第十八章 萜类和甾体化合物 【目的要求】 1、掌握萜类化合物定义和分类（异戊二烯规则）。 2、熟悉单萜类化合物的种类；常见单萜类化合物的结构特点；倍半萜类、二萜类、三萜类、四萜类化合物的结构特点。 3、掌握甾体化合物的基本结构—环戊烷并多氢菲；甾体化合物基本碳架的编号，取代基的相对构型-α, β构型；各类甾体化合物母核的基本特征。 4、熟悉甾体化合物碳架的构象。 5、了解甾体化合物的系统命名；常见的甾体化合物。 【教学内容】 第一节 萜类化合物 一、定义 从化学结构来看，萜类化合物是异戊二烯单位以不同数目，按不同方式连接而成的烃类化合物及其含氧衍生物。萜是十的意思。 头 尾 头 尾 ＋ 头 尾 头 尾 二、结构：异戊二烯规律 三、命名 萜类化合物一般采用俗名，也可用系统命名法。 四、分类 （一）、单萜类化合物 单萜(monoterpenoids)的基本骨架是由两个异戊二烯构成，含有10 个碳原子的化合物。单萜根据两个异戊二烯连接方式不同，又分为开链单萜、单环单萜和双环单萜。 1、开链单萜 开链单萜（open –chain monoterpenoids ）是由两个异戊二烯单位连接而成的开链化合物，它们的基本骨架为： 或 CH 2C CH CH 3CH 2CH 2C CH CH 3CH 2CH 2C CH 3CH 2CH C CH CH 32C C C C C C C
开链单萜中比较重要的是罗勒烯和月桂烯及一些含氧衍生物，它们都是珍贵的香料。 2、单环单萜 单环单萜（monocyclic monoterpenoids ）是由两个异戊二烯连接而成的六元环状化合物，其基本骨架为：单环单萜中种类较多，其中比较重要的有苧烯、薄荷醇等。 3、双环单萜 双环单萜是两个异戊二烯单位连接而成的一个六元环并桥合而成的三到五元环的桥环化合物。它们的母体主要是守、蒈、莰、蒎、葑。这几个双环单萜基本骨架如下： 守(烷) 蒈(烷) 莰(烷) 蒎(烷) 葑(烷) （二）、倍半萜类化合物 倍半萜类(sesquiterpenoids)是由三个异戊二烯单位构成,含有15个碳原子的化合物。 杜鹃酮 愈创木奥 —三道年 （三）、二萜类化合物 二萜类（diterpenoids ）是由四个异戊二烯单位构成，含有20个碳原子的化合物。 维生素A 1 维生素A 2 （四）、三萜类化合物 三萜类（triterpenoids ）是由六个异戊二烯单位构成，含有30个碳原子的化合物。 O O O O CH 2OH CH 2OH
第二十一章萜类和甾族化合物 1．找出下列化合物的手性碳原子，并计算一下在理论上有多少对映异构体？ （1）α-蒎烯（2）2-α-氯菠 （3）苧（4）薄荷醇 （5）松香酸（6）可的松 （7）胆酸 答案： 解：
2．找出下列化合物的碳干怎样分割成异戊二烯单位：（1）香茅醛 （2）樟脑 （3）蕃茄色素 （4）甘草次酸
（5）α-山道年 答案： 解： 3．指出用哪些简单的化学方法能区分下列各组化合物？ （1）角鲨烯、金合欢醇、柠檬醛和樟脑； （2）胆甾醇、胆酸、雌二醇、睾丸甾酮和孕甾酮 答案： 解： ①首先水解，各加钼酸铵，黄色沉淀为金合欢醇，其余三者加 Tollen试剂，析出Ag的为柠檬醛，其余二者加溴水，褪色者为角鲨烯，最后为樟脑。
4．萜类β-环柠檬醛具有分子式C10H16O，在235nm处（ε=12500）有一吸收峰。还原则得C10H20，与拖伦试剂反应生成酸（C10H16O2）；把这一羧酸脱氢得间二甲苯、甲烷和二氧化碳。把C10H20脱氢得1，2，3-三甲苯。指出它的结构式。提示：参考松香酸的脱氢反应。 答案：略 5．β-蛇床烯的分子式为C15H24，脱氢得1-甲基-7-异丙基萘。臭氧化得两分子甲醛和C13H20O2。C13H20O2与碘和氢氧化钠液反应时生成碘仿和羧酸C12H18O。指出β-蛇床烯的结构式。 答案： 解： 故此化合物含氢化萘的骨架，臭氧化得两分子甲醛，必须具有两，所以此化合物的可能结构式为：
6．在薄荷油中除薄荷脑外，还含有它的氧化产物薄荷酮C10H18O。薄荷酮的结构最初是用下列合成方法来确定的： β-甲基庚二酸二乙酯加乙醇钠，然后加H2O得到B，分子式为C10H16O3。B加乙醇钠，然后加异丙基碘得C，分子式为C13H22O3。C加OH-，加热；然后加H+，再加热得薄荷酮。 （1）写出上列合成法的反应式； （2）根据异戊二烯规则，哪一个结构式更与薄荷油中的薄荷酮符合？ 答案： 解： 7．溴对胆甾醇的反式加成能所生成的两种非对映体产物是什么？事实上其中一种占很大优势（85%）。试说明之。 答案： 解：
第十七章 萜类和甾体化合物 萜类化合物（Terpenoids ）和甾体化合物（Steroids ）广泛存在于自然界中，有的能直接用来治疗疾病，有的是合成药物的原料，因此它们与药物的关系非常密切。 第一节 萜类化合物 萜类化合物多是从植物提取得到的香精油（挥发油）的主要成分。如：柠檬油、松节油、薄荷油等。它们多是不溶于水，易挥发，具有香味的油状物质，有一定的生理及药理活性，如祛痰、止咳、驱风、发汗和镇痛等作用。广泛用于香料和医药等。 一、结构与分类 （一）结构及异戊二烯规律 萜类化合物是由异戊二烯（Isoprene ）作为基本骨架单元，可以看成是由两个或两个以上异戊二烯单位以头尾相连或互相聚合而成，这种结构特征称为“异戊二烯规律”。因此，萜类化合物是异戊二烯的低聚合物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。 C CH 2 CH CH 3 CH 2 1 23 4 头 尾头 尾 头 尾 头 尾 头 尾 头 尾 异戊二烯 月桂烯 柠檬烯 月桂烯是两分子异戊二烯头尾相连；而柠檬烯是两分子异戊二烯之间的1,2和1,4加成。(一分子异戊二烯用3,4位双键与另一分子异戊二烯进行1,4加成)。所以，异戊二烯规律在萜类成分的结构测定中具有很大应用价值。 （二）分类 萜类化合物根据分子中所含异戊二烯骨架的多少可分为单萜、倍半萜、二萜等。见表19-1。
