甾体类化合物(含甾体皂苷和强心苷)分析解析
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执业药师中药学2017知识点：甾体类化合物
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第九章甾体类化合物甾体类：具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核(一)强心苷类化合物强心苷：存在于植物中具有强心作用的甾体糖苷类化合物。
治疗心力衰竭1.强心苷的生物效应：临床药物：西地兰、地高辛(口服或静脉注射)。
药理作用：正性肌力作用(加强心肌收缩力)。
毒性：室性心动过速、房室传导阻滞;恶心、呕吐、视力模糊。
安全范围很小，治疗量与中毒量相差不大，用量掌握不当极易引起中毒乃至死亡。
2.强心苷的化学结构及分类强心苷是由强心苷元与糖缩合的一类苷,苷元是由甾体母核及其C17位不饱和内酯环侧链组成两种苷元(1)甲型强心苷元：C17侧链是五元不饱和内酯环。
母核为强心甾。
∆αβγ内酯(∆20(22)五元内酯)⑵乙型强心苷元：C17侧链为六元不饱和内酯环。
母核称为海葱甾或蟾酥甾。
∆αβ.γδδ内酯(∆20.22六元内酯)无论甲型、乙型，侧链构型对活性有很大影响，内酯环为β构型时有活性，为α构型时活性明显减弱。
若αβ不饱和键转化为饱和键，活性大为减弱，毒性也减弱;若内酯环开裂，活性降低或消失糖的种类、连接方式强心苷元C3上OH与糖结合形成苷。
糖的种类：2, 6-二去氧糖、2, 6-二去氧糖甲醚、6-去氧糖、6-去氧糖甲醚，多为D-葡萄糖糖的连接方式：A1型(Ⅰ型)：苷元(2, 6-二去氧糖)X-(葡萄糖)YA2型(Ⅱ型)：苷元(6-去氧糖)X-(葡萄糖)YB 型(Ⅲ型)：苷元(葡萄糖)X毒性强弱甲型强心苷：三糖苷<二糖苷<单糖苷>苷元葡萄糖苷>甲氧基糖苷>6-去氧糖苷>2，6-二去乙型强心苷>甲型强心苷3.理化性质内酯碱解开环:遇酸环合复原*当用醇性苛性碱(KOH/EtOH)溶液处理时，内酯环异构化，遇酸不能复原。
甾体
920cm-1处的吸收峰强度小于900cm-1； C25位如果为S
构型则相反。
IR Spectrum of Sarsasapogenin M
851 851 898 898 918 918
强度：918cm-1>898cm-1 Sarsasapogenin M 为S构形
987 987
三、甾体皂苷
（三）甾体皂苷的波谱特征: 3、核磁共振氢谱
第十三章 甾体 Steroids
R
第十三章 甾体
1 3 2 3
概述 强心苷 甾体皂苷
一、概述
甾体类化合物有多种类型，它们结构 中都具有环戊烷骈多氢菲(cyclopentanoperhydrophenanthrene)的母核，C17侧链 不同。 强心苷类（侧链为不饱和内酯环） 甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）
二、强心苷类
6、显色反应
1）由于不饱和内酯环产生的反应
甲型强心苷含有五元不饱和内酯环，在碱性环 境下能形成活性次甲基（+），乙型强心苷（-）。 a) legal反应（亚硝酰氢化钠） 深红或蓝色 b) Kedde反应（3，5-二硝基苯甲酸）深红或红 c) Raymond反应（间二硝基苯） 紫红或蓝 d) Balject反应（碱性苦味酸） 橙或橙红
一、概述
甾核的稠合方式
C21甾类 强心苷类 甾体皂苷类 植物甾醇 A/B C17侧链 羟甲基衍生物 反 不饱和内酯环 顺/反 含氧螺杂环 脂肪烃 顺/反 顺/反 顺 顺 B/C 反 反 反 反 反 反 C/D 顺 顺 反 反 反 反
昆虫变态激素 脂肪烃 胆酸类 戊酸
一、概述
HO
