天然药物化学成分波谱解析

目录
总论
1 紫外光谱
1.1 紫外光谱的基础知识
1.1.1 电磁辐射的性质与分类
1.1.2 紫外光与紫外光谱
1.1.2.1 紫外光
1.1.2.2 紫外光谱
1.1.2.3 电子跃迁的类型
1.1.2.4 紫外光谱的特征
1.1.3 影响紫外光谱的〓的主要因素
1.1.3.1 电子跃迁类型对〓的影响
1.1.3.2 发色团和助色团对λ〓的影响
1.1.3.3 共轭效应对λ〓的影响
1.1.3.4 溶剂和介质对λ〓的影响
1.1.3.5 立体效应对λ〓的影响
1.1.4 影响紫外光谱的ε〓的主要因素
1.1.5 吸收带
1.2 天然药物化学成分的紫外光谱
1.2.1 共轭二烯、三烯和四烯的λ〓计算方法
1.2.2 共轭多烯的λ〓计算方法(Fieser－Kuhns规则)
1.2.3 α,β不饱和羰基化合物的λ〓计算方法
1.2.4 苯的多取代衍生物的K带的λ〓计算方法
1.2.5 苯取代物的紫外光谱
1.2.5.1 苯的紫外光谱
1.2.5.2 苯取代物的紫外光谱
1.2.5.3 稠环芳烃
1.2.5.4 芳香族杂环化合物
1.3 紫外光谱在天然药物化学成分研究中的应用
1.3.1 天然药物化学成分骨架的推定
1.3.1.1 确定天然药物化学成分是否具有与某一已知物相同的共轭体系
1.3.1.2 确定未知天然药物化学成分的结构骨架
1.3.2 构型和构象的确定
1.3.3 互变异构体的测定
1.3.4 分子量的测定
1.3.5 紫外光谱的几个经验规律
1.3.6 紫外光谱解析的一般步骤
习题
2 红外光谱
2.1 红外光谱的基础知识
2.1.1 概述
2.1.2 红外光谱法的基础知识
2.1.2.1 分子的振动能级
2.1.2.2 红外光谱产生的条件
2.1.2.3 影响峰位与峰强的因素
2.2 典型有机化合物的红外光谱特征
2.2.1 烷烃类化合物的红外光谱特征
2.2.2 烯烃类化合物的红外光谱特征
2.2.3 炔烃类化合物的红外光谱特征
2.2.4 芳香族化合物的红外光谱特征
2.2.5 醇类和酚类化合物的红外光谱特征
2.2.6 醚类化合物的红外光谱特征
2.2.7 羰基化合物的红外光谱特征
2.2.7.1 醛类化合物的红外光谱特征
2.2.7.2 酮类化合物的红外光谱特征
2.2.7.3 羧酸类化合物的红外光谱特征
2.2.7.4 酯类化合物的红外光谱特征
2.2.7.5 酰卤类化合物的红外光谱特征
2.2.7.6 酰胺类化合物的红外光谱特征
2.2.8 胺类化合物的红外光谱特征
2.2.9 硝基类化合物的红外光谱特征
2.3 红外光谱在天然有机化合物结构解析中的应用
2.3.1 红外吸收光谱中的八个重要区段
2.3.2 红外光谱在有机化合物结构推测中的应用
2.3.3 红外光谱解析实例
习题
3 核磁共振
3.1 核磁共振的基础知识
3.1.1 核的自旋
3.1.2 核的进动
3.1.3 核的共振
3.1.4 饱和与弛豫
3.1.5 核磁共振波谱仪和实验技术
3.1.5.1 连续波核磁共振波谱仪
3.1.5.2 傅里叶变换核磁共振波谱仪
3.1.5.3 样品准备和测定
3.1.5.4 氘代试剂的性质及在NMR谱中的残余峰
3.1.5.5 内标的选择
3.2 核磁共振氢谱
3.2.1 化学位移及其产生原理
