第四节　鉴别与结构测定

　　一、色谱法在黄酮类化合物鉴别中的应用

　　1.纸色谱(PC)

　　适用于分离各种天然黄酮类化合物及其苷类的混合物。混合物的鉴定常采用双向色谱法。以黄酮苷类为例来说，一般第一向展开采用某种醇性溶剂，如n-BuOH-HAc-H2O(4：1：5上层，BAW)，主要是根据分配作用原理进行分离。第二向展开溶剂则用水或水溶液，如2%～6%HAc。主要是根据吸附作用原理进行分离。

　　黄酮类化合物的苷元中，平面性较强的分子如黄酮、黄酮醇、查耳酮等，用含水类溶剂如3%～5%HAc展开时，几乎停留在原点不动(Rf<0.02);而非平面性分子如二氢黄酮、二氢黄酮醇、二氢查耳酮等，因亲水性较强，故Rf值较大(0.10～0.30)。

　　黄酮类化合物分子中羟基苷化后，极性即随之增大，故在醇性展开剂中Rf值相应降低，同一类型苷元，Rf值依次为：苷元>单糖苷>双糖苷。但在用水或2%～8%HOAc，3%NaCl水溶液或1%HCl展开时，则上列顺序将会颠倒，苷元几乎停留在原点不动，苷类的Rf值可在0.5以上，糖链越长，则Rf值越大。

　　2.硅胶薄层色谱

　　用于分离与鉴定弱极性的黄酮类化合物较好。分离黄酮苷元常用的展开剂是甲苯-甲酸甲酯-甲酸(5：4：1)，并可以根据待分离成分极性的大小适当地调整甲苯与甲酸的比例。

　　3.聚酰胺薄层色谱

　　适用范围较广，特别适合于分离含游离酚羟基的黄酮及其苷类。由于聚酰胺对黄酮类化合物吸附能力较强，因而需要用可以破坏其氢键缔合的溶剂作为展开剂。在大多数展开剂中含有醇、酸或水。

　　二、紫外及可见光谱在黄酮类化合物鉴别中的应用

　　1.测定样品在甲醇溶液中的UV光谱。

　　2.测定样品在甲醇溶液中加入各种诊断试剂后得到的UV及可见光谱。常用的诊断试剂有甲醇钠(NaOMe)、乙酸钠(NaOAc)、乙酸钠-硼酸(NaOAc-H3B03)、三氯化铝(AlCl3)及三氯化铝-盐酸(AlCl3-HCl)等。

　　3.如样品为苷类，则可先进行水解，或甲基化后再水解，并测定苷元或其衍生物的UV光谱。各种诊断试剂的详细配制方法及测定程序可参看有关文献。

　　(一)黄酮类化合物在甲醇溶液中的UV光谱特征

　　黄酮、黄酮醇等多数黄酮类化合物，因分子中存在如下所示的桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭体系，故其甲醇溶液在200～400nm的区域内存在两个主要的紫外吸收带，称为峰带Ⅰ(300～400nm)及峰带Ⅱ(220～280nm)。

　　1.黄酮及黄酮醇类

　　两者UV光谱谱形相似，但带Ⅰ位置不同，可据此进行分类：黄酮带Ⅰ<350nm，黄酮醇带Ⅰ>350nm。

　　2.查耳酮及橙酮类

　　共同特征是带Ⅰ很强，为主峰;而带Ⅱ则较弱，为次强峰。

　　3.异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇

　　这三类化合物中，除有由A环苯甲酰系统引起的带Ⅱ吸收(主峰)外，因B环不与吡喃酮环上的羰基共轭(或共轭很弱)，故带Ⅰ很弱，常在主峰的长波方向处有一肩峰。

　　根据主峰的位置，可以区别异黄酮与二氢黄酮及二氢黄酮醇类。前者在245～270nm，后两者在270～295nm。

　　(二)加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义

　　1.加入诊断试剂后黄酮及黄酮醇类化合物的紫外光谱几种主要的诊断试剂引起的位移及其结构特征归属见表6-9。

　　表6-9　加入诊断试剂的黄酮及黄酮醇类化合物UV图谱及结构特征的归属

　　三、氢核磁共振在黄酮类化合物结构分析中的应用

　　(一)A环质子

　　1.5,7-二羟基黄酮类化合物

　　其中，H-6及H-8将分别作为二重峰(J=2.5Hz)，出现在δ5.70～6.90区域内，且H-6信号总是比H-8信号位于较高的磁场区。当7-OH成苷时，则H-6及H-8信号均向低磁场方向位移。

