第四章 醌类化合物

一、填空题

6．中药丹参根中的丹参醌ⅡA属于（ ）化合物。 8．大黄中游离蒽醌类成分主要为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 9．新鲜大黄含有（ ）和（ ）较多，但它们在存放过程中，可被氧化成为（ ）。 11．Borntr?ger反应主要用于检查中药中是否含（ ）及（ ）化合物。

12．对亚硝基-二甲苯胺反应是用于检查中药中是否含（ ）类化合物的专属性反应。 二、选择题

（一）A型题：每题有5个备选答案，备选答案中只有一个最佳答案。 1．胡桃醌结构属于

A．对苯醌 B．邻苯醌 C．α-（1.4）萘醌 D．β-（1.2）萘醌 E．amphi-(2.6)萘醌

2．番泻苷A中二个蒽酮母核的连接位置为

A．C1-C1ˊ B．C4-C4ˊ C．C6-C6ˊ D．C7-C7ˊ E．C10-C10ˊ 5．下列蒽醌类化合物中，酸性强弱顺序是 A．大黄酸>大黄素>芦荟大黄素>大黄酚 B．大黄素>芦荟大黄素>大黄酸>大黄酚 C．大黄酸>芦荟大黄素>大黄素>大黄酚 D．大黄酚>芦荟大黄素>大黄素>大黄酸 E．大黄酸>大黄素>大黄酚>芦荟大黄素

7．用葡聚糖凝胶分离下列化合物，最先洗脱下来的是 A．紫草素 B．丹参醌甲 C．大黄素 D．番泻苷 E．茜草素 8．下列反应中用于鉴别羟基蒽醌类化合物的是 A．无色亚甲蓝反应 B．Borntr?ger反应 C．Kesting-Craven反应 D．Molish反应 E．对亚硝基二甲苯胺反应 9．下列反应用于鉴别蒽酮类化合物的是

A．无色亚甲蓝反应 B．Borntr?ger反应 C．Kesting-Craven反应 D．Molish反应 E．对亚硝基二甲苯胺反应 10．下列化合物中不溶于水和乙醇的是

A．红景天苷 B．芦荟苷 C．苦杏仁苷 D．天麻苷 E．茜草素 11．无色亚甲蓝显色反应可用于检识 A．蒽醌 B．香豆素 C．黄酮类 D．萘醌 E．生物碱 12．属于二蒽酮苷的是 A．芦荟苷 B．番泻苷 C．紫草素 D．二氢丹参醌 E．丹参素 [21～25]

