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第二十一章 萜类和甾族化合物

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萜类和甾族化合物 有机化学

萜类和甾族化合物 有机化学
A环和B 环之间可以顺式也可
以反式稠合
稠合以后甾环碳架上所连的原子或基团在空间有 不同的取向，其构型规定如下：(角甲基位于稠环的上
方，用作其它取代基构型的参考标准。)
a-构型：与角甲基在环平面异侧的取代基称为a-构型，用虚线表示。 即基团位于环平面下方。
b-构型：与角甲基在环平面同侧的取代基称为b -构型，用实线表示。 即基团位于环平面上方。
R
12 Me 17
11
1 Me 9
13 D
C
16 15
2
A 10 B
14 8H
3
5
7
4H 6
CH3
CH3 R
四、 胆固醇（胆甾醇）
H3C H3C
H3C H
HH
HO 胆甾醇
结构特点：
CH3
CH3 C-3有b-OH，
C-5与C-6之间有碳碳双键
C-17连 着 一 个 8碳 原 子 的 烷基侧链。
无色或略带黄色的结晶，m.p148.5℃,在高真空 度下可升华，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等 有机溶剂。
角 甲 基
甾--象形字 R
C
D
A
B
环戊烷并氢化菲 (甾体)
二、甾族化合物的命名
甾族化合物的命名相当复杂，通常用与其 来源或生理作用有关的俗名。
三、甾族化合物的构型和构象 § 甾族化合物的立体结构
甾族化合物骨架中环与 环之间的稠合方式与十 氢化萘相似。 十氢化萘的两种异构体：
顺-十氢化萘 反-十氢化萘
(一)单萜类(包括链状,单环单萜类和双环单萜类) 链状:
CH2OH
牻牛儿苗醇（香叶醇） b.p 230 ℃
CHO
柠檬醛 a 牻牛儿苗醛或香叶醛

萜类和甾族化合物

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.熟悉各类萜的典型化合物的特性及重要用途。
Jiaying University
萜类化enes）的早期涵义：
具有C10H16组成成分的烃类，因其分子中含 有烯烃双键，称为萜烯。
H3C H3C H3C H HO 7 脱氢胆甾醇 H HO 维生素 D3 CH 3 CH 3 日光 H H3C H3C CH 3 CH 3
维生素 D 3 是小肠中吸收 Ca 2+ 离子过程中的关键化 合物。体内维生素 D 3 的浓度太低，会引起 Ca 2+ 离子缺 乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。
Jiaying University
萜类和甾类化合物
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，因而放在一起进行讨论。 萜类化合物 甾类化合物
Jiaying University
Jiaying University
（3）麦角甾醇
H3C H3C H3C H HO 麦角甾醇 H HO 维生素 D2 CH 3 CH 3 CH 3 紫外光 H H3C H3C CH 3 CH 3 CH 3
维生素D2 同维生素D 3一样，也能抗软骨病， 因此，可以将麦角甾醇用紫外光照射后加入牛奶和 其他食品中，以保证儿童能得到足够的维生素D。
习惯常用用俗名如薄荷醇、山道年等。
* * *
OH
O O O 山道年
薄荷醇
Jiaying University
四、几种重要的萜类化合物 1. 柠檬醛

