Tải bản đầy đủ

DƯỢC LIỆU CHỨA COUMARIN

1. Định nghĩa về coumarin.
2. Phân loại, cấu trúc của 4 loại coumarin chính.
3. Các tính chất lý hóa, sinh học của coumarin.
4. Chiết xuất, phân lập coumarin từ dược liệu.
5. Định tính, định lượng coumarin trong dược liệu
6. Tác dụng, công dụng của các coumarin.
7. Các dược liệu tiêu biểu có coumarin:
(Bạch chỉ, Tiền hồ, Mù u, Sài đất)

Coumarin thuộc lớp phenylpropanoid đa vòng (n ≥ 2)
• Phenylpropanoid đơn giản (n = 1 vòng)
1. Khái niệm chung

5. Chiết xuất & Phân lập

2. Phân loại

6. Các ph. pháp phân tích

3. Đặc điểm về cấu trúc


7. Phân bố trong tự nhiên

4. Tính chất

8. Tác dụng − Công dụng

- acid cinnamic và hydroxy-cinnamic
- acid coumaric (o, m, p)
- acid caffeic, ferulic và dẫn chất
• Phenylpropanoid đa vòng (n > 1 vòng)
- benzo-α-pyron (coumarin, isocoumarin)
- benzo-γ-pyron (flavonoid)
- benzo-β-pyron)
3

4


acid o-coumaric

acid m-coumaric

COOH

acid p-coumaric
COOH

COOH

HO

OH
OH

COOH

COOH
HO
p


o
m

acid cinnamic
COOH

COOH
HO

HO

acid caffeic

β-pyron

O

O

(a)
(c)
O

O

6

O

O

O

O

O

O

chromen

iso-chromen

chromen-2-on

2

O

O
O

O

O

chromen-4-on

eu-flavonoid
O

iso-chroman

pyran

O

O

O

O

acid sinapic

chroman

O

O

O

OMe

acid ferulic

O

O

coumarin

O

HO

O

(a)
(b)

COOH

γ-pyron

O

(a)
(b)

MeO

OMe

OH

α-pyron

acid hydroxy-cinnamic

O

O

iso-chromon

O

O

3

các dẫn chất benzo-pyron
iso-coumarin

flavonoid

O

iso-flavonoid

7

coumarin

iso-coumarin
8


- Tự nhiên: Phân lập từ hạt Coumaruna odorata (Vogel, 1820)
- Tổng hợp:
CHO

OH

Một số phản ứng khác dùng để tổng hợp ∆’ coumarin:

a. Phản ứng Perkin (1868)

- Perkin (William Henry Perkin, 1868)
- Pechmann (Hans von Pechmann, 1884)

H+

AcONa
Ac2O

OH

O

O

OH

ONa

ald. salicylic

- Reformatsky (Sergei Nikolaevich Reformatsky, 1887)

O

coumarin

- Knoevenagel (Emil Knoevenagel, 1898)

b. Phản ứng Pechmann (1884)

- Kostanecki-Robinson (St. von Kostanecki, 1901)

Me

Me

H HO
(HO)

O

HEtO

- Wittig (Georg Wittig, 1954)...

H2SO4 đđ
(HO)

O

H2O + EtOH

O

O

∆’-coumarin
9

10

hạt Đậu Tonka

cỏ Nhãn hương

(Coumarouna odorata Aubl.)

(Melilotus officinalis Pall.)

• Năm 1820, từ hạt đậu Tonka (Coumarouna odorata = Dipteryx odorata)
và từ cỏ Nhãn hương (Melilotus officinalis); A. Vogel đã phân lập được
coumarin (nhưng Vogel lại nhận định nhầm là benzoic acid).
• Cũng năm 1820, cũng từ hạt đậu Tonka, N.G. Guibourt đã phân lập được
1 chất đặt tên là coumarin. Ông xác định đó không phải là acid benzoic
(nhưng vẫn chưa đưa ra được cấu trúc hóa học).
• Năm 1835, A. Guillemette chứng minh rằng “benzoic acid” (của Vogel)
cũng chính là coumarin (của Guibourt).
• Tuy vậy, các tài liệu hiện nay vẫn coi A. Vogel là người đầu tiên tách
được coumarin từ tự nhiên.
• Năm 1846, Gerhard đã xác định được cấu trúc hóa học của coumarin.
• Năm 1868, Perkin đã tổng hợp được coumarin từ aldehyd salicylic.

