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第五章 香豆素和木脂素
第一節(jié) 香豆素
一、結(jié)構(gòu)與分類
香豆素的母核為苯駢α-吡喃酮。分子中苯環(huán)或α-吡喃酮環(huán)上常有取代基存在，如羥基、烷氧基、苯基、異戊烯基等，其中異戊烯基的活潑雙鍵有機(jī)會(huì)與鄰位羥基環(huán)合成呋喃或吡喃環(huán)的結(jié)構(gòu)，因此可將香豆素分為五大類，即簡(jiǎn)單香豆素類、呋喃香豆素類、吡喃香豆素類、異香豆素類及其他香豆素類。
(一)簡(jiǎn)單香豆素類
這類是指僅在苯環(huán)有取代基的香豆素類。絕大部分香豆素在C-7位都有含氧基團(tuán)存在，僅少數(shù)例外。傘形花內(nèi)酯，即7-羥基香豆素可以認(rèn)為是香豆素類成分的母體。
(二)呋哺香豆素類
1.6,7-呋喃駢香豆素型(線型) 此型以補(bǔ)骨脂內(nèi)酯為代表，又稱補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型。例如香柑內(nèi)酯、花椒毒內(nèi)酯、歐前胡內(nèi)酯、紫花前胡內(nèi)酯等，其中紫花前胡內(nèi)酯為未經(jīng)降解的二氫呋喃香豆素。
2.7,8-呋喃駢香豆素型(角型) 此型以白芷內(nèi)酯為代表。白芷內(nèi)酯又名異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯，故此型又稱異補(bǔ)骨脂內(nèi)酯型。如異香柑內(nèi)酯、茴芹內(nèi)酯。
(三)吡喃香豆素類
香豆素C-6或C-8位異戊烯基與鄰酚羥基環(huán)合而成2,2-二甲基-α-吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)，形成吡喃香豆素。
1.6,7-吡喃駢香豆素(線型) 此型以花椒內(nèi)酯為代表，如美花椒內(nèi)酯。
2.7,8-吡喃駢香豆素(角型) 此型以邪蒿內(nèi)酯為代表，如沙米丁(samidin)和維斯納丁(visnadin)。
3.其他吡喃香豆素 5,6-吡喃駢香豆素如別美花椒內(nèi)酯;雙吡喃香豆素如狄佩它妥內(nèi)酯。
(四)異香豆素類
異香豆素是香豆素的異構(gòu)體，在植物中存在的多數(shù)為二氫異香豆素的衍生物，其代表化合物有茵陳炔內(nèi)酯、仙鶴草內(nèi)酯等。
(五)其他香豆素類
這類是指α-吡喃酮環(huán)上有取代基的香豆素，C-3、C-4上常有苯基、羥基、異戊烯基等取代，如沙葛內(nèi)酯、黃檀內(nèi)酯等。
另外，香豆素類成分中也發(fā)現(xiàn)二聚體和三聚體形式。如kotamin。
二、理化性質(zhì)
(一)性狀
游離的香豆素多數(shù)有較好的結(jié)晶，且大多有香味。香豆素中分子量小的有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾，并能升華。香豆素苷多數(shù)無(wú)香味和揮發(fā)性，也不能升華。
(二)溶解性
游離的香豆素能溶于沸水，難溶于冷水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿和乙醚;香豆素苷類能溶于水、甲醇和乙醇，難溶于乙醚等極性小的有機(jī)溶劑。
(三)熒光性質(zhì)
香豆素類在可見光下為無(wú)色或淺黃色結(jié)晶。香豆素母體本身無(wú)熒光，而羥基香豆素在紫外光下多顯出藍(lán)色熒光，在堿溶液中熒光更為顯著。香豆素類熒光與分子中取代基的種類和位置有一定關(guān)系：一般在C-7位引入羥基即有強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光，加堿后可變?yōu)榫G色熒光;但在C-8位再引入一羥基，則熒光減至極弱，甚至不顯熒光。呋喃香豆素多顯藍(lán)色熒光，熒光性質(zhì)常用于色譜法檢識(shí)香豆素。