3.2.2 化学位移的影响因素
3.2.2.1 取代基的诱导效应
3.2.2.2 共轭效应
3.2.2.3 各向异性效应
3.2.2.4 范德华效应
3.2.2.5 氢键效应
3.2.2.6 溶剂效应
3.2.3 各类质子的化学位移
3.2.3.1 各类化合物的一般化学位移范围
3.2.3.2 甲基、亚甲基及次甲基的化学位移
3.2.3.3 烯烃的化学位移
3.2.3.4 苯环上氢的化学位移
3.2.3.5 炔氢的化学位移
3.2.3.6 活泼氢的化学位移
3.2.4 自旋偶合
3.2.4.1 自旋偶合与自旋裂分
3.2.4.2 偶合机制
3.2.4.3 化学等价和磁等价
3.2.4.4 相邻干扰核的自旋组合及对吸收峰分裂的影响
3.2.4.5 偶合常数
3.2.5 核磁共振图谱的类型
3.2.5.1 构成一级谱的条件与规律
3.2.5.2 高级谱的构成条件及其规律
3.2.6 氢核磁共振波谱解析的辅助方法
3.2.7 1H－NMR图谱解析
3.2.8 1H－NMR解析实例
3.2.9 核磁共振氢谱在其他方面的应用
3.2.9.1 相对含量测定法
3.2.9.2 相对分子质量的测定
3.2.9.3 分子内各基团质子数的测定
3.2.9.4 固体核磁共振
3.2.9.5 手性化合物对映体的测定
3.3 核磁共振碳谱
3.3.1 碳谱的特点
3.3.2 常见的13C核磁共振图谱
3.3.2.1 质子噪声去偶谱
3.3.2.2 偏共振去偶谱
3.3.2.3 反转门控去偶谱
3.3.2.4 DEPT谱
3.3.3 13C的化学位移
3.3.3.1 影响13C的化学位移的结构因素
3.3.3.2 影响13C化学位移的外部因素
3.3.3.3 各类碳核的化学位移
3.3.4 碳谱解析的一般步骤
3.3.5 二维核磁共振谱
3.3.6 谱图解析实例
习题
4 质谱
4.1 有机质谱仪的工作原理及性能指标
4.1.1 质谱的基本原理
4.1.2 离子化的方法
4.1.2.1 电子电离源
4.1.2.2 化学电离源
4.1.2.3 场致电离源
4.1.2.4 场解析电离源
4.1.2.5 快原子轰击源
4.1.2.6 电喷雾源
4.1.2.7 大气压化学电离源
4.1.2.8 激光解吸源
4.1.3 分析器
4.1.3.1 磁分析器
4.1.3.2 飞行时间分析器
4.1.3.3 四极滤质分析器
4.1.3.4 离子阱质量分析器
4.1.3.5 离子回旋共振分析器
4.1.4 质谱仪的主要性能指标
4.1.4.1 质量测定范围
4.1.4.2 灵敏度
4.1.4.3 准确度
4.1.4.4 分辨率
4.1.5 质谱图
4.2 质谱中各种离子和离子峰
4.2.1 分子离子
4.2.2 同位素离子
4.2.3 碎片离子
4.2.4 重排离子
4.2.5 亚稳离子峰
4.2.6 准分子离子
4.3 质谱中裂解反应机制及裂解规律
4.3.1 质谱裂解的几个基本概念
4.3.1.1 离子的表示方法和正电荷位置
4.3.1.2 化学键断裂方式
4.3.2 裂解反应机制
4.3.2.1 简单开裂
4.3.2.2 重排开裂
4.3.2.3 裂解反应规律和影响裂解反应方向的因素
4.4 重要有机化合物的断裂规律
4.4.1 脂肪族化合物
4.4.1.1 饱和烃