11

12


từ hạt Đậu Tonka =
Coumarouna odorata
từ salicylaldehyd
AcONa và Ac2O
từ nhiều ph. pháp Σ

Vogel (1820)
phân lập*
Σ Perkin (1868)
(cuối thế kỷ 19)

(CT 1846, Gerhard)

Melilotus officinalis
Fabaceae

coumarin

Karl Paul Link
(1901 – 1978)

Richard Anschutz
(1852 – 1937)

Σ từ 4-OH
coumarin

coumarin
coumarin thế

(1909)

OH

OH
3

từ 4-OH-coumarin

Σ Anschutz (1909)

O

Dicoumarol*

Cỏ khô bị nhiễm nấm
(Aspergillus...)

• 1916, Simonis → cuốn “Chemistry of coumarins”.
• 1940, K.P. Link → tính gây xuất huyết của Dicoumarol.

(193x)

(1933-1939)

3'

OO

O

Biscoumarin
(Dicoumarol*)
(1945)

• 1945: tổng hợp Warfarin*, được dùng để... diệt chuột!
• 1955, Warfarin* được dùng trị chứng nhồi máu cơ tim.

Gia súc chết vì xuất huyết
15

Warfarin* = Coumadin*


nhóm coumarin . . .

(vòng mới + vòng benzo)

phân nhóm

đại diện

1. đơn giản

(2 vòng) Umbelliferon

umbelliferon
esculetin, scopoletin

2a. Furano thẳng

(3 vòng) Psoralen

psoralen, bergaptol (-en)
xanthotoxol (-in)

2b. Furano angular (3 vòng) Angelicin

angelicin, sphondin

3a. Pyrano thẳng

xanthyletin, xanthoxyletin

(3 vòng) Xanthyletin

3b. Pyrano angular (3 vòng)

Seselin

seselin

4a. Bis, tricoumarin

Dicoumarol

dicoumarol, tromexan

4b. Phenyl-coumarin

Coumestan

wedelolacton

4c. Alkyl-phenyl-coumarin

Coumarol

warfarin, acenocoumarol

4d. Alkyl-phenyl-coumarin

Aflatoxin

4e. Các coumarin khác

Furano-coumarin

O

18

Pyrano-coumarin

R6
O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

5

3

O

O

R7

angular

linear

O

R8

angular

linear

4

• Còn gọi là nhóm umbeliferon (R7 = OH; đặc biệt chú ý!).
O

• Trong tự nhiên, thường có thêm nhóm OH ở 6, 8.

O

coumarin đơn giản

OH

O

• Các nhóm OH này có thể tạo O-glycosid với 1 đường (glc!)
R

OH

OO

O

Bis-coumarin

O

O

• Một số aglycon coumarin thường gặp:
- coumarin*

- esculetin*

- scopoletin*

- umbelliferon*

- herniarin*

- fraxilin

Phenylalkyl-coumarin
20


• nhóm 6,7-furanocoumarin
= nhóm psoralen (linear)

Aglycon

R6

R7

R8

Glycosid

Coumarin*

H

H

H



Umbelliferon*
Herniarin*

H
H

OH
OMe

H
H

Skimmin = U-7-O-glc

Esculetin**
Scopoletin**

OH
OMe

OH
OH

H
H

Esculin = E-6-O-glc
Scopolin = S-7-O-glc

Daphnetin
Fraxetin

H
OMe

OH
OH

OH
OH

Daphnin = D-8-O-glc
Fraxin
= F-8-O-glc

6

• nhóm 7,8-furanocoumarin
= nhóm angelicin (angular)

6

A
O

7

O

O

O

psoralen

7

7

O

O

O

dihydro-

A
8

7

O

O

O

angelicin

8

O

O

dihydro-

Chú ý cấu trúc của furano-coumarin
• Oxy vòng furano gắn C-7.
• ∆ tiếp cách với ∆ của vòng benzo (A).
• Dẫn chất dihydro: mất nối đôi này ( )
21

22

2.2.2. Phân nhóm angelicin (angular)
2.2.1. Phân nhóm psoralen (linear)
psoralen**

bergaptol

bergapten

5

4
3

6

OMe
5

OH
5
O

O

O

O

O

O

O

7

O 2 O

O

O

O

1

angelicin**
OMe

MeO
4'

