。苯-乙醚石油醚-乙酸乙酯

氯仿-乙醚氯仿-乙酸乙酯氯仿-甲醇丙酮-水甲醇-水1、吸附色譜:活性炭、硅藻土、分子篩,氧化鋁

破膠、聚酰胺、凝膠、硅膠、聚酰胺、疑膠、美托樹(shù)脂吸附色譜常用的混合溶劑(洗脫或展開(kāi))己烷-苯極性遞增分離原理

吸附規(guī)律吸附原理

弱酸性、極性吸附劑對(duì)極性物質(zhì)的吸附力較強(qiáng)

溶劑極性越小,吸附劑對(duì)

溶質(zhì)的吸附力越強(qiáng)吸附原理

弱堿性、極性吸附劑吸附規(guī)律同上注:硅膠和氧化鋁吸附色譜在進(jìn)行展開(kāi)或洗脫時(shí),所用溶劑的極性宜逐步增加,跳躍不能太大,實(shí)踐中多用混合溶劑,可通過(guò)調(diào)節(jié)比例以改變?nèi)軇O性,達(dá)到梯度洗脫分離物質(zhì)的目的。能用于極性物質(zhì)、也

能用于非極性物質(zhì)的

分離,但不適合堿性成分的分離堿性、中性成分的分離

不適合酸性成分的分離吸附劑硅膠(吸水

量超過(guò)17%

即不能用作

吸附劑)氧化鋁(有中性、酸性、堿性)常用吸附色譜法簡(jiǎn)介注

:從活性炭上洗脫被吸附的物質(zhì)時(shí),洗脫劑的洗脫能力

隨溶劑極性的減弱而增強(qiáng)。常用洗脫劑洗脫能力由小到大

的順序?yàn)椋核?lt;10%乙醇<20%乙醇<30%乙醇<40%

乙醇<50%乙醇<75%乙醇<95%乙醇非極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附力;

溶劑極性降低,則活性炭對(duì)溶質(zhì)的

吸附力減弱分離原理吸附原理非極性吸附劑、

在水溶液中對(duì)吸附劑活性炭脫色(脂溶性色素)除雜、除臭吸附規(guī)律

吸附規(guī)律酚羥基數(shù)目多,吸附力強(qiáng)能形成分子內(nèi)氫鍵者,吸附力下降母核芳香化程度高者,吸附力增強(qiáng)水(介質(zhì))中吸附力強(qiáng),水洗脫力弱應(yīng)用黃酮、蒽釀酚類(lèi)的分離生物堿、萜類(lèi)、甾體、糖類(lèi)、氨基酸等的分離;植物粗提液的除鞣質(zhì)處理。大孔吸附樹(shù)脂吸附色譜的洗脫規(guī)律:對(duì)非極性大孔吸附樹(shù)脂,洗脫液的極性越小,

洗脫能力越強(qiáng);對(duì)極性大孔吸附樹(shù)脂,洗脫液的極性越大,洗脫能力越強(qiáng)。各種溶劑對(duì)聚酰胺吸附色譜的洗脫能力由弱至強(qiáng)的順序?yàn)椋核?/p>

<甲

<

酮<NaOH

水溶液<甲酰胺<二甲基甲酰胺<尿素水溶液極性相近相吸;物質(zhì)在溶劑中溶解

度增大,樹(shù)脂對(duì)其吸附力下降;能與大孔吸附樹(shù)脂形成氫鍵者易被吸附糖與苷的分離(從水提液富集苷類(lèi))、黃酮

三萜、生物堿等的精制大孔吸附

樹(shù)脂(有極

性和非極

性兩種)吸附原理氫鍵吸附吸附劑聚酰胺吸附性和

分子篩2、分配色譜(1)正相分配色譜:固定相的極性大于流動(dòng)相的極性。以水或親水性溶劑為固定相,與水不相混溶的有桃溶劑

為流動(dòng)相。適用于分離水溶性或極性較大的組分。(2)反相分配色譜:固定相的極性小于流動(dòng)相的極性。以親脂性有機(jī)溶劑為固定相(石蠟油、RP-18、RP-8、RP-2),以水或親水性溶劑為流動(dòng)相。適用于分離脂溶性或極性較小的組分。(1)

