单环单萜常见结构类型
萜类化学 单萜类(1)
O
CHO
h
37
• 具有淡的琥珀香气,可用于调制茉莉、 水仙等花香型香精，用于化妆品；调制柠 檬、留兰香及香辛料等香型香精用于食品。 工业上它是生产甜味剂紫苏葶和香料的重 要原料
h
38
•
由于醛基存在，可与许多化合物
缩合。如左旋紫苏醛与羟胺缩合，生成
左旋体α-反-醛肟是一种甜味剂；如与
2-酮缩合（RCH2COMe），经氢化可得到 饱和酮，当R为H时，具有水果样香气。
性质，将右旋香茅醛用酸催化剂（如甲
酸、磷酸、硫酸、乙酐、硼酸或如硅胶
等)环化成左旋异胡薄荷醇（70%），采
用硅胶层析分出左旋异胡薄荷醇；采用
Raney镍、钯/碳或铂催化剂，在温和条
件下进行加氢，那么三个手性中心的光
学活性任将保留，氢化生成左旋薄荷醇。
•
而采用卤化锌催化剂可以得到选
择性很高的地（-）-异胡薄荷醇，收率
h
26
•
松油醇是最早实现工业生产的合
成香料之一，广泛应用于油墨、化工、轻
工、医药和电讯工业中，宜于配制香皂、
化妆品和香料，亦是印制铁皮，玻璃器皿
上彩的优良溶剂。最主要的生产方法是从
α-或β-蒎烯在酸性条件下先异构水合，
得到水合萜二醇，然后脱水而得（硫酸、
草酸）：
h
27
H 2O H+
OH
脱水
OH
α -松 油 醇
(-)-新 异 薄 荷 醇
19
• 除了（-）-薄荷醇和（+）-新薄荷醇存在 于天然薄荷醇中，其它异构体都是由化学 合成。
• 薄荷醇有 8种异构体，它们的呈香性质各 不相同，左旋薄荷醇具有薄荷香气并有清 凉的作用，消旋薄荷醇也有清凉作用，其 他的异构体无清凉作用。
最新天然药物化学第六章萜类和挥发油教学课件
（二）理化性质
1.性状
简单的环烯醚萜类成分一般为液体或低熔点固 体；环烯醚萜苷和裂环烯醚萜苷为白色结晶体或无 定形粉末，具有吸湿性。这类成分均有苦味，分子 结构中C-1、C-5和C-9多形成手性碳原子，故均具 旋光性。
2.溶解性
这类化合物分子量一般较小，且大多连有极性 官能团，虽然环烯醚萜类较环烯醚萜苷的极性小， 但两类成分均能溶于水、甲醇、乙醇、正丁醇，难 溶于氯仿、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。环烯醚萜 苷的亲水性较其苷元的亲水性更强。
例如，桃叶珊瑚苷、车叶草苷、梓苷等水解、聚合产生棕 黑色树脂状聚合物沉淀，中药玄参、地黄、梓实等炮制加工 变黑，均由这类成分引起的反应。
②冰乙酸-铜离子反应
将样品溶于冰乙酸，加入少量的铜离 子试液，加热后即产生蓝色反应。
二、萜类的结构类型及重要代表物 2、 倍半萜
倍半萜类（sesquiterpenoids）是由3个异戊二 烯单位构成、含15个碳原子的化合物类群。倍半萜主 要分布在植物界和微生物界，多以挥发油的形式存在， 在植物中多以醇、酮、内酯或苷的形式存在，亦有以 生物碱形式存在。
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3 CH3 OH
CH2OH
α － 金 合 欢 烯β － 金 合 欢 烯金 合 欢 醇 α - f a r n e s e n eβ - f a r n e s e nFea r n e s o l
橙花醇 Nerolidol
二、萜类的结构类型及代表性化合物
（2）环状倍半萜
玄参科、茜草科、唇形科及龙胆科中较为常见， 有多种生理活性（利胆、健胃、降糖、抗菌消炎 等），目前发现的已达900余种。
环烯醚萜（iridoids），含有环戊烷结构单元，包 括含有取代环戊烷环烯醚萜（iridoids）和环戊烷开裂 的裂环环烯醚萜（secoiridoids）两种基本碳架。
第三章单环单萜类
2014-5-8
上海应用技术学院
一、萜烯类
（4）制备方法： ① 从精油中采用真空分馏方法单离出水芹烯。 ② 由1-对孟烯为原料制备。
Br Br2
Br