5

5

5

OMe

5

MeO 6

MeO 6

5

5'
O
8

O

peucedanin

O

O

8
OH

O

xanthotoxol

O

O

O
8
OMe

O

O

O

O

Iso-bergapten

xanthotoxin
23

O

O

sphondin

O

O

O

O

pimpinellin
24


nhóm 6,7-pyranocoumarin

nhóm 7,8-pyranocoumarin

= nhóm xanthyletin (linear)

= nhóm seselin (angular)

2.3.1. Phân nhóm xanthyletin (linear)
OMe
5

6

6

7

O

7

O

O

O

O

7

O

O

5

7
8

O

O

O

8

O

O

O

8

O

O

O

O

O

O

O

O

8

OMe

xanthyletin

xanthyletin

dihydro-

seselin

dihydro-

xanthoxyletin

luvangentil

2.3.2. Phân nhóm seselin (angular)

Chú ý cấu trúc của pyrano-coumarin
6

• vòng pyrano: Oxy gắn C-7

5

MeO 6

6
O

• isoprenyl: ∆ tiếp cách với ∆ của vòng benzo (A).

7

O

5

O

O

O

O

O

O

O

• ít khi gặp 5,6-pyranocoumarin.
seselin

25

brailin
26

(theo J. B. Harborne, 1989: số phụ đi ra)
2.3.3. Phân nhóm khellin (dihydro)
4'

3'
3'

2'

O

O
3'

O

O

4'
OH

O

O

O
4'
OMe

3'

O

1'

OH

khelacton

provismin

O

1'

6'

5

OH

2'

5'

O

6
7

10

9
8

O

O
OAc

O

O

O

O

2'

O

O

3

O
1

2

O

O

2'

5'
3'

O

4

1' O

O

1' O

O

4'
6'

3'

OAc

O
CO CH

O
CO CH

samidin

visnadin***

27

28


α
(theo các tài liệu khác: số phụ đi vào)
R

R

R4
4'

4'

3'

5'

5'

O

O

2'

1'

7

R

O

O

O

O

4

10

9
8

O

2'

1'

8'

5
6

O

O

4
3

6'

7'

O

R3
3'

3

O
1

2

2.4.1. Phân nhóm Bis-coumarin (Dicoumarol...)

O

2'
1' O

O

3'

O

1' O 2'
7'

4'

5'

3'

6'

O

2.4.2. Phân nhóm Phenyl-coumarin

O

4'
5'

8'

2.4.3. Phân nhóm Alkyl-phenyl-coumarin (Coumarol)
2.4.4. Phân nhóm Aflatoxin
2.4.5. Các phân nhóm coumarin khác
29

30

1

1
Dicoumarol*

Dicoumarol **
(từ Melilotus spp.)

Tromexan = Neodicoumarol
(tổng hợp, đã hết dùng)

OH
5
6

OH
5
6

10

4
3

7
8

9

O

5

4'

2

6

11

O O

10

8

9

O

4'

8

9

O

2

11

O O

O

4'
3

7

O

4

OH

4
3

7

COOEt OH

OH

OH

10

2

11

O O

Ban đầu: Phân lập từ cây Trifolium repens

O

Hiện nay: Tổng hợp toàn phần (từ 4-OH-coumarin...)
OH
5

HO

10

OH
11

4

6

4'

7
8

9

O

2

Đã được đưa vào Dược điển nhiều nước,

OH
6'

3

O O

Làm thuốc chống đông (trị huyết khối, nhồi máu cơ tim...)

O

Từ 1955: được thay thế bằng Warfarin**

3,3’-methylen bis(4,6-dihydroxy-coumarin) / Guazuma tomentosa

31

32


1

O

O

O

O

OH

OH

H H

4

O

O

4

O

O

loại bỏ H2O
ngưng tụ

O
CH2
OH

OH

4

4

A

O

1

B

O O

O

hiệu suất of Schem 1: 91%

Gây xuất huyết ở bò, cừu (1930s)
33

3,3’-methylen bis(4,6-dihydroxy-coumarin) / Guazuma tomentosa
OH
5

HO

10

C

δC, ppm

4'

9

O

2

δH (J, Hz)

2

168.2

7.33 d (2.0 Hz)

3

104.5

̶

4

172.4

2

OH
6'

3

8

1

OH
11

4

6
7

34

O O

O

5

MeO

6

HO

7
8

O

3

O

2

O

O

7'

O

2'

3'
5'

4'

daphnoretin = (scopoletin-3 –O−7-umbelliferon)
(từ Edgeworthia chrysantha)

• C19H12O8 = 368 (light green needles)
• MS: m/z 368 [M+], 191, 177
• mp: 241 – 243 oC

̶

4

HO

• UV (MeOH): 213; 259; 330 nm

5

132.8

̶

6

170.2

̶

7

134.6

7.27 dd (8.0, 2.0)

• IR (KBr, cm−1):

8

126.7

6.77 d (8.0 Hz)

- 3500-3300 (hydroxyl).