HO
甾醇类
O
O
O
+ CH3COOH
构型则相反。
IR Spectrum of Sarsasapogenin M
851 851 898 898 918 918
强度：918cm-1>898cm-1 Sarsasapogenin M 为S构形
987 987
三、甾体皂苷
（三）甾体皂苷的波谱特征: 3、核磁共振氢谱
第十三章 甾体 Steroids
R
第十三章 甾体
1 3 2 3
概述 强心苷 甾体皂苷
一、概述
甾体类化合物有多种类型，它们结构 中都具有环戊烷骈多氢菲(cyclopentanoperhydrophenanthrene)的母核，C17侧链 不同。 强心苷类（侧链为不饱和内酯环） 甾体皂苷类（侧链为含氧螺杂环）
二、强心苷类
6、显色反应
1）由于不饱和内酯环产生的反应
甲型强心苷含有五元不饱和内酯环，在碱性环 境下能形成活性次甲基（+），乙型强心苷（-）。 a) legal反应（亚硝酰氢化钠） 深红或蓝色 b) Kedde反应（3，5-二硝基苯甲酸）深红或红 c) Raymond反应（间二硝基苯） 紫红或蓝 d) Balject反应（碱性苦味酸） 橙或橙红
一、概述
甾核的稠合方式
C21甾类 强心苷类 甾体皂苷类 植物甾醇 A/B C17侧链 羟甲基衍生物 反 不饱和内酯环 顺/反 含氧螺杂环 脂肪烃 顺/反 顺/反 顺 顺 B/C 反 反 反 反 反 反 C/D 顺 顺 反 反 反 反
昆虫变态激素 脂肪烃 胆酸类 戊酸
一、概述
HO
HO
甾醇类
O
O
O
+ CH3COOH
天然产物化学 第3章 甾体类化合物
O
O
OH
HO
OH
HO
甲型强心苷
乙型强心苷
（三）甾体化合物的显色反应
① Liebermann-Burchard 反应 —— 与浓硫酸-醋酐（1：20）反应显色。 ② Salkowski反应——氯仿中与浓硫酸反应 （氯仿层血红色，硫酸层显绿色）。 ③ Tschugaev反应——与冰醋酸、氯化锌、乙酰氯反 应显色,红-蓝-绿。
O
H OR
+ H3 O
O
H
-HOR
O
+ OR H
+
H பைடு நூலகம்O 2
O
H OH
+
+ H3 O
2-去氧糖苷
苷原子质子化
阳碳离子
2-去氧糖
2-羟基糖易产生下式互变，阻挠了水解反应 的进行，故在此条件下不能水解2-OH糖。
O H OR OH OH
+ H3 O
O
H
互变
O
H OR
+ OR H
2-羟基糖苷
+OH H
Keller-Kiliani反应：
强心苷 Fe
3+
冰醋酸液 （滴加） (FeCl3 or Fe2(SO4)3
+ 浓硫酸
蓝色或蓝绿色 （醋酸层）
应用对象 —— 具有游离的 2- 去氧糖、能水解出 2去氧糖的强心苷
三、强心苷类
强心苷（cardiac glycosides）是存在植物中具
有强心作用的甾体苷类化合物，是治疗心力衰竭
杀软体动物等。
（三）甾体皂苷的生理功能
1、抗真菌、抗细菌和抗病毒活性
很多甾体皂苷有抗真菌活性，最小抑制浓度 （MIC)为 0. 5 ~0. 8μg/mL。一些甾体皂苷有抗革兰 阳性菌及抗病毒的活性。
2019主管中药师-基础知识讲义--中药化学--第八单元 甾体类化合物
中药化学——第八单元甾体类化合物一、概述（一）甾体化合物的结构与分类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，包括强心苷、甾体皂苷、胆汁酸、蟾毒配基、植物甾醇、C21甾醇、昆虫变态激素、醉茄内酯等。
它们结构的共同特点是分子中都具有环戊烷骈多氢菲的甾体母核。
各类甾体成分C17位均有侧链。
根据侧链结构的不同，又分为许多种类。
（二）甾体化合物颜色反应二、强心苷（一）结构与分类强心苷是生物界中存在的一类对心脏有显著生理活性的甾体苷类，是由强心苷元与糖缩合的一类苷。