正相分配色譜:載體:硅膠等(硅膠吸水>超過(guò)17%,

吸附劑,而作為載體)固定相:強(qiáng)極性溶劑,如水、緩沖溶液等流動(dòng)相:氯仿、乙酸乙酯等弱極性有機(jī)溶劑洗脫規(guī)律:極性小成分先洗下極性大成分后洗下液-液分配色譜法(2

)反相分配色譜:親脂性有機(jī)溶劑

固定相,水或親水性溶劑——移動(dòng)相。

固定相:可用石蠟油反相硅膠鍵合相RP-18

、RP-8

、RP-2流動(dòng)相:水或甲醇等強(qiáng)極性溶劑洗脫規(guī)律:極性大的成分先洗下極性下的成分后洗下2.2.2、天然產(chǎn)物化學(xué)成分的精制與純化·

重結(jié)晶法:利用化合物中各組分在溶劑中的溶解

度不同為分離依據(jù)的一種分離方法。·

蒸餾法:以液體混合物中各組分的揮發(fā)性不同作

為分離依據(jù)的一種分離方法?!?/p>

色譜法:利用不同物質(zhì)在流動(dòng)相和固定相中物理

性質(zhì)不同而達(dá)到分離目的的一種分離方法系統(tǒng)溶劑分離法兩相溶劑萃取法沉淀法吸附法鹽析法透析法色譜法吸附色譜分配色譜離子交換色譜大孔樹(shù)脂色譜凝膠色譜天然產(chǎn)物化學(xué)成分的分離方法·······極性物質(zhì)吸附強(qiáng)非極性物質(zhì)吸附弱極性物質(zhì)吸附弱非極性物質(zhì)吸附強(qiáng)分配色譜法

基本原理反相分配色譜正相分配色譜正相

色譜反相

色譜后出先出先出后出天然產(chǎn)物化學(xué)成分的精制與純化方法結(jié)晶法蒸餾法吸附色譜分配色譜離子交換色譜大孔樹(shù)脂色譜凝膠色譜親和色譜色譜法和方法二

、四大譜在天然產(chǎn)物化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定方面

的應(yīng)用三、立體結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法四、一些天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的光譜特征2-3

天然產(chǎn)物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定與測(cè)定一、天然產(chǎn)物化學(xué)成分結(jié)構(gòu)鑒定的一般程序結(jié)溝測(cè)定的程字波譜、化學(xué)方法

推測(cè)出結(jié)構(gòu)式分子量分子式的確定人工合成進(jìn)行確認(rèn)純度鑒定推測(cè)母體結(jié)構(gòu)類(lèi)型功能基情況

方法1.檢查有無(wú)均勻一致的晶型顏色2.有無(wú)敏銳的熔點(diǎn)3.PC或TLC在三種展開(kāi)劑中

均呈單一斑點(diǎn)4.GC或HPLC

1.觀察樣品在提取過(guò)程中的行為2.測(cè)定其相關(guān)理化常數(shù)3.結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研1.元素定量分析及分子量測(cè)定(同位素峰度比法及HR-MS),

確定分子式初步推斷化合物類(lèi)型測(cè)定分子式計(jì)算不飽和度程序純度檢驗(yàn)2.計(jì)算不飽和度1.官能團(tuán)定性分析2.測(cè)定并解析化合物的有關(guān)譜學(xué)數(shù)據(jù)3.結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研1.綜合分析有關(guān)譜學(xué)數(shù)據(jù)及

官能團(tuán)定性定量分析結(jié)果2.與已知化合物進(jìn)行多方比較1.測(cè)定ORD

CD2.測(cè)定NOE

或2D-NMR3.進(jìn)行X-

射線衍射分析4.進(jìn)行人工合成確認(rèn)確定分子中含有的官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)片段

