萜类化合物的结构类型
表6-1萜类化合物的分类及分布.ppt
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O C H = C H C C H 3
O C H = C H C C H 3
α 紫罗兰酮（高级香料） β 紫罗兰酮（合成维生素A 的原料）
O 制备
O
O
O 斑蝥素
O
O
O
N--O H
N -羟 基 斑 蝥 胺
HOH2C HO HO
香 叶 醛 TV (a - 柠 檬 醛 ）
香 叶 醇 I
橙 花 醇 II ( 橙 花 醛 V ) （ β -柠 檬 醛 ）
[H ]
[H ] [H ] C HO [O ] C H 2O H
香 茅 醛
香 茅 醇 III （ 为 I,II 部 分 氢 化 还 原 产 物 ）
单萜 monoterpenoids
第六章 萜类化合物（Terpenoids）
CHO CH O
O O O O O O
O CH O H 2
O O O O
柠檬醛
薄荷酮
金合欢醇
青蒿素
问题的引出：什么是萜类化合物？
§1 结构类型及代表化合物
一、萜类化合物定义：
萜类化合物是异戊二烯的聚合体及 其衍生物。
5 CH 3
(
C CH 2
1 2
CH CH 2
单萜 monoterpenoids
CHO
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH 2OH
存在于香 叶油、玫 瑰油、香 茅油中， 具有玫瑰 香气。
香 叶 醇
香 叶 醛
存在于柠 檬草油、 香茅油等 挥发油中， 具有柠檬 香气。
geraniol
geranial
C HO [H ] [O ]
萜的名词解释
萜的名词解释
萜是一类非常重要的化合物，它们既可以作为重要的原料，也可以用来工业或农业生产中有多重作用，属于一大类有机化合物，构成了植物皮质植物细胞中膜状的特殊化合物。
萜类化合物是由六倍体碳框架上的多个羟基组成的有机物结构，其包含的元素主要是碳、氢、氧和氮，可以作为类似于醇和酮的高分子有机物，它们之间可以结合形成各种结构来表示物质的化学特性。
萜类有许多，其中萜烯是最重要的，有很多不同种类，可以用于制造某些农药、医药中间体、农业生物制品等。
萜烯也可以用作香料，它们能够改变香气，调节美味，在日常生活中使用广泛。
此外，萜烯还可以用于消费品的香料添加，某些植物中含有的萜烯可以作为自然的香料，从而提高食物的风味和质量。
萜醇类化合物也是重要的，它有很多种类，可以用于作为润滑油、溶剂、消毒剂、防腐剂、医药中间体等，此外，萜醇也可以用作合成香料，改变食物的香气。
此外，萜醇也可以用于有机化学和材料科学的研究，涉及到各种有机高分子的合成、反应等。
除了萜烯和萜醇以外，萜类还包括多种其他物质，如萜酸、香豆素、黄酮类等，它们可以被应用到医药物质、农药、农作物保护、日常化学工业等各个领域。
例如，萜酸可以用作抗菌剂、抗病毒剂，而黄酮类则可以作为抗氧化剂和合成染料。
总而言之，萜类化合物是一大类重要的有机物质，不仅可以用于实际生产，还可用来研究医药、农业、精细化学品等各个领基。
它们
具有多种功能，可以作为添加剂、香料以及抗病毒、抗氧化等物质使用，因此萜类化合物的研究和应用具有重要的意义。
萜类化合物结构分类通性
2．根据碳架的不同可分为
链状、单环、多环、中环和大环等几类。
三、通性
1.物态
单萜、倍半萜大多是带有特殊香味的油状液体或常 温可挥发低熔点固体；二萜和二倍半萜多为结晶性 固体。 分子量增加、双键增多，挥发性降低，熔沸点增高。
2.味
大多具有苦味。
3.旋光性
多数含有手性碳原子，有旋光性，且大多有异构体。
4.溶解性
亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机溶剂，难 溶于水。
5.萜类化合物对高热、光和酸碱较 为敏感，化学性质表现出所含官能 团的性质。如：
双键上可以发生加成反应、氧化反应； 羰基、羟基、羧基等发生聚合、异构 化、脱氢、分子重排等反应。
谢
制作人：
谢
潘华英
一、结构特点：
（1）分子中含碳原子数都是5的整数倍； （2）可看做是由若干异戊二烯分子以头－尾 或尾－尾相连而成的。
C C C C C C C C C C
H 3 桂 烯 (C10) 月桂烯：头 -尾
二、分类
1．根据分子中所含异戊二烯单元数可分为
药用基础化学/ 脂类、萜类和甾体化合物
萜类化合物的结构、分类和通性
萜类化合物是指存在自然界中、分子式为 异戊二烯单位的倍数的烃类及其含氧衍生 物。
这些含氧衍生物可以是醇、醛、酮、羧酸、酯等。萜 类化合物广泛存在于自然界，是构成某些植物的香精、 树脂、色素等的主要成分。 如玫瑰油、桉叶油、松脂等都含有多种萜类化合物。 另外，某些动物的激素、维生素等也属于萜类化合物。
萜类化合物解析
一、萜类化合物概述萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。
萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。
萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。
萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。
萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。
开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。
倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。
二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。