1.苷元的结构与分类（1）强心苷苷元由甾体母核和不饱和内酯环两部分组成。
甾体母核A、B、C、D四个环的稠合方式：A ／B环有顺、反两种形式，但多为顺式；B／C环均为反式；C／D环多为顺式。
（2）C10、C13、C17的取代基均为β型。
C10为甲基或醛基、羟甲基、羧基等含氧基团，C13为甲基取代，C17为不饱和内酯环取代。
C3、C14位有羟基取代，C3羟基多数是β构型，强心苷中的糖均是与C3羟基缩合形成苷。
C14羟基为β构型。
（3）根据C17不饱和内酯环的不同，强心苷元可分为两类。
① C17侧链为五元不饱和内酯环（△αβ-γ-内酯），称强心甾烯类，即甲型强心苷元。
在已知的强心苷元中，大多属于此类。
② C17侧链为六元不饱和内酯环（△αβ，γδ-δ-内酯），称海葱甾二烯类或蟾蜍甾二烯类，即乙型强心苷元。
自然界中仅少数苷元属此类，如中药蟾蜍中的强心成分蟾毒配基类。
2.强心苷的组成糖（1）α-羟基糖：除D-葡萄糖、L-鼠李糖外，还有6-去氧糖如L-夫糖、D-鸡纳糖、L-黄花夹竹桃糖、D-洋地黄糖等。
（2）α-去氧糖：主要有2，6-二去氧糖，如D-洋地黄毒糖、L-夹竹桃糖、D-加拿大麻糖等。
3.强心苷元和糖的连接方式Ⅰ型强心苷：苷元-（2，6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y，如紫花洋地黄苷A。
Ⅱ型强心苷：苷元-（6-去氧糖）x-（D-葡萄糖）y，如黄夹苷甲。
甾体类化合物(含甾体皂苷和强心苷)分析解析
PBr3
Br Br H
5.消去反应
消去反应的结果是脱去一些象H2O一样的小分子而生 成双键产物。 当两个被消去基团处在反式双竖键(双a键)容易发生消 去反应；反式双e键或顺式双竖键都不易消去。
H H3C OH
CH3
CH3 R
CH3 R
POCl3--吡啶
H3C
CH3
H
2-烯键化合物
CH3R
CH3 HO CH3
2 3 4 1 10 5 9
(2) 雌(甾)烷(Estrane)
12 11 18 17 16 15
13 8 7 14
13 8 7 14
6
6
(3) 孕 ( 甾 ) 烷 (Pregnane) ：
21 20
(4) 胆甾烷(Cholestane)
22 23 24 25 26 27
(5) 麦角甾烷(Ergostane)
胆固醇对人体健康至关重要： 首先，胆固醇是人体组织结构、生命活动及新陈代谢 中必不可少的一种物质，它参与细胞与细胞膜的构成； 其次，人体的免疫力，只有在胆固醇的协作下，才能 完成其防御感染、自我稳定和免疫监视三大功能；
第三，胆固醇是肾上腺皮质激素、性激素等的基本原 料。如果体内胆固醇过低，会造成机体功能紊乱，免疫 功能下降，精神状态不稳定，血管壁变脆，脑溢血的危 险增加等。
剑麻皂素：
O O
HO
H
m.p.=264~266℃， [α]= +8°
甾体皂素和水形成亲水胶体，有强的表面活性，能形成 稳定的泡沫，又能起乳化作用，用于充碳酸气饮料。甾体 皂素和糖组成皂苷，天然物可用于饮料，啤酒等的起泡剂， 较温和；也可作洗涤剂；是合成性激素、贤上腺皮质激素 等药物的重要原料。 皂素测定方法：植物原料在索氏提取器中用丙酮或乙醚 除去脂肪，甲醇萃取得粗提液，再薄层色谱(TLC)测定。
第八章 甾体类化合物
玄参科--紫花洋地黄
II 型：苷元（3 ）-（6-去氧糖）x－（D-葡萄糖）y ：
黄夹苷甲（强心灵）
黄花夹竹桃
III型：苷元（3）-（D-葡萄糖）y ：较少见
绿海葱苷
第二节 强心苷
（一）概述 （二）化学结构及分类 （三）理化性质 （四）提取分离 （五）波谱特征
四、强心苷的理化检识
（一）性状 多为无色结晶或无定型粉末。
2.较低波数--αβ不饱和内酯环 C=O正常吸收
