天然产物化学复习思考题.docx
第一章绪论：
1、什么是夭然产物？什么是天然产物化学？天然产物化学研究的内容主要是什么?试论研究天然产物化学的研究冃的和意义。
答：（1）在化学学科内，天然产物专指由动物、植物、海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代谢产物及牛■物体内源性牛理活性化合物。
天然产物化学以各类牛:物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究天然产物中有效成分的提取、分离、结构、功能、生物合成、生物转化、化学合成与修饰及综合利用等内容的一门科学。
主要侧重研究次生代谢产物（主要是有效成分）的提取、分离、化学结构、性质、生物活性、生物合成及开发利用等。
天然产物化学研究的目的：从中获得医治严重危害人类健康疾病的防治药物、医用及农用抗菌素，开发高效低毒农约以及植物生长激素和其他具有经济价值的物质。
研究天然产物化学的意义：冇助于从分了层面认识、开发利用和保护天然产物，通过化学合成、组织培养（细胞培养）、基因工程合成、微生物发酵等多种途径定向获得人最目标物，保障人类的健康，满足环境保护与持续发展的需要。
2、天然产物的有效成分：从药理学和生物学角度看指具有生物活性的物质，这种物质在化学上能用分子式或结构式表示，并且具有一定的物理常数。
3、天然产物的无效成分：天然产物中无生物活性的成分。冇效成分和无效成分的划分是相对的。
4、天然产物化学按化学结构分类有哪些类型？其各白的结构特点是什么？请举出各H的代表化合物1-2个。
答：（1）糖类和苜类。
结构特点：糖类：又称碳水化合物，是多轻基醛或酗的碳水化合物，一般为五元环状或六元环状。廿类又称配糊体，是糖或糖的衍生物如氨基酸，糖醛酸等与另一类非糊物质通过糖的端基C原子连接而成的化合物
实例：灵芝多糖
（2）醍类
结构特点：含两个双键的六元环状二酣结构包括苯覘、蔡呢、菲龊、恿呢实例：蔥酿如人黄酸（天然色素、抗菌）。
（3）黄酮类
结构特点：具冇酚疑棊的苯环通过中央三碳原了相互连接而成的一系列化合物实例：懈皮素、葛根素
（4）苯丙素类
结构特点：含一-个或儿个C3-C6单位的天然成分
实例：香豆素、木脂素
（5）祜类与挥发油
结构特点：A.话类:由甲戊二拜酸衍生而成的化合物，分子式符合（C5H8）n
B.挥发汕（精汕）：是一类具有挥发性的汕状液体的总称。
实例：青蒿素
（6）辎体及其昔类
结构特点：结构中含冇环戊烷骈多氢菲的辎核
实例：地高辛、地奥心血康
（7）生物碱
结构特点：分子结构中含N原子的一类有机化合物。
实例：利血平
5、什么是天然色素？试析其优缺点。脂溶性色素和水溶性色素分别冇哪些？
答：天然色素是从植物、动物或微生物组织屮提取的色素。
天然色索的优点：
（1）、多数无毒、无副作用，对人体的安全性较高
（2）、有的天然色素本身就是一种维生素（如核黄素）或具有维生素的活性（如B?胡萝卜素）
（3）、有些天然色素具有一定的药理作用（如叶绿素铜钠能治疗肝炎胃炎等。）
（4）、天然色索着色的色调较曰然，更接近天然物质的颜色
（5）、与环境生态相容性好，牛:物可降解
天然色素的缺点：
（1）、不易溶解，R着色不均匀，着色力较差、坚牢度差
（2）、天然色素的色彩很不稳定（易受金属离子，水质，PH,氧化，光照，温度，湿度等的影响，某些天然食用色素其至会与食品原料反应而变色。）
（3）、使用时局限性大（在加工及流通过程中变色或褪色，有吋受天然产物中共存成分的
影
响存在显味，很容易受食品或水中金属离子的影响，成分复朵使用不当易产生沉淀浑浊。）（4）、难于调色（不同色素的相溶性差，同种颜色不同來源的产品差异较大。