　　2.7-羟基黄酮类化合物

　　A环上有H-5、H-6、H-8三个芳香质子。

　　H-5因有C-4位羰基强烈的负屏蔽效应的影响，以及H-6的邻偶作用，将作为一个二重峰(J=Ca. 9.0Hz)出现在δ8.0左右，位于比其他芳香质子较低的磁场。H-6因有H-5邻偶(J=Ca. 9.0Hz)及H-8间偶(J=2.5Hz)的作用，将表现为一个双二重峰。H-8因有H-6的间位偶合作用，故显现为一个裂距较小的二重峰(J=2.5Hz)。

　　(二)B环质子

　　1.4′-氧取化黄酮类化合物

　　B环质子分为H-3′，H-5′和H-2′，H-6′两组，各以相当于2个氢的双峰信号((J=8.5Hz)出现在δ6.5～7.9区域。H-3′，H-5′的化学位移总是比H-2′，H-6′的化学位移值小。

　　2.3′，4′-二氧取代黄酮类化合物

　　H-5′为d峰(J=8.5Hz)，出现在δ6.70～7.10处。H-2′(d，J=2.5Hz)和H-6′(dd，J=8.5、2.5Hz)，出现在δ7.20～7.90范围。

　　3.3′，4′，5′-三氧取代黄酮类化合物

　　H-2′及H-6′将作为相当于两上质子的一个单峰，出现在δ6.50～7.50范围内。

　　(三)C环质子

　　1.黄酮醇类

　　因为C环上没有质子，因此没有特征峰。

　　2.黄酮类

　　该类化合物的H-3常常作为一个尖锐的单峰信号出现在δ6.30左右。

　　3.异黄酮类

　　异黄酮上的H-2，因正好位于羰基的β位，且通过碳与氧相接，故将作为一个单峰出现在比一般芳香质子较低的磁场区(δ7.60～7.80)。

　　4.二氢黄酮及二氢黄酮醇

　　(1)二氢黄酮

　　H-2与两个磁不等同的H-3偶合，故作为一个双二重峰出现，中心位于δ5.20处。两个H-3，因有相互偕偶及H-2的邻偶，将分别作为一个双二重峰出现，中心位于δ2.80处，但两组峰常有相互重叠现象。

　　(2)二氢黄酮醇

　　在天然存在的二氢黄酮醇中，H-2及H-3多为反式双直立键，故分别作为一个二重峰出现(J=Ca.11.0Hz)。H-2位于δ4.90前后，H-3则位于δ4.30左右，两者很容易区分，据此还可确定C-2及C-3的相对构型，即两质子互为反式。

　　(四)糖上的质子

　　(五)C6-CH3及C8-CH3质子

　　(六)乙酰氧基的质子

　　(七)甲氧基上的质子

　　除若干例外，甲氧基质子信号一般在δ3.50～4.10处出现。

　　四、碳核磁共振在黄酮类化合物结构研究中的应用

　　黄酮类化合物13C-NMR信号的归属一般可以通过：①与简单的模型化合物如苯乙酮、桂皮酸以及它们的衍生物的图谱进行比较;②用经验性的简单芳香化合物的取代基位移加和规律进行计算等方法加以解析。

　　B型题：

　　A.山奈酚

　　B.芹菜素

　　C.大豆素

　　D.二氢山奈酚

　　E.二氢芹菜素

　　1：1H-NMR谱中母核质子出现在最低场(化学位移7.82单峰)的是

　　『正确答案』C

　　2：1H-NMR谱中母核质子有三组四重峰，偶合常数分别为11Hz，5Hz，17Hz，该化合物是

　　『正确答案』E

　　3：1H-NMR谱中母核质子有一对双重峰，偶合常数等于11Hz，该化合物是

　　『正确答案』D

　　4：1H-NMR谱中可以见到6.49的单峰，该化合物是

　　『正确答案』B

　　5：1H-NMR谱中没有C环的质子信号，该化合物是

　　『正确答案』A