大黄的乙醇提取液，回收乙醇后得到浓缩液，浓缩液用乙醚萃取，乙醚萃取液依次用弱碱至强碱溶液的顺序萃取，指出各种溶液中可能含有的化合物

A．大黄酚或大黄素甲醚 B．大黄酸 C．大黄素 D．1-羟基蒽醌 E．无羟基和羧基蒽醌

21．5%NaHCO3溶液 22．5%Na2CO3溶液

23．1%NaOH溶液

24．5%NaOH溶液

25．各种碱液萃取后的乙醚溶液 判断下列各组化合物的酸性大小：

OHHOHOHOOOOHOHO1．

HCH3COCH3OHCOOH3 OOO A B C

OOOH2．

OHOH

OO A B 3．

HOHOOOHO

OHOO A B

判断下列各组化合物在硅胶吸附TLC、以Et2O-EtOAc（4：1）展开时Rf值的大小：

HOOHO1． HOOHO

H3COHH3C OCH3O A O B 2．

大黄酸（A）、大黄素（B）、大黄素甲醚（C）、大黄酚（D）。 完成下列反应

1．HO

OOH CH2N2 Et2O COOH （ ）

HOOHOOHO2．

OH 冰HAC(冷置) HO （ ）

CH2OH） HOO

用化学方法区别下列各组化合物

OHOOH1．

OCH3HOOOHCH3 A B

HOO2．

O-glcHOOOH

CH3OCH3O

A B

OHO3． OOH OO

A B

OOHO4．

OOHOHO A B

分析题

（一）提取分离题

1．某药材中含有以下化合物，其提取分离过程如下工艺，请将各化合物添于该工艺①、②、③、④的适当部位。

HOOHHOOOHO

HOCOOHCH3

OO

A B

HOHOOHOOHO

CH2OHCH3H3CO OO C D

药材粉末 CHCl3回流提取

CHCl3提取液

适当浓缩

CHCl3浓缩液 5%NaHCO3液提取

碱水层 CHCl3层 中和、酸化 5%Na2CO3液提取 结晶、重结晶 ① 碱水层 CHCl3层 中和、酸化 0.5%NaOH3液提取

结晶、重结晶

② CHCl3层 碱水层 ③ 中和、酸化

结晶

④

2．将大黄中的蒽醌类成分用Sephadex LH-20凝胶柱色谱，以70％甲醇洗脱，下列化

合物的流出顺序如何？

A．蒽醌-二葡萄糖苷；B．二蒽酮苷；C．游离蒽醌苷元；D．蒽醌单葡萄糖苷。 五、问答题

1． 蒽醌类化合物的酸性大小与与结构中的那些因素有关，其酸性大小有何规律？ 2． 如何检识药材中蒽醌类成分？

3． 新鲜大黄与贮存2~3年的大黄在所含的化学成分上有何差异？

第四章 醌类化合物参考答案

一、填空题

1．苯醌；萘醌；菲醌；蒽醌 2．邻苯醌；对苯醌 3．α-（1，4）；β-（1，2）；amphi-（2，6） 4．萘醌 5．萘醌 6．邻菲醌 7．对菲醌

8．大黄酚；大黄素；大黄素甲醚；芦荟大黄素；大黄酸 9．蒽酚；蒽酮；蒽醌

10．大黄素型；茜草素型；两侧苯环；一侧苯环 11．游离羟基蒽醌；羟基蒽醌苷 12．蒽酮

13．pH梯度萃取法；色谱法 14．硅胶

15．重氮甲烷；硫酸二甲酯；碘甲烷 16．-COOH；β-酚OH；-CHO 17．醇羟基；β-酚OH 18．五 19．4.1

20．3150cm-1 二、选择题 （一）A型题

1．［C］ 胡桃醌属于α-（1.4）萘醌类化合物。 2．［E］ 番泻苷A中二个蒽酮母核连接位置为C10-10。 3．［B］ 因为两个羰基处于不同化学环境，其中一个缔合羰基峰和一个游离羰基峰，且两峰差距小于40cm-1。

4．［D］ 羟基蒽醌类化合物根据结构中羟基在两个苯环上的分布情况主分为两类，两个苯环上都有羟基的为大黄素型羟基蒽醌，只有一个苯环上有羟基的为茜素型羟基蒽醌。

5．［A］ 羟基蒽醌类化合物母核上酸性取代基的种类有羧基和羟基，羧基的酸性强于羟基，故大黄酸的酸性最强。而羟基的酸性又与位置及数目有关，β-OH酸性强于α-OH，题中4个化合物结构中都具有1、8-二OH，但在其他位置取代基不同，大黄酸有3-位羧基，大黄素有3-位甲基，6位β-OH，芦荟大黄素有3-位羟甲基，大黄酚有3-位甲基，因此大黄素的酸性次之，而芦荟大黄素因其羟甲基的诱导作用，使α-OH比大黄酚α-OH稍易解离，故其酸性比大黄酚稍强。

6．［A］ 只有A紫草素结构属于萘醌，其余均不是。 7．［D］ 因为葡聚糖凝胶分离化合物时，大分子先被洗脱，小分子后被洗脱。 8．［B］ Borntr?ger反应是羟基蒽醌和羟基蒽醌苷反应，其余均不是，故最佳答案为B。 9．［E］ 对亚硝基二甲苯胺反应是鉴别蒽酮的反应，其余均不是。 10．［B］ 芦荟苷属于C-苷，既难溶于水，又难溶于乙醇。 11．［D］ 无色亚甲蓝溶液为苯醌类及萘醌类的专用显色剂。 12．［B］ 番泻苷属于二蒽酮类化合物，芦荟苷属单蒽酮碳苷，其它均非蒽醌化合物。 （二）B型题 1．［A］大黄酸β-位有-COOH。 2．［D］大黄素β-位有-OH和-CH3。 3．［B］芦荟大黄素β-位有-CH2OH和-CH3。 4．［C］大黄素甲醚β-位有-OCH3和-CH3。 5．［E］大黄酚β-位仅有1个-CH3。 6．［A］芦荟苷属于C-苷，既难溶于水又难溶于有机溶剂。 7．［C］紫草素属于萘醌类化合物。 8．［D］二氢丹参醌I属于邻菲醌类化合物。 9．［B］番泻苷A为二蒽酮苷类化合物。 10．［E］丹参新醌甲属于对菲醌类化合物。 11．［C］峰带Ⅲ（262~295nm）的峰位和峰强主要受β-OH影响。 12．［E］峰带Ⅴ（>400nm）主要受α-OH影响。 13．［A］峰带Ⅰ受酚羟基数目影响，酚羟基数目越多越向红移，但与酚羟基的位置无关。

