第八章_醌类化合物.

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1、 是指分子内具有不饱和环二酮结构(醌式结构)是指分子内具有不饱和环二酮结构(醌式结构)或容易转变成这种结构的天然有机化合物。或容易转变成这种结构的天然有机化合物。第一节第一节 醌类化合物的结构类型醌类化合物的结构类型分布分布: 由于醌类具有不饱和酮结构,当其分子中连接助由于醌类具有不饱和酮结构,当其分子中连接助色团后(色团后(-OH、-OMe等)多有颜色,故常作为动等)多有颜色,故常作为动植物、微生物的色素而存在于自然界中。植物、微生物的色素而存在于自然界中。 醌类化合物主要存在于高等植物的蓼科、醌类化合物主要存在于高等植物的蓼科、茜草科、鼠李科、百合科、豆科等科属以及低茜草科、鼠李科、百合科
2、、豆科等科属以及低等植物地衣类和菌类的代谢产物中。是许多天等植物地衣类和菌类的代谢产物中。是许多天然药物如大黄、何首乌、虎杖、决明子、芦荟、然药物如大黄、何首乌、虎杖、决明子、芦荟、丹参等药材的有效成分。丹参等药材的有效成分。 醌类化合物具有多方面的生理活性,如致醌类化合物具有多方面的生理活性,如致泻、抗菌、利尿和止血等,还有一些醌类化合泻、抗菌、利尿和止血等,还有一些醌类化合物具有抗癌、抗病毒、解痉平喘等作用,是一物具有抗癌、抗病毒、解痉平喘等作用,是一类很有前途的天然药物。类很有前途的天然药物。 分布分布: 在历史上,醌类化合物曾在染料工业中占有重要地位,最知名的蒽醌染料是茜素,是一种早为
3、古埃及人和古波斯人所知道的天然染料。它存在于亚洲的茜草根中。 早在700年时茜草在欧洲已成为商品,并且在欧洲移植,于1868年年产量已增至约7万吨。虽然茜素在1826年才第一次被分离出来,但所有早期测定其结构的尝试均告失败。1868年格雷柏和利伯曼最终确定了茜素的结构,并合成了它。合成的茜素不久把天然茜素驱逐出市场,结果对西欧的农业经济造成相当的影响。由于合成染料代替了天然染料后,人们对醌类化合物的兴趣逐渐减少,甚至不予理会。直至有人发现了醌类化合物的生理作用,才再度引起人们对这类化合物的研究。 苯醌类(苯醌类(benzoquinones)化合物从结构上分为对化合物从结构上分为对苯醌和邻苯醌。
4、苯醌和邻苯醌。天然存在的苯醌化合物多为对苯醌的天然存在的苯醌化合物多为对苯醌的衍生物。衍生物。OO123456OO123456对苯醌对苯醌邻苯醌邻苯醌(结构不稳定)(结构不稳定)第一节第一节 醌类化合物的结构类型醌类化合物的结构类型分布分布:由于醌类具有不饱和酮结构,当其分子中由于醌类具有不饱和酮结构,当其分子中连接助色团后(连接助色团后(- -OH、-OMe等)多有颜色,故等)多有颜色,故常作为动植物、微生物的色素而存在于自然界常作为动植物、微生物的色素而存在于自然界中。中。 一苯醌类一苯醌类 苯醌类(苯醌类(benzoquinones)化合物从结构上分为化合物从结构上分为对苯醌和邻苯醌。天
5、然存在的苯醌化合物多为对苯醌和邻苯醌。天然存在的苯醌化合物多为对苯醌的衍生物。常见的取代基为对苯醌的衍生物。常见的取代基为OH,OMe Me和烷基等。和烷基等。 OO123456OO123456对苯醌对苯醌邻苯醌邻苯醌(结构不稳定)(结构不稳定) 泛醌类泛醌类(ubiquinones)是一类广是一类广泛存在于自然界包括微生物、高等植物泛存在于自然界包括微生物、高等植物和动物体中,能参与细胞的基本生化反和动物体中,能参与细胞的基本生化反应,主要作用在于氧化磷酰化反应中的应,主要作用在于氧化磷酰化反应中的电子传导,是生物氧化反应中的一种辅电子传导,是生物氧化反应中的一种辅酶,又称酶,又称辅酶辅酶Q
6、类类(coenzymes Q) o 近年从澳大利亚一种海绵Spongia hispida中分离鉴定了一系列对苯醌和倍半萜聚合而成的化合物,如isospongiaquinone和ilimaquinone等 OHOCH3OOHCH3OHOOHisospongiaquinoneilimaquinone二萘醌类二萘醌类 萘醌类(萘醌类(naphthoquinones)从结构上可以分成从结构上可以分成三种类型三种类型-(1,4)、-(1,2)及及amphi-(2,6),但从但从天然物中得到的均为天然物中得到的均为-萘醌类萘醌类。 OOOO1234123456789105678910OO213456789