2.较低波数--αβ,γδ-不 饱和内酯环C=O正常吸收
(毛花洋地黄毒苷元 1756 cm-1)
（嚏根草苷元1718 cm-1）
两区频率较高―――→ △40 cm-1 ←―――两区频率较低
↓
↓
乙型比甲型多一双键，共轭程度高，频率降低
αβ饱和内酯环C=O吸收峰1786 cm-1 αβ不饱和内酯环C=O吸收峰1756 cm-1 αβ,γδ-不饱和内酯环C=O吸收峰1718 cm-1
蜗 牛 酶
3. 碱催化水解
内酯环的水解： KOH/H2O OH- 开环
H+
环合
* 甲型强心苷: C22活性亚甲基
乙型强心苷在氢氧化钾醇溶液中，不发生双键 转移，但内酯环开裂生成甲酯异构化苷
22
23
20 14
21
O
O
KOH MeOH
OH
COOCH3 OH
OH
COOCH3
-H2O
O
强心苷的颜色反应
现临床上应用多达二、三十种，主要用以治疗 充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病. 如：西地兰、地高辛（毛花洋地黄叶） 黄夹苷（强心灵，夹竹桃果仁）
动物中至今尚未发现有强心苷类存在 。
(二) 化学结构及分类
II 型：苷元（3 ）-（6-去氧糖）x－（D-葡萄糖）y ：
黄夹苷甲（强心灵）
黄花夹竹桃
III型：苷元（3）-（D-葡萄糖）y ：较少见
绿海葱苷
第二节 强心苷
（一）概述 （二）化学结构及分类 （三）理化性质 （四）提取分离 （五）波谱特征
四、强心苷的理化检识
（一）性状 多为无色结晶或无定型粉末。
2.较低波数--αβ不饱和内酯环 C=O正常吸收
2.较低波数--αβ,γδ-不 饱和内酯环C=O正常吸收
(毛花洋地黄毒苷元 1756 cm-1)
（嚏根草苷元1718 cm-1）
两区频率较高―――→ △40 cm-1 ←―――两区频率较低
↓
↓
乙型比甲型多一双键，共轭程度高，频率降低
αβ饱和内酯环C=O吸收峰1786 cm-1 αβ不饱和内酯环C=O吸收峰1756 cm-1 αβ,γδ-不饱和内酯环C=O吸收峰1718 cm-1
蜗 牛 酶
3. 碱催化水解
内酯环的水解： KOH/H2O OH- 开环
H+
环合
* 甲型强心苷: C22活性亚甲基
乙型强心苷在氢氧化钾醇溶液中，不发生双键 转移，但内酯环开裂生成甲酯异构化苷
22
23
20 14
21
O
O
KOH MeOH
OH
COOCH3 OH
OH
COOCH3
-H2O
O
强心苷的颜色反应
现临床上应用多达二、三十种，主要用以治疗 充血性心力衰竭及节律障碍等心脏疾病. 如：西地兰、地高辛（毛花洋地黄叶） 黄夹苷（强心灵，夹竹桃果仁）
动物中至今尚未发现有强心苷类存在 。
(二) 化学结构及分类
甾体及其苷类化合物
二、甾体皂苷 ㈣甾体皂苷元的波谱特征 ⑵判断C-11或C-12位的>C=O是否成共轭体系 ①非共轭体系——1705~1715cm-1有一个峰 ②C-12羰基共轭——产生二个峰 1600~1605（双键） 1673~1679（羰基）(α ,β 不饱和酮结构)
二、甾体皂苷 ㈣甾体皂苷元的波谱特征 ⑶C3-OH与A/B环构型的关系 当C3-OH构型已知时，可利用C3-OH来推测 A/B环的构型，见下表：
如：氯仿:甲醇:水等混合溶剂 可参见三萜及其苷类一章的提取与分离内容。
本 章 内 容
一、概
述
二、甾体皂苷
三、强心苷类
三、强心苷类
（一）概
述
（二）化学结构及分类
（三）理化性质 （四）提取分离
（五）波谱特征
（六）生物活性
三、强心苷类 ㈠ 概
述
强心苷（cardiac glycosides）是存在植物中具
+O . O H 转位
+O O
+O
m/z 139
+ O . O +. O + O
或 m/z 126
.
+O . O
H O +
.