14．［C］峰带Ⅲ（262~295nm）主由醌样结构引起。 15．［E］峰带Ⅴ（>400nm）主由醌样结构中的羰基引起。 16．［C］丹参中的主要有效成分属于菲醌类化合物。 17．［B］紫草中的主要有效成分紫草素等属于萘醌类化合物。 18．［D］大黄中的主要有效成分大黄素等属于大黄素蒽醌类化合物。 19．［E］茜草中的主要有效成分茜草素等属于茜草素型蒽醌类化合物。 20．［D］虎杖中主要成分包括大黄素型蒽醌类化合物。 21．［B］因在大黄酸含-COOH酸性强，可溶于5%NaHCO3。 22．［C］大黄素含β-OH，可溶于5%Na2CO3。 23．［A］大黄酚或大黄素甲醚含二个α-OH，可溶于1%NaOH。

24．［D］1-羟基蒽醌，只含一个α-OH，可溶于5%NaOH。 25．［E］无羟基和羧基的蒽醌不能被碱性溶液萃取出去，仍留乙醚溶液中。 26．［D］仅有游离羰基峰，证明两个羰基无α-OH氢键与其缔合。 27．［C］仅有缔合羰基峰，证明两个羰基均有α-OH氢键与其缔合。 28．［A］有2个羰基吸收峰，峰值差24-38cm-1，说明有游离羰基和缔合羰基，且差值小于40cm-1，故只可能是1-OH蒽醌。

29．［B］有2个羰基吸收峰，峰值差40～57cm-1，与上题同理，只可能是1、8-二OH蒽醌。

30．［E］无羰基吸收，说明该化合物结构中无羰基。 （三）C型题 1．［C］ 羟基蒽醌及羟基蒽醌苷均能与氢氧化钠溶液反应，生成红色。 2．［D］ 对亚硝基二甲苯胺试剂反应是蒽酮类化合物的专属性反应。 3．［B］ Molish试剂可用于检查糖或苷，故大黄素-8-葡萄糖苷呈阳性反应而大黄素呈阴性反应。

4．［C］菲林试剂与具有还原性的化合物，如单糖发生氧化还原发应产生氯化亚铜沉淀。大黄素-8-葡萄糖酸水解后可产生单糖，可与菲林试剂发生反应。

5．［C］二者结构中都存在一个游离羰基和一个缔合羰基，在IR光谱中都出现两个羰基吸收峰。

6．［B］1-羟基蒽醌有游离和缔合二个羰基吸收峰，且△υ在24～38cm-1。 7．［A］1.8-二羟基蒽醌有游离和缔合二个羰基吸收峰，且△υ大于40cm-1。 8．［D］二者均有两个羰基信号。 9．［D］蒽醌类化合物中具β-OH时，IR光谱中有3300~3900cm-1吸收，且二者均无β-OH。

10．［C］蒽醌类化合物α-OH时，IR光谱中有3150cm-1以下吸收信号，且二者均有α-OH。

（四）X型题 1．［ABD］ 丹参醌I、丹参醌ⅡB、丹参醌ⅡA均属邻菲醌类化合物。 2．［AE］ 丹参新醌甲、丹参新醌丙属于对菲醌类化合物。 3．［DE］ 无色亚甲蓝显色反应可用于检识苯醌、萘醌类化合物。 4．［BCDE］ 番泻苷A为二蒽酮类化合物，具有2个-COOH，二个Glc，且两分子蒽酮连接位置为C10-10′。

5．［BC］ 二者区别在于苷具有糖，而Molish反应，菲林反应均为糖的反应。 6．［AE］ 大黄素是游离羟基蒽醌，分子中具有1.8-二OH。 7．［BCDE］ 醌类化合物多为有色固体，游离醌多具挥发性和亲脂性，小分子苯醌具挥发性。