9

154.7

̶

10

124.9

11

19.3

(blue-green fluorescence)

O

O

7

HO
Rha

O

O

8

O

HO
5

5'

HO

4

3

6'

̶
3.40 s (2H)

O

O

- 1720, 1130 (coumarin lacton).

Edgeworosid C

- 1615, 1530, 1560 (C=C arom.).

(từ Edgeworthia chrysantha)

HO

O

O

5,5’-bis-esculetin
(từ Viola yedoensis )
36


H 5'

H5
MeO

2

H 4'

H 6'

H 3'

3

H4
O

6

O

7'

O

4

5

MeO

6

3

O

2

O

O

7'

O

2'

3

H 8'
HO

O

7

O

O

7''

O

7

HO

O

O

7
8

3'

HO

4'

5'

Api

H8

O

8
5'

O

O

O

O

6'

daphnoretin (7-O-3)
(từ Edgeworthia chrysantha)
Edgeworosid B

EI-MS m/z: 352, 179, 89, 63.

(từ Edgeworthia chrysantha)

proton

δH, ppm, (J, Hz)

proton

δH, ppm, (J, Hz)

H-4

7.88 s

H-3’

6.38 d (9.5 Hz)

H-5

7.22 s

H-4’

8.05 d (9.5 Hz)

H-8

6.87 s

H-5’

7.71 d (8.6 Hz)

7-OH

10.31 s

H-6’

7.12 dd (8.6, 2.2)

6-OMe

3.82 s

H-8’

7.19 d (2.2 Hz)
37

38

• Các 3-phenyl coumarin
resveratrol

3-phenyl-coumarin

4-phenyl-coumarin

OH
O
4

O

O

O

O

3

4

O

Đáng chú ý nhất là các coumestan như wedelolacton / Sài đất.
Chúng có thể được coi như là các dẫn xuất từ iso-flavonoid
hoặc từ resveratrol.

3

HO

coumarin

OH

OH

O

O

2

O

MeO

O

O

7

3

3

O
MeO

8

7

O

RO

O

O

OR

8

MeO

HO

5

OH

O

O

OH

O

4'

O

OH

3'

OH

7
3

6
5

4

3

4

OH

O

OR

wedelolacton / Sài đất

4

3

5

isoflavonoid

resveratrol

Wedelolacton / Sài đất

O

OH

(khung coumestan)

6

OR

neoflavonoid

calophyllolid / Mù u
40


• Các 4-phenyl coumarin
Đáng chú ý nhất là các calophyllolid & inophyllolid / hạt Mù u.
Chúng có thể được coi như là các dẫn xuất từ neo-flavonoid.
O

R 7O

8

7

O

A

MeO

2

6

O
A

C

O
O

O

C

O
A

O

C

3
5

4

O

OR 5

O
B

B

B

calophyllolid

neo-flavonoid

inophyllolid

41

42

Tham khảo...
• Warfarin có 2 dạng tautomer (dạng acyclic và dạng hemiketal).
Marcouma®

Warfarin®

Sintrom®

4

O

Me

2'

OH
3

2

HO

O
3'

3'

Ac

OH

OH

Ac

OH

4

2'
3

1'

*
O

Phenprocoumon

*
O

O

Coumadin

*
O

O

O

2

1'

O

O

acyclic tautomer

NO2

O
4

3'
3

2

2'
1'

O

hemiketal tautomer

• Phenprocoumon có tính kháng đông máu – lại chỉ có thể ở dạng acyclic

Aceno-coumarol

mà không ở dạng hemiketal (do không có ceton ở C-3’)

• Cả 3 hợp chất này đều có nhóm 4-OH tự do và C-1’ là C*

3'

OH

→ có đồng phân R, S và hỗn hợp racemic.

4

• Warfarin thương mại là hỗn hợp racemic (dạng muối Natri).

