第15章萜类和甾体化合物

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萜类化合物

萜类化合物

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]。

萜类和甾体化合物

萜类和甾体化合物

胆汁酸还具有降低胆固醇 、抑制细菌和抗炎等作用 。
ABCD
初级游离胆汁酸包括胆酸 和鹅脱氧胆酸,次级游离 胆汁酸包括石胆酸和熊脱 氧胆酸。
人体肝脏是合成胆汁酸的 主要器官,胆汁酸随胆汁 排入肠道后大部分被重吸 收。
植物甾醇类化合物
01
植物甾醇是植物细胞膜的重要成分,具有抗氧化、抗炎和抗癌等作用 。
02
常见的植物甾醇包括谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇等。
03
植物甾醇可以降低血液中的低密度脂蛋白和胆固醇水平,对心血管健 康有益。
04
食物中植物甾醇的含量与植物的种类和加工方式有关,坚果、种子、 豆类和植物油等是植物甾醇的主要来源。
昆虫激素类化合物
昆虫激素是由昆虫分泌的调节其生长发育和生殖的化合 物。
昆虫激素的结构和功能与动物激素类似,但作用机制有 所不同。
萜类和甾体化合物
目录
• 萜类化合物概述 • 常见萜类化合物 • 甾体化合物概述 • 常见甾体化合物 • 萜类和甾体化合物的应用
01
CATALOGUE
萜类化合物概述
定义与分类
定义
萜类化合物是由异戊二烯单元构成的 天然有机化合物,通常具有多个碳-碳 双键。
分类
根据结构特征,萜类化合物可以分为 单萜、倍半萜、二萜、三萜和四萜等 。
提高抗逆性
某些萜类化合物可以提高植物的抗逆性,如抗旱、抗寒、抗盐碱等 ,有助于植物在恶劣环境中的生存和生长。
生物农药
杀虫剂
一些萜类化合物具有杀虫活性,可作为生物农药用于防治农业害 虫。
杀菌剂
甾体化合物中的一些抗菌素可用于防治植物病害,如抗菌素头孢 菌素对多种细菌和真菌具有抑制作用。
除草剂
某些萜类化合物可以抑制杂草的生长,起到除草的作用。

萜类和甾体化合物

萜类和甾体化合物

药用基础化学(下册)
H CH2OH CO
HO O C
CH2OH
CO HO
O
醛固酮
CH2OH
CO
O
OH
O 可的松
O
皮质酮
CH2OH
CO
HO
OH
CH2OH
CO
HOΒιβλιοθήκη OHO 氢化可的松F O
氟氢可的松
第十四章 萜类和甾体化合物
(2)性激素 性激素是由性腺(睾丸、卵巢)分泌,具有增进性器官成熟、 第二性征发育及维持性功能等生理作用,分为雄性激素和雌 性激素两类。
CH2OH
CH2OH
植物醇
维生素A
第十四章 萜类和甾体化合物
4.其他萜类
其他萜类化合物多为植物旳树脂、皂苷或色素旳主要成份, 人参、甘草、桔梗、三七、茯苓等中药具有三萜类化合物, 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旳生理活性。
β-胡萝卜素
药用基础化学(下册)
蒎烷型
坎烷型
双环单萜类分子中都 具有两个碳环,其中 一种是六元环,另一 种能够是三元环、四 元环或五元环。。
O
OH
α-蒎烯
龙脑(2-莰醇)
樟脑(2-莰酮)
第十四章 萜类和甾体化合物
2.倍半萜
倍半萜化合物(C5H8)3是指由3个异戊二烯单元构成,含15个 碳原子,倍半萜是挥发油旳主要成份,其含氧衍生物大多具 有生物活性。
3 O4
17α,21-二羟基孕甾- 4-烯-3,11,20-三酮-21-醋酸酯
胆甾烷
C-10、C-13上有角甲基 C-17上是取代烃基
3
HO
5
Δ5-3β-羟基胆甾烯

有机化学:萜类和甾族化合物

有机化学:萜类和甾族化合物

醇,俗称薄荷醇或薄荷脑。
CH3
7
CH
CH2 CH2
1
6
2
CH2 CH2 CH
CH
54 3
8
9
10
OH
CH3 CH3
• 3-萜醇分子中有3个不同的手性碳原子,故有4对 对映异构体,分别是〔 〕薄荷醇、〔 〕异薄 荷醇、〔 〕新薄荷醇和〔 〕新异薄荷醇。即 以下的四个非对映异构体和各自的对映异构体。
练习题17.1 香叶烯〔C10H16〕,一个由月
桂的油中别离而得的萜烯,汲取3摩尔氢分
子而成为C10H22,臭氧分解时产生以下化
合物CH3:CCH3 H C H HC CH2CH2C C H
O
O
O
OO
依据异戊二烯规则,香叶烯可能的结构是什 么?