或基本結(jié)構(gòu)骨架判斷并確定分子的構(gòu)造式推斷并確定分子

的立體結(jié)構(gòu)(構(gòu)型、構(gòu)象)一

、天然產(chǎn)物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定與測(cè)定的一般程序和方法1.獲得樣品的背景信息2.根據(jù)樣品來(lái)源和參考文獻(xiàn)(原始文獻(xiàn)和二手

文獻(xiàn))確定化合物類(lèi)型3.測(cè)定樣品的物理常數(shù),查閱有關(guān)文獻(xiàn)手冊(cè),

初步判斷樣品是已知物或未知物,若是已知

物,則按已知物的程序進(jìn)行鑒定;若是未知

物則按未知物的程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定.(一)已知化合物鑒定的一般程序和方法1.純度檢驗(yàn)2

.測(cè)樣品的物理常數(shù),與已知標(biāo)準(zhǔn)品的文獻(xiàn)值對(duì)照,比較是否一致或接近。

3.測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)品的混熔點(diǎn)。

4.將樣品與標(biāo)準(zhǔn)品在三種溶劑系統(tǒng)中共色譜

(PC

或TLC),

比較其R,值是否一致。5.測(cè)樣品的IR

光譜圖,與標(biāo)準(zhǔn)品的圖譜或與標(biāo)

準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較。·

外觀、顏色、形態(tài)是否均一;·

測(cè)定各種物理常數(shù),如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比旋光度、折光率等,這些物理常數(shù)都能反映化合物的純度?!?/p>

如果可能是已知物,用已知結(jié)構(gòu)的對(duì)照品進(jìn)行

對(duì)照測(cè)定或測(cè)定它們的共熔點(diǎn)等;·

也可對(duì)照文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)值(注意各種測(cè)定條件的一致性)·

薄層層析(三種展開(kāi)系統(tǒng)和三種顯色方法)

GC、HPLC

等;檢查純度的方法:·

5

.測(cè)四譜并綜合分析四譜數(shù)據(jù),推導(dǎo)出化合物

的基本結(jié)構(gòu)骨架信息。6.根據(jù)推出的結(jié)構(gòu),將所測(cè)得的四譜,特別是

NMR

譜的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸屬分析驗(yàn)證。7.人工合成進(jìn)行確認(rèn)·1.純度檢驗(yàn),物理常數(shù)測(cè)定,與文獻(xiàn)值比對(duì)·2.進(jìn)行檢識(shí)反應(yīng),確定樣品類(lèi)型?!?/p>

3.進(jìn)行元素定性、定量分析,測(cè)得分子量,確定分子式。4.化學(xué)降解法確定分子結(jié)構(gòu)式。(二)未知物結(jié)構(gòu)測(cè)定的一般程療與方法化學(xué)降解法●

化學(xué)降解法:將復(fù)雜分子通過(guò)氧化,還原等化學(xué)反

應(yīng),降解為幾個(gè)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單又穩(wěn)定的小分子化合

物,通過(guò)對(duì)降解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定,再按降解機(jī)理合

理地推導(dǎo)出原來(lái)可能的化學(xué)結(jié)構(gòu)式●

點(diǎn):需用化合物量大;反應(yīng)劇烈;主要產(chǎn)物得率少又費(fèi)時(shí);●

現(xiàn)在較少應(yīng)用,僅保留一些比較簡(jiǎn)單規(guī)律性

又較強(qiáng)的降解反應(yīng)●衍生物制備:用化學(xué)方法研究結(jié)構(gòu)的一種常用手段,對(duì)結(jié)構(gòu)推定有一定意義。二、四大譜在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用(

)紫外

—可見(jiàn)光譜(UV-VIS)原理:分子中電子躍遷引起的吸收,中π、π

-

π*的躍遷可因吸收紫外光及可見(jiàn)光所引起,

吸收光譜將出現(xiàn)紫外區(qū)和可見(jiàn)光區(qū)(200~700nm)。200nm

400nm700nm紫外區(qū)

(UV)