此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。
其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。
萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。
常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(Araceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝科(Asclepi-adaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、柏科(Cu-pressaceae)、杜鹃科(Ericaceae)、木犀科(Oleaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、胡椒科(Piperaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、芸香科(Ru-taceae)、唇形科(Labiatae)、菊科(Compositae)、松科(Pinaceae)、伞形科(Umbelliferae)、桃金娘科(Myrtaceae)等[7]。
萜类化合物的基本特征
萜类化合物的基本特征萜类化合物是一类具有重要生物活性的天然有机化合物，广泛存在于植物、动物和微生物中。
以下是萜类化合物的基本特征：
1. 碳架结构：萜类化合物的基本碳架结构通常由异戊二烯单元通过头尾或尾尾连接而成，形成具有多个碳原子的环状或链状结构。
2. 功能团：萜类化合物通常含有丰富的功能团，如羟基、羰基、羧基、醚键、双键等。
这些功能团赋予了萜类化合物各种生物活性，如抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等。
3. 立体化学：萜类化合物通常具有复杂的立体化学结构，包括手性中心、顺反异构体等。
这些立体结构对于其生物活性和药理作用具有重要影响。
4. 分类：萜类化合物根据其基本碳架结构的不同，可以分为单萜、倍半萜、二萜、三萜等不同类别。
不同类别的萜类化合物具有不同的化学性质和生物活性。
5. 广泛存在：萜类化合物广泛存在于自然界中，尤其是植物中。
许多植物的精油、挥发油、树脂等都含有丰富的萜类化合物。
6. 生物活性：萜类化合物具有广泛的生物活性，如抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、驱虫、调节免疫等。
许多萜类化合物已被开发成药物或药物前体，用于治疗各种疾病。
萜类化合物具有复杂的碳架结构、丰富的功能团、多样的立体化学结构、广泛的存在和重要的生物活性等基本特征。
这些特征使得萜类化合物成为一类重要的天然产物和药物研究领域。
萜类化合物
二、结构分类
（三）二萜（diterpenoids）
二萜由4个异戊二烯单位构成，含20个碳原子；广泛分 布于植物界
分两类：1.链状二萜
2.环状二萜
1.链状二萜
存在于叶绿素 中，曾作为合 成维生素E、维 生素K的原料
CH 2OH
植物醇 phytol
维生素A：又称“视黄醇”，是一种重要的脂溶性维生素， 主要存在于动物肝脏中；有保持夜间视力、保持皮肤骨骼 健康生长、维持正常视觉功能、促进生长与生殖、抑制肿 瘤生长等功能。
抑菌、抗肿瘤、杀虫等生物活性。 如：愈创木薁（s-guaiazulene）
4 5 6 1 8 7 OH
3 2
S 220℃
Se
愈创木薁 (1,4-二甲基7-异丙基薁)
愈创木醇
2,4-二甲基-7-异丙基薁
30
二、结构分类
3.薁类衍生物
（二）倍半萜
薁类是一种非苯环芳烃化合物
沸点—— 250 ~ 300 ℃ 溶有机溶剂——甲醇、乙醇、乙醚、石油醚 不溶水 可溶于强酸（加水稀释又可析出） （可用60~65%硫酸或磷酸提取）
α -崖柏素
β -崖柏素 （扁柏素）
γ -崖柏素
二、结构分类
卓酚酮类的特点：
(一)单萜
1.具有芳香化合物的性质，显酸性，酸性介于酚类和
羧酸之间，即酚<卓酚酮<羧酸。 2.分子中的酚羟基易于甲基化，但不易酰化。 3. 分子中的羰基类似于羧酸中羧基的性质，但不能和 一般羰基试剂反应。 4. 能与多种金属离子形成络合物结晶体，并显示不同 颜色，可用于鉴别。如：铜络合物→为绿色结晶，铁络 合物→为赤红色结晶。
CH 2OH
CH 2OH
橙花醇 nerol
萜类和甾体化合物
人参、甘草、桔梗、三七、茯苓等中药含有三萜类化合物，
南瓜和胡萝卜中α-、β–胡萝卜素为四萜类化合物。三萜、 四萜类化合物都有较强的生理活性。
β-胡萝卜素
药用基础化学(下册)
第十四章 萜类和甾体化合物
一、甾体化合物的结构
甾体类化合物是广泛存在于自然界中的一类天然化学成分，
包括植物甾醇、胆汁酸、昆虫变态激素、强心苷、甾体皂苷、 甾体生物碱、蟾毒配基等。
二、萜类化合物的分类
根据所含 CH2
C CH CH2 异戊二烯
单位数目分类 类别 单萜 倍半萜 二萜
CH3
异戊二烯单位数目 2 3 4
碳原子数 10 15 20
6
8
30
40
三萜
四萜
>8
>40
多萜
第十四章 萜类和甾体化合物
单萜： O OH * **
苧烯
薄荷醇
α-蒎烯
樟脑
倍半萜：
O O O
山道年
药用基础化学(下册)
1 HO 3
10 5
3β ,17α -二羟基雌甾-1,3,5(10)-三烯 OH CH3 17 C-10、C-13上有角甲基 C-17上无取代基 O
3 4
雄甾烷
17α-甲基-17β-羟基-4-雄甾烯-3-酮
药用基础化学(下册)
21CH2OCOCH3 O 11 C-10、C-13上有角甲基 C-17上是乙基 3 O 4 20C 17 O OH