(四)與堿的作用及其應(yīng)用
香豆素類及其苷因分子中具有內(nèi)酯環(huán)，在熱稀堿溶液中內(nèi)酯環(huán)可以開環(huán)生成順鄰羥基桂皮酸鹽，加酸又可重新閉環(huán)成為原來(lái)的內(nèi)酯。但長(zhǎng)時(shí)間在堿中放置或UV光照射，則可轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的反鄰羥基桂皮酸鹽，再加酸就不能環(huán)合成內(nèi)酯環(huán)。香豆素與濃堿共沸，往往得到酚類或酚酸等裂解產(chǎn)物。因此用堿液提取香豆素時(shí)，必須注意堿液的濃度，并應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間加熱，以防破壞內(nèi)酯環(huán)。
7位甲氧基香豆素較難開環(huán)，這是因?yàn)?-OCH3的供電子效應(yīng)使羰基碳的親電性降低，7-羥基香豆素在堿液中由于酚羥基酸性成鹽，更難水解。
(五)顯色反應(yīng)
1.異羥肟酸鐵反應(yīng) 由于香豆素類具有內(nèi)酯環(huán)，在堿性條件下可開環(huán)，與鹽酸羥胺縮合成異羥肟酸，然后再在酸性條件下與三價(jià)鐵離子絡(luò)合成鹽而顯紅色。
2.三氯化鐵反應(yīng) 具有酚羥基的香豆素類可與三氯化鐵試劑產(chǎn)生顯色反應(yīng)，通常為藍(lán)綠色。
3.Gibb’s反應(yīng) Gibb’s試劑是2,6-二氯(溴)苯醌氯亞胺，它在弱堿性條件下可與酚羥基對(duì)位的活潑氫縮合成藍(lán)色化合物。
4.Emerson反應(yīng) Emerson試劑是氨基安替比林和鐵氰化鉀，它可與酚羥基對(duì)位的活潑氫生成紅色縮合物。
Gibb’s反應(yīng)和Emerson反應(yīng)都要求必須有游離的酚羥基，且酚羥基的對(duì)位要無(wú)取代才顯陽(yáng)性。
以上熒光及各種顯色反應(yīng)用于檢識(shí)香豆素的存在和識(shí)別某位有取代的香豆素。
三、提取與分離
香豆素分子過去認(rèn)為較穩(wěn)定，因此利用它的內(nèi)酯性質(zhì)以酸堿處理，或利用它的揮發(fā)性以真空升華或水蒸氣蒸餾的方法來(lái)分離純化。
香豆素的提取分離方法大致可以歸納為以下幾種：
(一)水蒸氣蒸餾法
小分子的香豆素類因具有揮發(fā)性，可采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取。
(二)堿溶酸沉法
由于香豆素類可溶于熱堿液中，加酸又析出，故可用0.5%氫氧化鈉水溶液(或醇溶液)加熱提取，提取液冷卻后再用乙醚除去雜質(zhì)，然后加酸調(diào)節(jié)pH至中性，適當(dāng)濃縮，再酸化，則香豆素類或其苷即可析出。但必須注意，不可長(zhǎng)時(shí)間加熱，另外加熱溫度不能過高，堿濃度不宜過大，以免破壞內(nèi)酯環(huán)。
(三)系統(tǒng)溶劑法
從中藥中提取香豆素類化合物時(shí)，可采用系統(tǒng)溶劑提取法。常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇順次萃取。
(四)色譜方法
結(jié)構(gòu)相似的香豆素混合物最后必須經(jīng)色譜方法才能有效分離，柱色譜吸附劑可用中性和酸性氧化鋁以及硅膠，堿性氧化鋁慎用。常用己烷和乙醚，已烷和乙酸乙酯等混合溶劑洗脫。
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