可見(jiàn)區(qū)(VIS)紫外吸收光譜可獲得的結(jié)構(gòu)信息:·

1、200~400nm無(wú)吸收峰,可能為飽和烴或無(wú)共軛雙鍵的化合物。例如單烯烴?!?/p>

2

、270~350nm有弱吸收峰(=10~100)取代基團(tuán)的位置、

種類(lèi)、數(shù)目的推斷。如加入診斷試劑推斷黃酮的取代模式

型、數(shù)目、排列方式等)。

·(3)用于定量測(cè)定(以最大吸收波長(zhǎng)作為檢測(cè)波長(zhǎng)進(jìn)行含量測(cè)定)。(類(lèi)·應(yīng)

·

(

1)推斷化合物的骨架類(lèi)型—

體系

?!?/p>

(2)

取代基團(tuán)的位置、種類(lèi)、數(shù)目的推斷。

如加入診斷試劑推斷黃酮的取代模式(類(lèi)

型、數(shù)目、排列方式等)。(3)

用于定量測(cè)定(以最大吸收波長(zhǎng)作為檢

測(cè)波長(zhǎng)進(jìn)行含量測(cè)定)?!?/p>

特點(diǎn)

:·

樣品用量少(只需5-10μg)·

樣品能回收測(cè)定;·

常規(guī)紫外光譜儀價(jià)格低廉;4000

3600300015001000625cm-1特征頻率區(qū)

指紋區(qū)特征官能團(tuán)的鑒別

化合物真?zhèn)蔚蔫b別(二)紅外光譜

(B原理:分子中價(jià)鍵的伸縮及彎曲振動(dòng)所引起的吸收而測(cè)得的吸收?qǐng)D譜,稱為紅外吸收光譜。芳環(huán)

1600、1580、1500cm-1有2~3個(gè)峰雙鍵

1620~1680

cm-1應(yīng)

用:IR

對(duì)未知結(jié)構(gòu)化合物的鑒定,主要是用于官能團(tuán)的確認(rèn)、芳環(huán)取代類(lèi)型的判斷等定性分析。羥基(酚羥基、醇羥基)3600~3200

cm-1游離羥基~3600

cm-1氫鍵締合羥基3400~3200

cm-1

羰基1600~1800

cm-1酮~1710

cm-1酯1710~1735

cm-1兩個(gè)化合物完全相同的條件1、

特征區(qū)完全吻合2、

指紋區(qū)也需完全一致特征官能團(tuán)的鑒別

化合物真?zhèn)蔚蔫b別(2)標(biāo)準(zhǔn)譜圖查對(duì)法。如無(wú)對(duì)照品,也可檢索有關(guān)IR

數(shù)據(jù)圖譜文獻(xiàn),如被測(cè)物結(jié)構(gòu)基本

已知,可能局部構(gòu)型不同,在指紋區(qū)就會(huì)

有差別

。譜圖三要素:位置、強(qiáng)度、峰形IR

用于鑒定化合物的方法有兩種:(1)與標(biāo)準(zhǔn)物譜圖對(duì)照法。在相同條件下若兩個(gè)譜圖完全吻合,則兩物質(zhì)相同:否則不

。紅外光譜·

測(cè)定范圍波數(shù)600~4000cm-1之

。其中1600cm?1以上為化合物的特征基團(tuán)區(qū),1000-500cm-1為指紋區(qū)。應(yīng)用主要用于定性分析,功能基的確認(rèn),芳環(huán)取代類(lèi)型的判斷等。·優(yōu)點(diǎn):樣品用量少(只需5-10

μg)任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品均可測(cè)定;◆每種化合物都有紅外吸收;常規(guī)紅外光譜儀價(jià)格低廉;(三)。核磁共振譜(MQM·

NMR

譜:化合物分子在磁場(chǎng)中受電磁波的輻射,有磁距的原子核吸收一定的能量產(chǎn)生能級(jí)

的躍遷,即發(fā)生核磁共振,以吸收峰的頻率對(duì)吸收強(qiáng)度作圖所得之圖譜。

N

MR

譜所提供的結(jié)構(gòu)信息有:氫及碳原子的類(lèi)型、數(shù)目、相互連接方式、周?chē)幕瘜W(xué)環(huán)境及構(gòu)型、構(gòu)象等。天然產(chǎn)物化學(xué)成分以有機(jī)物為主,分子結(jié)構(gòu)中