它们的结构中都具有环戊烷并多氢菲的甾体母核。
多氢化菲 环戊烷 （甾烷）
药用基础化学(下册)
R
12 11 13
17 16
1 2 3
10
9
C
萜类化合物
倍半萜
含义
特点 提取分离
倍半萜类是指由3分子异戊二烯聚合而成，分子中含有15个C原子的天然萜类化合物。倍半萜和单萜都是挥发 油的主要组成成分，倍半萜的沸点较高，其含氧衍生物大多有较强的香气和生物活性。
（1）双环倍半萜
比较重要的代表物有烃，它是非苯核芳烃化合物，但由于被氢化，故其基本母核已失去芳香性。
预试挥发油中是否有薁类化合物，多用溴化反应（Sabaty反应）。方法是取挥发油1滴溶于1ml氯仿中，加入 5%溴的氯仿溶液数滴，如产生蓝色、紫色或绿色时，显示含有类衍生物。也可用对-二甲基苯甲醛-浓硫酸试剂 （Ehrlich试剂）与挥发油反应，如产生紫色或红色时为正反应。
愈创木薁（s-guaiazuleue）系愈创木醇、喇叭醇或缬草二醇等加硫高温脱氢而成。洋甘菊薁 （chamazulene，C14H16）在洋甘菊花的挥发油中存在，用洋甘菊醇内酯、洋甘菊酮内酯等脱氢也可制备。洋甘 菊薁具有消炎作用。
（1）性状
简单的环烯醚类化合物一般为液体或低熔点固体，成苷后为白色结晶或无定形具吸湿性的粉末，此类化合物 一般均味苦，是中草药中显苦味的成分之一，分子中有手性C，故都具有旋光性。
（2）溶解度
此类化合物总的来说偏于亲水性，大多数易溶于乙醇、丙酮、正丁醇，难溶于氯仿、苯、石油醚等亲脂性有 机溶剂。
（3）显色反应及检识
萜类化合物有许多的生理功效，如祛痰、止咳、驱风、发汗、驱虫、镇痛等。天然精油原料中的萜烯和萜类 化合物，可用精馏法、直接蒸汽蒸馏法、冻结法和萃取法分离之。在香料生产中，广泛使用含有萜烯及其衍生物 的精油。
单萜类
含义
特点
单萜类化合物是指分子中含有两个分子异戊二烯单位的萜烯及其衍生物。单萜类化合物广泛存在于高等植物 中的分泌组织里，多数是挥发油中沸点较低部分的主要组成部分，其含氧衍生物沸点较高，多数具有较强的香气 和生理活性，是医药、仪器和化妆品工业的重要原料，有些成苷后则不具挥发性。
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CH2OH 香茅醇
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic monoterpenes
链状单萜
CHO
CHO
香叶醛
橙花醛
上述三种萜醇都是柠檬香系香料。
CHO 香茅醛
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
DMAPP OOP OP
GPP
链状单萜 OOP OP
NPP 环状单萜
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Classification
链状单萜
单萜
单环单萜 环状单萜 双环单萜
三环单萜 变形单萜( 卓酚酮类)
TYPE OF TERPENOIDS
裂环环烯醚萜苷 是由环烯醚萜苷苷元部分在C7、C8 处开环衍生而来 的苦味苷。 广泛分布于龙胆科、茜草科、木樨科等植物中，尤其在龙胆 科的龙胆属和獐牙菜属植物中存在的更为普遍。
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic Iridoids
胃痛宁口服液、保喉片、润喉片等； 外用药主要有：清凉油、红花油、风油精、痱子粉、炉甘石搽剂、无
极膏、皮炎平膏、伤湿止痛膏；
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic monoterpenes
薄荷 富含挥发油。鲜茎叶含挥发油约1％，干茎叶含油1.3％－2％。
Radix Gentianae
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic Iridoids
OO
O OC6H11 O5 龙胆苦甙
龙胆苦苷(gentiopicroside)是龙胆科植物龙胆、当药、獐牙菜等植物中的苦 味成分。
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic Iridoids
（2）裂环环烯醚萜苷类
11 7 6
5
9O
8
10
OH
裂环环烯醚萜
OO
7
11
6
54
9
O
8
10
OH
裂环内酯环烯醚萜
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
10 15 20 25 30 40
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
Monoterpene
➢ Definition 单萜类(monoterpenoids) 是 2 个异戊二烯单位构成，含 10 个碳原子的
一系列化合物。 ➢ Distribution
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic monoterpenes
指甲花花香浓郁幽雅，又可用来提取精油或浸膏，精油含量为 0.01%-0.02%, 主要成分为α-紫罗兰酮 (α-ionone)和β-紫罗兰酮 (βionone) 。这两种酮具有独特香气，是高级调香原料。
OH
O O
HOH2C
O glc
梓醇
梓醇 (catalpol) 又称梓醇苷，是地黄中降血糖作用的主要有效成分， 并有很好的利尿和迟发性的缓下功能。
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic Iridoids
Plantago asiatica L.