4.4.1.2 烯烃和炔烃
4.4.1.3 芳烃
4.4.1.4 卤代烃
4.4.2 醇、酚、醚
4.4.2.1 醇类
4.4.2.2 酚
4.4.2.3 醚
4.4.3 羰基化合物
4.4.3.1 醛和酮
4.4.3.2 羧酸及其衍生物
4.4.4 含氮化合物
4.5 质谱的解析
4.5.1 分子量的确定
4.5.1.1 分子离子峰的判断
4.5.1.2 提高分子离子峰相对丰度的方法
4.5.2 分子式的确定
4.5.2.1 同位素丰度法
4.5.2.2 高分辨质谱法
4.5.3 质谱的解析程序
4.5.3.1 解析分子离子区
4.5.3.2 解析碎片离子
习题
5 波谱综合解析
5.1 波谱综合解析步骤
5.1.1 测试样品的纯度
5.1.2 分子量或分子式的确定
5.1.2.1 经典的分子量测定方法
5.1.2.2 元素分析法
5.1.2.3 获得分子式
5.1.2.4 13C－NMR和1H－NMR结合IR、MS确定分子式
5.1.3 计算不饱和度
5.1.4 结构式的确定
5.1.4.1 官能团和结构单元确定
5.1.4.2 结构单元的相应关系
5.1.4.3 谱图中没有检出的剩余结构单元的确定
5.1.4.4 提出可能的结构式
5.1.4.5 用全部光谱材料核对推定的结构式并对结构式进行指认
5.1.5 标准图谱对照来确定已知化合物化学结构
5.2 各种谱图在综合光谱解析中的作用
5.2.1 紫外吸收光谱
5.2.2 红外吸收光谱
5.2.3 核磁共振氢谱
5.2.4 核磁共振碳谱
5.2.5 质谱
5.2.6 波谱综合解析
5.3 谱图综合解析实例
习题
各论
6 苯丙素类化合物波谱解析
6.1 香豆素的结构鉴定
6.1.1 紫外光谱
6.1.2 红外光谱
6.1.3 核磁共振谱
6.1.3.1 核磁共振氢谱
6.1.3.2 核磁共振碳谱
6.1.4 质谱
6.1.5 结构鉴定实例
6.2 木脂素类化合物的结构鉴定
6.2.1 紫外光谱
6.2.2 红外光谱
6.2.3 核磁共振光谱
6.2.3.1 核磁共振氢谱
6.2.3.2 核磁共振碳谱
6.2.4 质谱
6.2.5 结构鉴定实例
习题
7 醌类化合物波谱解析
7.1 概述
7.1.1 具有显著生理活性或结构新颖的醌类化合物
7.1.1.1 苯醌类化合物
7.1.1.2 萘醌类化合物
7.1.1.3 菲醌类化合物
7.1.1.4 蒽醌类化合物
7.2 醌类化合物的结构鉴定
7.2.1 醌类化合物的鉴别反应
7.2.2 醌类化合物结构鉴定中常用的化学方法
7.2.3 醌类化合物的波谱学特征
7.2.3.1 醌类化合物的紫外光谱特征
7.2.3.2 醌类化合物的红外光谱特征
7.2.3.3 醌类化合物的质谱特征
7.2.3.4 醌类化合物的核磁共振特征
7.3 醌类化合物结构解析实例
习题
8 黄酮类化合物波谱解析
8.1 紫外及可见光谱
8.1.1 不同类型黄酮类化合物的紫外光谱特征
8.1.2 加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义
8.2 红外光谱
8.3 核磁共振氢谱
8.3.1 A环质子
8.3.1.1 5,7－二羟基黄酮类化合物
8.3.1.2 7－羟基黄酮类化合物
8.3.2 B环质子
8.3.2.1 4.－氧取代黄酮类化合物