必然有C、H

原子,它們的結(jié)合類(lèi)型、化學(xué)環(huán)境不同,均可用NMR測(cè)定,是天然化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定的重

要手段。·○

氫核磁共振(

1H-NMR)譜

:·◆化學(xué)位移范圍:在0~20ppm·◆三大要素:化學(xué)位移(ppm)、偶合

數(shù)

峰面積?!ぁ綮`敏度高,樣品用量少(1~5mg),測(cè)

時(shí)

間短

碳核磁共振(13C-NMR)譜

:·◆

化學(xué)位移范圍:在0~250

ppm

。◆

要素:化學(xué)位移(ppm)·◆靈敏度較低,樣品用量較多(5~20mg),測(cè)

試時(shí)間長(zhǎng)1.H-NMR.

(核磁共振氫譜·

信息參數(shù):化學(xué)位移(δ)、峰面積、峰裂分·

(s、d、t、q、m)

及偶合常數(shù)(J)·

(1)化學(xué)位移(ōppm):

0~20ppm·

與H

核所處的化學(xué)環(huán)境(1H

核周?chē)碾娮釉泼?/p>

度)有關(guān),其外圍電子云密度及繞核旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁屏蔽效應(yīng)不同,不同類(lèi)型的1H核共振信號(hào)出現(xiàn)

的區(qū)域不同,據(jù)此可以識(shí)別?!?/p>

電子云密度大,處于高場(chǎng),δ值小·

電子云密度小,處于低場(chǎng),δ值大~3.7-0CH?-C=C-H11

10

9

8

7

6

5

4

3(δppm)推斷化合物的結(jié)構(gòu)(含1H核基團(tuán)的結(jié)構(gòu))常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的化學(xué)位移大致范圍(要求熟記)~3.0-NCH?(2)峰面積:磁等同質(zhì)子的數(shù)目與峰面積(高度有關(guān)(3)峰裂分及偶和常數(shù)(J):

磁不等副的兩個(gè)或兩

組H核,在一定距離內(nèi)因相互自旋偶合干擾使信號(hào)發(fā)生裂分,裂分峰間的距離稱為偶合常數(shù)。裂分峰間的距離用偶合常數(shù)

(J)

表示。間隔的鍵數(shù)

越少,則其值越大,反之越小不同系統(tǒng)偶合常數(shù)(J

Hz)大小↓

峰裂分的數(shù)目符合n+1

規(guī)律(n=

磁等同質(zhì)子的數(shù)目)s

單峰d

雙峰t

三重峰q

四重峰m

多重峰芳環(huán)

J鄰6~10HzJ間0~3HzJ對(duì)0~1Hz雙鍵

J順7~11HzJ反12~18Hz飽和烴類(lèi)相鄰碳原子上質(zhì)子偶合常數(shù)的大小與兩個(gè)氫原子之間的立體夾角θ有關(guān)0=60°

J=2~4

Hzθ=180°

J=9~10

Hz環(huán)己烷及其類(lèi)似物相鄰碳原子上質(zhì)子的偶合常數(shù)Jaa10~13Hz(0=180°)Jae

2~5Hz(0=60°)Jee2~5Hz(0=60°)2.13C-NIMR(核

磁共振碳譜。13C-NMR

:

化學(xué)位移范圍為0~250

pp

信息參數(shù):分子中各種不同類(lèi)型及化學(xué)環(huán)境碳核的化學(xué)位移(ōc)、異核偶合常數(shù)(JCH)。其中利用度最高的是化學(xué)位移。由于碳譜的化學(xué)位移比氫譜大幾十倍,因此分子