O

• Dạng (S)-warfarin: (1’-β-phenyl) có hoạt tính mạnh gấp 5 − 8 lần

2'
3

2

1'

hemiketal tautomer

O

Như vậy, tác dụng kháng đông của warfarin chủ yếu là do dạng acyclic.

so với dạng (R)-warfarin: R (1’-α-phenyl)
43

(dạng hemiketal phải chuyển thành dạng 4-OH). S(-) mạnh hơn R(+).


OMe

OMe

O

O

O

OMe

O

O

aflatoxin B1

O

O

OMe

O
O

O

O

O

aflatoxin G1

O

• Chú ý: Nguy hiểm nhất là aflatoxin B1 : gây ung thư gan !

aflatoxin B2

O

O

(Aspergillus flavus, A. parasiticus) ký sinh trên ngũ cốc sinh ra.

O

O
O

≥ 14 chất (aflatoxin B1, B2, G1, G2, M1, M2, Q...), do các nấm

O

O

O

aflatoxin G2

O

≥ 14 chất (aflatoxin B1, B2, G1, G2, M1, M2, Q...), do các nấm
(Aspergillus flavus, A. parasiticus) ký sinh trên ngũ cốc sinh ra.
• Chú ý: Nguy hiểm nhất là aflatoxin B1 : gây ung thư gan !

O

45

O
O

OH

HO

O
OH

acid luteolic (1 nhóm COOH)

acid ellagic (ko có COOH)

OH

HO

46

O

O
O

OH

O

OH

OH

B
HO

O

HO

OH

acid ellagic

acid gallic

HO

HO

O

OH

COOH

O

mở vòng B

HO
HO

OH

mở vòng A

A

acid luteolic

HO

OH

HO

COOH

O

COOH

OH

HO

OH

COOH OH

OH

Acid ellagic khi mở 1 hay 2 vòng sẽ xuất hiện 1 hay 2 nhóm COOH

M

HO

OH

xoay vòng M

HO

OH
COOH COOH

M

HO
HO

OH
OH

COOH

Các nhóm –COOH này sẽ nối ester với các nhóm –OH của polyol (glc...)
nối ester với n –OH / glucose
(tạo các ellagi-tannin)

và tạo thành rất nhiều dạng ellagi-tannin.
47

HHDP (2 nhóm COOH)
(hexa hydroxy diphenic acid)


coumarin

O

Me

R

X

R

R

isocoumarin

O

O
R

O

4

MeO

MeOOC

6

7

5

3
1

O

8

OH

O

O

cyclo-coumarol
O

O
R7

Me

O

O

O

O

R8

3-amido-coumarol

O

dihydro-isocoumarin

OH

O

8

O

NHCOR

OMe
OH

coumarino-lignan
(Jatrophin)

2

R

7

3

Me
4

O

5

O

4

3

O

OH
Me

6

OH

O
R

OMe

MeO

O

hydrangenol

Novobiocin
Clorobiocin

• Sinh phát nguyên không có liên quan gì với coumarin.

Coumermycin A1

• Nói chung, ít gặp trong tự nhiên. Một số chất là ∆’ dihydro ( ).

nguồn vi sinh vật

• Ví dụ hydrangenol, phyllodulcin, các thuberginol A → G.
• δc của ceton ~168 ppm (δc của ceton / coumarin ~161 ppm)

49

• Trong dược liệu, coumarin thường ở dạng aglycon hơn,

50

4.1. Lý tính của coumarin

4.2. Hóa tính của coumarin

4.1.1. Cảm quan

4.2.1. Ph. ứng của -OH phenol

4.1.2. Tính thăng hoa

4.2.2. Tính thăng hoa

4.1.3. Phổ UV

4.2.3. Ph. ứng đóng mở vòng lacton

4.1.4. Phổ IR

4.2.4. Ph. ứng tăng huỳnh quang / UV

4.1.5. Phổ NMR

4.2.5. Ph. ứng với thuốc thử diazo

4.1.6. Phổ MS

4.2.6. Ph. ứng cộng hợp với Brom

đôi khi cũng ở dạng O-glycosid, chưa gặp dạng C-glycosid.
• Khi ở dạng aglycon, hầu hết chúng đều có Oxy ở C-7.
• Các furano- và pyrano-coumarin luôn có Oxy ở C-7
và 1 nối đôi tiếp cách với nối đôi của vòng benzo
• Khi ở dạng O-glycosid, mạch đường:
- thường chỉ là đường đơn (đa số là βD-glucose).
- ít khi là đường khác (αL-rhamnose; βD-apiose).
- hiếm khi là đường đôi như (glc−glc), (glc−xyl)...