（5）、成本较高
A脂溶性色索：脂溶性色索多为四帖类衍牛物，常见的脂溶性植物色索有叶绿索、叶黄素、胡萝卜素、番红花素和辣椒红素等。
B水溶性色素：主要为花色昔类，常见的有锦葵色素、矢年菊色素、飞燕草色素、与药色素、牵牛花色素和天竺葵色素等。
6、根据出汕率和汕脂的组成和性质，天然汕脂可分为哪三种？
答：非干性油（碘值100以下,油酸）、半干性汕（碘值100-130,亚油酸）、干性汕（碘值大于130,亚麻酸）。
7、天然油脂是指从动植物中直接提取的油脂。
8、脂中脂肪酸按组成nJ分为哪三种脂肪酸？其分别的代表化合物冇哪些？
答：天然汕脂肪酸可分为三人类即饱和脂肪酸（中链甘汕三酸酯，椰子汕），单不饱和脂肪酸（汕酸，芥子酸。神经酸）和多不饱和脂肪酸（亚汕酸，亚麻酸，EPAQHA）。
9、中链甘油三酸酯、油酸、芥子酸、神经酸、亚油酸、a _亚麻酸、3_3脂肪酸分别属于哪一种脂肪酸？其主要作用是什么？试举例说出这些脂肪酸含量鮫高的油脂。常见的天然油料冇哪些？哪些油料能制取生物柴油？
答：（1）饱和脂肪酸：中链甘汕三酸酯，一般可食用或作为汕炸汕
（2）单不饱和脂肪酸：汕酸（可降低血液总胆固醇和有害胆固醇）、芥子酸（对心脏有
害）、神经酸（是大脑神经纤维和神经细胞的核心天然成分。）
（3）多不饱和脂肪酸：亚油酸、a ■亚麻酸、脂肪酸，多不饱和脂肪酸在降低总胆固醇和冇害朋固醇LDL的同时，也会降低冇益胆固醇HDL
常见的天然汕料有：汕橄榄、文冠果（可制取生物柴汕）、月见草（含稀侑的Y ■亚麻酸）、油棕（效率最高）
香料：能被嗅感嗅出香味或味感站出香味的物质，用以调制香楮的原料（天然：植物性，动物性；人造;单离，合成）香精：调和香料。
10、根据产品的形状和制法，通常天然香料的商品形式主要冇哪些？它们的定义分别是什么？精汕的主要成分包括哪四类化合物？
答：⑴ 主要有:精油、净汕、浸膏、酊剂、香脂和香树脂;
①采用水蒸气蒸溜、压榨和吸附等物理方法提取芳香植物中具有特征性香气的油状物统称精油。
②川挥发性溶剂浸提植物再挥去溶剂后的膏状物称浸膏。
③采用脂类非挥发性溶剂吸收法制取的产品称为香脂。
④浸膏或香脂用高纯度乙醇溶解，滤去植物蜡等杂质，再经蒸係去乙醇后所得的浓缩产品称净油O
⑤采用一定浓度的乙醇在室温下浸提天然香料，经澄清过滤后所得制品称酊剂。
(2)精油的主要成分为小分了祜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮含硫化
合物。
11、什么是一次代谢和二次代谢？天然产物化学主要研究对象是什么？二次代谢产物的牛物介成途径主要冇哪儿类？
答：(1)维持植物生命活动的代谢过程叫一次代谢；以一次代谢产物为原料，经不同途径进
一步代谢的过程叫二次代谢；
然产物化学主要研究对象是二次代谢产物；
①0-多酮途径乙酸途径
②甲疑戊酸途径甲戊二疑酸途径甲瓦龙酸途径
③桂皮酸途径莽草酸途径
④氨慕酸途径
⑤混合途径
12、透析法是利用小分子物质在溶液屮可通过半透膜，而人分子物质不能通过半透膜的性质
而达到分离的方法，常用于纯化皂昔、蛋口质多肽和多糖等化合物。
13、常用溶剂的亲水性或亲脂性的强弱顺序如何排列？哪些与水混溶？哪些与水不混溶？答：(1)含盐水〉水(H2O)＞甲醇(MeOH)＞乙醇(EtOH)＞丙酮(Me2CO) ＞正丁醇(n-BuOH) ＞乙酸乙酯(EtOAc)＞乙瞇(Et2O)＞氯仿(CHCI3 ) ＞苯(C6H6)＞四氯化碳(CC14)＞环己烷〉石油醛(2)含盐水、甲醇、乙醇与水混溶；丙酮、正丁醇、乙酸乙酯、乙醸(、氯仿(、苯、四氯化碳、坏己烷、石汕瞇与水不混溶。
