黄酮类化合物理化性质

1．物理性质

（1）颜色：黄酮类化合物是否有颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团（-OH、-OCH3等）的种类、数目以及取代位置有关。以黄酮为例来说，其色原酮部分原本无色，但在2-位上引入苯环后，即形成交叉共轭体系，并通过电子转移、重排，使共轭链延长，因而显现出颜色。

（2）旋光性：游离的各种苷元母核中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余则无光学活性。苷类由于在结构中引入糖的分子，故均有旋光性，且多为左旋。

（3）溶解性：一般游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱水溶液中。其中黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子，因分子与分子间排列紧密，分子间引力较大，故更难溶于水；而二氢黄酮及二氢黄酮醇等，因系非平面性分子，故分子与分子间排列不紧密，分子间引力降低，有利于水分子进入，溶解度稍大。而花色苷元（花青素）类水溶度较大（2010年），虽为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强。黄酮类化合物的羟基糖苷化后，水溶度即相应加大，而在有机溶剂中的溶解度则相应减小。

2．酸碱性及与结构之间的关系

（1）酸性：黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基，故显酸性。酸性由大至小：7,4′-二OH＞7-或4'-OH＞一般酚OH＞5-OH。此性质可用于提取、分离及鉴定工作。例如C7-OH因为处于C＝O的对位，在p-л共轭效应的影响下，酸性较强，可溶于碳酸钠水溶液中，据此可用以鉴定。

（2）碱性：γ-吡喃环上的1-氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸等生成盐，但生成的盐极不稳定，加水后即可分解。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀，可用于鉴别。

3．黄酮类化合物的特征显色反应

（1）还原试验

①盐酸-镁粉（或锌粉）反应（2010，2011年）：多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红色至紫红色，少数显紫色至蓝色。但查耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。异黄酮类除少数例外，也不显色。

②四氢硼钠（钾）反应（2010年）：NaBH4与二氢黄酮类化合物产生红色至紫色。其他黄酮类化合物均不显色，可与之区别。

（2）金属盐类试剂的络合反应（2010年）：黄酮类化合物分子中常含有下列结构单元，故常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂反应，生成有色络合物。

①铝盐：常用试剂为1%三氯化铝或硝酸铝溶液。生成的络合物多为黄色（λmax ＝415nm），并有荧光，可用于定性及定量分析。

②铅盐：常用1% 醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，可生成黄色至红色沉淀。醋酸铅只能与分子中具有邻二酚羟基或兼有3-OH、4-酮基或5-OH、4-酮基结构的化合物反应生成沉淀，但碱式醋酸铅的沉淀能力要大得多。一般酚类化合物均可为之沉淀，据此不仅可用于鉴定，也可用于提取及分离工作。

③锆盐（2010年）：多用2%二氯氧化锆甲醇溶液。黄酮类化合物分子中有游离的3-或5-OH存在时，均可与该试剂反应生成黄色的锆络合物。但两种锆络合物对酸的稳定性不同。3-OH，4-酮基络合物的稳定性比5-OH，4-酮基络合物的稳定性强（仅二氢黄酮醇除外）。故当反应液中接着加入枸橼酸后，5-羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，而3-羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（锆-枸橼酸反应）。

④镁盐：用醋酸镁甲醇溶液为显色剂。试验时在纸上滴加一滴供试液，喷以醋酸镁的甲醇溶液，加热干燥，在紫外光灯下观察。二氢黄酮、二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光（2012年），若具有C5-OH，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄色至橙黄色至褐色。

⑤氯化锶（SrCl2）：氨性甲醇溶液中，可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿色至棕色乃至黑色沉淀。

⑥三氯化铁反应：三氯化铁水溶液或醇溶液为常用的酚类显色剂。多数黄酮类化合物因分子中含有酚羟基，故可产生阳性反应，但一般仅在含有氢键缔合的酚羟基时，才呈现明显的颜色。

（3）硼酸显色反应：黄酮类化合物分子中当有下列结构时，在无机酸或有机酸存在条件下，可与硼酸反应，生成亮黄色。显然，5-羟基黄酮及2'-羟基查耳酮类结构可以满足上述要求，故可与其他类型区别。一般在草酸存在下显黄色并具有绿色荧光，但在枸橼酸丙酮存在的条件下，则只显黄色而无荧光。

（4）碱性试剂显色反应：在日光及紫外光下，通过纸斑反应，观察试样用碱性试剂处理后的颜色变化情况，对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。其中，用氨蒸气处理后呈现的颜色变化置空气中随即褪去，但经碳酸钠水溶液处理而呈现的颜色置空气中却不褪色。

此外，利用碱性试剂的反应还可帮助鉴别分子中某些结构特征。例如：①二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体——查耳酮类化合物，显橙色至黄色。②黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，据此可与其他黄酮类区别。③黄酮类化合物当分子中有邻二酚羟基取代或3,4'-二羟基取代时，在碱液中不稳定，易被氧化，由黄色→深红色→绿棕色沉淀。