AgNO3 DMSO
+
2014-5-8
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一、萜烯类
（5）主要用途：在廉价皂用香精和软饮料、冰 淇淋、柑橘、果香型食用香精中可少量应用。
（3）来源：在柑橘、薄荷、荆芥、桉树、豆蔻等
精油中均有存在。
2014-5-8
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一、萜烯类
（4）制备方法： ① 从柑橘类精油脱萜的产物中，进一步真空分馏， 就可单离出松油烯。 ② 利用松节油中的蒎烯，在酸催化下经异构化反应
可以制得α-松油烯和γ-松油烯。
OH
1-甲基-4-异丙烯基-6-环己烯-2-醇
2014-5-8
上海应用技术学院
二、醇类
（2）理化性质：无色液体，具有留兰香和葛缕子样 的香气，质量以左旋体为优。几乎不溶于水，溶于 乙醇等有机溶剂。沸点为226～227℃/101kPa、 108～110℃/1.5kPa 。 （3）来源：在葛缕子油(Caraway oil)中有少量存在， 在苧烯 的自氧化产物中常有发现。
2014-5-8
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一、萜烯类
（4）制备方法：
① 可由柑橘类精油的去萜部分之萜烯混合物中分 馏而得。
② 用松油醇脱水的方法制取。
H 2SO 4 .NaHSO4
OH
2014-5-8
上海应用技术学院
一、萜烯类
萜类化学 单萜类(1)
松油醇
OH
OH
OH
α-松油醇
β-松油醇
γ-松油醇
• 松油醇有三种异构体，α-松油醇的左
旋、右旋和消旋广泛存在于松树油、 杂熏衣草油、橙叶油等多种精油中。γ松油醇曾发现于西藏柏木叶油中，而β松油醇在自然界中是否存在说法不一。 • α-松油醇具有松木和丁香似的香气； 而β-松油醇具有风信子香气，对于它的 合成研究仍有待开发。
ON
Cl HON O
NOCl
d
l (4R)
香芹酮异构体相互转化
O O
H2O2
O
N2H4
d
HO O O
l
薄荷酮
• 1-methyl-4-isopropyl-cyclohexan-3-one
*
O
*
O
O
O
O
(-)薄荷酮
(+)薄荷酮
(+)异薄荷酮
(-)异薄荷酮
• （-）-薄荷酮存在薄荷油、胡薄荷油、布枯 油等精油中； • （+）-薄荷酮存在于裂叶荆芥油中； • （-）-异薄荷酮存在于阿尔及利亚和刚果香 叶油中； • （+）-异薄荷酮存在于葡萄牙和摩洛哥产的 胡薄荷油中。
子油中；在苧烯的自氧化产物中常有发现。
具暖和的药草香，稍有辛香及葛缕子气息。
• 香芹醇具有两个手性中，4种异构体，其 中左旋体质量较好，可用于食用香精。
•
具暖和的药草香，稍有辛香及葛缕子气息。 一般可用苧烯同述乙酸叔丁酯或过苯甲酸 叔丁酯在一价铜离子存在下氧化得40％(-)反式和20％(+)-顺式香芹醇。用于日化香精 和食用香精。
HO
ROOCMe3 CuBr
单环单萜： 醛和酮类
常见单萜类化合物及其在植物中的分布
常见单萜类化合物及其在植物中的分布摘要单萜类化合物分布广泛，与人类生活关系密切。
该文介绍常见单萜类化合物的种类、应用及其在植物中的分布，可为单萜类化合物的开发和利用提供参考。
关键词单萜类化合物；种类；分布萜类化合物是分子中含10个以上碳原子，且碳原子数为5倍数的烃类化合物。
这类化合物可以看作是由若干个异戊二烯单位（五碳单位）头尾相连而成的化合物，这种结构特点称为异戊二烯规律。
根据萜类化合物分子中的异戊二烯单位的数目可分为单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜等种类。
其中单萜的基本碳架由2个异戊二烯单位构成，结构最为简单，分布也最为广泛。
由于单萜的分子量小，它们多是植物挥发油的组成成分，具有较强的香气和生物活性。
