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1、天然产物化学全套-结构研究法本章内容第一节绪论第二节生物合成第三节提取分离方法第四节结构研究方法一化合物纯度的鉴定1.测熔点:看熔程2.外观结晶色泽与形状:均一性3.色谱法:TLC三种组成不同的溶剂系统,单一斑点(有效Rf值)HPLC单一峰GC单一峰4.核磁法第四节结构研究方法第四节结构研究方法二、已知化合物鉴定1.有标准品(或对照品):Co-TLC(共薄层)测混合熔点(相同溶剂结晶);测IR(考察是否重叠)2.无标准品:与文献值对照(相同的溶剂条件下:mp,IR,UV,1H-NMR,13C-NMR等)。三、结构研究的主要程序和采用的方法初步推
2、断化合物结构类型测定分子式计算不饱和度确定官能团、结构片段或基本骨架推断并确定分子的平面结构推定分子的立体结构(构型、构象)观察色谱行为;测定理化常数;结合文献调研元素分析;同位素丰度比法;质谱计算不饱和度;官能团定性定量分析;测定谱学数据综合解析谱学数据及官能团定性、定量分析结果;与已知化合物进行比较或化学沟通;结合文献调研CD、ORD、NOE、2DNMR、X-单晶衍射、人工合成程序方法第四节结构研究方法四、结构测定中采用的主要方法1.确定分子式,计算不饱和度主要方法:高分辨质谱(HR-MS),给出化合物分子式。计算不饱和度公式:u=Ⅳ-Ⅰ/2
3、+Ⅲ/2+1Ⅰ为一价原子Ⅲ为三价原子Ⅳ为四价原子第四节结构研究方法2.质谱(MassspectraMS)①为结构解析提供的信息给出分子量(M+),给出基团或片段信息,HR-MS可计算分子式;②常见质谱类型和特点常见质谱类型、特点和适用范围质谱类型特点和适用范围EI-MS(电子轰击质谱)热不稳定或难于气化的不适用,如醇、糖苷部分羧酸不能给出分子离子峰。ESI-MS(电喷雾电离质谱)适用于对热不稳定、极性大、难于挥发的化合物及一些生物大分子化合物的测定,如糖苷,肽,核酸类,氨基酸类,抗生素类等,可确定分子量。FAB-MS(快速原子轰击电离质谱)FD-
4、MS(场解析电离质谱)FI-MS(场致电离质谱)HR-MS(高分辨质谱)用于确定精确分子量FABMSHR-FABMS1257[M-H]-1125[M-H-132]-993[M-H-2×132]-963[M-H-132-162]-1281.5886[M+Na]+calcd.1281.5880forC61H94O27Na第四节结构研究方法四、结构测定中采用的主要方法3.紫外光谱(UltravioletspectraUV)①为结构解析提供的信息用于判断结构中的共轭系统、结构骨架(如香豆素、黄酮)UV谱一致,不一定是一个化合物。②应用:确定平面的结构骨架
5、,立体结构的构型、构象。第四节结构研究方法几个不同结构黄酮类化合物紫外光谱第四节结构研究方法4.红外光谱(InfraredspectraIR)①为结构解析提供的信息提供各种官能团的信息八大区(复习)如:芳香环:1600-1480cm-1,OH:>3000cm-1,C=O:1700cm-1.IR相同者为同一化合物.茶皂苷的IR光谱第四节结构研究方法①为结构解析提供的信息化学位移:(用于判断H的化学环境chemicalshift);偶合常数:J(Hz)用于判断H与H的关系couplingconstant)积分强度(峰面积):确定H的数目.5.
6、核磁共振谱(NuclearmagneticresonanceNMR)5.1质子谱(1H-NMR)J=8.0Hz存在偶合化学位移数值计算得偶合常数积分面积表示氢数第四节结构研究方法②常见基团的化学位移值:常见基团δ1-12一般来说δ烯氢(sp2)>δ炔氢(sp)>δ烷氢(sp3)Ar-H:6-8,-CHO:9-10-CH3:1-2,C=C-CH3,-COCH3,-ArCH3:1.9-2.5-OCH3:3.5-4.0,-COOCH3与ArOCH3:3.7-4.05.核磁共振谱(NuclearmagneticresonanceNMR)5.
7、1质子谱(1H-NMR)第四节结构研究方法③影响化学位移因素化学位移值与电子云密度有关。电子云密度降低,去屏蔽作用增强,向低场位移,增大。1)诱导效应2)共轭效应3)磁各向异性效应4)氢键缔合5)范德华效应4.核磁共振谱(NuclearmagneticresonanceNMR)4.1质子谱(1H-NMR)③影响化学位移因素1)诱导效应(inductiveeffect)O-CH3N-CH3C-CH3电负性3.53.02.5δ3.24-4.022.12-3.100.71-1.88CH3BrCH3CH2BrCH3CH2CH2Brδ2.601.661.
8、04CH3ClCH2Cl2CHCl3δ3.055.337.24取代基电负性越强,质子化学位移向低场移动幅度越大诱导效应随着链增长而减弱2