Galería de mapas mentales Propiedades físicas y químicas de alcaloides, extracción y separación, identificación estructural.
Este es un mapa mental sobre las propiedades físicas y químicas, la extracción y separación, y la identificación estructural de los alcaloides. La mayoría de los alcaloides son sólidos cristalinos, ópticamente activos y tienen un cierto punto de fusión.
Editado a las 2024-01-16 20:39:42,Este es un mapa mental sobre una breve historia del tiempo. "Una breve historia del tiempo" es una obra de divulgación científica con una influencia de gran alcance. No sólo presenta los conceptos básicos de cosmología y relatividad, sino que también analiza los agujeros negros y la expansión. del universo. temas científicos de vanguardia como la inflación y la teoría de cuerdas.
¿Cuáles son los métodos de fijación de precios para los subcontratos de proyectos bajo el modelo de contratación general EPC? EPC (Ingeniería, Adquisiciones, Construcción) significa que el contratista general es responsable de todo el proceso de diseño, adquisición, construcción e instalación del proyecto, y es responsable de los servicios de operación de prueba.
Los puntos de conocimiento que los ingenieros de Java deben dominar en cada etapa se presentan en detalle y el conocimiento es completo, espero que pueda ser útil para todos.
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alcaloides
Propiedades físicas y químicas
Propiedades generales
Forma: sólido mayoritariamente cristalino, raramente polvo, tiene punto de fusión. Algunos son líquidos a temperatura ambiente (la mayoría no contienen oxígeno y si contienen un enlace éster)
Color: en su mayoría incoloro o blanco, algunos son de color.
Berberina: amarilla, tetrahidroberberina: incolora hematina: amarilla, incolora después de la formación de sal;
Sabor: mayormente amargo
Volatilidad: la mayoría no son volátiles, algunos son volátiles
Rotación óptica: principalmente rotación óptica hacia la izquierda. • Algunas producen fenómenos de metarotación. • Tales como: Solución neutra de nicotina - rotación óptica izquierda. Solución ácida - rotación óptica derecha • La mayoría de los isómeros L exhiben una actividad fisiológica significativa.
Solubilidad
Base libre: Un pequeño número de bases fenólicas, que son insolubles en agua alcalina por diversas razones. Por ejemplo, la desmetiltetrandrina es insoluble en agua alcalina debido al impedimento estérico y a la capacidad de formar enlaces de hidrógeno intermoleculares. Los alcaloides no fenólicos son insolubles en agua alcalina, por lo que se encuentran en la capa de cloroformo durante la extracción.
Alk formador de sal: • Mayormente soluble en agua, insoluble o poco soluble en solventes orgánicos. Los alcaloides hidrófilos generalmente se refieren a alcaloides de amonio cuaternario y alcaloides con enlaces de coordinación N→O. • Las sales de oxilato tienden a ser más solubles en agua. • Poca solubilidad en agua salada formada por ácidos orgánicos macromoleculares. • Buena solubilidad con ácidos orgánicos de pequeño peso molecular o ácidos inorgánicos para formar agua salada.
alcalino
Fuente de alcalinidad
Cómo expresar la fuerza de la alcalinidad.
Cuanto mayor es el pKa, menor es el grado de ionización del ácido conjugado y más fuerte es la capacidad de unión de los átomos de nitrógeno al H, es decir, más fuerte es la alcalinidad.
Factores que afectan la fuerza de la alcalinidad (¡ejemplos específicos en PPT!)
Método de hibridación
sp3>sp2>sp1
amonio cuaternario (tal como berberina) > amina secundaria > amina primaria > amina terciaria > amina aromática > amida > base de amonio cuaternario > (hetero)amina alifática > (hetero)amina aromática > amida
Efecto electrónico: la densidad de la nube de electrones aumenta y cuanto mayor es la capacidad de aceptar protones, mayor es la alcalinidad.