表19-1 萜类化合物的分类 异戊二烯单元数碳原子数类别 2 10 单萜类 3 15 倍半萜 4 20 二萜类 6 30 三萜类 8 40 四萜类 ＞8 ＞40 多萜类 二、单萜类化合物 单萜类化合物是有两个异戊二烯单元构成。根据两个异戊二烯单元的连接方式不同，单萜有可以分成为链状单萜、单环单萜和双环单萜。 （一）链状单萜化合物 链状单萜类化合物具有如下的碳架结构： 这是两个异戊二烯头尾相连而成。很多链状单萜都是香精的主要成分，例如：月桂油中的月桂烯、玫瑰油中的香叶醇、橙花油中的橙花醇、柠檬油中的柠檬醛（α-柠檬醛和β-柠檬醛）、玫瑰油及香茅油中的香茅醇等。它们很多是含有多个双键或氧原子的化合物，其结构如下： H CH2OH CH2OH H H CHO CHO H CH2OH 月桂烯香叶醇橙花醇α-柠檬醛β-柠檬醛香茅醇（Myrcene）（Geraniol）（Nerol）（Geranial）（Neral）（Citronellol）这些链状单萜都可以用来制备香料，其中柠檬醛还是合成维生素A的重要原料。 （二）单环单萜类化合物
科类农学学号2011311854 本科生毕业论文 附子二萜生物碱成分研究 Composition of Diterpenoid Alkaloids from Aconitum carmichaeli Debx 谢成 指导教师：张丽梅职称副教授 云南农业大学昆明黑龙潭 650201 学院：农学与生物技术学院 专业：中草药栽培与鉴定年级： 2011 论文提交日期： 2015年5月10日答辩日期： 2015年5月17日 答辩委员会主任：郭华春 云南农业大学 2015年5月
附子二萜生物碱成分研究 谢成 云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201 摘要 【研究目的】对毛茛科乌头属植物附子（Aconitum carmichaeli Debx.）根进行化学成分研究。【方法】采用不同的色谱技术进行分离,根据化合物的理化性质和光谱数据分析（1H-NMR，13C-NMR，MS）鉴定化合物的结构。【结果】从总碱中分离鉴定了11个二萜生物碱类化合物，分别为：江油附子碱甲（jiangyoufuzine A，1），江油附子碱乙（jiangyoufuzine B，2），苯甲酰下乌头原碱（benzoylhypaconine，3），下乌头碱（hypaconitine，4），中乌头碱（mesaconitine，5），苯甲酰中乌头原碱( benzoylmesaconine，6)，乌头碱（aconitine，7），附子灵（fuziline，8），卡拉可林（karakoline，9），尼奥灵（neoline，10），松果灵(songorine,11)。【结论】化合物1～2为首次从附子中分离得到。 关键词：附子；毛茛科；二萜生物碱 Composition of Diterpenoid Alkaloids from Aconitum carmichaeli Debx XIE Cheng College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University Kunming 650201 China ABSTRACT
目录 摘要 (1) Abstract: (2) 1.概述 (3) 2.分类 (3) 2.1 单萜吲哚生物碱 (3) 2.1.1.重排单萜吲哚生物碱 (4) 2.1.2.非重排单萜吲哚生物碱 (5) 2.2双聚单萜吲哚生物碱 (5) 2.3与单萜吲哚碱相关的生物碱 (5) 3.单萜吲哚生物碱的化学合成 (7) 3.1柯南因-的士宁碱类的合成 (7) 3.1.1.士的宁的合成 (8) 3.1.2 最新的柯南因类生物碱的合成方法 (14) 3.2白坚木碱类 (16) 3.3双吲哚类生物碱的合成 (17) 3.3.1.长春碱的合成 (17) 3.3.2.马钱子碱的合成 (20) 3.3.2.1.Mangus，P.小组的合成策略 (20) 3.3.2.2.Overman小组的合成策略 (21) 3.3.2.3.Mori小组的合成策略 (22) 3.3.2.4.Tobru Fukuyama，小组的合成策略 (23) 3.4.灯台碱类 (24) 参考文献 (26)
摘要：生物碱是自然界中种类繁多且拥有生物活性的一类物质，因为其显著的生物活性，近年来有关生物碱的研究异常活跃，这些研究在医学研究与生物化学领域有着重要的地位。在生物碱中，单萜吲哚生物碱因其优异而广泛的生物活性又是其中十分重要的一类。本文综述了吲哚生物碱的分类和生物活性以及一些重要的单萜吲哚生物碱的合成，如柯南因-士的宁碱类、白坚木碱类、灯台碱类与长春碱、马钱子碱等重要双吲哚类生物碱的合成。并介绍了Mangus.P小组、Overman小组、Mori小组与Tobru Fukuyama小组的合成策略。
Abstract:Alkaloid compounds that are numerous in the nature have remarkable biological activities giving rise to the hyperactive studies of alkaloids in recent years. These studies have an important position in the medical research and biological chemistry field .Among the alkaloids,Monoterpenoid Indole Alkaloid is an significant one because of its excellent and extensive biological activity. This paper reviewed the classification and biological activities of indole alkaloids and some important synthesis of Monoterpenoid indole alkaloids,such as Strychnine，Aspidosperma，Echitamine ， vinblastine and Stychnine。Meanwhile,the synthesis strageties of Mangus.P、Overman、Mori and Tobru Fukuyama groups have been introduced.