麦氏重排
+
O
m/z 115
二、甾体皂苷 ㈣甾体皂苷元的波谱特征 取代基对三个峰的影响：
或
O
20
25
m/z：139
27
115
126
22
F
26
E
13
23 O
-OH +16 -2 139 峰消失
E
O O 25
F
C25位上甲基位于F环平面上的竖键时 ——为β 定向，绝对构型为S型——螺甾烷醇 又称L型或neo型（25S、25L、25β F、neo） C25位上甲基位于F环平面下的横键时 ——α 定向，绝对构型为R型——异螺甾烷醇 又称D型或iso型（25R、25D、25α F、iso）
甾体类化合物
12
R
17
11
13
16
1 10
9C
D
2
A
B
8 14
15
3
5
7
4
6
一、甾体化合物旳构造与分类
各类甾体成份C17位都有侧链。根据侧链构造旳不同， 又分为许多种类，如表9-1所示。
表9-1 天然甾体化合物旳种类及构造特点
名称
A/B
B/C
C/D
C17-取代基
植物甾醇
顺、反
反
反
8～10
个碳旳
脂肪烃
胆汁酸
顺
(一) 性状 强心苷多为无定形粉末或无色结晶，具有旋光性，C17
位侧链为β构型者味苦，为α构型者味不苦。对粘膜具有 刺激性。
（二） 溶解性 强心苷一般可溶于水、醇、丙酮等极性溶剂，微溶于乙
酸乙酯、含醇氯仿，几乎不溶于乙醚、苯、石油醚等极性小 旳溶剂。
强心苷旳溶解性与分子所含糖旳数目、种类、苷元所含 旳羟基数及位置有关。原生苷因为分子中含糖基数目多，而比其 次生苷和苷元旳亲水性强，可溶于水等极性大旳溶剂，难溶于极 性小旳溶剂。在溶解性旳比较中还需注意糖旳类型、糖和苷元上 羟基旳数目，假如羟基数越多，亲水性则越强，例如乌本苷 （ouabain）虽是单糖苷，但整个分子却有八个羟基，水溶性大 （1:75），难溶于氯仿；洋地黄毒苷虽为三糖苷，但整个分子只 有五个羟基，故在水中溶解度小（1:100000），易溶于氯仿 （1:40）。另外，分子中羟基是否形成份子内氢键，也可影响强 心苷溶解性。可形成份子内氢键者亲水性弱，反之，亲水性强。
4．Rosenheim反应 将样品溶于氯仿，加25%旳 三氯乙酸乙醇溶液，呈红色至紫色。 5．三氯化锑或五氯化锑反应 将样品溶液点于滤 纸上，喷20%三氯化锑或五氯化锑旳氯仿溶液 （不含乙醇和水），于60℃～70℃加热3～5分钟， 样品斑点呈现灰蓝、蓝、灰紫等颜色。
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R
R
中性KMnO4（冷） 或OsO4
HO
HO OH OH
Br2/CS2
R
HO
Br Br
5α,6α-二羟基产物 顺式加成产物 5α,6β-二溴产物(反 式加成产物)
双键加溴过程：
CH3 HO CH3 R
CH3
CH3
R
Br+
HO
+
Br_
Br
HO
CH3 Br
CH3
R
10天后
CH3 Br Br HO
CH3
CH2OH C O CH3 OH H H
HO CH3
H
O
与氢化可的松相似结构的另一 化合物，无生理作用，与氢化可 的松的差异是C11上-OH是α-式。 (11α-羟基，17α-羟基)
HOH2C HO O OH
O
2.甾体化合物命名
结合IUPAC命名法与中文特点，一些母体化合物的名称 表述如下： (1) 雄(甾)烷(Androstane)
22 23 24 25 26 27
(5) 麦角甾烷(Ergostane)
(6) 豆甾烷(Stigmastane)
28 29
28
例：
O OH
H
O
H
HO
17α-羟基-4-孕甾烯3,20-二酮
5,7,22-麦角甾三烯-3β-醇
O
HO
H
O
H
O
Br
3β-羟基-5 α-胆甾-6-酮
6β-溴-5β-孕甾-7,20二酮
2.甾醇的酯化反应
规律： e键上的-OH易和-COOH酯 化，与a键上-OH相比可达98%以上。
ClCOO CH3 OH OH CH3 R