8．［ACDE］ 醌类化合物按结构可分为苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌。 9．［CDE］ 芦荟大黄素、大黄素、茜草素属于蒽醌类化合物，紫草素属于萘醌，丹参醌甲属于菲醌。

10．［AC］ 小分子萘醌类化合物紫草素和异紫草素具挥发性，可采用水蒸气蒸馏法。 11．［ABE］ 大黄素具Feigl反应、Borntr?ger反应及醋酸镁反应。 12．［CE］ 番泻苷A，番泻苷B具泻下作用。 三、简答题

（一）写出下列化合物结构式，并说明其结构类型：

HOOHO1． O 2．

HO(CH2)10CH3OHOH3CO

苯醌 大黄素型蒽醌

3． O OH 4． OHOHOHO

HCOCH3H3COH3 OO 大黄素型蒽醌 大黄素型蒽醌 5． HO O 6． OHOOHHO

CH2OHCOOH

O O大黄素型蒽醌 大黄素型蒽醌

7． 8． OOHglc-O O OH

OH COOHHHCOOH O

glc-OOOH

茜草素型蒽醌 二蒽酮类

O9． OH O 10．

CH-CH2-CH=C(CH3)2O

OH

O

OHO

萘醌 邻菲醌

（二）判断下列各组化合物的酸性大小：

1．C>A>B 因为C含β-COOH， A含β-OH，B只具α-OH。 2． A>B 化合物B虽然具有1，2-二OH，但由于这两个羟基相互之间也可形成氢键，酸性小于只有一个β-OH的化合物A。

3． A>B 两个α-OH同时与1个羰基形成的氢键强度弱于两个α-OH分别与两个羰基形成的氢键强度。

（三）判断下列各组化合物在硅胶吸附TLC、以Et2O-EtOAc（4：1）展开时Rf值大小：

1． B>A 因为硅胶为极性吸附剂，化合物极性大则Rf值小，A的极性大于B，故RfB>RfA。

2． E>C>B>D>A 同上题原理，由于极性A>D>B>C>E，故Rf值为RfE>RfC>RfB>RFD>RfA。

（四）完成下列反应：

OHOOH1． HO O 2．

OHOCH3

CH2OAcHOCOOCH3OHO OHO3． O 4． OOHOH CH3

OAc HHO

5． O 6． HOOHOOOO

CH3HON OO

N(CH3)2（五）用化学方法区别下列各组化合物：

1．对亚硝基-二甲苯胺反应；试剂：0.1％对亚硝基-二甲苯胺吡啶溶液；结果B溶液呈紫或兰或绿色，A呈阴性。

2．Molish反应；试剂：5％α-萘酚／EtOH、浓硫酸；结果A在两液面间生成紫红色环，B呈阴性。

3．中性醋酸铅反应；试剂：1％中性醋酸铅溶液；结果A产生沉淀，B无沉淀。 4．Borntr?ger反应；试剂：1％氢氧化钠溶液；结果B溶液红色，A呈阴性。 四、分析题

（一）提取分离题 1．

（1） 混合物

乙醚溶解 乙醚液 5%Na2HCO3液提取

碱水层 乙醚层 酸化 5%Na2CO3液提取

化合物 C

碱水层 乙醚层 酸化 回收溶剂

化合物 A 化合物B

（2）

混合物

乙醚溶解 乙醚液

5%Na2CO 3萃取

碱水液 乙醚液 酸化 回收溶剂 化合物B 化合物 A

(3) 混合物 H2O溶解

水溶液 残渣

回收溶剂 （化合物 B） 化合物A

（4） 混合物

乙醚溶解 乙醚液 磷酸氢钙柱层析 石油醚-乙酸乙酯洗脱

B A （Rf值B>A）

2．①A ②B ③D ④C。

3．流出先后顺序为：B、A、D、 C。 （二）波谱综合解析题

1．由化合物颜色、显色反应确定该化合物为蒽醌类化合物。根据其Molish反应阴性和分子式可知其为游离蒽醌类化合物。

UV：第Ⅴ峰440nm，可知有2个α-OH；第Ⅲ峰的logε值为4.18，示有β-OH。 IR：根据游离羰基（1678cm-1）及缔合羰基（1625cm-1）频率差为53，可推知其可能存在1,8-二OH。