题目：第九章生物碱（一） 生物碱的概述及分类 教学目的与要求： 要求掌握生物碱的定义、分类及分布 内容与时间分配：（2学时） 一、掌握生物碱的定义和存在形式 二、熟悉生物碱的主要结构类型 三、了解生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理 重点与难点： 重点：生物碱的主要结构类型 难点：生物碱的生源合成途径及生物合成的基本原理 §9 第九章生物碱 §9－1 概述（15分钟） 一、生物碱的含义 二、生物碱的分布 三、生物碱的存在形式 §9－2 生物碱生物合成的基本原理（10分钟） 一、环合反应：一级环合反应、二级环合反应 二、C-N 键的裂解 §9－3 生物碱的分类（65分钟） 一、来源于乌氨酸的生物碱 吡咯类、托品烷类、吡咯里西定类 二、来源于赖氨酸的生物碱 哌定类、吲哚里西定类、喹诺里西定 三、来源于邻氨基苯甲酸的生物碱 喹啉、丫啶酮 四、来源于苯丙氨酸和酪氨酸的生物碱 苯丙胺类、苄基四氢异喹啉、四氢异喹啉、苯乙基四氢异喹啉、苄基苯乙胺类、吐根碱类五、来源于色氨酸的生物碱
简单吲哚类、半萜吲哚类、单萜吲哚类 六、来源于萜类的生物碱 单萜、二萜、三萜类 七、来源于甾体的生物碱 孕甾烷类、环孕甾烷类、胆甾烷类 §9－4 生物碱的理化性质（10分钟） 一、形状 二、旋光性 题目：第九章生物碱（二） 生物碱的理化性质 教学目的与要求： 要求掌握生物碱的溶解性、碱性及沉淀反应 内容与时间分配：（4学时） 一、掌握生物碱的形态、颜色和旋光性及生物碱和生物碱盐的溶解性及其应用，生物碱沉淀反应 二、掌握生物碱的碱性，碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其在提取分离中的应用 三、了解生物碱的C-N键的裂解反应机理 重点与难点： 重点：生物碱的溶解性及酸碱性 难点：生物碱的碱性强弱与生物碱分子结构的关系及其应用 三、生物碱的溶解性（60分钟） （一）亲脂性生物碱1、游离生物碱易溶氯仿难溶于水（特例） 2、生物碱盐易溶于水难溶于低级性溶剂（特例） 3、具有酸碱两性的生物碱既可溶于酸、又可溶于碱 4、具有内酯、酰胺结构的生物碱加碱开环加酸环合 5、极弱碱不易与酸成盐 （二）亲水性生物碱1、季胺碱
17-1 第十七章萜类和甾体化合物 萜类化合物（Terpenoids ）和甾体化合物（Steroids ）广泛存在于自然界中，有的能直 接用来治疗疾病，有的是合成药物的原料，因此它们与药物的关系非常密切。 第一节萜类化合物 萜类化合物多是从植物提取得到的香精油（挥发油）的主要成分。如：柠檬油、松 节油、薄荷油等。它们多是不溶于水，易挥发，具有香味的油状物质，有一定的生理及 药理活性，如祛痰、止咳、驱风、发汗和镇痛等作用。广泛用于香料和医药等。 、结构与分类 （一）结构及异戊二烯规律 萜类化合物是由异戊二烯（Isopre ne ）作为基本骨架单元，可以看成是由两个或两个 以上异戊二烯单位以头尾相连或互相聚合而成，这种结构特征称为“异戊二烯规律” 。因 此，萜类化合物是异戊二烯的低聚合物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。 CH 3 I CH 2= C — CH= CH 2 头 尾 月桂烯 柠檬烯 月桂烯是两分子异戊二烯头尾相连； 而柠檬烯是两分子异戊二烯之间的 1,2和1,4加 成。（一分子异戊二烯用 3,4位双键与另一分子异戊二烯进行 1,4加成）。所以，异戊二烯 规律在萜类成分的结构测定中具有很大应用价值。 （二）分类 萜类化合物根据分子中所含异戊二烯骨架的多少可分为单萜、倍半萜、二萜等。见 表 19-1。 2 1 3 头 4 尾 异戊二烯 头
表19-1 萜类化合物的分类 异戊二烯单元数 碳原子数类别 210单萜类 315倍半萜 420二萜类 630二萜类 840四萜类 > 8> 40多萜类 、单萜类化合物 单萜类化合物是有两个异戊二烯单元构成。根据两个异戊二烯单元的连接方式不同, 单萜有可以分成为链状单萜、单环单萜和双环单萜。 （一）链状单萜化合物 链状单萜类化合物具有如下的碳架结构: 这是两个异戊二烯头尾相连而成。很多链状单萜都是香精的主要成分，例如：月桂油中的月桂烯、玫瑰油中的香叶醇、橙花油中的橙花醇、柠檬油中的柠檬醛（a -柠檬醛 和B -柠檬醛）、玫瑰油及香茅油中的香茅醇等。它们很多是含有多个双键或氧原子的化合 物，其结构如下： 这些链状单萜都可以用来制备香料，其中柠檬醛还是合成维生素A的重要原料。 （二）单环单萜类化合物 月桂烯香叶醇橙花醇 (Myrcene) (Geraniol) (Nerol) a -柠檬醛 B -柠檬醛香茅醇 (Geranial)(Neral)(Citronellol ) 17-2