Efecto de inducción: conectar un grupo de alimentación aumenta la alcalinidad
Efecto de inducción: si hay grupos aceptores de electrones (como fenilo, hidroxilo, carbonilo, grupo éster, enlace éter, grupo acilo, doble enlace) cerca del átomo de nitrógeno, la alcalinidad se debilitará.
Cocaína y topicocaína
Efecto de conjugación: cuando el par de electrones solitario del átomo de nitrógeno está en el sistema conjugado p-π, la alcalinidad se debilita. Los efectos comunes de la conjugación p-π incluyen principalmente el tipo anilina, el tipo enamina y el tipo amida. Guanidina>amidina>imidazol>piridina>pirrol, indol
Efecto de campo de inducción: alcalinidad reducida
Efecto estérico: impedimento estérico
Moléculas de amina terciaria: alcalinidad reducida Pero como: matrine - mejora la alcalinidad En términos generales, cuando el efecto de inducción y el efecto estérico existen al mismo tiempo, el efecto estérico tiene un mayor impacto en la alcalinidad; cuando el efecto de inducción y el efecto de conjugación existen al mismo tiempo, el efecto de conjugación tiene un mayor impacto en la alcalinidad; alcalinidad.
enlace de hidrógeno intramolecular
Si se pueden formar enlaces de hidrógeno intramoleculares estables, se puede mejorar la alcalinidad. (Significa que los protones aceptados durante la formación de la sal pueden formar enlaces de hidrógeno intramoleculares estables)
La pseudoefedrina es más alcalina que la efedrina.
Tautomerismo intramolecular: azacetal, protonación para formar una base de amonio cuaternario
Condiciones para la tautomería: ① Las moléculas de amina terciaria del anillo tienen dobles enlaces en las posiciones α y β del átomo de nitrógeno; ②La molécula de amina terciaria cíclica tiene -OH en la posición α del átomo de nitrógeno; ③N ubicado en la cabeza de puente del anillo fusionado no se puede isomerizar
Formación de sales (mecanismo de formación de sales Alk)
Cuando los alcaloides forman sales con ácidos, para la protonación, cuando los alcaloides de aminas secundarias y terciarias forman sales, los protones están unidos principalmente a átomos de nitrógeno. En las bases de amonio cuaternario, azaacetales, enaminas y alcaloides con efectos de anillo cruzado que involucran átomos de nitrógeno, la protonación a menudo no ocurre en el átomo de nitrógeno.
Formación de sales de bases de amonio cuaternario.
Formación de sales de heteroacetal Alk que contiene nitrógeno.
Formación de sal de Alk con estructura de enamina.
La protonación de Alk se produce principalmente en β-C, no en átomos de nitrógeno.
El átomo de N en la cabeza de puente del anillo fusionado no puede formar una sal en forma de imina.
Neostricnina, Amarinina
Formación de sal de Alk que implica efectos de anillos cruzados de átomos de nitrógeno.
Cuando el par de electrones solitario del átomo de N está espacialmente cerca del grupo cetona, se produce un efecto de anillo cruzado.
Implica la oxidación de átomos de nitrógeno.
Oxidación a iminas y sus sales.
N-desalquilación (eliminar N-metilo, N-etilo, etc.)
amidación
Formación de azaacetal
reacción de precipitación
usar: • Identificación: tubo de ensayo, cromógeno TLC o PPC; • Separación de extracción: verifica que la extracción sea completa.
Método de extracción convencional (excluyendo la interferencia de componentes solubles en agua)
reactivo de precipitación
Sales metálicas • Precipitado de bronceado KI-I2 de yodo y yoduro de potasio (Wagner) • Precipitado marrón rojizo de yoduro de bismuto y potasio (Dragendoff) BiI3×KI • Precipitado blanquecino de yoduro de mercurio y potasio (reactivo de Mayer) HgI2×2KI; si se agrega un exceso de reactivo, el precipitado se disolverá nuevamente; • Cloruro de oro (3%) (Cloruro súrico) Precipitado cristalino amarillo HAuCl4
Ácidos - ácido silicotungstico (reactivo de Bertrand) SiO2×12WO3 blanco lechoso
Ácidos fenólicos - ácido pícrico (reactivo de Hager) Amarillo de 2,4,6-trinitrofenol
Sal doble: reactivo de tiocianato de cromo y amonio reineckato de amonio, producido En sal doble insoluble de color rojo púrpura.
