天然产物化学-第一章-ba

天然产物化学课件全套PDF天然产物化学是一门研究自然界中有机化合物的来源、结构、性质、提取、分离、鉴定和应用的科学。

本课件全套PDF旨在为读者提供全面、系统的天然产物化学知识，使读者能够深入理解天然产物化学的基本原理和实际应用。

第一部分：引言天然产物化学是化学的一个重要分支，涉及天然有机化合物的提取、分离、鉴定和应用。

自然界中存在着丰富的有机化合物，其中许多具有独特的生物活性和药理作用。

因此，天然产物化学在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。

第二部分：天然产物的来源和分类1. 来源天然产物主要来源于植物、动物和微生物。

植物是自然界中最丰富的天然产物来源，其中包括了草本植物、灌木、树木等。

动物来源的天然产物包括海洋生物、昆虫、哺乳动物等。

微生物包括真菌、细菌等。

2. 分类天然产物可以根据其化学结构和生物活性进行分类。

化学结构分类包括糖类、脂类、蛋白质、核酸、生物碱、酚类等。

生物活性分类包括抗生素、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等。

第三部分：天然产物的提取和分离1. 提取提取是天然产物化学研究的基础步骤，目的是从天然原料中提取出目标化合物。

常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取、微波提取等。

2. 分离分离是将提取液中的目标化合物与其他杂质分离开来的过程。

常用的分离方法包括柱层析、薄层色谱、高效液相色谱等。

第四部分：天然产物的鉴定鉴定是对分离得到的化合物进行结构分析和生物活性测试的过程。

常用的鉴定方法包括质谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱等。

第五部分：天然产物的应用天然产物在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。

例如，许多抗生素、抗肿瘤药物、抗炎药物都是从天然产物中提取得到的。

此外，天然产物还可以用于食品添加剂、化妆品等方面。

第六部分：展望随着科学技术的不断发展，天然产物化学的研究将更加深入和广泛。

未来，天然产物化学的研究将更加注重于化合物的生物活性、作用机制和应用前景。

同时，新技术、新方法的应用也将为天然产物化学研究带来更多的机遇和挑战。

天然产物化学第一章第一章概论概论第二章第二章研究目的与步骤研究目的与步骤第三章第三章成分预试方法成分预试方法第四章第四章成分提取成分提取第五章第五章成分分离成分分离第六章第六章化学成分鉴定化学成分鉴定第七章第七章各论各论天然产物化学一一..天然产物化学的产生天然产物化学的产生天然产物的化学成为一门学科起始于己于天然产物的化学成为一门学科起始于己于1919世纪是从对鸦片中世纪是从对鸦片中的镇痛成分吗啡与金鸡钠树皮中的抗疟疾成分奎宁开始。

现已成为有机的镇痛成分吗啡与金鸡钠树皮中的抗疟疾成分奎宁开始。

现已成为有机化学的重要分枝。

化学的重要分枝。

二二..天然产物化学的定义天然产物化学的定义天然产物化学是运用近代科学技术和方法来研究动物、植物、昆天然产物化学是运用近代科学技术和方法来研究动物、植物、昆虫、海洋生物及微生物代谢产物化学成分的学科它甚至包括人虫、海洋生物及微生物代谢产物化学成分的学科它甚至包括人与动物体内许多源源性成分的化学研究因此它是在分子水平与动物体内许多源源性成分的化学研究因此它是在分子水平上研究自然奥秘的学科。

上研究自然奥秘的学科。

三三天然产物化学的研究范畴天然产物化学的研究范畴天然产物研究主要仍是提取与结构阐明两大范围天然产物研究主要仍是提取与结构阐明两大范围但近年来已但近年来已深入到有机合成、半合成及结构改造方面。

所研究的天然产物一深入到有机合成、半合成及结构改造方面。

所研究的天然产物一般包括分子量一千以下或一千左右的化合物。

般包括分子量一千以下或一千左右的化合物。

四四我国发展状况我国发展状况创立于二十年代基本达到或接近国际上同类水平面临任务繁创立于二十年代基本达到或接近国际上同类水平面临任务繁重。

重。

五天然产物化学研究的意义五天然产物化学研究的意义新技术在天然产物化学的应用使从事天然产物的研究领域不仅新技术在天然产物化学的应用使从事天然产物的研究领域不仅涉及动植物的微量活性成分而且涉及海洋生物、昆虫及其它各种生涉及动植物的微量活性成分而且涉及海洋生物、昆虫及其它各种生物的微量成分化学。