14、各种洗脱剂的能力顺序：石汕讎v四氯化碳v氯仿v乙讎v乙酸乙酯v毗噪v丙酮v正丙醇v 甲醇v水
15、溶剂提取的方法有哪些？他们都适合哪吐溶剂的提収？
答：浸渍法水或稀醇
渗漉法稀乙醇或水
煎煮法水
回流提取法冇机溶剂
连续回流提取法有机溶剂
16、聚酰胺吸附属于氢键吸附，极性物质与非极性物质均对适用但特别适合分离酚类，醍类, 黄酮类化合物。各溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强町大致排列成下列顺序：水，卬醇, 丙酮，氢氧化钠水溶液，甲酰胺，二甲基甲酰胺，尿素水溶液。
17、聚酰胺吸附力与哪些因素有关？
答：通常在含水溶剂中大致有下列规律：
（1）形成氢键的基团数冃越多，则吸附能力越强；
（2）成键位置对吸附力也冇影响。易形成分了内键者，其在聚酰胺上的吸附相应减弱；
（3）分子中芳香化程度高者，则吸附性增强；反之，减弱。
18、天然产物化学成分的结构鉴定主要有哪四大谱？分别可提供哪些主要的结构信息？
答：紫外光谱：共轨双键、a, B-不饱和按基以及芳香化合物结构的信息；
红外光谱：特征官能团的信息；
核磁共振：分了中H的类型、数冃及相邻原了或原了团的信息；
质谱：可用于确定分子最、求算分子式及其它结构信息。
第三章糖和井：
19、什么是昔？什么是昔元？根据昔键原子的不同百可分为哪些类？各有什么性质？例举出各类代表化合物1?2个。
答:廿是由糖或其衍生物通过糖的端基碳原子上帑基与非糖物质的活泼蛍脱水形成的一?类化合物；非糖部分称为井元；根据卄键原子不同可分为：氧井：红景天井、氮井：鸟卄、硫卄: 萝卜甘、碳甘：芦荟昔。
20、何谓原生昔、次生昔？
答:原存在于植物体内的莒称为原生莒，水解后失去一部分糖的称为次生莒。
21、廿键降解的方法有哪些？酶催化水解和氧化开裂法的特点分别是什么?
答：酸水解、碱水解、酶水解（可得保持井元结构不变的真正井元）、氧化开裂（可得到完整的甘元——次级甘元）乙酰解（采用乙酸肝与不同酸的混合液水解部分昔键保留一部分昔键）。
22、酸催化水解的难易规律是什么？
答：廿类酸水解的难易有以下规律：
①按井原子的不同：N卅＞0卅〉S卅＞C-井
②咲喃糖苻＞毗喃糖昔
③酮糖百＞醛糖琶
④毗喃糖苜中：五碳糖苜〉卬基五碳糖苜＞六碳糖苗〉七碳糖苗〉糖醛酸苜
⑤2,3-二去氧糖＞2■去氧糖＞3■去氧旃＞拜基糖＞2-氨基糊
⑥芳香族井＞脂肪族井
22、植物体内昔常与其对应的水解酶共存，所以捉取原生昔吋，必须设法抑制或破坏酶的活性。杀酣保昔的常用方法有哪些？
答：破坏或抑制植物体内酶的方法：
①采集新鲜材料——迅速加热干燥——冷冻保存
②加入一-定量的碳酸钙
③用甲醇、乙醇或沸水捉取，避免与酸或碱接触
23、苛类结构研究的一般程序及主要方法是什么？
答：1测定物理常数（熔点。旋光度等）
2元素分析，测定分子量。推出分子式
3酸水解得到的单糖和井元
4色谱发确定单糖的种类及数量
5酸解法，NMR法，旋光法确定昔键构型
6全卬基化甲醇解法确定糖■糖，糖■莒元连接位置
7缓和酸水解、酶水解及质谱法确定糊?糖连接顺序
8化学法及光谱确定井元结构
笫五章黄酮化合物：
24、黄酮类化合物定义是什么？从结构上分类的依据是什么？主要有哪些类。各类的代表化合物冇哪些？
答：黄酮类化合物泛指二个芳香环（A环和B环）通过三个碳链相互连接而成的一系列化合物的总称，即貝-有C6-C3-C6母核结构的—?类化合物的总称。
结构上分类的依据是（1）?中央三碳链的氧化程度;（2.）B?环联接位置（2 ■位或3?位）；（3）.