8.3.2.2 3′,4′－二氧取代黄酮类化合物
8.3.2.3 3′,4’,5′－三氧取代黄酮类化合物
8.3.3 C环质子
8.3.3.1 黄酮类
8.3.3.2 异黄酮类
8.3.3.3 二氢黄酮及二氢黄酮醇
8.3.3.4 查尔酮及橙酮类
8.3.4 糖上的质子
8.3.4.1 单糖苷类
8.3.4.2 双糖苷类
8.3.5 甲氧基上的质子
8.3.6 乙酰氧基的质子
8.3.7 三甲基硅醚质子
8.3.8 6－及8－C甲基上的质子
8.4 核磁共振碳谱
8.4.1 取代基位移的影响
8.4.2 5,7.－二羟基黄酮类化合物中C－6及C－8信号的特征
8.5 质谱
8.6 各类黄酮类化合物的波谱特征
8.6.1 黄酮类
8.6.1.1 紫外光谱
8.6.1.2 核磁共振氢谱
8.6.1.3 核磁共振碳谱
8.6.1.4 质谱
8.6.2 黄酮醇类
8.6.2.1 紫外光谱
8.6.2.2 核磁共振氢谱
8.6.2.3 核磁共振碳谱
8.6.2.4 质谱
8.6.3 二氢黄酮类
8.6.3.1 紫外光谱
8.6.3.2 核磁共振氢谱
8.6.3.3 核磁共振碳谱
8.6.3.4 质谱
8.6.4 二氢黄酮醇类
8.6.4.1 紫外光谱
8.6.4.2 核磁共振氢谱
8.6.4.3 核磁共振碳谱
8.6.4.4 质谱
8.6.5 异黄酮类
8.6.5.1 紫外光谱
8.6.5.2 核磁共振氢谱
8.6.5.3 核磁共振碳谱
8.6.5.4 质谱
8.6.6 查尔酮类
8.6.6.1 紫外光谱
8.6.6.2 核磁共振氢谱
8.6.6.3 核磁共振碳谱
8.6.6.4 质谱
8.6.7 噢哢(橙酮)类
8.6.7.1 紫外光谱
8.6.7.2 核磁共振氢谱
8.6.7.3 核磁共振碳谱
8.6.7.4 质谱
8.6.8 二氢查尔酮类
8.6.8.1 紫外光谱
8.6.8.2 核磁共振氢谱
8.6.8.3 核磁共振碳谱
8.6.8.4 质谱
8.6.9 双黄酮类
8.6.9.1 紫外光谱
8.6.9.2 核磁共振氢谱
8.6.9.3 核磁共振碳谱
8.6.9.4 质谱
8.7 研究实例
8.8 黄酮苷类化合物的结构研究
8.8.1 黄酮苷类化合物中糖的鉴定
8.8.2 苷化位置的确定
8.8.3 端基碳的构型
8.8.4 黄酮C－苷的结构测定
习题
9 萜类化合物波谱解析
9.1 萜类化合物的紫外光谱
9.2 萜类化合物的红外光谱
9.3 单萜化合物的波谱解析
9.3.1 单萜类化合物的1H－NMR谱和13C－NMR谱
9.3.2 单萜类化合物的质谱
9.3.2.1 无环单萜的质谱裂解规律
9.3.2.2 单环单萜的质谱裂解规律
9.3.2.3 双环单萜的质谱裂解规律
9.4 倍半萜的波谱解析
9.4.1 紫外和红外光谱
9.4.2 倍半萜类化合物的1H－NMR
9.4.2.1 倍半萜1H－NMR谱解析程序
9.4.2.2 倍半萜类化合物的1H－NMR与立体化学关系
9.4.2.3 邻近基团的屏蔽作用
9.4.2.4 核的0verhauser效应
9.4.3 倍半萜类化合物的13C－NMR
9.4.4 倍半萜类化合物的质谱
9.4.5 倍半萜类化合物结构研究实例
9.5 二萜类化合物的波谱解析
9.5.1 紫外光谱