51

52


4.1.1. Tính chất cảm quan

4.1.2. Tính thăng hoa



Thường kết tinh không màu, hoặc màu vàng nhạt.



Mùi thơm ngọt, nhưng vị thường lại đắng.



Phát quang / UV 365 nm cho màu vàng đến xanh sáng **.



Kém bền trong môi trường kiềm (do mở vòng lacton) **.



Một số : kém bền / UV 365, hν (biến tính / bản mỏng!).



Độ phân cực: Nói chung rất kém đến kém phân cực **.



dạng aglycon (đóng vòng): dễ tan / các d.môi kém ph. cực.

Tương tự các anthraquinon aglycon đơn giản, các coumarin
đơn giản ở dạng aglycon thì có thể thăng hoa được.


Cách thực hiện: xem tài liệu Thực tập dược liệu.
bông lạnh

tinh thể

(nhưng khi mở vòng sẽ tạo muối phenolat: dễ tan / nước)


dược liệu

dạng glycosid: tan được / nước nóng, cồn.
Bếp cách cát (t > 200 oC)

53

PHỔ UV (λ
λmax nm / EtOH abs.) của coumarin

4.1.3. Phổ UV của các coumarin (λmax, nm)
coumarin đơn giản
∆’ 7-OH

274
240, 253,

310

Furano-coumarin (psoralen & angelicin): vắng vùng 350 nm.

325

∆’ 5,7 di-OH

263

329

∆’ 6,7 di-OH

256, 262, 299

348

∆’ 8,7 di-OH

258

335

∆’ 5-OMe, 7-OH

247, 257

330

∆’ 6-OMe, 7-OH

252, 259, 297

344

∆’ 7-OMe, 6-OH

252, 260, 298

346

∆’ 5,7 di-OMe

245, 254

325

∆’ 6,7 di-OMe

251, 258, 294

342

∆’ 8,7 di-OMe

250

318

54

∆’-psoralen (linear)

205-235

∆’-angelicin (ang.)

240-255

260-270

249-255

290-316
297-310

Pyrano-coumarin (xanthyletin & seselin): vắn
́ g vùng 250 nm.
∆’-xanthyletin (lin.)
∆’-seselin

55

(ang.)

261-265
233-237

347-351
283-287

343-350

56


4.1.4. Phổ IR của coumarin (cm-1)

esculetin
232

334.8

HO

6

HO

7

in MeOH
O

O

vòng lacton :

1715 – 1750

(C=O carbonyl)

1130 – 1160

(C–O carbinol)

233

scopoletin

342.9

MeO

6

HO

7

propen liên hợp : 1625 – 1640

298

O

O

vòng thơm : 3000 cm−1
nhóm –OH : 3300 – 3400 cm−1

233

fraxetin

337.3

MeO

6

HO

7

8

O

Các phổ IR sau đây đều lấy từ trang SDBS
(Spectral Data Base trên internet, SVP)

O

OH

58

3400
O

O

HO

coumarin

3200

O

O

umbelliferon

1700

59

60


HO

MeO
O

HO

3200

O

O

scopoletin

esculetin

3350

O

HO

3350

1675
1700

61

62

5

O

8

4

7

O

O

O

8

O

O

OMe

xanthotoxin

angelicin

63

64


OMe
5

6

5

4
3

7

O

8

O

O

O

7

8

O

O

xanthyletin
isobergapten

65

66

4.1.5. Phổ NMR của coumarin (tham khảo DL I, tr. 51)
• Phổ kế NMR (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
là 1 kỹ thuật cực kỳ hữu hiệu để xác định cấu trúc hóa học
của coumarin cũng như của các hợp chất hữu cơ.
• Phổ NMR của coumarin thì đơn giản, dễ tiếp cận.
• Phổ 1H- và

13C-NMR

cho thông tin rất rõ về

- kiểu khung coumarin (simple, furano, pyrano-coumarin...)
- các mạch nhánh (-R, -OH, -OMe, -OAc, prenyl, ose...)
• Với sự hỗ trợ của phổ khối (MS, Mass Spectroscopy),
việc xác định cấu trúc các coumarin sẽ trở nên rất dễ dàng.
67

68


Đa số coumarin thông thường: δC-2 ~ (160-161 ppm)
nhóm coumarin (C)

160,4

7-OMe

(herniarin)

160,8

7-OH

160,7

7-O-βD-glc

(skimmin)