《天然产物化学》是化学工业出版社2010年4月出版的一本书，作者是刘翔、王秋安。

本书概述了天然产物化学的研究内容和意义，介绍了天然产物提取、分离和结构鉴定的一般方法，系统地论述了天然产物的结构特征、理化性质、提取与分离，天然产物的结构鉴定和生理活性。

各种天然产物。

最后介绍了生物转化技术在天然产物研究中的应用，并通过实例简要介绍了天然产物的全合成。

内容有效性本书共分12章，每章都有练习题，书中有试题和练习参考答案。

《天然产物化学》（第二版）适用于化学、应用化学、化工与技术、环境工程、制药工程、生物技术、生物工程、食品科学与工程、药学等专业的高年级本科生和研究生。

对其他相关专业的教师和学生也有一定的参考价值。

[1]书目录第一章导言11.1天然产物化学研究内容11.2天然产物的生物合成11.3天然产物化学与药物开发31.4天然产物化学的发展趋势5练习9第二章天然产物的提取、分离和结构鉴定2.1天然产物化学成分的初步检测和提取10 2.2色谱分离分析方法262.3结晶和再结晶322.4天然产物化学成分的结构鉴定34练习43第三章糖和糖苷453.1单糖的立体化学453.2糖苷类473.3糖苷的性质493.4糖苷的提取和分离513.5糖苷的结构测定52练习56第四章生物碱584.1概述584.2生物碱的分类594.3生物碱的性质614.4生物碱的提取和分离624.5生物碱的鉴定和结构测定64 4.6代表性生物碱65练习70第五章黄酮类化合物715.1概述715.2类黄酮的性质745.3黄酮类化合物的提取和分离76 5.4黄酮类化合物的结构分析78 5.5类黄酮的应用81练习84第六章萜类856.1概述856.2萜类化合物的提取和分离85 6.3萜类化合物的结构测定876.4单萜类89倍半萜和倍半萜946.6三萜类976.7四萜类101练习105第七章类固醇1067.1概述1067.2类固醇的性质1077.3甾醇、类固醇和胆汁酸112 7.4甾体皂苷1187.5心苷122练习125第八章醌1268.1概述1268.2醌的性质1298.3醌的提取和分离1308.4醌131的结构测定8.5含有天然产物的代表性醌134练习136第九章香豆素和木脂素1389.1香豆素1389.2木脂素145练习149第十章其他天然产物15110.1有机酸15110.2单宁15410.3氨基酸、蛋白质和酶15710.4植物激素、昆虫信息素和天然农产品159 10.5海洋天然产物163练习166第十一章生物转化在天然产物研究中的应用167 11.1概述16711.2甾体药物合成的生物转化16811.3生物催化不对称合成173练习179第十二章天然产物的化学合成18012.1肌钙蛋白183的合成12.2喜树碱184的合成12.3利血平186的合成12.4维生素A1 187的合成12.5石竹烯的合成18812.6紫杉醇的合成190练习193增编195练习每章195的参考答案天然产物化学基本试题（1）201参考答案203天然产物化学基本试题（2）205参考答案207天然产物化学基本试题（三）210参考答案212参考文献215。

第一章总论第一部分绪论（天然产物化学）定义:《天然药物化学》是一门运用现代化科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。

内容：内容包括各类天然产物的化学成分(主要是生理活性成分或药效成分)的结构类型，物理化学性质、提取分离方法，以及主要类型化学成分的鉴定和生物合成途径等名词解释：1）生物活性成分（bioactive components)：是经过不同程度药效学试验或生物学活性试验，证明对机体具有一定生理作用的成分。

包括有益的和有害的。

（2）有效成分(active components) :具有生物活性且能起到防治疾病作用的化学成分（3）无效成分：没有生物活性和防病治病作用的化学成分。

（4）有效部位(active fraction)：在中药化学中，常将含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的提取分离部分，称为有效部位。

如人参总皂苷、苦参总生物碱、银杏总黄酮等。

（5）有效部位群：含有两类或两类以上有效部位的中药提取或分离部分。

（6）单体：即化合物,指具有一定分子量、分子式、理化常数和确定的化学结构式的化学物质第二部分生物合成一次代谢绿色植物→光合作用→将CO2与H2O合成为糖类→代谢出ATP、NADPH、核糖、丙酮酸等→代谢成核酸、蛋白质、脂质类等一次代谢产物（primary metabolites）【又称为初级代谢产物】糖、蛋白质、脂质、核酸等对生物机体生命活动来说不可缺少的物质。