第二十一章萜甾化合物

第二十一章萜甾化合物

2
9*
A * 10 B 8
3
*
7
5
4
6
天然产甾族化合物现知的只有两种构型，一种
是A环和B环以反式相并联，另一种是A环和B环以顺
式相并联。而B环和C环、C环和D环之间是以反式相
并联的。
构象式为：
2
11 12
13
1 10 9
17
3 45 6
8 14 15 16
7
1 25
11 12
13
10 9
17
8 14
CH 3 α 蒎烯
α 蒎烯是松节油的主要成分（80%） 用作油漆、蜡等的溶剂，是合成冰片、 樟脑等的重要化工原料。 b.p 156℃
四、倍半萜
OH
金 合 欢 醇
无色粘稠液体，有铃兰气味，存在于玫瑰油、
茉莉油、合金欢油及橙花油中。是一种珍贵的香料，
用于配制高级香精；有保幼激素活性，用于抑制昆 虫的变态和性成熟，即幼虫不能成蛹，蛹不能成蛾，
存在于松脂中，是松香的主要成分。松香是 广泛用于造纸、制皂、制涂料等工业上的原料。
六、三萜 如角鲨烯。
角鲨烯
角 鲨 烯 （ squalene）
CH 3
H3C CH 3
HO H3C CH 3
CH 3
羊毛甾醇
七、四萜 常见四萜如下：
α 胡萝卜素 m.p 188 ℃ β 胡萝卜素 m.p 184 ℃
γ 胡萝卜素 m.p 178 ℃
维生素D2 同维生素D 3一样，也能抗软骨病，因 此，可以将麦角甾醇用紫外光照射后加入牛奶和其
他食品中，以保证儿童能得到足够的维生素D。
四、胆酸
OH
COOH
HO
OH

第二十一章 萜类和甾族化合物语文

第二十一章 萜类和甾族化合物语文

五、双萜
双萜是由四个异戊二烯单位连接而构成的一类 萜化合物。如维生素A、松香酸等。
CH2OH
CH2OH
维生素A1
维生素A2
双萜中另一重要的化合物是松香酸，它的结构是：
S
松香酸
COOH
諾烯
六、三萜 三萜是由六个异戊二烯单位连接而构
成的一类萜化合物；如角鲨烯。 角鲨烯是羊毛甾醇的生物合成前身；
羊毛甾醇已是甾族化合物，在生物体内可 转化成胆甾醇（胆固醇）。合成过程如下：
三、单萜
1、链状单萜
由两个异戊二烯单体连接构成的链状化合物。
例：
CH2OH
CH2OH
•
•
牻牛儿苗醇
橙花油醇
•
牻牛儿苗醇具有显著的玫瑰香气；橙花油醇
香气比较温和。牻牛儿苗醇和橙花油醇的相应的
醛称为柠檬醛，是制造香料的重要原料。
•
CHO
CHO
• 柠檬醛 a
柠檬醛b
（牻牛儿苗醛或香叶醛） （橙花醛）
• 柠檬醛的合成：
CH3
CH2
C=O
TiO2/H2O
CH3COOH O
H+
HO
O O
2-菠醇
2-菠酮（樟脑）
四、倍半萜
倍半萜是由三个异戊二烯单位连接而构 成的，它也有链状和环状的。
例：
OH
O OR
金合欢醇
金合欢酸酯
例：山道年 打虫药
O
O
O
山道年的提取：
OH-
O
H+
O
COONa
O
O
OH
从山道年花中用碱液加热将山道年提取 出来，溶于碱液中，生成山道年的钠盐； 然后再加盐酸酸化，又重新生成山道年， 并且从溶液中沉淀析出。

萜类和甾族化合物_1

萜类和甾族化合物_1

二、萜的分类 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。 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。
双萜是由四个异戊二烯单位连接而成的一萜类化合 物，广泛分布与动植物体内。
4．三萜 三萜是由六个异戊二烯单位连接而成的化合物，如角鲨烯。
5．四萜 四萜是由八个异戊二烯单位连接而构成的，在自然界广泛存在。
维生素A、胡萝卜素、叶黄素、番茄红素
CH2OH
VA1
维生素A1是油溶性物质，为黄色晶体，存在于鱼肝油、蛋黄等中。
H3C H
HH O
HH O
HH O
皮质醇
可的松
皮质甾酮
肾上腺皮质激素是哺乳动物肾上腺皮质分泌的激素， 皮质激素的重要功能是维持体液的电解质平衡和控制碳水 化合物的代谢。动物缺乏它会引起机能失常以至死亡。皮 质醇、可的松、皮质甾酮等皆此类中重要的激素。
HO
O H3C
C
CH2OH OH
O
O H3C
C
CH2OH OH
H3C H
H3C H
HO
O H3C
C
CH2OH
3．甾族激素
甾族激素根据来源分为肾上腺皮质激素和性激素两类 1）性激素
性激素是高等动物性腺的分泌物，能控制性生理、促进 动物发育、维持第二性征（如声音、体形等）的作用。 它们的生理作用很强，很少量就能产生极大的影响。