第九章生物碱 一、填空 1.小檗碱呈黄色，而四氢小檗碱则无色，其原因在于（结构中有较长的共轭体系）。 2.弱碱性生物碱在植物体内主要是以（游离）状态存在。 3.在生物碱的色谱检识中常用的显色剂是（碘化铋钾），它与生物碱斑点作用常先 （橘红）色。 4.总生物碱的提取方法大致有（溶剂法）、（离子交换树脂）和（沉淀法）三类。 5.麻黄碱和伪麻黄碱的分离可利用它们的（草酸）盐在水中的溶解度不同， （草酸麻黄碱）在水中溶解度比较小，能先行结晶检出，（草酸伪麻黄碱）则留在母液中。。 6.生物碱沉淀反应可应用于：（预试中是否存在生物碱）、（在分离过程中可作为追踪生物碱的指标）、（分离提纯生物碱）等。 7.用硅胶柱层析进行生物碱的薄层色谱时，为克服硅胶的酸性，得到集中的斑点，有两种方法：（用高碱或缓冲液代替水来制硅胶板）、（用碱性溶剂作为展开剂）。 8.用pH 梯度萃取法分离生物碱，是将总生物碱溶于有机溶剂中，用不同pH 缓冲液进行萃 取，缓冲液pH 值（高）到（低），所得到的生物碱的碱度则由（强） 到（弱）。 二、判断题 1.所有生物碱都有不同程度的碱性。√ 2.含氮原子的杂环化合物都是生物碱。× 3.一般生物碱的旋光性都是左旋的。× 4.在所有生物碱中，季铵碱的碱性最强。× 5.生物碱与碘化铋钾多生成红棕色沉淀。√ 6.生物碱盐都易溶于水中。× 三、选择题（单选） 1.下列关于生物碱的论述，正确的是（A） A.含有氮原子 B. 显碱性 C.自然界的所有含氮成分 D.在植物体内以盐的状态存在 2.生物碱不具有的特点是（D） A.分子中含氮原子 B.氮原子多在环内 C. 具有碱性 D. 分子中多有苯环 3.小檗碱的结构类型是（B） A. 喹啉类 B.异喹啉类 C. 哌啶类 D.吲哚类 4. 下列生物碱碱性最强的是（D） A. 伯胺生物碱 B. 仲胺生物碱 C. 叔胺生物碱 D. 季胺生物碱 5. 下列生物碱碱性最弱的是（D） A. 伯胺生物碱 B. 仲胺生物碱 C. 叔胺生物碱 D. 酰胺生物碱 6.决定生物碱碱性最主要的因素是（A） A.氮原子的杂化方式 B. 诱导效应 C. 共轭效应 D. 分子内氢键 三、多选题题 1. 使生物碱碱性减弱的因素是（AE） A.吸电子诱导效应 B.供电子诱导效应 C.供电子共轭效应 D.立体效应 2. 使生物碱碱性减弱的吸电子基团是（BCD） A. 烷基 B.羰基 C.醚基 D.苯基
·237· 第二十一章 萜类和甾族化合物 学习要求： 1．理解萜的涵义；掌握异戊二烯规律和萜的分类。 2．熟悉各类萜的典型化合物的特性及重要用途。 3．熟悉甾族化合物的基本结构和立体结构，了解重要甾族化合物的类型和用途。 萜类和甾族化合物是广泛存在于植物、昆虫及微生物等生物体中的一大类有机化合物。在生物体内有着重要的生理作用。萜类和甾族化合物虽是两类不同的化合物，但有着生源合成方面的密切关系，因而放在一章内进行讨论。 §21-1 萜 类 一、萜的涵义和异戊二烯规律 分子中含C 10以上，且组成为5的倍数的烃类化合物称为萜类。 因分子中含有双键，所以，萜类化合物又称为萜烯类化合物。 萜类化合物是广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物。如从植物中提取的香精油——薄荷油、松节油等，植物及动物体中的某些色素——胡箩卜素、虾红素等等。 研究发现，萜类分子在结构上的共同点是分子中的碳原子数都是5的整倍数。例如： 月桂烯 对薄荷烯 （存在于柠檬，橘子中） 姜烯（存在于姜油中） （存在于月桂子油等中） 松节油（ 蒎烯）异樟烯 （存在于松节油等中） （存在于姜油，冷杉等中） α
·238· 上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而成的。 这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二烯规律。异戊二烯规则是从对大量萜类分子构造的测定中归纳出来的，所以能反过来知道测定萜类的分子构造。 二、萜的分类、命名 萜类化合物中异戊二烯单位可相连成链状化合物，也可连成环状化合物。 1．分类 根据组成分子的异戊二烯单位的数目可将萜分成以下几类： 1）单萜： 含有两个异戊二烯单位。它包含开链单萜，单环萜，二环单萜三种。 2）倍半萜：含有三个异戊二烯单位的萜。 3）双萜： 含有四个异戊二烯单位的萜。 4）三萜： 含有六个异戊二烯单位的萜。 5）四萜： 含有八个异戊二烯单位的萜。 这些萜类和单萜一样，也有开链和成环之分。 2．命名 IUPAC 规定的系统命名法，较生辟，多接触才能熟练。 我国一律按英文俗名意译，在接上“烷”、“烯”、‘醇“等类名而成。 习惯常用用俗名如樟脑，薄荷醇等。见P 621。 三、萜类化合物 1．单萜 1）开链单萜 C C C C C CH 2C CH 3 CH CH 2 异戊二烯 头尾 异戊二烯单位
有机化学（第四版）第二十一章萜类和甾族化合物1．找出下列化合物的手性碳原子，并计算一下在理论上有多少对 映异构体？ （1）α-蒎烯（2）2-α-氯菠 （3）苧（4）薄荷醇 （5）松香酸（6）可的松 （7）胆酸 答案： 解：
2．找出下列化合物的碳干怎样分割成异戊二烯单位：（1）香茅醛 （2）樟脑 （3）蕃茄色素 （4）甘草次酸
（5）α-山道年 答案： 解： 3．指出用哪些简单的化学方法能区分下列各组化合物？ （1）角鲨烯、金合欢醇、柠檬醛和樟脑； （2）胆甾醇、胆酸、雌二醇、睾丸甾酮和孕甾酮 答案： 解： ①首先水解，各加钼酸铵，黄色沉淀为金合欢醇，其余三者加 Tollen试剂，析出Ag的为柠檬醛，其余二者加溴水，褪色者为角鲨烯，最后为樟脑。
