天然药物化学 结构研究法

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1、结构研究法1.化合物的纯度测定熔点（mp）：是否有明确，敏锐的熔点薄层色谱（TLC）检查：样品在三种展开系统中均可呈现单一斑点时，即可确定为单一化合物高压液相色谱（HPL）：只出一个峰2.结构研究的主要程序3.结构研究中采用的主要方法4.确定分子式，计算不饱和度（1）元素定量分析配合分子量测定例：刺果甘草根中分得的某白色针晶。分子量测定：常用质谱法质谱电子轰击质谱（EI-MS）：适用于不发生热分析，易气化的化合物场解析质谱（FD-MS）：适用于对热不稳定、极性大、难挥发的化合物，如糖苷、氨基酸肽类等。快速原子轰击电离（F

2、AB-MS）：比FD-MS更先进，可提供更全面信息（2）同位素丰度比法（适用于分子量在500以下，又能生成稳定分子离子的化合物）例：某有机化合物的相对分子质量为102，在质谱图中测出M、M+1和M+2峰的强度分别为1.5、0.084和0.009。试确定分子式解：（M+1）/M=5.6%（M+2）/M=0.6%由于（M+2）/M＜4%故可知该化合物不含S、Cl和Br查贝农表在相对分子质量为102栏中绘出21个式子，其中（M+1）/M和（M+2）/M相近似的有（M+1）/M（M+2）/MC4H12N35.660.13C5H1

3、0O25.640.53C5H11NO6.020.35由氮规则可知，C4H12N3和C5H11NO均含有奇数N，相对分子质量不可能为偶数应予以排除，剩下的C5H10O2与实验数据最接近，因此可确定该化合物分子式为C5H10O2※氮规则：分子中含有偶数氮原子或不含氮原子时，其相对分子质量为偶数，（3）高分辨质谱（HR-MS）法：可将物质的质量精确测定到小数点后第3位。求算分子不饱和度。教材P39（二）质谱质谱法（MS）：通过对样品离子的质量和强度的测定来进行定量分析和结构分析的一种方法。质谱：质量对电核的比值（质荷比）的大小

4、依次排列所构成的图谱，称质谱，质谱非光谱，而是带电粒子的质量谱。质谱的表示方法：质谱图（P39图1-24），质谱表和元素图（三）红外光谱红外（IR）：分子中价键的伸缩及弯曲振动将在光的红外区域（4000～625cm-1）处引起吸收。测得的吸收谱图叫红外光谱（IR）。⑴特征频率区：（4000--1500cm-1）---特征官能团的吸收出现在该区域苯环1600～1500cm-1羰基1700cm-1C=C1620cm-1-CH2-2960cm-1C-O-1200～1000cm-1⑵指纹区：1500～600cm-1的区域，其中许

5、多吸收因原子或原子团的键角变化引起，形状较复杂，～犹如人的指纹，可据此判断化合物的真伪。（四）紫外—可见吸收光谱（UV）：分子中的电子因光线照射从基态跃迁至激发态。其中π→π※及n→π※跃迁的吸收光谱出现在紫外及可见区域（200～700nm）称做UV适用范围：适用于分子中含有共轭双键α、β—不饱和羰基（醛、酮、酸、酯）的结构的化合物以及芳香化合物的结构鉴定。（五）核磁共振（NMR）定义：当用频率为兆赫数量级，波长很长（约0.6～10m），能量很低的电磁波照射分子时，能使磁性的原子核在外磁场中发生磁能级的共振跃迁，从而产生

6、吸收信号。这种原子核对射频辐射的吸收称为核磁共振光谱。⒈氢核磁共振(1H-NMR)⑴化学位移（δ）：1H核因周围化学环境不同，其外围电子云密度以及绕核旋转时产生的屏蔽效应也不同。不同类型的1H核共振信号出现在不同区域。如教材P44表1-13。屏蔽效应：若考虑1H核近邻有给电子原子（或基因），其上电子云密度，称屏蔽作用，向高场移去屏蔽效应：在所考虑的1H核附近有拉电子的原子（或基团），使其电子云密度降低，即屏蔽效应降低，称去，向低场移。⑵峰面积积分曲线1H-NMR谱上积分面积与分子中的总质子数相当，故如分子式已知，可据此算

7、出每个信号所相当的1H数。例：下图为乙醇的核磁共振谱（低分辨率），其中峰面积比为1：2：3，因此三个峰分别为OH、-CH2-及-CH3-CH3-OH-CH2-⑶信号的列分及偶合常数（J）：磁不等同的两个或两组1H核在一定距离内会因相互自旋偶合干扰而使信号发生分裂，表现出不同裂分，如S（singlet单峰）、d（doublet二重峰）、t(triplet三重峰)、q(quartet四重峰)、m(multiplet多重峰)。低级偶合系统，某一质子裂分后，谱线数=n+1（干扰核数目）偶合常数J：表示相互干扰的强度，大小取决于间

8、隔键的距离。间隔键数越少，J越大；间隔键数越多，J越小。烯丙基型偶合常数,芳香质子偶合常数(教材P44)⒉13C-NMR⑴化学位移（δ）：碳的杂化在很大程度上决定了J13C共振信号出现的范围。SP3杂化的13C核，屏蔽效应最大，共振吸收在最高场,δ值最小；SP杂化次之；而SP2杂化，屏蔽效应最小，共振吸收在最低场，δ