3β-OH(e键)与氯甲酸乙酯的反应产物占绝大多数， C5-OH与C6-OH(a键)几乎不反应。
3.水解反应
规律：在e键上的酰氧基酯水解速度比在a键上快许多倍。 胆甾醇3β式快；粪甾醇3α式快。
两个甾体化合物：
CH3
(1) 黄体酮： 分子式为C21H30O2，学名为 4-孕甾烯-3,20-二酮，具有保胎 作用，可从胆固醇来合成。
CH3 H H
CH3
C O
H
O
(2) 氢化可的松
分子式为C21H30O5 ，又称皮 质醇。具生理活性，主要用于 治疗皮炎和风湿性关节炎，C11 上-OH是β-式，C17上-OH是α式 即11β,17α,21-三羟基-4-孕甾 烯-3,20-二酮。
H
H
A,B环反式(5α系)
A,B环aa型连接
粪甾烷系 (正系)
CH3
18CH R
3
R
CH3 H
19
CH3 H
B A
A
BH
H
H
A,B环顺式(5β系)
A,B环ae型连接
18及19位上的甲基称角甲基，在环平面上方(或前方)的角 甲基称β-角甲基，在环平面下方(或后方)的甲基称α-角甲基。 天然存在的甾体化合物中都是β -角甲基，其它基团根据其 在环平面前方还是在环平面的的后方，用β -或α -表示。
R
Br
两个溴都在a键上, 不稳定，易发生消 去反应
粪甾烷系二溴产物，较稳 定，两个溴在e键上，但 OH在a 键上
7.羰基加成-消去反应
R R
Ph3P=CH2 Witting反应
O H2C
8.氧化反应
常用铬酸、HOBr等氧化剂氧化羟基。氧化规律：OH 处在a键上易氧化。甾醇羟基被氧化活性次序从易到难排 列如下： 11β-OH>>2β-OH>3α-OH>2α(3β)-OH (a键) 100 (a键) 20 (a键) 3.0 (e键) 1.3(1.0) 氧化相对速率
CH3 R CH3 POCl3--吡啶 H2C H
3-次甲基衍生物 由于2-烯键化合物存在超共轭(ζ-π共轭) 效应，而3-次 甲基衍生物为端位烯，内能高，因此稳定性为2-烯键化 合物大于3-次甲基衍生物。
6.加成反应
例如胆甾醇的加成反应，因为C18，C19角甲基都是β-型， 所以双键加成时从位阻较小的α-面向双键进攻，分别得 到胆甾-3β,5α,6α-三醇与5α,6α-二溴胆甾-3β-醇。
PBr3
Br Br H
5.消去反应
消去反应的结果是脱去一些象H2O一样的小分子而生 成双键产物。 当两个被消去基团处在反式双竖键(双a键)容易发生消 去反应；反式双e键或顺式双竖键都不易消去。
H H3C OH
CH3
CH3 R
CH3 R
POCl3--吡啶
H3C
CH3
H
2-烯键化合物
CH3R
CH3 HO CH3
12 1 2 3 4 19 10 5 11 9 18 17 16 15
2 3 4 1 10 5 9
(2) 雌(甾)烷(Estrane)
12 11 18 17 16 15
13 8 7 14
13 8 7 14
6
6
(3) 孕 ( 甾 ) 烷 (Pregnane) ：
21 20
(4) 胆甾烷(Cholestane)
二、甾体化合物的一些反应与构象的关系
甾体化合物的反应过程、速度和构象有关，胆甾烷与粪 甾烷的构象如下所示。 5α - 胆甾烷构象， A,B 环反式，天 然界甾体C3上-OH绝大多数为β -式(e键OH)，C17上R为β 式， 4~5 、 5~6 位双键易反应。 5β - 粪甾烷构象， A,B 环顺 式，C3上α -位稳定，α -OH多(e键OH)。
第7章 甾体化合物
一、概述
二、甾体化合物的性质
三、代表性甾体化合物
四、甾体皂苷
五、强心苷
一、甾体化合物的结构与命名
甾体化合物在生命活动中起调节和控制作用。例性激 素调节性功能及调节生育，皮质激素调节水盐代谢及糖 的平衡。甾体化合物主要有胆甾醇，胆汁酸，性激素， 肾上腺皮质激素，甾体生物碱等。
1.甾体化合物的结构
胆甾醇系：
+
RCOO
H
RCOO