4．萜类β-环柠檬醛具有分子式C10H16O，在235nm处（ε=12500）有一吸收峰。还原则得C10H20，与拖伦试剂反应生成酸（C10H16O2）；把这一羧酸脱氢得间二甲苯、甲烷和二氧化碳。把C10H20脱氢得1，2，3-三甲苯。指出它的结构式。提示：参考松香酸的脱氢反应。 答案：略 5．β-蛇床烯的分子式为C15H24，脱氢得1-甲基-7-异丙基萘。臭氧化得两分子甲醛和C13H20O2。C13H20O2与碘和氢氧化钠液反应时生成碘仿和羧酸C12H18O。指出β-蛇床烯的结构式。 答案： 解： 故此化合物含氢化萘的骨架，臭氧化得两分子甲醛，必须具有两，所以此化合物的可能结构式为：
6．在薄荷油中除薄荷脑外，还含有它的氧化产物薄荷酮C10H18O。薄荷酮的结构最初是用下列合成方法来确定的： β-甲基庚二酸二乙酯加乙醇钠，然后加H2O得到B，分子式为C10H16O3。B加乙醇钠，然后加异丙基碘得C，分子式为C13H22O3。C加OH-，加热；然后加H+，再加热得薄荷酮。 （1）写出上列合成法的反应式； （2）根据异戊二烯规则，哪一个结构式更与薄荷油中的薄荷酮符合？ 答案： 解： 7．溴对胆甾醇的反式加成能所生成的两种非对映体产物是什么？事实上其中一种占很大优势（85%）。试说明之。 答案： 解：
第二十一章萜类和甾族化合物 一、教学目的和要求 （1）掌握萜类化合物的结构特征及重要萜类化合物（樟脑、冰片、薄荷醇、法尼醇）。 （2）掌握甾族化合物的结构特征及重要甾族化合物（胆甾醇、可的松、胆甾酸）。 二、教学重点与难点 萜类及甾族化合物的结构特征 三、教学方法和教学学时 1、教学方法：以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合。 2、教学学时：10学时 四、教学内容 第一节萜类 一、萜的涵义和异戊二烯规律 二、萜的分类，命名 三、单萜 四、倍半萜 五、双萜 六、三萜类 七、四萜类 第二节甾体化合物 一、甾的基本结构和命名 二、甾体化合物的立体结构:甾体化合物碳架的构型,甾体化合物碳架的构象 三、甾醇类 四、胆酸 五、甾型激素 五、课后作业、思考题 习题：2、6。
萜类和甾族化合物是广泛存在于植物、昆虫及微生物等生物体中的一大类有机化合物。在生物体内有着重要的生理作用。萜类和甾族化合物虽是两类不同的化合物，但有着生源合成方面的密切关系，因而放在一章内进行讨论。 §21~1 萜 类 一、萜的涵义和异戊二烯规律 分子中含C 10以上，且组成为5的倍数的烃类化合物称为萜类。 因分子中含有双键，所以，萜类化合物又称为萜烯类化合物。 萜类化合物是广泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物。如从植物中提取的香精油——薄荷油、松节油等，植物及动物体中的某些色素——胡箩卜素、虾红素等等。 研究发现，萜类分子在结构上的共同点是分子中的碳原子数都是5的整倍数。例如： 上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而 成的。 这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二烯规律。异戊二烯规则是从对大量萜类 分子构造的测定中归纳出来的，所以能反过来知道测定萜类的分子构造。 月桂烯 对薄荷烯 （存在于柠檬，橘子中） 姜烯（存在于姜油中） （存在于月桂子油等中） 松节油（ 蒎烯）异樟烯 （存在于松节油等中） （存在于姜油，冷杉等中） αC C C C CH 2CH 3 CH CH 2 异戊二烯 头尾异戊二烯单位
ＲｅｓｅａｒｃｈＳｕｍｍａｒｙｏｆＩｎ－ ｓｅｃｔｉｃｉｄａｌＴｅｒｐｅｎｅｓａｎｄＡｌｋａｌｏｉｄｓｆｒｏｍＰｌａｎｔｓ ＬＩＵＹｕ－ｑｉｎｇet al （Key Laboratory of Natural Products of He ’nan Academy of Science,Zhengzhou,Henan 450002）ＡｂｓｔｒａｃｔTerpenes and alkaloids from plants are important insecticidal active substances.Their insecticidal activity and mechanisms of action against a vari-ety of pests are diverse.The modes and mechanisms of action of insecticidal ter-penes and alkaloids were described.The results provided basis for mastering their characteristic systemly. ＫｅｙｗｏｒｄｓInsecticidal plant;Action mode;Mechanism 植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质研究 综述 刘雨晴，陈飞，崔炜 河南省科学院天然产物重点实验室，河南郑州450002 摘要萜烯类和生物碱类化合物都是杀虫植物中重要的杀虫活性物质，它们对害虫具有多种杀虫活性，作用机制多样。