7、10-(1-(1,4)4)萘醌萘醌-(1-(1,2)2)萘醌萘醌amphi-(2amphi-(2,6)6)萘醌萘醌萘醌类(naphthoquinones) 胡桃醌( juglone)存在于核桃未成熟的果皮(青皮)中,有抗出血的活性,共存的其几种还原衍生物,都有抗菌的生物活性。 也有不含羟基的萘醌衍生物,维生素K类即是一例。例如维生素K2和K1 维生素K1和K2的差别只在于侧链有所不同(K1 n=3, K2 n=2),维生素K1为黄色油状液体,维生素K2为黄色晶体。 维生素K1和K2广泛存在于自然界中,绿色植物(如苜蓿,菠菜等)、蛋黄、肝脏等含量丰富。 维生素K1和K2的主要作用是能促进血液的凝
8、固,所以可用作止血剂。可用于新生儿出血、肝硬化及闭塞性黄疸出血等症 维生素K3为黄色晶体,具有更强的凝血能力。难溶于水,可溶于植物油或其它有机溶剂。由于维生素K3是油溶性维生素,故医药上用的是它的可溶于水的亚硫酸氢钠加成物。OOCH3 天然天然菲醌(菲醌(phenanthraquinone)有邻醌和对有邻醌和对醌两种类型。醌两种类型。三菲醌类三菲醌类 OOOOOO邻菲醌(邻菲醌() 对菲醌对菲醌 邻菲醌(邻菲醌() 从丹参根中提取得到的丹参醌类成分具有抗菌从丹参根中提取得到的丹参醌类成分具有抗菌及扩张冠状动脉的作用。及扩张冠状动脉的作用。丹参醌丹参醌A磺酸钠注射液可增加冠脉流量。临床磺酸钠注射
9、液可增加冠脉流量。临床上治疗冠心病、心肌梗塞。上治疗冠心病、心肌梗塞。 丹参醌丹参醌A A R R1 1=CH=CH3 3 R R2 2=H=H丹参醌丹参醌B B R R1 1=CH=CH2 2OH ROH R2 2=H=H羟基丹参醌羟基丹参醌A A R R1 1=CH=CH3 3 R R2 2=OH=OH丹参酸甲酯丹参酸甲酯 R R1 1=COOCH=COOCH3 3 R R2 2=H=H丹参新醌甲丹参新醌甲 R=CH(CHR=CH(CH3 3)CH)CH2 2OHOH丹参新醌乙丹参新醌乙 R=CH(CHR=CH(CH3 3) )2 2丹参新醌丙丹参新醌丙 R=CHR=CH3 3四蒽醌类四蒽
10、醌类( (anthraquinonesanthraquinones) ) 蒽醌是广泛存在于植物界的一种色素,是许多蒽醌是广泛存在于植物界的一种色素,是许多中药如大黄、何首乌、虎杖等的有效成分。目前已中药如大黄、何首乌、虎杖等的有效成分。目前已经发现的蒽醌类化合物近经发现的蒽醌类化合物近200种,主要分布于高等植种,主要分布于高等植物中,其他则主要存在于真菌及地衣类中,在动物物中,其他则主要存在于真菌及地衣类中,在动物及细菌中也偶有发现,而且在真菌、地衣和动物中及细菌中也偶有发现,而且在真菌、地衣和动物中存在的蒽醌类化合物的结构也往往比较特殊,这类存在的蒽醌类化合物的结构也往往比较特殊,这类化合
11、物具有多方面的生理活性,是醌类化合物中最化合物具有多方面的生理活性,是醌类化合物中最重要的一类物质。重要的一类物质。 在植物中的蒽醌衍生物主要分布于根、皮、叶在植物中的蒽醌衍生物主要分布于根、皮、叶及心材,也可在茎、种子、果实中。多和糖结合成及心材,也可在茎、种子、果实中。多和糖结合成苷,或以游离态存在苷,或以游离态存在。 蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同还原程蒽醌类成分包括蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物,如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的度的产物,如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚物。二聚物。 1,4,5,8位位-位位2,3,6,7位位-位位 9.10位位meso 位(中位)位(中位)OO12