160,3

7,6-di-OH (esculetin)

161,4

7-OH, 6-OMe (scopoletin)

160,6

7,8-di-OH (daphnetin)

161,1

7-O-βD-glc-scopoletin

160,5

(umbeliferon)

5
6

5

4
10

3

(P)
O

7

3

O

2

7

O

7

9
8

2

O

O

O

4
10

6

(C)
9

8

5

4
10

6

3

(A)
8

9

O

2

O

nhóm psoralen (P)

161,1

nhóm angelicin (A)

160,2

8-OH-psoralen

160,0

oroselol

160,9

8-OMe-psoralen

160,4

marmesin

160,5

5-OMe-psoralen

160,3

xanthoxyletin

161,0

5,8-di-OMe-psoralen

160,5

seselin

160,4

70

OMe
3'

dihydro-bergapten

5

10

6

9 Carbon của khung coumarin
4
3

2'

O

7

9
8

O

2

O
HO

MeOHO

O

O

esculetin

TMS

scopoletin
MeO

HO

O

O

MeO-

9 Carbon của khung coumarin

3 Carbon của nhánh

71

9 Carbon của khung coumarin


MeO-

scopoletin
MeO

5

HO

O

O

9 Carbon của khung coumarin

4
9

6

3

11

MeO

7

8

10

O

2

O

X

scopoletin
7-O-glucosid
glucosyl
MeO-

73

H5

H4

HO

H3
6
7

HO

4 proton thơm

HO

HO

O

2

O

O

H-4
(d, 9.5 Hz)
H2O
DMSO (dung môi đo)

X

X

-OH

O
H8

75

H-5
(singlet)

H-8
(singlet)

H-3
(d, 9.5 Hz)


H5

H4
H3

MeO
6
7

HO

-OMe

MeO

H2O

O

2

O

H8

DMSO (dung môi đo)

X

X

HO

O

O

4 proton thơm
H-4
(d, 9.5 Hz)

H-8
(singlet)

H-5
(singlet)

H-3
(d, 9.5 Hz)

-OH

77

H5

H4

H5

H6

MeO

H3

O

7

2

H6

O

MeO

H8

5 proton thơm (H-3, 4, 5, 6, 8)

H4
H3

O

7

2

O

H8

H-4
(d, 9.5 Hz)

H2O

chuẩn
TMS

H-5
(d, 8.5 Hz)

CHCl3

H-8
(d, 2.0 Hz)

H-6
(dd)

H-3
(d, 9.5 Hz)

X


(J là khoảng cách giữa 2 peak, tính bằng Hz)
H4

H

5

H3
3

H
O

10

O

O

2

H5

H

5

H

(Jo = 9.5 Hz)

9

H3

10

O

2

O

vòng phenyl
(Jo ~ 8.5 Hz)

H3
3

O

10

O

O

2

vòng pyrano
(Jo ~ 10 Hz)
H4

H5

4

4

9

H4

5

3

O

vòng α-pyron

(J là khoảng cách
giữa 2 peak)

vòng furano
(Jo ~ 3 Hz)

H6

H4

H

4

9

5

H6

4

9

O

10

O

2

phenyl
(J ~ 8.5 Hz)

furano
(J ~ 3 Hz)

H3
3

pyrano
(J ~ 10 Hz)

α-pyron
(J = 9.5 Hz)

O

H

H

H

Giá trị J này là 1 thông số quan trọng trong việc giải cấu trúc hóa học.
82

4.1.6. Phổ khối (MS) của coumarin (nên xem qua)
- 28 (>C=O)

• Phổ khối (MS, Mass Spectroscopy) là 1 kỹ thuật phổ nghiệm
HO

hữu ích trong việc khảo sát cấu trúc các hợp chất hữu cơ.

O

O

HO

m/z 162 (80%)

O

m/z 134 (100%)

(Tham khảo Dược liệu học I, 2011, trang 46-50).
• Sự chênh lệch về trị số m/z (∆m/z) cho ta khái niệm

- 28 (>C=O)

về sự có mặt của các nhóm chức trên khung cấu trúc.

O

• Với các cấu trúc coumarin đơn giản, các tín hiệu m/z liên quan

m/z 146 (76%)

O

O

m/z 118 (100%)

đến [M] và [M − 28] thì rất mạnh, đây là 1 chỉ dấu quan trọng
của nhóm >C=O (28 đvC) trong vòng α–pyron.