三碳链是否构成环状等特点
黄酮和黄酮醇类：芦丁
二氢黄酮类和二氢黄酮醇类：甘草素
异黄酮和二氢异黄酗：大豆素
查耳酮类和二氢查耳酮类：红花昔
双黄酮类：银杏素
橙酮类：硫碱菊素
花色素类和黄烷醇类：花青素
25、黄酮类化合物的生物活性冇哪些？
答：对心血管系统的作用；肝保护作用；抗炎作用；雌性激素样作用；抗菌及抗病毒作用；泻下作用；解痉作用；抗自山基作用；镇痛作用；对消化性溃疡有保护作用；抗肿瘤、抗病毒方面的活性；止咳、平喘、祛痰等其他方而的活性。
26、黄酮化合物的颜色、溶解性、酸性的规律是怎样的？
答：（1）、颜色：与交叉共辄体系及助色团类型、数目、取代位置冇关花色昔及其苜元的颜色随pH不同而改变：
-?般显红色（pH 7）、紫色（pH8.5）、蓝色（pH 8.5）等颜色；助色团数目越多，颜色越深; 7■位，4, ■位引入助色团使颜色加深，引入其他位置则影响较小。
（2）、溶解性规律：三糖昔 > 双糖廿 > 单糖廿 >廿元
3-0-糖井>7-0-糖井
花色素 >非平面性分子〉平面性分子
（3）、酸性：7, 4' ?二0H>7?或4' -0H>一般酚0H >5-0H :
27、黄酮类化合物提取分离方法有哪些？重点掌握碱提酸沉法（实例）、pH梯度萃取法等。答：⑴碱捉収酸沉淀法；⑵活性炭吸附法；⑶pH梯度萃収法；⑷硅胶柱色谱；⑸离子交换
法；⑹聚酰胺柱色谱等
28、黄酮化合物在UV甲醉光谱屮特征等。
答：在MeOH中UV光谱：两个主要谱带：（1）黄酮、黄酮醇、黄酮醇-3-0R等黄酮类化合物分子屮存在桂皮酰基和苯甲酰基交叉共轨体系；（2）查耳酮和橙酮类等黄酮类化合物共同
特征：带I很强，为主峰，带II较弱，为次强峰。
29、黄酮类化合物在工业上用作染料和抗氧化剂，1作甜味剂（tt草酮）2天然抗氧化剂（洋
槐黄素）3保健食品（橙皮廿）4化妆品中护肤霜，染发剂，抗氧化剂5天然色素（红花黄色素）
30、黄酮类化合物因存在共辘系和助色基团-0CH3而显色，多数为淡黄色，7, 4'位上助色的供电使颜色作用较显著二氢衍生物存在共純体系故而无色但可通过电了转移重排，共辘链延长而显色，且随PH值改变而改变
第八章酿类化合物：
醞类化合物定义是什么？从结构上分主要冇哪四类。其中恿醞类又分为几种？各类的代表化合物有哪些？
答：醜类化合物是分子中具有不饱和环二酮结构的一类天然色素有机化合物：
醞类化介物分为：苯醞类（辅酶Q10）、荼酿类（紫草索）、菲醍类（丹参酿）、恵醞类（芦荟廿）；
恵醍类：恵醍衍生物、恵酚衍牛:物、二恵酮类衍生物。
耗基蔥酿类化合物酸性强弱的顺序是怎样的？掌握PH梯度萃取法并能设计分离流程。含COOH 者>含2个以上［3?OH者〉含一个［3 -OH者〉含2个以上a?OH者〉含一个a -OH者酸性
强弱与分子中是否存在竣基以及酚轻基的数目和位置等冇很大关系。
答:①蔥醍和蔡醍苯环上的P-OH> a-OH ；
②酚疑基数目增多则酸性增强；
醍类化合物的呈色反应有哪些？掌握其规律和应用。
答：（1）、Feigl反应；（2）、无色亚甲蓝显色试验；（3）、与活性次甲基试剂反应；（4）、碱液呈色反应；（5）、与金属离子反应。（6）对亚硝基二甲基苯胺反应
轻基恿醍类化合物在红外中，会根据炭慕峰的数FI和位置判断a -酚胫基的数冃及位置。
答：疑棊恵醞类化合物的红外区域冇：
vC=O 1675 - 1653 cm-1 （拨基的伸缩振动）
v-OH 3600?3130 cm-1 （疑基的伸缩振动）
v芳环1600- 1480 cm-1 （苯核的骨架振动）
根据拨基峰判断a ■酚耗基的数目及位置：
1、无a-酚轻基，1675cm-l（正常峰）