有机化学 第21章 萜类化合物和甾族化合物

有机化学 第21章 萜类化合物和甾族化合物

4. 三萜 Triterpenes
尾 尾
角鲨烯 (squalene) 在自然界分布很广，如酵母、麦芽、橄 榄油、鲨鱼的肝中都含有。 Squalene is a precursor of steroid moleculas.
15% 广泛存在于 α 胡萝卜素 m .p 1 8 8 ℃ 植物的叶、 茎、和果实 85% m .p 1 8 4 ℃ 及动物的乳 汁和脂肪中， β 胡萝卜素 β 体最重要
③ 樟脑
O
O
D, L- 樟脑 樟脑有强心效能和愉快芳香味，是医药和化妆工业的重 要原料。
2. 倍半萜 Sesquiterpenes
C H 2O H O O O O
法尼醇 (Farnesol) 保幼激素
杜鹃酮 (Germacrone) 止咳祛痰
保幼激素亦称返幼激能抑制 成虫特征的出现，蜕皮后仍保持幼虫状态
[讨论]
指出下列化合物分别属于哪类萜? 并划出分子中异戊二烯单位。
二、甾族化合物 1．基本结构 甾类化合物分子中，都含有一个叫甾核的四环碳骨架，环上 一般带有三个侧链其通式为： R1、R2一般为甲基，称为角甲基，R3 为其它含有不同碳原子数的取代基。 甾是个象形字，是根据这个结构而来 的， “田”表示四个环，“ㄑ”表 ㄑ ㄑ 示为三个侧链。许多甾体化合物除这 三个侧链外，甾核上还有双键、羟基 和其他取代基。
H 3C H H HO 雌二醇 H
OH
O H 3C H 3C H O 孕甾酮 H H C
CH
3
HO H 3C H O
O CH 2 OH C H 3C OH H H
O H 3C H
O CH 2 OH C H 3C OH H H O
HO H 3C H

第21章萜类和甾族化合物

21.1 萜类
21.1.1 萜类与异戊二烯规律
21.1.2 分类与命名
萜化合物在结构上具有一个共同点：分子中的
碳原子数是5 的整数倍，可以看作是两个或两个
以上的异戊二烯分子，以头尾相连结合起来的。

命名：一律按英文俗名意译，再接上“烷”、Cl
3、二环单萜
2、单环萜
定义：单环萜是由两个异戊二烯单位连接构成的具有一个定义
在菠族中重要的是21.1.4
倍半萜是由三个异戊二烯单位连接而构成的，也有链状
金合欢醇的结构与天然产保幼激素十分相似，只是分子中21.1.5. 双萜
双萜是由四个异戊二烯连接而成的一类萜化合物。

代表
六个异戊二烯单位连接而构成的，如角鲨烯。

定义：八个异戊二烯单位连接而成。

21.1.7 四萜
21.2 甾族化合物
21.1.1 甾族基本结构和命名
21.2 甾族化合物的立体结构
1. 胆甾醇
21.2.3 重要的甾族化合物 2. 肾上腺皮质激素
后来，臧道克发现，即证明孕妇的尿中含有大量的雌性。