类别 单萜类 倍半萜类 二萜类 三萜类 四萜类 多萜类
H+
重排

Cl
Cl
• α-蒎烯
〔张力较大〕
小〕 氯化莰
〔张力较
• 从上式可看出,虽然首先生成3o 碳正离子,但 由于分子内四元环的张力较大,因而仍重排成2o 碳正离子,使其转变成具有张力较小的五元环。 因此,减少环的张力是上述重排发生的主要原因。
• 生成的氯化莰经碱处理后,可排除氯化氢,发生 另一次重排,形成莰烯〔以构象式表示反响过 程〕:
• 3.双环单萜 在萜烷结构中,C8假设分别与C1、C2或C3相连时, 则可形成桥环化合物,它们是莰烷、蒎烷或蒈烷;假设C4与C6 连成桥键则形成zaozi007烷,它们的根本碳骨架及编号如下:
C8~C1相连
7
1
6
2
54 3
8
10

有机化学萜类甾体PPT课件

有机化学萜类甾体PPT课件

CH3
CH2
CO
H
O
H
18-去甲基-孕甾-4-烯-3,20-二酮 18,19-双去甲基-5α-孕甾烷
词首“去甲基”的采用,可能会使 某些甾体化合物出现同物异名的 现象。如:
5β-雌甾烷
H
19-去甲基-5β-雄甾烷
第24页/共32页
5.当母核的碳环扩大或缩小时,分别用词首“增碳” (Homo)“失碳”(Nor)来表示,若同时扩增或缩 减两个碳原子就用词首“增双碳”(Dihomo)“失双 碳”(Dinor)来表示,并在其前注明在何环改变。例 如:
第17页/共32页
11 1 10 9
12 13
17
C D 16
2
A
B
8 14 15
3
7
45 6
A/B反式稠合
CD AB
A/B顺式稠合
两种稠合方式的区别在于C5-H构型的不同。 在甾体化合物中,如果某个基团:
朝向平面前的,称为β位 朝向平面后的,称为α位
第18页/共32页
R
2
1
12
11
13
9 10
——二环第脂8页环/共烃32页命名——
这4种饱和双环萜自然界不存在,存在其不饱和和 含氧衍生物。松节油中存在:
α-蒎烯 构象式
β-蒎烯
α-蒎烯与β-蒎烯在0℃可与HCl加成,较高温度会发生骨架的
重排,生成莰的结构。4元环扩为五元环,减少环张力。瓦格
涅尔-麦尔外英(Wangner-Meerwein)重排。
第2页/共32页
二、单萜类化合物 (一)链状单萜
CH2OH
橙花醇
CHO
CH2OH
(存在于玫瑰油、香茅 油中)

萜类化合物结构分类通性

萜类化合物结构分类通性
单 萜:两个异戊二烯单位 C10 倍半萜:三个异戊二烯单位C15 二 萜:四个异戊二烯单位 C20 三 萜:六个异戊二烯单位 C30 四 萜:八个异戊二烯单位 C40
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。

制作人:

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。

甾萜化合物

甾萜化合物

柠檬醛a
(牻牛儿醛)
用途:配制香精
柠檬醛b
(橙花醛)
柠檬醛用途之一为合成紫罗兰酮:
O O
CHO H
CH3 C CH3
稀OHH2SO4
+
β -紫罗兰酮(多)
α -紫罗兰酮(少)
一些无环单萜含氧化物之间可发生相互转换,例香叶醛 橙花醇通过NaBH4还原或控制加氢可转化为香叶醇、橙花 醇、香茅醇、香茅醛等。
薄荷酮
柠烯
• 单环单萜
苧烯存在于柠檬油、桔子油及其它香精油中。
* H3C * OH * C 3H7
薄荷醇
有23=8个异构体;其左旋体 是薄荷油的主要成分;用作 香料、防腐剂及麻醉剂。
(3)双环单萜
7 1 6 5 4 8 10 9 2 3
楷族
7 1 6 5 4 8 10 9 2 3
蒎族
莰族 苧烯
-蒎烯
植物进行光合作用,氧气必然十分稀少。 深海鲨能在这严酷环境下生存,顽强的生命 力来自其巨大肝脏所含的角鲨烯。角鲨烯能向细 胞供应大量氧气,使细胞恢复活力,提高身体的 自然治愈能力。 角鲨烯的功能主要分为四方面: 促进血液循环,活化身体机能细胞,消炎杀菌, 修复细胞。
4. 三萜
五环三萜类
O CH3 H HO H3C H H
视黄醛
CHO
4. 三萜
链状三萜类
角鲨烯
作用:分布于酵母、麦芽和鲨鱼肝中, 生物体内可转化为羊毛甾醇,转化成胆甾醇
不溶于水,油状液体,可治白血球下降。
角鲨烯是深海鲨鱼肝油的主要成份。深海鲨
在500至1000公尺海底生存,那几乎没有阳光, 水温约为摄氏2度左右,水压是每立方尺0.1公吨。
由於没有阳光,植物和浮生物也难以生存。没有