2、a位冇一个酚起基，出现两个碳基峰，
一个正常峰，1675-1647cm-1,
一个缔合峰，1637?1621cnvl,差值24?38cm?l
第九章香豆素和木脂素
1、香豆素的基木母核是什么？根据其取代基及连接方式不同，可分为几类？各自代表化合物有哪些？
答：基本母核：苯骈毗喃酮；可分为四类：简单香豆素（七叶昔）；吠喃香豆素（佛手芹内酯）；毗喃香豆素（花椒内酯）；片香豆素类（芹茶叶素）双香豆素类（紫苜宿酚）其他香豆素（黄曲霉索）
香豆素的生物活性有哪些？香豆素的呈色反应有哪些？
答：（1）、香豆索的生物活性有：肝壽性；抗菌作用；平滑肌松弛和扩张冠状动脉的作用；
抗凝血作用；止血作用；光敏作用；抑制癌细胞生长；毒鱼和杀虫作用；
（2）、香豆素的呈色反应冇：异疑叼酸铁反应；三氯化铁反应；Gibb' s反应；Emerson 反应。
3、木脂素和新木脂素的定义。组成木脂素的单体有哪四种？木脂素的理化性质有什么？答：木脂索是一类由苯内索双分子聚合而成的天然成分。由C6-C3单元侧链中B碳连接生成的木脂体成为木脂素，而非B?B碳连接的木脂体称为新木脂素。
组成木脂素的单体有：桂皮酸；桂皮醇；丙烯苯；烯丙苯。
理化性质：形态：多呈无色晶形，新木脂素不易结晶
溶解性：游离——亲脂性，难溶水，溶乙讎、氯仿等具酚疑基的木脂素可溶于
碱水液中；成苜——水溶性增大
具有内酯结构的木脂素类在碱性水溶液屮加热开环溶解
挥发性：多数不挥发，少数有升华性质，如二氢愈创木脂酸
旋光性：木脂素常冇多个手性碳原了或手性中心，大多具冇光学活性，遇酸碱易
异构化
为什么可用碱溶酸沉法提取分离香豆素成分？分析说明提取分离是应注意什么问题？
答：香豆索具冇内酯或酚轻基，可溶于热碱中，生成顺邻轻基桂皮酸盐，加酸后乂重新环介成内酯而析出;在提取分离是须注意所加碱液的浓度不宜太浓，加热时间不宜过长，温度不立过高，以免破坏内酯环。碱溶酸沉法不适合遇酸、碱不稳定的香豆素类化合物的提取。
香豆索：具有苯并?a■毗喃酮母核的一类犬然有计划化合物的总成，在结构上可以看成是顺
邻疑基桂皮酸失水而成的内酯简述
简述显轻亏酸铁反应的原理，现彖及用途
答：原理：内酯结构在碱性条件下开环，与盐酸轻胺牛?成界疑哇酸，再在酸性条件下与三价铁离子生成红色化合物。含有竣基的化合物与盐酸疑胺直接反应生成升疑哇酸，再在酸性条件下与三价铁离了生成红色化合物。酯类化合物在碱性条件下水解，得到竣酸盐，与盐酸疑胺生成异耗哇酸，再在酸性条件下与在三价铁离子生成红色化合物。
现象:红色。用途：可用丁?竣酸、酯、内酯和香豆素类成分的检识和含量测定。尤其多用于香豆素类成分的预试和检识。
卄类乂称配糖体，是糖或糖的衍牛物与一类非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。木酯素是一类由两分子苯丙素衍牛物（即C6-C3单体）聚合而成的天然有机化合物。
糖的种类和比例的测定：将讦用稀硫酸水解，水解液滤去难溶的甘元滤液再川氢氧化倾屮和滤除生成的硫酸饮沉淀，滤液适当浓缩后供纸色谱或薄层色谱点样用，单糖分离鉴定的具体方法如下，1纸色谱分离，2薄层色谱法3, HPLC法4色-质联用法
连接位置的测定：一般的方法是将廿进行全甲基化，用百分之6?9盐酸的甲醉溶液进行甲醉解，可得到未完全甲储化的各种单糖，甲瞇化单糖甲芹的测定用TLC法或GLC法，测定时与标准品进行对照，糖的连接顺序的测定：一般可采用缓和酸水解法，酚水解法或乙酰解法, 使部分廿裂解产生单糖，再通过薄层色谱法等对产物进行鉴定，经分析比较从而确定糖与糖之间的连接顺序，井键构型的测定：主要有酶水解法，核磁共振法。