描述了植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质的作用方式和作用机理，为系统掌握萜烯类和生物碱类杀虫方式和杀虫机理提供了依据。关键词 杀虫植物；作用方式；作用机理 中图分类号R282 文献标识码A 文章编号2095-3305（2013）06-019-03 作者简介刘雨晴（1981-），女，山东巨野人，助理研究员，博士，从事植物源农药研究与开发工作。收稿日期 2013-04-13 农业灾害研究2013，3（06）：19-21 萜烯类化合物是植物中种类最丰富、数量最多的一大类化合物，包括单萜、 倍半萜、二萜和三萜等。生物碱是植物有毒成分中最大的一类天然含氮有机化合物，已发现含生物碱的杀虫植物有５０８种，分别属于１０８科，并较多地分布于蝶形花科（２７属）、菊科（２３属）、茄科（１４属）和夹竹桃科（１１属）等植物中［１］。试验证明， 萜烯类和生物碱类具有很强的生物活性，因此多年来，其对农业害虫的防治应用研究一直是植物化学成分研究的重点和热点。笔者对植物中萜烯类和生物碱类杀虫活性物质研究进行综述，旨在为深入开发植物性杀虫活性物质提供依据。１ 植物中萜烯类和生物碱类杀虫活 性物质对昆虫的作用方式１．１毒杀作用 萜烯类和生物碱类物质对农业害虫、储粮害虫和卫生害虫等有多种作用方式，包括触杀、熏杀、胃毒和内吸毒杀等。 黄花蒿Artemisia annua 精油中的３种萜烯类成分乙酸龙脑酯、α-水芹烯和异松油烯对玉米象Sitophilus zea －mais 和绿豆象Callosobruchus chinen － sis 成虫均表现出强烈的触杀和熏蒸活性 ［２］ ；苦楝Melia azedarach 和川楝 Fructus toosendan 中的三萜类化合物川楝素对菜青虫Pieris rapae 具有很强的胃毒作用 ［３］ ；苦豆子Sophora alopecuroides 生物碱对麦二叉蚜Schizaphis graminum 、麦长管蚜Sito －bion avenae 和棉蚜Aphis gossypii ３种蚜虫均有较强的触杀作用，对菜青虫和黏虫Mythimna separata 有一定的胃毒作用［４］。 １．２忌避及拒食作用 忌避和拒食作用是萜烯类和生物碱类杀虫活性物质对昆虫的重要作用方式，它们作用于昆虫的味觉器官，抑制昆虫的取食行为，虽不直接杀死昆虫，但可使昆虫的取食量降低或造成其不再取食，甚至饥饿死亡。 川楝素对白脉黏虫Leucania ve －nalba 、小菜蛾Plutella xylostella 和亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis 均表现出强烈的拒食活性［５］；丁香酚对菜青虫，苦皮藤Celastrus angulatus 素对东亚飞蝗Locusta migratoria 、小菜蛾幼虫和草地黏虫Mythimna seperata ，闹羊花素－Ⅲ对柑橘潜叶蛾Phyllocnistis citrella 和菜青虫幼虫都具有很强的拒食作用［６－８］。 １９
生物碱 一、最佳选择题：题干在前，选项在后。有A、B、C、D、E五个备选答案，其中只有一个为最佳答案，其余选项为干扰答案，考生须在五个选项中选出一个最符合题意的答案。 1．苦参碱是( )。 A．简单异喹啉类生物碱 B．苄基异喹啉类生物碱 C．原小檗碱型生物碱 D．色胺吲哚类生物碱 E．双稠哌啶生物碱 正确答案:E 解题思路：本题考查要点是"吡啶类生物碱"。吡啶类生物碱是由吡啶或哌啶衍生的生物碱，结构简单，数量较少，主要有两种类型。其中，双稠哌啶类主要分布于豆科、石松科和千屈菜科。如苦参中的苦参碱、氧化苦参碱，野决明中的金雀儿碱等。它是由两个哌啶环共用一个氮原子稠合而成的杂环，具喹诺里西啶的基本母核。因此，本题的正确答案为E。 2．苦参中的生物碱是( )。 A．色胺吲哚类生物碱 B．双吲哚类生物碱 C．双稠哌啶类生物碱 D．吗啡烷类生物碱 E．异喹啉类生物碱 正确答案:C 解题思路：本题考查要点是"苦参的主要生物碱"。苦参所含主要生物碱是苦参碱和氧化苦参碱。此外，还含有羟基苦参碱、N-甲基金雀花碱、安那吉碱、巴普叶碱和去氢苦参碱（苦参烯碱）等。这些生物碱都属于双稠哌啶类，具喹诺里西啶的基本结构，因此，本题的正确答案为C。 3．在下列生物碱的酸水提取液中用氯仿萃取，最易萃出的生物碱是( )。 A．氧化苦参碱 B．秋水仙碱 C．麻黄碱
D．莨菪碱 E．苦参碱 正确答案:B 解题思路：本题考查要点是"生物碱单体的分离"。生物碱酸水液，用氯仿萃取，最易萃出的生物碱一定是碱性最弱者。本题选项中秋水仙碱的碱性最弱。因此，本题的正确答案为B。4．分配纸色谱的固定相是( )。 A．纤维素 B．纸 C．滤纸中所含的水 D．醇羟基 E．展开剂中极性小的溶剂 正确答案:C 解题思路：本题考查要点是"分配纸色谱"。分配纸色谱的固定相有3种，水、甲酰胺和酸性缓冲液。因此，本题的正确答案为C。 5．麻黄生物碱主要集中在麻黄的( )。 A．根 B．根皮 C．叶 D．茎 E．茎的髓部 正确答案:E 解题思路：本题考查要点是"生物碱的分布"。生物碱在植物体内，多数集中分布在某一部分或某些器官。麻黄生物碱主要集中在麻黄茎的髓部。因此，本题的正确答案为E。 6．常作为生物碱薄层色谱或纸色谱的显色剂是( )。 A．亚硝酰铁氰化钠试剂 B．碘化铋钾试剂 C．间二硝基苯试剂 D．3，5-二硝基苯甲酸试剂 E．邻二硝基苯试剂 正确答案:B 解题思路：本题考查要点是"生物碱的色谱检识"。多数生物碱的薄层色谱用改良碘化铋钾试剂显色，显示橘红色斑点。因此，本题的正确答案为B。