单萜根据分子碳架的特点，可分为开链萜、单环萜、双环萜、环烯醚萜类和不规则单萜5类，现将常见的单萜化合物及其分布简介如下。
1 开链单萜[1]（1）香叶醇（geraniol）和橙花油醇（peruviol）。
二者互为几何异构体，存在于玫瑰油、橙花油和香茅油中，为无色有玫瑰香气的液体，是重要的香料。
香叶醇还是一种昆虫外激素，当蜜蜂发现食物时，它便分泌出香叶醇以吸引其他蜜蜂。
（2）香叶醛（geranial）和橙花醛（neral）。
二者也互为几何异构体，主要存在于柠檬草油、橘子油中，具有很强的柠檬香气，是配制柠檬香精的重要原料。
（3）月桂烯（myrcene）。
月桂烯别名β-水芹烯、香叶烯，本身具有蜡香、青香、果香、木香、热带水果香、柑橘香等令人愉快的香气，适当加入就能使“人造香料调配的香精”产生“天然感”，价格又极其低廉。
月桂烯为无色或淡黄色液体，不溶于水，溶于乙醇等有机熔剂。
在天然精油里，含月桂烯最多的是黄柏果油（92％）、黄栌叶油（52％）和柔布枯油（43％），其次是日本黄檗果油、香脂云杉油、香脂冷杉油、加拿大铁杉油、香紫苏油、马鞭草油、蛇麻油、松节油等，也存在于枫茅、柏木、艾蒿类、橙子和柠檬等植物材料中。
萜类的结构类型及重要代表物
二、萜类的生源学说
经验的异戊二烯法则（empirical isoprene rule） 生源的异戊二烯法则（biogenetic isoprene rule） 经验的异戊二烯法则 Wallach 1887年提出 异戊二烯法则
O
H3 C
OH O
O H3C
H3C CH2
H3 C
CH3
艾里木酚酮
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臭蚁二醛
COOH 脱羧
O 11 6 7 8 10 9 氧化 5 4 1 OH 3 O 2 开环 7 6 5
9
O OH 4-去 甲 环 烯 醚 萜 7 6
O
OH
11
O
11 54
9
氧化 O OH 环合 8 10
O OH
8 10 裂环环烯醚萜
裂环内酯环烯醚萜
1、概述
由4个异戊二烯单位构成、含20个C的化合 物类群。 由GGPP衍生而成
分布：植物界广泛，植物分泌的乳汁、树 脂等均以二萜类衍生物为主，松柏科最多， 菌类代谢产物，海洋生物。
四、二 萜
生物活性强：紫杉醇、穿心莲内酯、关附甲 素、雷公藤内酯、甜菊苷等。 生源
MVA
NPP或GPP
×2
GGPP(焦磷酸香叶基香叶酯)
其含氧衍生物多具有较强的生物活性和香气， 是医药、化妆品和食品工业的重要原料。
成苷时，不具挥发性，不能随水蒸气蒸馏。
分类：链状型和环状型(单环、双环、三环等)
一、单 萜
（1）链状单萜
CH2OH CH2OH CH2OH
香 叶 醇 Geraniol
橙 花 醇 Nerol
香 茅 醇 Citronellol
萜类化学单萜类
桥环单萜是由两个或多个异戊二烯 单元相互连接形成具有多个环的复 杂结构。常见的桥环单萜有梓醇、 紫杉醇等。
02
单萜类的生物合成
生物合成途径
01
甲瓦龙酸途径
甲瓦龙酸是单萜生物合成的起始 物质，经过一系列酶促反应生成 单萜。
丙酮酸途径
02
03
磷酸戊糖途径
丙酮酸是另一种单萜合成的起始 物质，经过一系列酶促反应生成 单萜。
萜类化学单萜类
目录
• 单萜类的定义与分类 • 单萜类的生物合成 • 单萜类的提取与分离 • 单萜类的应用 • 单萜类研究的前景与展望
01
单萜类的定义与分类
定义
1 2 3
定义
单萜类是萜类化合物中的一大类，由两个异戊二 烯单位组成，具有链状、环状或桥环状的化学结 构。
结构特点
单萜类化合物通常具有一个或多个异戊二烯单元， 这些单元通过各种化学键合方式连接在一起，形 成不同的单萜类化合物。
药物研发
抗肿瘤药物
单萜类化合物具有抑制肿瘤细胞生长 的作用，可用于抗肿瘤药物的研发。
抗炎药物