二次代谢生物在一定的生长时期，以初级代谢产物为前体，合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质的过程二次代谢产物（secondary metabolites）生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂，对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，如抗生素，毒素，萜类，激素，色素等【二次代谢过程并非在所有的生物中都能发生】生物合成途径（一）、常见的生物合成基本结构单元：C1单元多来源于L-蛋氨酸的S-甲基。

天然产物化学《天然产物化学》是2010年04月化学工业出版社出版的图书，作者是刘湘、汪秋安。

该书概述了天然产物化学的研究内容及其研究开发意义，介绍了天然产物的提取分离与结构鉴定的一般方法，对各类天然产物的结构特征、理化性质、提取分离、结构鉴定以及生理活性进行了系统讨论。

最后介绍了生物转化在天然产物研究中的应用，并通过实例简述了天然产物的全合成。

全书共分12章，每章均附有习题，书后附有测试题及习题参考答案。

《天然产物化学(第2版)》适合化学、应用化学、化学工程与工艺、环境工程、制药工程、生物技术、生物工程、食品科学与工程和药学等专业高年级本科生和研究生使用，也可供其他相关专业的师生使用参考。

图书目录第1章绪论11.1 天然产物化学的研究内容11.2 天然产物的生物合成11.3 天然产物化学与药物开发31.4 天然产物化学发展动向5习题9第2章天然产物的提取分离和结构鉴定10 2.1 天然产物化学成分的预试验与提取10 2.2 色谱分离分析方法262.3 结晶和重结晶322.4 天然产物化学成分的结构鉴定34习题43第3章糖和糖苷453.1 单糖的立体化学453.2 糖苷的分类473.3 糖苷的性质493.4 糖苷的提取与分离513.5 糖苷的结构测定52习题56第4章生物碱584.1 概述584.2 生物碱的分类594.3 生物碱的性质614.4 生物碱的提取与分离62 4.5 生物碱的鉴定和结构测定64 4.6 有代表性的生物碱65习题70第5章黄酮类化合物715.1 概述715.2 黄酮类化合物的性质745.3 黄酮类化合物的提取与分离76 5.4 黄酮类化合物的结构分析78 5.5 黄酮类化合物的应用81习题84第6章萜类化合物856.1 概述856.2 萜类化合物的提取与分离856.3 萜类化合物的结构测定876.4 单萜化合物896.5 倍半萜、二萜和二倍半萜化合物94 6.6 三萜化合物976.7 四萜化合物101。

天然产物化学教案（第一章-总论）天然产物化学教案授课对象2002级生物工程学院授课人林治华授课单位制药工程系授课时间 2003～2004二学期天然产物化学教案重庆工学院生物工程学院制药工程系天然产物化学为药学专业的专业课，根据教学大纲的要求及学校的安排，课堂讲课36学时。

天然产物化学内容分为总论和各论两部分。

总论主要阐述了研究天然药物有效成分常用的各种色谱分离方法和各种结构鉴定方法。

各论是本课程的重点，在讨论了糖和苷的一般性质和结构研究法基础上，将所有的天然产物按照其结构母核分为苯丙素类、蒽醌类、黄酮类、萜类和挥发油、三萜及其苷类、甾体及其苷类、生物碱等七个部分，详细论述了它们的结构特点、理化性质、提取分离和结构鉴定，并结合生物活性及应用介绍了一些有代表性的化合物。

现将每章节教学的目的要求、教学时数、教学重点和难点、思考题等方面的内容具体安排如下：第一章绪论目的要求：1．了解天然产物化学的发展及其重要性。

2．掌握研究天然产物的方法：（1）天然产物有效成分的提取、分离方法；（2）掌握色谱技术中洗脱剂选择的原则；（3）熟悉天然产物结构研究的主要程序及主要方法。

教学重点和难点：（主要部分）重点、难点、疑难解析一、天然产物化学的含义及研究内容天然产物是包括了存在于陆生动植物、海洋生物和微生物体内各类物质成分，甚至还可以包括人与动物体内许多内源性成分（包括天然药物、天然树脂、天然精油、天然高分子、天然香精、天然色素等等）。