习 题 1．指出组成下列萜类物质的异戊二烯单元数目、属哪一类？画出连接的部位。 O O (1) 驱蛔萜(属藜属植物) (2) (3) 3 3 红没药烯 山道年 2(4) 穿心莲内酯 2．写出(-)-薄荷醇的构型和构象式。 3．写出α-蒎烯、β-蒎烯和龙脑的构象式。 4．写出甾烷、雄甾烷、雌甾烷、孕甾烷的构象式并对碳架编号。 5．举例说明甾族化合物中正系、别系、α、β的含义。 6．用系统命名法命名下列甾族化合物。 (1) (2) HO HO O HO C OH CH 2OH O O HO (3) (4)
OH O HO OH (5) (6) COOH 7．用简单的化学方法鉴别下列各组化合物。 （1）柠檬醛、樟脑、薄荷醇 （2）胆酸、胆固醇、炔雌二醇 8．写出下列反应的主要产物。 (1) B 2H 6 H 2O 2OH CH 3O (2) CO 2CH 3 OH ClC O OC 2H 5 (3) C 2H 5 C 6H 5CO 3H CH 3O (4) H 2 / Pt HO \
（二）教材习题 1． （1 ）（2 ）两个异戊二烯单位, 单萜 三个异戊二烯单位, 倍半萜 O O （3 ）（4 ） 3 三个异戊二烯单位, 倍半萜 3 HO 2 四个异戊二烯单位，二萜 2． ( )-薄荷醇构型CH 3 H OH CH 3 ( )-薄荷醇构象 CH 3 3． α-蒎烯 β-蒎烯 龙脑 CH 3 H OH 4．略 5．见例题解析[例2] 6．（1）3-羟基-1,3,5(10)-雌甾三烯 （2）3β-羟基-5α-雌甾-17-酮 （3）11β,17α,21-三羟基孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮 （4）胆甾-5,7-二烯-3β-醇 （5）3α,12α-二羟基- 5β -胆烷-24-酸 （6）17β-羟基雄甾-4-烯-3-酮 7．（1） 柠檬醛樟脑薄荷醇 Tollens 试剂 ( )( ) 2,4-二硝基苯肼 ( )
生物碱类化合物-13 生物碱类化合物-13 13.苦参总生物碱具有什么活性（） A.发汗平喘的作用 B.抗菌作用 C.镇痛的作用 D.镇静麻醉作用 E.消肿利尿，抗肿瘤的作用 答案：E 解析：苦参具有清热燥湿、杀虫、利尿等功效，总生物碱具有消肿利尿抗肿瘤等作用。 [1-5] A.发汗、平喘作用 B.抗菌作用 C.降血脂的作用 D.镇静麻醉的作用 E.消肿利尿、抗肿瘤的作用 1.东莨菪碱具有（） 2.苦参碱具有（） 3.小檗碱具有（） 4.麻黄碱具有（） 答案：D E B A 解析：东莨菪碱是洋金花主要有效成分之一，具有镇静、麻醉等作用。苦参碱是苦参主要有效成分之一，具有消肿利尿、抗肿瘤等作用。小檗碱是黄连主要有效成分之一，具有抗菌作用。麻黄碱是麻黄主要有效成分之一，具有发汗、平喘等作用。 [6-8] A.小檗碱 B.麻黄碱 C.伪麻黄碱 D.东莨菪碱
E.山莨菪碱 6.其共轭酸因分子内氢键稳定的是（） 7.其草酸盐不溶于水的是（） 8.其分子结构中具有氧环的是（） 答案：C B D [9-11] A.氧化苦参碱 B.樟柳碱 C.莨菪碱 D.黄连碱 E.乌头碱 9.属季铵型生物碱的是（） 10.属二萜双酯型生物碱的是（） 11.属喹喏里西啶衍生物是（） 答案：D E A [12-15] A.药根碱 B.次乌头碱 C.东莨菪碱 D.莨菪碱 E.甲基伪麻黄碱 12.水溶性的季铵碱是（） 13.毒性极强的生物碱是（） 14.6、7位具有含氧环结构的生物碱是（） 15.经碱水加热可生成无酯键的醇胺型水解产物的生物碱是（）答案：A B C B [16-17] A.羟基苦参碱 B.伪麻黄碱 C.巴马丁 D.表小檗碱 E.士的宁 16.可用水蒸气蒸馏法提取的生物碱是（） 17.毒性极强的生物碱是（）
2011年5 月Vol．29No ．5 May 2011 Chinese Journal of Chromatography 430 434 研究论文 DOI ：10．3724/SP．J．1123．2011．00430 *通讯联系人：梁敬钰，教授．Tel ：（025）83271406，E-mail ：jyliang08@126．com ．基金项目：中国药科大学研究生基本科研业务费专项资金项目（No ．02410088）．收稿日期：2011- 01-05生附子中C 19型二萜生物碱的高速逆流色谱分离及其结构鉴定 刘敏卓1，张思佳1，杨春华2 ，夏 烨1，刘静涵1，梁敬钰 1*（1．中国药科大学天然药物化学教研室，江苏南京210009；2．中国药科大学分析测试中心，江苏南京210009）摘要：应用高速逆流色谱法分离制备了生附子中的3个C 19型二萜生物碱类化合物。