Principio de reacción: generar más sales dobles moleculares y sales complejas.
Condiciones de reacción de precipitación.
(1) Generalmente se lleva a cabo en el estado formador de sal de alcaloides en una solución acuosa ácida (si es en condiciones alcalinas, el propio reactivo precipitará); (2) Cuando está en alcohol diluido o en una solución liposoluble, el contenido de agua es >50% (cuando el contenido de alcohol es >50%, el precipitado se puede disolver); (3) No es fácil agregar grandes cantidades de reactivos de precipitación. (Por ejemplo: el exceso de yoduro de mercurio y potasio puede disolver el precipitado producido)
Juicio de resultados
(1) Es necesario utilizar más de tres reactivos de precipitación para cada Alk durante la identificación: los reactivos de precipitación tienen diferentes sensibilidades a varios Alk. (2) Realice directamente la reacción de precipitación sobre el extracto ácido de la medicina tradicional china y luego Resultado positivo: no se puede determinar la presencia de Alk Un resultado negativo indica que no hay presencia de Alk (3) Aminoácidos, proteínas, polisacáridos, taninos, etc. Reactivos de precipitación - precipitación
reacción de color
reacción de labat • 5% de ácido gálico en alcohol • Tiene una estructura metilendioxi y es de color verde esmeralda.
reacción de vitali • Soluciones fumantes de ácido nítrico y alcohol cáustico • La presencia de hidrógeno bencílico en la estructura indica una reacción positiva. • Desaparece el color final morado intenso y rojo oscuro.
Extracción y Separación
extracto
Método de extracción con agua ácida (método de resina de intercambio iónico, método de precipitación), método de extracción en frío (método de percolación, método de remojo en frío)
Agua ácida: 0,1% ~ 1% H2SO4, HCl, HOAc, etc. Los alcaloides y sus sales son fácilmente solubles en metanol, etanol, etc., por lo que a menudo se utiliza metanol o etanol como disolvente de extracción, y la extracción se realiza mediante métodos de reflujo, inmersión o percolación. La mayoría de los alcaloides libres son lipófilos, por lo que pueden extraerse con disolventes orgánicos lipófilos como cloroformo, diclorometano, tolueno, etc.
La extracción con agua ácida tiene muchas desventajas, por eso aquí te presentamos algunas soluciones:
Método de resina de intercambio iónico: resina de intercambio catiónico
Precipitación
Método de extracción ácida y precipitación alcalina: adecuado para alcaloides débilmente alcalinos
Método de salazón: adecuado para bases medianamente débiles
Método de precipitación con sal de amonio de Ley NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]: adecuado para bases de amonio cuaternario
Método de extracción con disolvente alcohólico.
Método de extracción con disolventes orgánicos inmiscibles en agua.
Si se extraen las sales de alcaloides y los alcaloides libres contenidos en la medicina tradicional china, el disolvente que se debe utilizar es metanol/etanol; la separación de matrina y oximatrina de los alcaloides totales de Sophora flavescens se basa en la diferente solubilidad de ambas en éter. En agua alcalina de la que se han eliminado los alcaloides solubles en grasa, se debe utilizar n-butanol para extraer los alcaloides solubles en agua directamente del agua alcalina;
separación
Separación basada en la solubilidad de Alk y sus sales. • (1) Ingredientes conocidos: consulte la literatura para seleccionar el disolvente de cristalización. • (2) Componentes desconocidos: método cromatográfico para selección de disolventes
Alk tiene diferente alcalinidad: método de extracción con gradiente de pH
Métodos para determinar el valor de pH: cromatografía en papel tampón (un valor Rf pequeño significa alcalinidad alta), use el valor de pKa para determinar el valor de pH (pH = pKa 2). Al mezclar soluciones acuosas de ácidos alcaloides y extraerlas y separarlas mediante el método de gradiente de pH, el pH de la solución debe aumentar gradualmente de bajo a alto. Al separar los alcaloides del cloroformo mediante extracción con gradiente de pH, puede extraer de 8 a 3 tampones de forma secuencial (de pH alto a bajo).
