1、次生代謝一黃銅的合成通路相關14應用生物科學，1443204000306,王曉云摘要：黃酮類化合物是是一類植物中分布很廣且非常重要的多酚類天然產物，黃酮足一類具有抗炎，抗菌，抗病毒等作用的化合物.本文綜述了黃酮類化合物的 重要合成方法及其最新發展。從黃酮的分子結構，理化性質等方面入手，研究黃酮合成的通路。同時， 也闡述了一些黃酮的其他性質及在生產生活中的作用。關鍵字：黃酮合成通路苯環BakeLVenkaetaraman法引言：黃酮幾乎存在于所有綠色植物中，尤其以蕓香科，唇形科 ，石南科，玄 參科，豆科，苦苣苔科，杜鵑科和菊科等高等植物中分布較多。據估計，經植物 光合作用所固定的碳2%轉變為黃酮

2、類化合物或與其密切相關的其他化合物。1 黃酮類化合物泛指兩個苯環（A一與B一環）通過中央三個碳原子相互連結而成 的一系列化合物.黃酮類化合物結構中常連有酚羥基、甲氧基、異戊烯基等官能 團。由于其具有抗炎，抗菌，抗病毒等作用，長期以來受到很多人的關注。隨著 取代基及其取代位置的不同，而具有不同的物化性質和藥理活性。天然黃酬中， C - 5和C - 7位有羥基或苯環上有3個羥基的黃酮的活性較高。而在非天然的黃酮類化合物中，7位羥基被其他基團取代之后仍具有很好的活性舊。傳統的合成方法足采用Baker Venkaetaraman法重排來合成黃酮類化合物。2 隨著科技的發展，黃酮合成的方式趨于多樣化。本

3、文通過了解黃酮的基本結構等 特征，來總結一些黃酮的傳統合成方法及新的合成方法。1 .黃酮化合物的基本結構及生物合成途徑1.1. 基本結構黃酮（flavonoids）是一類其骨架具有15個碳原子組成的化合物（C6-C3C6）, 骨架中含有兩個苯環，一個苯環由一個 C3部分橋連，C3部分可以是脂肪鏈，也 可以是C6部分形成的六元或五元氧雜環，見圖 1。1圖1黃酮的基本骨架1.2. 黃酮的生物合成1 .經過多年的研究，科學家們認為黃酮類化合物是由莽草酸途徑和多酮化途徑生 物合成的產物，黃酮的基本骨架是由3個丙二酰輔酶A（malonylCoA和1個香豆酰 輔酶A（coumaroylCoA注合而產生的。

4、經同位素標記實驗證明，3個A丙二酰輔酶 A來源于多酮化途徑并通過環化作用生成黃酮類化合物骨架A環，而B環則來自于香豆酰輔酶A。其中，香豆酰輔酶A是以苯丙氨酸和酪氨酸（兩者均來源于莽草 酸途徑）為前體合成的；已知參與這一過程的相關酶有苯丙氨酸解氨酶（PAL）肉桂酸42羥化酶(C4H和對-香豆酸輔酶A連接酶(4CL)可能還有酚酶(phen01ase刖甲 基轉移酶(O2methy12)。32 .幾種黃酮化合物的合成通路香7.臉淵博A黃涮住滿+ 丙 LffitMWiAOH黃蒯兩也花色嘉焚兒茶蜒美蜜酒烷於 異:黃陽類 林藤坑類圖2黃酮化合物合成黃酮類化合物的主要合成途徑已經研究得比較清晰，即首先合成二氫

5、黃酮類的柚皮素或松屬素，然后進一步通過分支途徑合成黃酮、異黃酮、黃酮醇、黃烷醇和 花色素等。黃酮生物合成途徑的解析為其合成生物學研究奠定了基礎。利用合成生物學技術已成功在大腸桿菌或酵母中合成了黃酮類化合物，如柚皮素、松屬素和非瑟酮等。2.1.BakeL Venkaetaraman 法2.1.1.BakeL VenkaetaramanBakeL Venkaetaraman法是一種廣泛采用的合成黃酮化合物的方法，在這個方法中，一般是將2一竣基苯乙酮和芳甲酰氯在堿的作用下形成酶，所有酯再發生分 子內克萊森重排，B 一二酮化合物，最后再經酸催化閉環生成黃酮化合物。2.1.2 改進的 BakeLVenk

6、aetaramanJeffrey J A等在合成5一甲氧黃酮時，對傳統BakerVenkaetaraman法進行改進, 使脂化和重排反應同步進行，避免了在苯甲酰化和分子內克萊森重排反應中目標 產物分離復雜化。先將2竣基一6一甲氧基苯乙酮用叔丁醇鉀處理成酚的甲鹽， 然后用苯甲酰脂化后直接向反應混合物中加入叔丁醇鉀，得重排產物B一二酮,最后在催化下閉環得到甲氧基黃酮。(圖3) 1圖3改進BakerVenkaetaraman法合成黃酮過程2.2.伊普黃酮合成新工藝為了提高總產率，經分析發現，影響產率的關鍵反應是合成2,4-二羥基苯基甲基酮的縮合反應和異黃酮的環合反應。4研究了 2,4-二羥基苯基甲基