H
水解
+
HO H HO H
粪 甾 醇 的 情 形 与 胆 甾 醇 相 反 。
多
少
4.卤化反应
常用PBr3，PCl5作卤化剂。卤化过程中易发生构型转化 (SN2)，也有构型不变产物(e键上引入卤素)。例下列过程 引入卤素构型不变。
CH3 HO OH H CH3 R CH3 CH3 R
甾体化合物基本母核(结构) 为环戊稠多氢化菲，一般含 有三个支链，其中 R1 、 R2 常 为甲基， R3 因化合物不同而 异。
R1
3 R2 R
环戊稠多氢化菲
甾体化合物的立体构型主要有两大类，分别称为胆甾 烷系和粪甾烷系。 胆甾烷系(别系)
18CH R
3
CH3 CH3 A
R
19
CH3 H
A
பைடு நூலகம்
BH
H
B
5α-胆甾烷构象：
CH3 R CH3 H
(e)
5β-粪甾烷构象：
CH3 R CH3 H
(a)H
H (a) H
H (e)
1.甾醇和碱作用
C2H5ONa
HO H
(90%)
HO
H
(10%)
5α-胆甾烷-3β-醇(e键)
5α-胆甾烷-3α-醇(a键)
C2H5ONa
HO
H
(10%)
HO
H
(90%)
胆甾烷中羟基在e键上比a键上稳定，因此含量较高，而 粪甾烷的情形正好相反。
R
中性KMnO4（冷） 或OsO4
HO
HO OH OH
Br2/CS2
R
HO
Br Br
5α,6α-二羟基产物 顺式加成产物 5α,6β-二溴产物(反 式加成产物)
双键加溴过程：
CH3 HO CH3 R
CH3
CH3
R
Br+
HO
+
Br_
Br
HO
CH3 Br
CH3
R
10天后
CH3 Br Br HO
CH3
CH2OH C O CH3 OH H H
HO CH3
H
O
与氢化可的松相似结构的另一 化合物，无生理作用，与氢化可 的松的差异是C11上-OH是α-式。 (11α-羟基，17α-羟基)
HOH2C HO O OH
O
2.甾体化合物命名
结合IUPAC命名法与中文特点，一些母体化合物的名称 表述如下： (1) 雄(甾)烷(Androstane)
22 23 24 25 26 27
(5) 麦角甾烷(Ergostane)
(6) 豆甾烷(Stigmastane)
28 29
28
例：
O OH
H
O
H
HO
17α-羟基-4-孕甾烯3,20-二酮
5,7,22-麦角甾三烯-3β-醇
O
HO
H
O
H
O
Br
3β-羟基-5 α-胆甾-6-酮
6β-溴-5β-孕甾-7,20二酮
2.甾醇的酯化反应
规律： e键上的-OH易和-COOH酯 化，与a键上-OH相比可达98%以上。
ClCOO CH3 OH OH CH3 R
3β-OH(e键)与氯甲酸乙酯的反应产物占绝大多数， C5-OH与C6-OH(a键)几乎不反应。
3.水解反应
规律：在e键上的酰氧基酯水解速度比在a键上快许多倍。 胆甾醇3β式快；粪甾醇3α式快。
两个甾体化合物：
CH3
(1) 黄体酮： 分子式为C21H30O2，学名为 4-孕甾烯-3,20-二酮，具有保胎 作用，可从胆固醇来合成。
CH3 H H
CH3
C O
H
O
(2) 氢化可的松
分子式为C21H30O5 ，又称皮 质醇。具生理活性，主要用于 治疗皮炎和风湿性关节炎，C11 上-OH是β-式，C17上-OH是α式 即11β,17α,21-三羟基-4-孕甾 烯-3,20-二酮。
H
H
A,B环反式(5α系)
A,B环aa型连接
粪甾烷系 (正系)
CH3
18CH R
3
R
CH3 H
19
CH3 H
B A
A
BH
H
H
A,B环顺式(5β系)
A,B环ae型连接
18及19位上的甲基称角甲基，在环平面上方(或前方)的角 甲基称β-角甲基，在环平面下方(或后方)的甲基称α-角甲基。 天然存在的甾体化合物中都是β -角甲基，其它基团根据其 在环平面前方还是在环平面的的后方，用β -或α -表示。
R
Br