以正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水 （3?5?4?5，v /v /v /v ）为两相溶剂系统，上相为固定相，下相为流动相，在主机转速850r /min 、流动相流速2.0mL /min 、检测波长235nm 条件下进行分离制备；一次性从90mg 附子总碱粗提物中分离制备得到15.3mg 北草 乌碱， 35.1mg 中乌头碱和22.7mg 次乌头碱，经高效液相色谱分析，测得它们的纯度分别为97.9%、96.2%和99.2%。并应用波谱（电喷雾离子质谱、核磁共振氢谱和核磁共振13 C 谱）解析法确定了它们的结构。利用该方法可以对生附子中的二萜类生物碱成分进行快速的分离和纯化。 关键词：高速逆流色谱法；二萜生物碱；北草乌碱；中乌头碱；次乌头碱；生附子 中图分类号：O658文献标识码：A 文章编号：1000- 8713（2011）05-0430-05Isolation and structure identification of C 19diterpenoid alkaloids from Aconitum carmichaeli by high-speed counter-current chromatography LIU Minzhuo 1，ZHANG Sijia 1，YANG Chunhua 2，XIA Ye 1，LIU Jinghan 1，LIANG Jingyu 1* （1．Departm ent of Phytochem istry ，China Pharm aceutical University ，Nanjing 210009，China ；2．Center for Instrum ental Analysis ，China Pharm aceutical University ，Nanjing 210009，China ） Abstract ：Three C 19diterpenoid alkaloids w ere isolated and purified from the lateral roots of Ac-onitum carm ichaeli Debx ．（Fuzi in Chinese ）by high-speed counter-current chromatography （HSCCC ）．A mixture of n -hexane-ethyl acetate-methanol-w ater （3?5?4?5，v /v /v /v ）w as used as the tw o phase solvent system ．The low er phase w as used as the mobile phase and w as oper-ated at a flow rate of 2.0mL /min ，w hile the apparatus w as rotated at 850r /min ，and the detection w avelength w as at 235nm ．Under these conditions ，15.3mg of beiw utine ，35.1mg of mesaconitine and 22.7mg of hypaconitine w ere obtained from 90mg of crude extract in one-step separation w ith the purities of 97.9%，96.2%and 99.2%，respectively ，determined by high performance liquid chromatography．The structures of these three compounds w ere identi-fied by electrospray ionization mass spectrometry （ESI-MS ），1 H-nuclear magnetic resonance （1H-NMR ）and 13 C-NMR．The results indicate that HSCCC is a pow erful technique for the puri- fication of diterpenoid alkaloids from the lateral roots of Aconitum carm ichaeli Debx ．Key words ：high-speed counter-current chromatography （HSCCC ）；diterpenoid alkaloids ；beiw utine ；mesaconitine ；hypaconitine ；Aconitum carm ichaeli 附子为毛茛科植物乌头（Aconitum car-m ichaeli Debx ．）的子根，是常用中药，已广泛应用于多种疾病（诸如虚脱、昏厥、风湿热、关节痛、痢疾和水肿）的治疗 ［1］ 。在附子中，二萜类生物碱是其 发挥抗炎、镇痛和神经肌肉阻断活性的主要成 分 ［2－4］ 。此外，二萜类生物碱成分还会导致心律不 齐、 呼吸衰竭等毒副作用［5－7］ 。由于它既具有活性 又具有毒性，所以建立二萜类生物碱成分的高效分离制备方法对附子药材及其产品的开发和利用具有 重要的意义。