萜类化合物、甾体化合物和生物碱

萜类化合物、甾体化合物和生物碱
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
第二十章
萜类化合物、甾体化合物和生物碱 Ⅰ萜类化合物
1. 结构与异戊二烯规则 结构上特点: 由两个或两个以上的异戊二烯单位,主要以头 尾相连组成。 异戊二烯规则。
CH3 CH2=C CH=CH2 异戊二烯
2. 萜类化合物的分类
第九章 第十章 第十一章
C (头)C C C C(尾) 异戊二烯单位
第七章
第八章
试写出甾体化合物碳架的构型式,并对碳架编号。
H3C H3C
2 1 3 4 10 5 6 11 9 12 13
R
17 16
H
8 7
14
15
H
H
第九章
第十章
第十一章
第十二章
第十三章
第十四章
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
1. 生物碱
Ⅲ 生物碱
存在于植物体内, 具有强烈生理效能的含氮的碱性有机物。
O CH3 O N N CH3 N N CH3
咖啡碱
第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
3. 生物碱的鉴定、提取与结构测定 1) 生物碱试剂 能与生物碱生成不溶性沉淀或颜色反应的试剂。 例:丹宁、苦味酸、磷钼酸、碘化汞钾... 2) 生物碱提取
第十四章
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
2)肾上腺皮质激素
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CH3

H2C C CH CH2







头 月桂烯
3.化学性质:取决于其所含官能团性质。
头 苧烯
二、分类与命名
(一)萜类的分类
(1)异戊二烯单位数
类别
异戊二烯单位数
碳原子数
单萜
2
10
倍半萜
3
15
二萜
4
20
三萜
6
30
四萜
8
40
多萜
>8
>40
(2)碳架:开链萜、单环萜、多环萜
三、常见萜类化合物
H
HO CH
H3C H
HH
CH3
He
CH
e
CH3
OH
H3C
CH3
H
H
1R,3R,4S
3、双环单萜
莰烷
7
1
1
6
2
5 43
9 8 10 8
萜烷
船式构象
7
6
12
5 4 3 樟烷(莰烷)
1,7,7-三甲基二环[ 2.2.1 ]庚烷
蒎烷
7
1
6
22
5 43
9 8 10
8
萜烷
椅式构象
6
1
2
3
7
5
4
松节烷(蒎烷)
18 12
20
23
11
13 17
19
1
C 9
D 16
2
10
A
H
14 8
15
B
3
5
7
4
6
H
26 25
27
天然甾体物三个侧 链都是β– 构型
甾环外键(连接原子或基团空间取向)表示方法: 环平面的前方----实线--- β– 构型 环平面的后方----虚线---α – 构型 波纹线----构型待定或两种都有
CH2SO3Na O
樟脑-10-磺酸钠注射剂
(3)龙脑(2-樟醇)
冰片
7
6
1
OH 2
六角片晶,升华似胡椒 又似薄荷的香气,发汗、 镇痉、止痛、驱虫,人 丹、冰硼散的成分
5
4
3
樟脑经硼氢化钠还原得龙脑和异龙脑
(二)倍半萜类
金合欢醇 高级香精
大牻(má )牛儿酮 治疗气管炎
愈创木薁(yù ) 治疗烫伤
二、命名
(一)甾体母核名的确定 据C10和C13上是否有甲基,C17上是否有侧链及侧链 的长短,规定以下甾环母核(6个):
甾烷
雌甾烷
雄甾烷 胆烷
孕甾烷 胆甾烷
(二)命名步骤(常用俗名)
(1)确定母体甾环。甾环含有双键,标明位次,“烷”改 “烯”、“二烯”、“三烯”等。或以△X表示双键位置。
(2)官能团或取代基的名称与构型在母核名称之前或之后。 在环系平面前面称β-构型(即用实线连接的基团);反之,α构型(即用虚线连接的基团)。
17α,21-二羟基孕甾-4-烯-3,11,20-三酮-21-醋酸酯
OH COOH
正系
HO
H
OH
3α,7α,12α-三羟基-5β-胆烷24-酸(胆酸)
HO
Δ5 -3β-羟基胆甾烯(胆甾醇、胆固醇)
(3)以相关甾体化合物的习惯名称命名。
COCH3
COCH3 OCOCH3
O
黄体酮
O
6-氯-17α-乙酰氧基
(一)单萜 头

尾尾

链状单萜 头


单萜

单环单萜 尾
苧烯 尾
双环单萜
头 樟烷(莰烷)
1、链状单萜
基本骨架:







CHO


CH2OH
罗勒烯
月桂烯
柠檬醛
香茅醇
ZH
CHO
E CHO
H 合成原料
β-柠檬醛(橙花醛) α-柠檬醛(香叶醛) 90%
H CH2OH
CH2OH H
橙花醇 Z
香叶醇 E
Cl -Δ6-黄体酮
OH CH3
Δ1-甲基睾丸素
O
常以药物的衍生物命名:
COCH2OH
COCH2OH
O
OH
HO
OH
O
可的松
O
氢化可的松
17α,21-二羟基孕甾-4-烯-3,11,20-三酮 11β-羟基
第15章萜类和甾体化合物
萜类:挥发油(香精油)的主要成分。它们 都有一定的生理活性,如祛痰、止咳、驱风、 发汗、驱虫或镇痛作用。
第1节 萜类化合物 一、结构与化学性质
1.定义:分子式为C10H16的碳氢化合物及氢化物、含氧衍生物的统称.
2.结构:萜类化合物由若干个异戊二烯分子以头尾相连而成。
异戊二烯规律:分子中碳原子数是5的整数倍
(三)二萜类
CH2OH
植醇 (叶绿醇)
CH2OH
HOOC
松香酸
(三)三萜类化合物 角鲨烯
COOH O
HO
甘草次酸(甘草皂苷)防癌、抗癌
(四)四萜类化合物 β-胡萝卜素(维生素A原) 番茄红素
第2节 甾体化合物
一、甾体化合物结构
(一)基本结构
1、特点
R
12 R2
11
13 17
1
R1 9
C
D 16
2、单环单萜
1-甲基-4-异丙烯基环己烯 苧烯

H
尾★ 尾
萜烷
头 柠檬烯或1,8-萜二烯
具有柠檬香味的无色液体,用作香料及合成橡胶。
7
1
6
2
3-萜醇 薄荷醇
薄荷脑
5 4 3 OH

清凉剂、驱风剂
★ ★
及防腐剂,清凉油、 OH 人丹的主要成分。
9 8 10
自然界主要存在左旋体和优势构象
CH3
H
H
e
甾环面上β型实线 甾环面下α型虚线
待定型波纹线
(二)立体结构(环稠合方式)
1、环 稠合 方式 分类
13 17
C
D
9
14
10
8
A
H
H
B
5
正系H (5β型—C5)



13 17
C
D
9
14
10
8
A
H
H
B
5
H
别系(5α型5 )



备注45、C56、C510有双键,无正系、别系之分
编号次序
21
22
24
2,6,6-三甲基二环[ 3.1.1 ]庚烷
蒈烷
7
1
6
2
5
3 43
9 8 10
8
萜烷

2
7
蒈烷
3,7,7-三甲基二环[ 4.1.0 ]庚烷
艹守烷
7
1
6
26
5 43
4
9 8 10
萜烷
椅式构象
5
6
1
7
3 4
2
4-甲基-1-异丙基二环[ 3.1.0 ]己烷
莰烷
蒎烷
蒈烷
艹守烷
5
6
3
7
6
O
CH3O
母核 甾烷
13β-乙基- 3-甲氧基- 1,3,5(10)-甾三烯- 17-酮
OH
HO 母核 雌甾烷
3,17β-二羟基-1,3,5(10)-雌甾三烯(β-雌二醇) OH CH3
雄甾烷 O
17α-甲基-17β-羟基雄甾-4-烯-3-酮(甲基睾丸素)
COCH2OAc
O
OH
O
醋酸可的松
孕甾烷
2
10
A
B
14 8
15
3
5
7
4
6
环戊烷骈多氢菲 和 三个侧链
象形字:田

2、角甲基
R1,R2:通常甲基(角甲基) R:含不同碳数的碳链或含氧基团
18 R
12
1
11
19 C
13
17
D
16
2
A
10
9
B
14 8
15
3
5
7
4
6
备注:甾环的其他位置上也可有羟基、羰基、双键等基团 不同的甾体化合物
3、甾环相连的 基团空间取向和 表示方式
1
1
7 2
5
2
3
5 4
6
1
7
3
4
4 2
54 3
(1)蒎类衍生物
6
1
2
7
α-蒎烯
β-蒎烯
松节油的主要成分,治疗肌肉和神经痛。
(2)莰类衍生物
樟脑
2-莰酮
莰烷的含氧衍生物
7
白晶易升华,难溶于水,穿

O
透性特殊香味和清凉感,驱
6
1
O 虫,强心剂、祛痰剂,呼吸
2 及循环系统兴奋药 。

5
4
3
1,7,7-三甲基二环[ 2.2.1 ]-2-庚酮 自然界存在的樟脑为右旋体,合成品为外消旋体。
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