Determinar la facilidad de separación - número de extracciones
cromatografía • (1) Adsorbente: la alúmina se usa comúnmente en cromatografía en columna (ocasionalmente se usa gel de sílice); • (2) Agente de desarrollo: Free Alk a menudo se eluye con solventes como benceno, éter y cloroformo; • (3) Juicio de polaridad compuesta: ① Estructura similar: más dobles enlaces y más grupos funcionales que contienen oxígeno; la polaridad es alta ②En grupos funcionales que contienen oxígeno:
Ejemplos de extracción y separación: vinblastina y vincristina.
Identificación de estructura
Cromatografía: determine las constantes físicas y químicas (como el punto de fusión), compárelas con los datos reportados en la literatura y compare Hacer capas finas del estándar y medir los datos físicos y químicos de sus derivados. • 1. Cromatografía en capa fina • 2. Cromatografía en papel
genealogía
UV: refleja el sistema conjugado contenido en la molécula; IR——Utilice picos de absorción característicos para identificar los principales grupos funcionales en la estructura; RMN: diversas técnicas para determinar la estructura del mapa; MS: basado en la literatura, combinado con las características espectrales de masas de los principales tipos de alcaloides para el análisis.
Reglas generales para la EM alcaloide
Difícil de escindir o que da lugar a iones característicos resultantes de la escisión de sustituyentes o cadenas laterales
Características: M o M -1 son en su mayoría picos base o picos fuertes. Generalmente no se observan iones característicos resultantes de la fragmentación de la estructura. Incluye principalmente dos categorías: ①La estructura general o principal de las moléculas compuestas por el sistema aromático, como quinolinas, acridonas, etc. ②Alcaloides con múltiples sistemas de anillos y estructuras moleculares estrechas como matrinas, colchicinas, etc.
La escisión principal está dominada por átomos de nitrógeno.
• El principal método de escisión es la escisión α centrada en átomos de nitrógeno, y en su mayor parte implica la escisión del esqueleto. • Características: La mayoría de los picos base o picos fuertes son grupos o partes que contienen nitrógeno. • Principales tipos de alcaloides: cinconinas, alcaloides esteroides, etc.
Iones característicos producidos principalmente por la fragmentación de RDA.
• Características: Después de la escisión, se produce un par de iones complementarios fuertes, a partir de los cuales se puede determinar la naturaleza y el número de sustituyentes en el anillo. • Incluyen principalmente: tetrahidroprotoberberinas, aporfirinas no N-alquilsustituidas, etc. • Los alcaloides del tipo tetrahidroprotoberberina se escinden principalmente del anillo C y sufren una reacción inversa de Diels Alder (reacción RDA). Por ejemplo: el proceso de escisión de la ciclanolina se expresa de la siguiente manera:
Los iones característicos se producen principalmente mediante la escisión de grupos bencilo.
• Características: Igual que 3. Es decir, se produce un par de iones complementarios fuertes después de la fragmentación. • Tales como: bencil tetrahidroisoquinolinas, bisbencil tetrahidroisoquinolinas, etc. • Por ejemplo: los alcaloides de 1-bencil-tetrahidroisoquinolina del tipo isoquinolina pierden fácilmente el grupo bencilo durante el proceso de craqueo, lo que da como resultado fuertes líneas espectrales dominadas por fragmentos de tetrahidroisoquinolina.