河北医科大学药学院 例：槟榔次减(arecaicine)。 例：吗啡(morphine).只在酵类（乙醇、戊醇） 中才能溶解， 。几乎不溶于亲形 预生来经较 加天青降高力有共书用的团 有少数生物碱，虽结构中含有酚羟基，但 (四)具有内酯、内酰胺结构生物碱的溶解性 由于各种原因导致不溶于碱水中。 在正常情况下溶解度类似一般叔敲碱。 防己诺林(angchinoline), 在碱水溶液中，内酯或内酰胺 结构可开环形成羧酸盐而落于水。 ★加酸后可复原。 ”见下页例。 例：喜树碱（含内酯）、那可丁（含内酯） 作业： (简述)生物碱的溶解规律？ 。在正常情况下溶解度类似一般叔胺碱 天然药物化学室李力更教授 6
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 6 31 例：槟榔次碱（arecaicine）。 ☞ 由于碱性较强、又 具有酸性较强的羧基， 故易溶于水或稀乙醇。 COH O N CH3 ☞ 几乎不溶于亲脂 性有机溶剂如氯仿、 乙醚和无水乙醇等。 32 ☞ 如 果 将 酚 羟 基 甲 基 化 ， 转 为 只 有 碱 性 基 团 的 可 待 因 （codeine），则增加其在氯仿等亲脂性有机溶剂中的溶解度。 例：吗啡（morphine）只在醇类（乙醇、戊醇） 中才能溶解。 ☞ 虽属两性生物碱，但因所含酚羟基酸性很弱，加之结构 复杂，故既难溶于水又难溶于亲脂性有机溶剂（包括氯仿）。 NCH3 O HO HO 33 有少数生物碱，虽结构中含有酚羟基，但 由于各种原因导致不溶于碱水中。 例：防己诺林（fangchinoline）。 ☞ 含酚羟基但不溶于碱水，因酚羟基受邻位基团 的空间阻碍及形成分子内氢键，使酸性大减。 OCH3 OH O CH3O H3CN NCH3 OCH3 O 34 （四）具有内酯、内酰胺结构生物碱的溶解性 在碱水溶液中，内酯或内酰胺 结构可开环形成羧酸盐而溶于水。 ★ 加酸后可复原。 在正常情况下溶解度类似一般叔胺碱。 ☞ 见下页例。 35 例：喜树碱（含内酯）、那可丁（含内酯）。 N O O OH 喜树碱 （camptothecine） N O ☞ 在正常情况下溶解度类似一般叔胺碱。 OMe N Me H OMe MeO O O 那可丁 （narcotine） O O 36 作 业： （简述）生物碱的溶解规律？
河北医科大学药学院 四、生物减的碱性 of alkloid 1、酸或碱的定义？ 2、酸性或碱性的标准？ 3、生物碱为什么具有碱性？ 4、哪些因素影响生物碱的碱性？ (一)碱性(basicity)的来源 生物碱分子中都含有N,因N原子上未 共用孤对电子可接受质子，因而显碱性 业： 生物碱为什么具有碱性？ 生物碱分子 生物碱注离子 ★ 碱性是生物碱最重要性质之一】 (二)碱性强度表示 女碱性强度与pk值关系： 通常以其共轭酸的解离指数即pKa表示： pK=-lgK ★碱性基团的pK值从大至小大致顺序： B+H,0,一BH+OH 顶基> 。B与BH是一对共轭酸减 芳胺类，芳杂环 wKa·Kh-r·O-14 两个以上的氯杂环类(pka3)> pKa+pKb-14 酰胺基（中性） 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 7 37 四、生 物 碱 的 碱 性 Basicity of alkloids 38 问 题： 1、酸或碱的定义？ 2、酸性或碱性的标准？ 3、生物碱为什么具有碱性？ 4、哪些因素影响生物碱的碱性？ 39 （一）碱性（basicity）的来源 生物碱分子中都含有 N ，因 N 原子上未 共用孤对电子可接受质子，因而显碱性。 