天然产物是由各种化学成分所组成的复杂体系。

如在陆生植物体内的主要成分就有：生物碱、萜类、甾体、苷类、黄酮类、蒽醌类、糖类、蛋白质、脂类等等。

不同的天然产物在其组成和含量等方面具有生命体的一般特征，某一相同的化学成分可能分布于各种不同的天然产物中，同时，不同来源的天然产物，所含的物质成分及其含量也存在很大的不同。

有效成分（active compound）（1）在药理和生物学角度来看是指有生物活性的物质，这种物质在化学上能用分子式和结构式来表示，并具有一定的物理常数；（2）在食品领域中，有效成分的范畴可扩展到除生物活性成分、功效成分之外，如：营养成分、天然食品添加剂成分等。

《天然产物化学》课程教学大纲课程编号：课程名称：天然产物化学总学时数：32实验或上机学时：0先修课及后续课：分析化学，有机化学，无机化学，生物仪器分析，生物制药工艺学一、说明部分1.课程性质专业课，必修2.教学目的及意义《天然产物化学》是一门运用现代化科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科，其目的是探索安全高效的天然产物及衍生物的新化合物。

并根据已阐明结构的成分，按植物的亲缘关系在生物界探寻同类成分，以扩大药用资源，发掘新的有效成分，研究有效成分在植物体中随生长季节的变化规律，提高中药质量的方法。

为开发和创制新药奠定基础。

3.教学内容及教学要求教学内容包括：要求掌握各类天然产物的化学成分（主要是生理活性成分和药效成分）的结构类型，物理化学性质、提取分离方法，以及主要类型化学成分的鉴定和生物合成途径等。

要求学生了解天然药物化学成分结构测定的一般原则和方法，以及寻找中药有效成分的途径。

4.教学重点、难点要求学生掌握的教学重点：天然药物中的主要类型成分的结构特征、理化性质、提取、分离、精制及结构鉴定的基本理论和技能。

难点：化学成分的生物合成和波谱解析。

5.教学方法和手段教学过程中以课堂讲授、作业、撰写综述等作为主要教学方法和手段。

其中，课堂讲授教学方法及手段主要包括：课堂教学中的观看相关影像资料，提问、回答和总结。

6.教材和主要参考书（作者、书名、出版社、出版日期等。

）[1] 吴立军. 天然药物化学北京：人民卫生出版社2008（教材）[2] 徐任生. 天然产物化学北京：科学出版社2004[3] 陆蕴如. 中药化学北京：学苑出版社1995[4] 孙文基. 天然药物成分提取分离与制备北京：中国医药科技出版社20067.其他二、正文部分第一章总论一、教学要求了解天然产物化学的概念、研究范围、研究目的与任务。

天然药物化学的发展史及其与现代科学技术进步的关系。

了解ORD 谱的应用范围及八区律使用方法。

熟悉天然药物化学的研究范围，课程的学习重点；各类化合物的生物合成途径。

天然产物化学
天然产物化学是化学、生物和医药科学的重要交叉领域：分离和解析天然产物为寻找生物活性分子开辟了广阔的空间；很多药物来源于天然产物骨架；天然产物的结构与生物活性关系的研究，重要天然产物骨架的发现，促进了药物相关分子的设计和研发；天然产物的化学合成促进了有机合成新策略、新方法的发展，为设计合成具有更高生物活性的分子结构多样性的“类天然产物”开辟了新途径；天然产物生物合成机制的研究，揭示了自然界如何高效率、高选择性地产生这些独特的化学结构，从而激发化学合成学习和思考如何基于遗传原理和细胞工厂高度合理的有序性，设计更加精巧高效的天然产物的化学合成。

（详见本期编者按：Zheng QY, Li A. The bloom of natural product chemistry in China. Sci China Chem, 2016, 59: 1059-1060）
为了梳理该学科面临的关键科学问题和挑战，聚焦该领域重要、前瞻性或深层次的科学问题，进一步凝练我国今后在该领域的研究重点，提出未来学科需要布局的重要方向，同时促进青年人才的成长，国家自然科学基金委员会于2015年3月15-17日在北京会议中心举办了“天然产物化学”发展战略研讨会。

结合会议成果，国家自然科学基金委郑企雨研究员和中国科学院上海有机所李昂研究员作为特约编辑，为Science China Chemistry组织了“Natural Product
Chemistry”(天然产物化学)专刊，于2016年第9期正式出版。