Trên phổ có 2 tín hiệu mạnh, chênh nhau 28 đơn vị C!
83

84


5

4
3

6

2

O

HO

O

118

O

7
8

O

134

162

146

85

86

OH
5

4
3

6

HO

6

HO

7

5

4
3

2

7
8

O
1

O

92

120

162

8

O

2

O

150

178

esculetin = C9H6O4 = 178

87

88


MeO

6

5

5

4

4

COO

3

C2H5

173

3

MeO

7

8

O

2

O

O

6,7-dimethoxy coumarin
(C11H10O4 = 206)

O

ethyl-3-coumarin carboxylat
(C12H10O4 = 218)

206

118
191

∆ = 28

146

∆m/z = 72

218

(COO−C2H4)

163

118

178

89

90

4.2.2. Phản ứng tăng màu (đóng / mở vòng Lacton)

4.2.1. Phản ứng của nhóm –OH phenol
- Coumarin + d.dịch NaOH loãng

BM

màu xanh

- Coumarin có –OH phenol + dd. FeCl3

- Coumarin có –OH phenol + dd. FeCl3

tăng màu

NH2OH
OH−

màu xanh

91

92


4.2.3. Thử nghiệm vi thăng hoa (xem mục 4.1.2., slide 48)

Cơ chế đóng – mở vòng Lacton của Coumarin

kiềm
HO

O

O

acid

kém tan / nước acid
(đục)

O

O

thu tinh thể
bằng EtOH

COO
tinh thể

tan / nước kiềm
(trong)

dược liệu
R

lọc bông

Nguyên tắc tinh chế coumarin bằng phương pháp acid - base
+ kiềm → không đỏ
+ Iod → (nâu tím)
phản ứng diazo (+)
93

94

Cơ chế của thử nghiệm huỳnh quang

4.2.4. Thử nghiệm huỳnh quang (trên giấy lọc)

HO

O

O

coumarin
huỳnh quang yếu

tạo phenolat và
mở vòng → cis

cis → trans

COO

UV 365 nm

OH
O

O

COO

coumarinat (cis)
tăng huỳnh quang

O

O

coumarat (trans)
h. quang mạnh hơn

cis → trans

95

96


PHẢN ỨNG CỦA PHENOL & THUỐC THỬ DIAZONIUM

4.2.5. Phản ứng với thuốc thử diazo (Ar–N=N–Cl)
H5
H6

HO

O

(pH 9 - 10)

O

Ar N

H6

OH

Ar

O

H8

H

H6

H5

O

N

N

O

N

para !

O

H

Cl

COO

O

HCl

O

COO

OH
(pH 9 - 10)

H8

H8

HCl

Cl

N

N

Ar

(đỏ cam)
HO

HO

N

N

Ar

Hiệu ứng định hướng của nhóm –OH para > ortho >>> meta.
→ Phản ứng thế diazo sẽ ưu tiên ở

H-6 > H-8 >>> H-5.
(po)

(oo)

Ph. ứng diazo của các phenolic xảy ra / môi trường kiềm (pH 9-10)
và ưu tiên thế tại vị trí H para > H ortho >> H meta / OH

(mm)
H5

Phản ứng này xảy ra trong môi trường kiềm (pH 9 – 10).
(phải dùng ít thuốc thử diazo, vì thuốc thử này có tính acid)

OH

HO

H6

H5

H6

O

O

Ar N

H6

(pH 9 - 10)

H8

Ar

O

O

N

N

N

Cl

COO
HCl

H8

O

O

COO

H8

4.2.6. Phản ứng với dung dịch nước Brom
Các coumarin thường có nhóm thế ở C6 và C7.

Nói chung : dễ chiết (do coumarin kém phân cực).

Khi vị trí C3 và C4 không có nhóm thế, ∆ tại đây dễ dàng cho

Có thể chiết coumarin ra khỏi dược liệu bằng cách:

phản ứng cộng hợp với Brom:
5.1. Dùng dãy dung môi phân cực dần

Br
R6
R7

nước Brom
O

O

R6
R7

→ coumarin sẽ ra ở các phân đoạn đầu.

Br

O

đôi khi: Lắc, thu dịch Et2O → tinh thể

O

Các furano- và pyrano-coumarin cũng có thể cho phản ứng cộng

5.2. Dùng kiềm loãng
dịch chiết kiềm, cô đặc, acid hóa → coumarin ↓

tương tự tại nối đôi không mang nhóm thế trên các dị vòng này.

99

100


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×