1H-NMR：δ12.06、11.82 11.20 处的3个质子峰加DO后消失，说明为3个酚羟基2

质子，与上述推断的2个α-OH、1个β-OH相吻合。7.17(1H,d,J=2.0Hz)、 6.27(1H,d,J=2.0Hz)为一侧芳环上的间位偶合质子，其中前者处于低场，应为α-H，后者为β-H；同时证明β-OH碳与二者互为邻位。7.30（1H,br,w1/2=4Hz）、6.98(1H,br,w1/2=4Hz) , 为另一侧芳环的2个质子，由二者为宽峰、w1/2=4Hz ，可知二者为间位偶合，同时与2.41(3H,br,w1/2=2.1Hz)的甲基峰产生烯丙偶合，证明二者互与此甲基处于邻位碳上。

综上，该化合物应为大黄素，化学结构如下：

OHOOH

HOOCH3

2．由化合物颜色、显色反应确定该化合物为蒽醌类化合物。由分子式确定为游离蒽醌。 UV：第Ⅴ峰432nm，可知有2个α-OH；第Ⅲ峰的logε值为4.01，示无β-OH。 IR：根据游离羰基（1675cm-1）及缔合羰基（1621cm-1）频率差为54，可推知其可能存在1,8-二OH。

1H-NMR：。7.75 (1H，d， J = 8.5Hz )、 7.51 (1H ,m )、7.23（1H，d，J=8.5Hz）分别为左侧芳环C-5、C-6、C-7上质子，C-5质子处于低场；7.30（1H，br,s，w1/2=4Hz）、6.98(1H,br,s，w1/2=4Hz ) 为另一侧芳环的2个质子，由二者为宽峰、w1/2=4Hz ，可知二者为间位偶合，同时与2.41(3H，br,s，w1/2=2.1Hz) 的甲基峰产生烯丙偶合，证明二者互与此甲基处于邻位碳上。

综上，该化合物应为大黄酚，化学结构如下： OOHOH CH3 O

MS裂解峰解析如下： + + +．．．OOHOOHOHOHOH OH _CO_ CO

CHCH3CH33 O

m/z 254 226 198

五、问答题

1．蒽醌类化合物主要存在于蓼科、豆科的决明属、百合科的芦荟属、茜草科、鼠李科等植物中，代表性中药如大黄、何首乌、虎杖、番泻叶、决明子等。

2．蒽醌类化合物的酸性大小与取代基的类型、数量和位置有关。酸性大小的规律是： 含-COOH＞含二个或二个以上β-OH＞含一个β-OH＞含二个或二个以上α-OH＞含一个α-OH。

3． （1） 性状 醌类化合物母核上随着酚羟基等助色团的引入而呈一定的颜色。取代的助色团越多，颜色越深，有黄、橙、棕红色以至紫红色等。

（2）升华性及挥发性 游离的醌类化合物一般具有升华性。小分子的苯醌类及萘醌类还具有挥发性，能随水蒸气蒸馏，利用此性质可对其进行分离和纯化。

4．蒽醌氧苷表现为一般苷类的溶解性，易溶于甲醇、乙醇中，在热水中也可溶解，但在冷水中溶解度较小，几乎不溶于苯、乙醚、氯仿等极性较小的有机溶剂中。蒽醌碳苷在水中的溶解度很小，亦难溶于有机溶剂，但易溶于吡啶中。番泻苷类不溶于亲脂性有机溶剂，难溶于亲水性有机溶剂，但在含水30％的亲水性有机溶剂中溶解度最大，可溶于水和碱水中。

5．药材饮片滴加稀碱液，出现红色，说明可能含有蒽醌类成分。

6．新鲜大黄除含有蒽醌类成分外，尚含蒽酚、蒽酮类成分。贮存2~3年后的大黄，蒽酚、蒽酮类成分逐渐氧化成蒽醌，故其中几乎不含蒽酚、蒽酮类成分，而仅含蒽醌类成分。

7．醋酐—硼酸乙酐乙酰化试剂能与羟基蒽醌中α-OH形成硼酸酯，保护α-OH，使之不参与乙酰化反应，仅使β-OH乙酰化。