7、酮的縮合和異 黃酮的環合2大關鍵反應的影響因素，設計了 1個新工藝，即以間苯二酚和苯乙 酸為原料，三氟化硼乙醴作溶劑和催化劑，85c下反應3h生成2,4-二羥基苯基甲基酮，然后不經分離直接加入二甲基甲酰(DMF)和PC15的混合物，工鍋煮” 生成中間體7-羥基異黃酮，再與2-澳丙烷醴化生成目標產物伊普黃酮。5 17-羥基異黃酮的合成將苯乙酸(2.72g, 20mmol)和問苯二酚(2.20g, 20mmol)溶于新蒸的三氟化硼乙醴(20mL)中，力口熱至85C,磁力攪拌反應3h (TLC顯示原料消失)，然后冷卻至20C,再逐滴滴 加DMF (30mL),得混合物I。將DMF (55mL)冷卻至

8、20 C,然后分批加入70%等，也有文獻報道用三氟化硼 乙醴作溶劑和催化劑，反應的收率則在 80%以上。綜合考慮以廉價的苯乙酸與間苯二酚為基本原料，用三氟化硼乙醴作溶劑和催化劑來合成中間體2,4-二羥基苯基甲基酮，止匕外，用三氟化硼乙醴體系，可以直接做下一步的反應 溶劑。方法有2種：1種是2,4-二羥基苯基甲基酮先與 C1試劑(如HC(OEt)3DMF)環 合得到中間體7-羥基異黃酮，再與2-澳丙烷縮合得成伊普黃酮；另1種方法是 2,4-二羥基苯基甲基酮先與2-澳丙烷縮合生成2-羥基-4-異丙氧基苯基甲基酮，然 后與C1試反應，得到伊普黃酮。42.3.湯立軍等：黃酮化合物的合成新方法B -2一

9、丙二酮型化合物14,最后在酸性條件下閉環得黃酮化合物 15(Scheme4)該 方法路線短，避免了 O2芳酰基化中間體的合成，收率高且無副產物，只是LiHMDS 用量大。(圖4) 6圖4新方法合成黃酮24微波輔助合成法除了一些研究新的合成通路外，也可以借助外界對通路的影響來研究黃酮的新合成方法。微波是一種高能電磁波，能夠促進許多化學反應的進行，具有加熱時間短、受熱均勻、產率高、產品易提純、環境污染小等優點，引起化學工作者的廣泛興趣。無論是傳統的或是改良的Baker-Venkat-aramarfe，第二和第三步反應速率慢，采用微 波輻射可使反應加速，同時7-羥基黃酮產率也略有提高。72.5.2c

10、2羥基查爾酮的氧化關環法2c2羥基查爾酮的氧化關環法是合成黃酮化合物的重要方法。此方法中常用的氧化體系為 I22DMSO也可使用 12P叱噬、DDQP二氧六環8910、NaIO4PDMSO11 等。近年來，人們又開發出一些新的高效氧化體系。在該方法中，在催化量碘的作用下把2c2羥基查爾酮在DMSO中回流，即可環合成黃酮化合物。但在合成多羥 基黃酮化合物時，由于多羥基查爾酮在氧化條件下不穩定，且其合成收率低，限制 了該方法的應用。為此，在合成多羥基黃酮化合物時，常常需保護羥基和脫保護， 常用的保護基有葦基、甲氧基甲基、烯丙基等。Shaw等12報道了一種以甲基保 護基合成5,6,72三羥基黃酮的方

11、法，他們以3,4,52三甲氧基苯酚為原料，在三氟化 硼P乙醴的作用下先和肉桂酰氯發生 Fries反應，生成2c2羥基查耳酮化合物，然后 在I2PDMSO作用下氧化關環生成5,6,72三甲氧基黃酮，最后在47%HBr的作用下 脫甲基，得到5,6,72三羥基黃酮，此路線操作簡單，總收率高達69%。83.總結和展望黃酮類化合物傳統的提取方法有煎煮法、浸漬法、滲轆法、回流提取法、索氏提 取法等，這些方法普遍存在著活性成分提取率不高， 雜質消除率低，能耗高周期 長等許多缺點。隨著技術的進步，近年來在提取工藝方面引入了一些新技術、 新 方法，如超臨界流體萃取法、超聲提取法、酶法提取、微波提取法、荷電提取法

12、、 半仿生提取法等。近年來隨著研究方法和技術的不斷提高，又發現了黃酮許多新的種類和生理作 用，特別是抗自由基等方面的作用，所以，加快對黃酮類物質提取工藝的研究， 進一步采用一些高新技術及先進的生產工藝，如熱反應技術、生物技術、微膠囊 包埋技術、干燥技術、膜分離技術、超臨界萃取技術、超微粉碎技術、電磁技術 以及多種技術的組合，從而得到黃酮類化合物最優的提取、分離、純化方法，當 然，在這方面要做的工作還很多。可以預見，通過高新技術提取黃酮類化合物， 并應用到醫藥品、化妝品、食品等領域去，必將有廣闊的前景。1張培成 主編.黃酮化學M.化學工業出版社.2008.13, 3303342梁大偉，江銀枝.黃酮類化合物合成的研究進展了J.化學研究.第1 9卷第4期.3方從兵，宛曉春，江昌俊.黃酮類化合物生物合成的研究進展(綜述)J.安徽農 業大學學報,2005,32(4):498-5044劉悍，湯建國.伊普黃酮合成新工藝研究與開發S.