N H [ N H] 生物碱分子 生物碱盐离子 ★ 碱性是生物碱最重要性质之一！ 40 作 业： 生物碱为什么具有碱性？ 41 通常以其 共轭酸的解离指数 即 pKa 表示： ☞ B 与 B+H 是一对共轭酸碱 ☞ Ka ·Kb = [H+] ·[OH- ] = 10-14 ☞ pKa + pKb = 14 BH B + H Ka Ka= [B] [H+] [B+H] B +H2O B + +H OH Kb = [B+H] [OH- ] [B] pKb = lgKb pKa = lgKa （二）碱性强度表示 42 ★ 碱性强度与 pKa 值关系： pKa 2 pKa 27 pKa 712 pKa 12 （极弱碱） （弱 碱） （中强碱） （强 碱） ★ 碱性基团的 pKa 值从大至小大致顺序： 胍基 季铵碱 （pKa 11） 脂胺类，脂氮杂环类（pKa 811） 芳胺类，芳氮杂环类（pKa 37） 两个以上的氮杂环类（pKa 3） 酰胺基（中性）
河北医科大学药学院 (三)碱性与分子结构的关系 一影响碱性强弱的主要因素 作业： 写出生物碱中含氨基团碱性大小规律？ 原子 的杂 。后面详细介绍。 I,氯原子的杂化度(ybridiati index) 下原子杂化轨道的有关示意图☐ 不同杂化轨道束缚/吸引电子的能力不同： sp3 sp2 sp 。即：杂化轨道的电负性不同1 含s比例25%39%50% ★对sp归结为： N->C-N R-C-N S成分越大对电子的束缚力越大， →稳定性增加 杂化轨道的电负性越大。 酸性增加 S成分越小对电子的束城力故小， 碱性增加 杂化轨道的电负性越小， ”见下页示图。之“ 。见下页例。 例：R-CN中N为sp杂化，分子呈中性。 吡啶与哌啶的碱性比较。 (pipe 为 例：以下几个化合物碱性比较。 为P ka-112) 例：异琳与四氢异琳的碱性比校。 天然药物化学室李力更教授 8
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 8 43 作 业： 写出生物碱中含氮基团碱性大小规律？ 44 （三）碱性与分子结构的关系 —— 影响碱性强弱的主要因素 氮 原 子 的 杂 化 度 诱 导 效 应 诱 导 I 场 效 应 共 轭 效 应 空 间 效 应 分 子 内 H 键 互 变 异 构 ☞ 后面详细介绍。 45 1、氮原子的杂化度（hybridization index） 不同杂化轨道束缚/吸引电子的能力不同。 ☞ 即：杂化轨道的电负性不同！ ☞ 见下页示意图。 ★ 对 spn 归结为： S 成分越大 对电子的束缚力越大， 杂化轨道的电负性越大。 S 成分越小 对电子的束缚力越小， 杂化轨道的电负性越小。 46 N 原子杂化轨道的有关示意图 sp3 sp2 sp 含s比例 25% 33% 50% C N 稳定性增加 酸性增加 碱性增加 N R C N ☞ 见下页例。 47 N-甲基-α-甲基吡咯 N为 sp2 杂化 （pKa = 4.26） 吡 啶 N 为 sp2 杂化 （pKa = 5.17） 异喹啉 N 为 sp2 杂化 （pKa = 5.4） 例：R-CN 中 N 为 sp 杂化，分子呈中性。 N N N CH3 CH3 例：以下几个化合物碱性比较。 48 N 吡 啶 （N 为 sp2 杂化） （pKa = 5.17） 哌啶（piperidine，六 氢吡啶，胡椒啶） （N 为 sp3 杂化） （pKa = 11.2） 例：异喹啉与四氢异喹啉的碱性比较。 异喹啉 （pKa = 5.4） 四氢异喹啉 （pKa = 9.5） N H N NH 例：吡啶与哌啶的碱性比较