生物堿化學(xué)性質(zhì)：

1.堿性：

（1）是生物堿重要的性質(zhì)，也是提取、分離和結(jié)構(gòu)鑒定的重要理論依據(jù)。

（2）氮原子上的孤電子對(duì)，能給出電子或接受質(zhì)子而使生物堿顯堿性。

（3）生物堿堿性強(qiáng)弱用pKa表示，pKa越大，堿性越強(qiáng)。

（4）生物堿的堿性強(qiáng)弱與pKa的關(guān)系：

pKa＜2為極弱堿，pKa2～7為弱堿，pKa7～11為中強(qiáng)堿，pKa＞11為強(qiáng)堿。

（5）生物堿分子中堿性基團(tuán)的pKa值大小順序：

胍基＞季銨堿＞N-烷雜環(huán)＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳雜環(huán)＞酰胺≈吡咯。

（6）影響生物堿堿性強(qiáng)弱的因素有：

1）氮原子的雜化方式

氮原子雜化程度的升高，堿性增強(qiáng)，即sp3＞sp2＞sp.

如四氫異喹啉（pKa9.5）為sp3雜化；吡啶（pKa5.17）和異喹啉（pKa5.4）均為sp2雜化；氰基呈中性，因其為sp雜化。季銨堿的堿性強(qiáng)（pKa11.5以上）則是因羥基以負(fù)離子形式存在，類似無機(jī)堿。

2）誘導(dǎo)效應(yīng)

生物堿分子中的氮原子上的電子云密度可受氮原子附近供電基（如烷基）或/和吸電基（如各類含氧基團(tuán)、芳環(huán)、雙鍵）誘導(dǎo)效應(yīng)的影響。

供電誘導(dǎo)使氮原子上電子云密度增加，堿性增強(qiáng)；吸電誘導(dǎo)使氮原子上電子云密度減小，堿性降低。

如麻黃堿的堿性強(qiáng)于去甲麻黃堿，即是由于麻黃堿氮原子上的甲基供電誘導(dǎo)的結(jié)果。而二者的堿性弱于苯異丙胺，則因前二者氨基碳原子的鄰位碳上羥基吸電誘導(dǎo)的結(jié)果。

3）共軛效應(yīng)

①苯胺型：氮原子上的孤電子對(duì)與苯環(huán)π-電子形成p-π共軛體系后堿性減弱。如毒扁豆堿的兩個(gè)氮原子堿性的差別系由共軛效應(yīng)引起。

②酰胺型：酰胺中的氮原子與羰基形成p-π共軛效應(yīng)，使其堿性極弱。如胡椒堿秋水仙堿、咖啡因。

③胍類：胍接受質(zhì)子后形成季銨離子，呈更強(qiáng)的p-π共軛，體系具有高度共振穩(wěn)定性，而顯強(qiáng)堿性。

4）空間效應(yīng)

氮原子由于附近取代基的空間立體障礙或分子構(gòu)象因素，醫(yī)|學(xué)教育網(wǎng)搜集整理而使質(zhì)子難于接近氮原子，堿性減弱。如東莨菪堿、利血平等。

5）氫鍵效應(yīng)

當(dāng)生物堿成鹽后，氮原子附近如有羥基、羰基，并處于有利于形成穩(wěn)定的共軛酸分子內(nèi)氫鍵時(shí)，氮上的質(zhì)子不易離去，則堿性強(qiáng)。如10-羥基可待因。

一般來說，空間效應(yīng)與誘導(dǎo)效應(yīng)共存，空間效應(yīng)居主導(dǎo)地位；共軛效應(yīng)與誘導(dǎo)效應(yīng)共存，共軛效應(yīng)居主導(dǎo)地位。

2.沉淀反應(yīng)

（1）生物堿沉淀反應(yīng)：生物堿在酸性水或稀醇中（苦味酸試劑可在中性條件下進(jìn)行），與某些試劑生成難溶于水的復(fù)鹽或絡(luò)合物的反應(yīng)。

（2）應(yīng)用：

①檢查生物堿的有無；

②試管定性反應(yīng)和色譜的顯色劑；

③在生物堿的提取分離中指示提取、分離終點(diǎn)；

④分離純化生物堿，如雷氏銨鹽可用于沉淀分離季銨堿。

（3）常用的生物堿沉淀試劑有：

①碘化鉍鉀（Dragendorff，KBiI₄）試劑：橘紅色↓；

②碘化汞鉀（Mayer，K₂HgI₄）試劑：類白色↓；

③硅鎢酸（Bertrad，SiO₂·l₂WO₃·nH₂O）試劑：類白色或淡黃色↓；

④碘-碘化鉀（Wagner，KI-I₂）試劑：紅棕色↓；

⑤苦味酸（Hager，2，4，6-三硝基苯酚）試劑：黃色↓；

⑥雷氏銨鹽（硫氰酸鉻銨，NH₄【Cr（NH₃）²（SCN）⁴】）試劑：季銨生物堿——紅色↓或結(jié)晶。