9.5.2 红外光谱
9.5.3 核磁共振氢谱
9.5.3.1 C－20位未被氧化的对映－贝壳杉烷类二萜化合物
9.5.3.2 C－20位被氧化的对映－贝壳杉烷类二萜化合物
9.5.4 核磁共振碳谱
9.5.5 质谱
9.5.6 紫杉醇及其衍生物Cephalomannine的结构解析
习题
10 三萜及其苷类化合物波谱解析
10.1 概述
10.1.1 分类
10.1.2 基本理化性质
10.2 五环三萜
10.2.1 齐墩果烷型
10.2.2 乌苏烷型
10.2.3 羽扇豆烷型
10.2.4 木栓烷型
10.2.5 羊齿烷型和异羊齿烷型
10.2.6 何帕烷型和异何帕烷型
10.3 四环三萜
10.3.1 达玛烷型
10.3.2 羊毛脂烷型
10.3.3 甘遂烷型
10.3.4 环阿屯烷型
10.3.5 葫芦烷型
10.3.6 楝烷型
10.3.7 原萜烷型
10.4 结构测定
10.4.1 紫外光谱
10.4.2 红外光谱
10.4.3 质谱
10.4.3.1 游离三萜类化合物的质谱
10.4.3.2 三萜皂苷
10.4.4 核磁共振
10.4.4.1 核磁共振氢谱
10.4.4.2 核磁共振碳谱
10.4.4.3 其他核磁共振技术
10.5 结构鉴定实例
习题
11 甾体及其苷类化合物波谱解析
11.1 甾体皂苷的波谱特征
11.1.1 紫外光谱
11.1.2 红外光谱
11.1.2.1 区别C??的两种立体异构体的构型
11.1.2.2 判断C??或C??位的〓=0是否成共轭体系
11.1.2.3 判断C?－OH与A/B环构型的关系
11.1.3 核磁共振氢谱
11.1.4 核磁共振碳谱
11.1.5 质谱
11.2 强心苷类化合物波谱特征
11.2.1 紫外光谱
11.2.2 红外光谱
11.2.3 核磁共振氢谱
11.2.4 核磁共振碳谱
11.2.4.1 强心苷元中C?位羟基常与糖结合形成苷
11.2.4.2 利用核磁数据确定强心苷连接糖的种类及糖的连接顺序
11.2.5 质谱
11.3 甾体及其苷类化合物结构解析实例
习题
12 生物碱类成分的波谱解析
12.1 概述
12.2 紫外光谱
12.2.1 生物碱结构分类与UV光谱的关系
12.2.2 生物碱的UV光谱与pH值的关系
12.3 红外光谱
12.3.1 羰基的吸收峰
12.3.2 胺基的吸收峰
12.3.3 芳杂环的吸收峰
12.3.4 Boh1mann吸收带
12.4 核磁共振光谱
12.4.1 吡咯类生物碱的核磁共振光谱
12.4.2 莨菪烷类生物碱的核磁共振光谱
12.4.3 哌啶类生物碱的核磁共振光谱
12.4.4 喹啉和喹喏酮类生物碱的核磁共振光谱
12.4.5 吖啶酮类生物碱的核磁共振光谱
12.4.6 异喹啉类生物碱的核磁共振光谱
12.4.7 吲哚类生物碱的核磁共振光谱
12.4.8 嘌呤及黄嘌呤类生物碱的核磁共振光谱
12.4.9 萜类生物碱和甾体生物碱的核磁共振光谱
12.4.10 有机胺类生物碱的核磁共振光谱
12.5 质谱
12.5.1 母核不易裂解的生物碱类
12.5.2 以氮原子为中心裂解的生物碱类
12.5.3 主要由RDA裂解产生特征离子的生物碱类
12.5.4 主要由苄基裂解产生特征离子的生物碱
12.6 生物碱结构鉴定实例
习题
13 参考答案