《萜类和甾族化合物》课件


二萜类
01
定义
由四个异戊二烯单位组成的萜类 化合物。
02
03
举例
性质
维生素A、紫杉醇等。
具有复杂的化学结构和多样的生 物活性，常用于药物和保健品中 。
多萜类
定义
01
由多个异戊二烯单位组成的萜类化合物。
举例
02
橡胶、樟脑等。
性质
03
具有广泛的用途，如橡胶可用于制造轮胎，樟脑可用于驱虫和
防腐。
03
CATALOGUE
甾族化合物
胆固醇类
01
02
03
胆固醇
是动物细胞膜的重要成分 ，也是合成胆汁酸和维生 素D的重要原料。
结构特点
具有环戊烷多氢菲的基本 骨架，并含有醇基。
生理功能
具有调节血脂、维持细胞 膜稳定性等作用。
胆甾酸类
胆甾醇
又称胆固醇，是胆甾醇类化合物的代表。
结构特点
具有环戊烷多氢菲的基本骨架，并含有醇基 。
《萜类和甾族化合 物》PPT课件
目录
• 萜类和甾族化合物概述 • 萜类化合物 • 甾族化合物 • 萜类和甾族化合物的生物活性 • 萜类和甾族化合物的应用 • 萜类和甾族化合物的合成与提取
01
CATALOGUE
萜类和甾族化合物概述
定义与分类
定义
萜类和甾族化合物是天然有机化合物 中的两类重要物质，具有多种生物活 性。
植物保护剂
杀虫剂
一些萜类化合物具有杀虫活性，可以用于开发植物保护剂。例如，除虫菊酯是一种从除虫菊中提取的 萜类化合物，被广泛用作杀虫剂。
杀菌剂
一些甾族化合物具有抑制真菌生长的活性，可以用于开发杀菌剂。例如，甾醇类化合物可以抑制植物 病原真菌的生长，被用作杀菌剂。

第二十一章萜类和甾族化合物-楚雄师范学院

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：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：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：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。

或：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：分子式C10H16O，不饱和度为3。

在235 nm处（ε=12500）有一吸收峰说明有一个 C=O。

能与土伦试剂反应生成酸（C10H16O2）说明原C=O 为醛基，这一点名称已定。

松香酸的脱氢反应是硫诱导脱氢并芳构化，在此过程中失去角甲基和羧基。

综上所述，萜类β-环柠檬醛的可能结构为：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：分子式C15H24，不饱和度为4。

故此化合物含氢化萘的骨架。

臭氧氧化水解后得两分子甲醛，说明含有两个CH2=结构单元，另一产物还必须具有一个-COCH3，以便能发生碘仿反应。

据此可推出如下两种可能：再从是否符合异戊二烯规律来看，(I)不太符合，(II)更符合异戊二烯规律。

第二十一章 萜类和甾族化合物


R2
R3 20 ～ n
17
R1
9
C B
8 7
13 14
D
15
16
A
10
甾族化合物的母体骨架是环戊烷并多氢菲。甾是个 化学造字，“田”表示A.B.C.D四个环，字头表示三 个 16 取代基。通常R1、R2是甲基，叫做角甲基。
二、甾族化合物的立体结构
18 12 11 19
CH3
17Байду номын сангаас16
13 14
CH3
23
五、甾族性激素
O H HO H H HO H H H O
雌酮激素
O CCH3
雄酮激素
OH H H H
O
O
孕甾酮 （黄体酮）
=
睾丸甾酮
24
19
胆固醇在人体内是缺之不可，多之有害。胆固 醇在人体内可转化成一系列具有重要生理活性的 固醇类化合物： 1、人体内80%的胆固醇在肝脏内转化成胆酸。 胆酸与甘氨酸或牛黄酸结合生成胆汁酸，胆汁酸 是油脂的乳化剂，在肠中帮助油脂的乳化和吸收 2、在肝或肠粘膜细胞内可转化成7-脱氢胆固 醇，后者经血液流到皮肤，经日光照射后转化 成VD3（钙化醇）VD3是从小肠中吸收Ca2+离子 过程中的关键物质。体内VD3的浓度太低时会引 起Ca2+离子缺乏，不足以维持骨骼的正常生成 而产生软骨病。 20
有反视黄醛转化成11-顺新视黄醛时，一部分 分解，必须由VA1来补充方可保证视玫红质的 含量充足。缺乏VA1的人，视玫红质的含量不 足，对弱光感应能力减弱而发生夜盲症。
15
第二节
甾族化合物
18
甾族化合物广泛地存在于动植物组织内，并在
动植物生命活动中起着重要作用。
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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：
8．试用常见、易得化学试剂合成下列化合物：（1）异戊二烯（2）薄荷醇（3）苧
答案：
解：。