两个溴都在a键上, 不稳定，易发生消 去反应
粪甾烷系二溴产物，较稳 定，两个溴在e键上，但 OH在a 键上
7.羰基加成-消去反应
R R
Ph3P=CH2 Witting反应
O H2C
8.氧化反应
常用铬酸、HOBr等氧化剂氧化羟基。氧化规律：OH 处在a键上易氧化。甾醇羟基被氧化活性次序从易到难排 列如下： 11β-OH>>2β-OH>3α-OH>2α(3β)-OH (a键) 100 (a键) 20 (a键) 3.0 (e键) 1.3(1.0) 氧化相对速率
CH3 R CH3 POCl3--吡啶 H2C H
3-次甲基衍生物 由于2-烯键化合物存在超共轭(ζ-π共轭) 效应，而3-次 甲基衍生物为端位烯，内能高，因此稳定性为2-烯键化 合物大于3-次甲基衍生物。
6.加成反应
例如胆甾醇的加成反应，因为C18，C19角甲基都是β-型， 所以双键加成时从位阻较小的α-面向双键进攻，分别得 到胆甾-3β,5α,6α-三醇与5α,6α-二溴胆甾-3β-醇。
PBr3
Br Br H
5.消去反应
消去反应的结果是脱去一些象H2O一样的小分子而生 成双键产物。 当两个被消去基团处在反式双竖键(双a键)容易发生消 去反应；反式双e键或顺式双竖键都不易消去。
H H3C OH
CH3
CH3 R
CH3 R
POCl3--吡啶
H3C
CH3
H
2-烯键化合物
CH3R
CH3 HO CH3
12 1 2 3 4 19 10 5 11 9 18 17 16 15
2 3 4 1 10 5 9
(2) 雌(甾)烷(Estrane)
12 11 18 17 16 15
13 8 7 14
13 8 7 14
6
6
(3) 孕 ( 甾 ) 烷 (Pregnane) ：
21 20
(4) 胆甾烷(Cholestane)
二、甾体化合物的一些反应与构象的关系
甾体化合物的反应过程、速度和构象有关，胆甾烷与粪 甾烷的构象如下所示。 5α - 胆甾烷构象， A,B 环反式，天 然界甾体C3上-OH绝大多数为β -式(e键OH)，C17上R为β 式， 4~5 、 5~6 位双键易反应。 5β - 粪甾烷构象， A,B 环顺 式，C3上α -位稳定，α -OH多(e键OH)。
第7章 甾体化合物
一、概述
二、甾体化合物的性质
三、代表性甾体化合物
四、甾体皂苷
五、强心苷
一、甾体化合物的结构与命名
甾体化合物在生命活动中起调节和控制作用。例性激 素调节性功能及调节生育，皮质激素调节水盐代谢及糖 的平衡。甾体化合物主要有胆甾醇，胆汁酸，性激素， 肾上腺皮质激素，甾体生物碱等。
1.甾体化合物的结构
胆甾醇系：
+
RCOO
H
RCOO
H
水解
+
HO H HO H
粪 甾 醇 的 情 形 与 胆 甾 醇 相 反 。
多
少
4.卤化反应
常用PBr3，PCl5作卤化剂。卤化过程中易发生构型转化 (SN2)，也有构型不变产物(e键上引入卤素)。例下列过程 引入卤素构型不变。
CH3 HO OH H CH3 R CH3 CH3 R
甾体化合物基本母核(结构) 为环戊稠多氢化菲，一般含 有三个支链，其中 R1 、 R2 常 为甲基， R3 因化合物不同而 异。
R1
3 R2 R
环戊稠多氢化菲
甾体化合物的立体构型主要有两大类，分别称为胆甾 烷系和粪甾烷系。 胆甾烷系(别系)
18CH R
3
CH3 CH3 A
R
19
CH3 H
A
பைடு நூலகம்
BH
H
B
5α-胆甾烷构象：
CH3 R CH3 H
(e)
5β-粪甾烷构象：
CH3 R CH3 H
(a)H
H (a) H
H (e)
1.甾醇和碱作用
C2H5ONa
HO H
(90%)
HO
H
(10%)
5α-胆甾烷-3β-醇(e键)
5α-胆甾烷-3α-醇(a键)
C2H5ONa
HO
H
(10%)
HO
H
(90%)
胆甾烷中羟基在e键上比a键上稳定，因此含量较高，而 粪甾烷的情形正好相反。