一些单萜类化合物具有抗炎作用，可 以用于抗炎药物的研发。
抗病毒药物
某些单萜类化合物具有抑制病毒复制 的作用，为抗病毒药物的研发提供了 新的方向。
抗菌药物
一些单萜类化合物具有抗菌活性，有 助于抗菌药物的研发。
光照
光照对单萜生物合成的影响较大， 光照不足或过强都会影响酶的活 性，从而影响单萜的合成。
营养物质
营养物质对单萜生物合成的影响 较大，缺乏必要的营养物质会导 致酶的合成受阻，从而影响单萜 的合成。
03
单萜类的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
第三章单环单萜类分解
α －松油烯
β －松油烯
γ －松油烯
2018/10/22
上海应用技术学院
一、萜烯类
（2）理化性质：松油烯的三种异构体中，β-体化学
性质很不稳定，γ-体香气欠佳，在香料工业中经常 使用的松油烯一般是指α-体。α-松油烯为无色油状 液体，具有类似柠檬样的香气。三种异构体均不溶 于水，溶于乙醇等有机溶剂。α-松油烯的沸点为 173～175℃，γ-松油烯的沸点183℃。
分馏而得。
2018/10/22
上海应用技术学院
一、萜烯类
（4）制备方法： ①可从α-松油醇用甲酸或草酸等脱水而得。将水蒸气通入 沸腾的草酸溶液，将α-松油醇逐渐滴入，随水蒸气蒸馏出 油层经分馏后可得纯度为90％的异松油烯。
HCOOH 或 －H2O OH
COOH COOH
2018/10/22
上海应用技术学院
一、萜烯类
（3）来源：右旋即(＋)-型的苧烯存在于橘子油、甜橙油及几 乎所有的柑橘类精油中，含量高达90％～95％（橘子萜），可 用于配制人造柑橘油。左旋的(-)-型的苧烯存在于松针油、松 节油、白千层油等精油中。柠檬烯是一种比较稳定的烯烃，在 常压下蒸馏不会分解（在氮气流下）。消旋的苧烯，即(±)-型 苧烯又称为双戊烯，主要存在于松节油及其加工的产物中。
上海应用技术学院
一、萜烯类
4、水芹烯 (Phellandrene)
（1）结构特征：水芹烯有两种异构体：α-水芹烯和β-水芹烯。 分子式为C10H16
2018/10/22
上海应用技术学院
一、萜烯类
（4）制备方法：
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单环单萜常见结构类型单环单萜是指在分子中只存在一个萜环的化合物。
在自然界中，存在着大量的单环单萜化合物，并且它们具有重要的生物活性和药用价值。
单环单萜化合物的结构类型也非常多样化，本文将介绍几种常见的结构类型。
1. 单萜环结构
单萜环结构是最简单的单环单萜化合物结构，其分子中只有一个萜环。
其中最常见的是单环单萜类化合物，如莰、苯基莰等化合物。
这些化合物常见于香料中，具有非常明显的香气。
此外，单萜环结构还包括一些天然产物，例如萜类松香酸、叶绿素等。
2. 简单的异戊环
在单环单萜类化合物中，还存在一些复杂的异戊烷环结构。
这些化合物通常是由一些萜酮和醇组成。
这些化合物具有较高的抗炎、抗菌和抗氧化性能，特别是具有芳香基团的化合物。
3. 右旋萜环
右旋萜环是指一个五元环和一个六元环的组合形成的化合物。
这些化合物在天然界中非常常见，例如，蒽醌、藿香萜等。
它们具有重要的药用价值，并被广泛用于中草药。
4. 六元环
六元环是一种非常常见的单环单萜化合物结构。
它通常由一些萜烯和环氧化合物组成。
这些化合物具有较强的抗氧化、抗炎和抗菌性能。
例如，茉莉醇和其衍生物就是一种典型的六元环化合物。
5. 芳香萜环
芳香萜环是指在分子中存在苯环的单环单萜化合物。
这些化合物通常由有机合成方法合成，并具有重要的生物活性，例如萜类化合物环芳酮、佛佛榄酮等。
总之，单环单萜化合物由于具有广泛的生物活性和药用价值，成为了天然产物和合成药物领域中最热门的研究领域之一。
本文介绍了一些常见的结构类型，但在实际中仍有更多的单环单萜化合物结构等待我们去研究和探索。