結(jié)構(gòu)的微小差異所引起的化學(xué)位移的不同就能在碳譜

中反映出來(lái)如,果消除碳與氫的偶合,碳譜上每個(gè)碳原

子都對(duì)應(yīng)有一條尖銳、可分辨的譜線。(1)化學(xué)位移:~大致范圍(OC)不同13C

δC

大小與13C

核所處的化學(xué)環(huán)境(周?chē)?/p>

電子云密度)有關(guān)主要結(jié)構(gòu)13C

δC的大致范圍(要求熟記)飽和碳原子(0~60)50(δC

ppm)200

150

100用于13C核類(lèi)型的推斷150~220(c=0)0200ppm50~80(c-0)(2)偶合常數(shù)。在碳譜中通常有三種偶合:13

C-13C

合13C-1H偶合、13C-X偶合。13C-13C偶合幾率很小,偶合裂分峰強(qiáng)度很低,一般觀察不到。碳原子種類(lèi)伯碳-CH?仲碳-CH?-叔碳季碳峰強(qiáng)度比1:3:3:11:2:11:1裂分峰數(shù)四重峰三重峰二重峰單峰碳譜中Jcn偶合裂分的規(guī)律如下(四)質(zhì)譜(

MS·

1.確定分子量(高分辨質(zhì)譜可將分子量精確

到小數(shù)點(diǎn)后三位),計(jì)算分子式?!?/p>

2.提供其他結(jié)構(gòu)信息。如黃酮類(lèi),依碎片離子峰可以確定A-環(huán)

、B-

環(huán)的取代模式。·

3.與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比較用于化合物的鑒別(相同

條件下,其裂解是符合一定規(guī)律的)?!?/p>

4.

依裂解特征及碎片離子,推定或復(fù)核未知

化合物分子的部分結(jié)構(gòu)。質(zhì)譜主要離子源的電離方式及特點(diǎn):電子轟擊質(zhì)譜

(EI-MS):

且前最常用但對(duì)于熱敏成分(醇、糖苷、部分羧酸等)

及大分子物質(zhì)(多糖、肽類(lèi))難以氣化成分測(cè)不到分子離子峰

亦無(wú)法測(cè)得分子量解決措施電離新方法

將化合物乙?;蛉谆鶚泳Р槐丶訜崞?/p>

硅烷化(TMS

化)制成熱直接電離的新方法

穩(wěn)定性好的揮發(fā)性衍生物

進(jìn)行測(cè)定(2)場(chǎng)解吸質(zhì)譜FD-MS(3)快原子轟擊質(zhì)譜FAB-MS(4)化學(xué)電離質(zhì)譜CI-MS(5)電噴霧電離質(zhì)譜

ESI-MS(6)基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜(MALDI-MS)(7)場(chǎng)致電離質(zhì)譜(FI-MS)(8)串聯(lián)質(zhì)譜(MS-MS)I◆適宜測(cè)定極性偏小和中等極性的化合物;◆常規(guī)質(zhì)譜儀價(jià)格比較便宜,

一些特殊質(zhì)譜

儀很昂貴;●

◆提供其他的結(jié)構(gòu)信息片段;●特

點(diǎn)

:樣品用量少(只需5~10

μg)·

應(yīng)

:·

◆用于確定分子量;

。

◆求算分子式;三

、立體結(jié)構(gòu)測(cè)定的方法(一)旋光光譜(Optical

rotatorydispeesion)(二)圓二色光譜

(Circular

Dichroism)(三

)

晶X-射線衍射譜

(X-Ray

diffraction

Method)的有

:·

(1)平坦譜線:分子中雖有不對(duì)稱碳原子,

但在200~700nm

無(wú)紫外吸收時(shí)所得的圖譜,無(wú)峰和谷之分。圖譜在短波處升起者為正性譜線,降低者為負(fù)性譜線。·用不同波長(zhǎng)的偏振光照射光學(xué)活性物質(zhì)并用波長(zhǎng)對(duì)比旋光度[a]×10-2或分子比旋[中]

×10-2作圖,得到的曲線即為旋光光譜。常見(jiàn)(

)旋光光譜(0PD)·

(2)單純Cotton效應(yīng)譜線:光學(xué)活性分子

中若有發(fā)色團(tuán),則產(chǎn)生異常的旋光光譜,出

現(xiàn)峰和谷,得到所謂Cotton效

應(yīng)譜線峰在

長(zhǎng)波部分、谷在短波部分者為正性Cotton效

應(yīng)譜線;反之則為負(fù)性Cotton效應(yīng)譜線。·

(

3

)