萜类化合物的结构类型
TYPE OF TERPENOIDS
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
Class
Monoterpene Sesquiterpene Diterpene Sesterpene Triterpene Tetraterpene
Number of carbon atoms
油中主要含L－薄荷醇（l-menthol）约77％－87％。
镇痛
止痒
OH
防腐
杀菌
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic monoterpenes
环状单萜
Lawsonia inermis
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Skeleton structure
无环
薄荷烷
侧柏烷
(acyclic) (menthane) (thujane)
蒈烷 (carane)
蒎烷
莰烷
优香芹烷
(pinane) (camphane) (eucarvane)
桂花烷 (osmane)
菊花烷 (chrysanthemane)
➢ Characteristic monoterpenes
环状单萜
O
O
O
O 斑蝥素
Lytta caragana Pallas
O
O
N OH
O N-羟 基 斑 蝥 胺
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic monoterpenes
高等植物的腺体、油室和树脂道 ➢ Mode of occurrence
挥发油
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Biosynthetic pathway 单萜类化合物以 焦磷酸异戊烯酯 IPP 为起始合成原料，经系列生化反
应衍生而得到。Βιβλιοθήκη IPP环烯醚萜骨架
裂环环烯醚萜骨架
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
11
6
543
7 8
9
2
1O
10
OH
环烯醚萜
COOH
4
脱羧
4
氧化
O OH
O
OH 4 - 去甲环烯醚萜
开环
11 7
6
5
9
O
8
10
OH
裂环环烯醚萜
氧化 环合
OO
7
11
6
54
9
O
8
10
OH
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic Iridoids
O O
H
O
H
CH3 SCOOH2C
OC6H11 O5
鸡屎藤苷
鸡屎藤苷(paederoside)是鸡屎藤的主成分，其C4位羧基与C6位羟基形 成γ-内酯；
C10位的甲硫酸酯在鸡屎藤组织损伤时，由于酶解的作用产生甲硫醇 而产生鸡屎样的恶嗅。
➢ Characteristic monoterpenes
环状单萜
Menthae Haplocalycis
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic monoterpenes
临床上与薄荷相关的医药制剂： 内服药主要有：人丹、十滴水、霍香正气水、止咳糖浆、解痉镇痛酊、
9 1 2O
C11有的氧化成羧酸，并可形成酯。
10
OH
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic Iridoids
Gardenia jasminoides Ellis
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
β-紫罗蓝酮可作为合成维生素A的原料。
O CH CH C CH3
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
➢ Characteristic monoterpenes
环状单萜
Blumea Balsamifera
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
TYPE OF TERPENOIDS
TEPENOIDS AND VOLATILE OILS
Iridoids
➢ Definition 环烯醚萜(iridoids) 是 蚁臭二醛 的缩醛衍生物。
➢ Distribution 双子叶植物, 主要唇形科、茜草科、龙胆科等植物
➢ Mode of occurrence
2. 分子中的酚羟基易于甲基化，但不易酰化。 3.分子中的羰基类似于羧酸中羰基的性质，但不能和一般羰基试剂反应。红外光谱中
显示其羰基(1600~1650 cm-1 )和羟基(3100~3200 cm-1 )的吸收峰，较一般化合物中 羰基略有区别。 4. 与金属离子的络合反应。如铜络合物为绿色结晶，铁络合物为赤红色结晶。
➢ Characteristic monoterpenes
艾纳香的挥发油中主要含有龙脑。龙脑俗称“冰片”，又称樟醇， 为白色片状结晶，具有似胡椒又似薄荷的香气，有升华性。