復(fù)

合Cotton效應(yīng)譜線:如ORD

譜線中

出現(xiàn)兩個(gè)或更多峰與谷時(shí),則稱之為復(fù)合Cotton效應(yīng)譜線?!?/p>

ORD

譜的譜線特征與分子的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)

(構(gòu)型、構(gòu)象)有著重要的關(guān)系。(二)圓二色光譜(CD)●

旋光性物質(zhì)對(duì)組成平面偏振光的左圓偏振光和右圓

偏振光的摩爾吸光系數(shù)是不同的,這種現(xiàn)象稱為圓二

色性。兩種摩爾吸光系數(shù)之差隨入射偏振光的波長(zhǎng)變

化而變化,以△ε或有關(guān)量為縱坐標(biāo),波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)

得到的圖譜稱為圓二色譜。由于△ε的絕對(duì)值很小,常用摩爾橢圓度[θ]來(lái)代替,它與摩爾吸光系數(shù)的關(guān)

:[θ]=3300△ε。·

運(yùn)

用CD

譜研究有機(jī)化合物的構(gòu)型或構(gòu)象,得出的結(jié)論與ORD

一致的。CD

比較明確,容易解

。(三)“單晶X

一射線們射法測(cè)定化合物晶體對(duì)X-射線的衍射譜,再通過(guò)計(jì)算機(jī)用數(shù)學(xué)的方法解析衍射譜,再還原為分子中個(gè)原子的排列關(guān)系,最后獲得每個(gè)原子

在坐標(biāo)系中的分布。從而給出化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。X-

射線衍射法不僅能測(cè)出化合物的一般結(jié)構(gòu),還能測(cè)定出化合物結(jié)構(gòu)中的鍵長(zhǎng)、鍵角、構(gòu)象、

絕對(duì)構(gòu)型等結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。四、一些天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的光增特征酚類(lèi)化合物:UV吸收峰在280nm,IR吸收峰在1500~1600cm-

1

、3300cm黃酮類(lèi)化合物:UV

在240~285nm

及300~400nm

區(qū)間各有一個(gè)吸收峰,IR

在1500~1700cm-

1處有吸收峰。皂苷類(lèi):H-NMR譜在高場(chǎng)有山峰形及幾個(gè)甲基的尖峰信

號(hào)

。香豆素類(lèi):其

IR

在1500~1600cm-1處有芳環(huán)吸收峰,1700cm-1附近有不飽和內(nèi)酯吸收峰;UV

在240~260nm

區(qū)間有苯環(huán)吸收峰,320nm

處有

a.-吡喃酮環(huán)的吸收峰,H-NMR

譜主要是芳

環(huán)質(zhì)子信號(hào)。生物堿:分子中含氮,可能是伯胺、仲胺或叔胺。伯胺、仲胺可根據(jù)IR

在3500cm附近的吸收峰或

1H-NMR

譜相應(yīng)質(zhì)子信號(hào)為重水交換或變換

溫度位移而確定;叔胺在IR或H-NMR無(wú)信號(hào)。萜類(lèi):

IH-NMR譜的大多數(shù)信號(hào)在高場(chǎng)。糖或糖苷:糖的質(zhì)子信號(hào)大多集中在δ4~5,IR

吸收峰收峰在750~920cm-1本章學(xué)習(xí)方法概要·

對(duì)每一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型:要掌握下面的主線·

植物來(lái)源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)理化性質(zhì)提取分離

純化●

結(jié)構(gòu)鑒定與測(cè)定

生物活性·

在理解的基礎(chǔ)上,用自己的語(yǔ)言來(lái)消化和記憶,

善于歸納和總結(jié),做到觸類(lèi)旁通,舉一反三。思考題

:1.天然產(chǎn)物化學(xué)成分的提取分離方法有哪些?并說(shuō)

明其應(yīng)用范圍.2.

天然產(chǎn)物化學(xué)成分的溶劑提取法有那些

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