萜类和甾族化合物
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第⼆⼗⼀章萜类和甾族化合物第⼆⼗⼀章萜类和甾族化合物§21—1萜类⼀、定义和分类异戊⼆烯规则存在:⼴泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物,它是⾹精油的主要成分。
19世纪对⾹精油的研究发现了不少具有以C10H10组成成分的烃类,因其分⼦中含有烯烃双键,称为萜烯。
例如:⽉桂烯、对薄荷烯、松节油(α-蒎烯)异樟烯(异莰烯)的结构式如下:松节烯(α-蒎烯)⽉桂烯对薄荷烯(对 ⼆烯)异樟烯(异莰烯)孟进⼀步研究,⼜发现了不少萜烯具有类似构造的含衍⽣物,以及挥发性不很⼤的含有15-20个或30、40个碳的化合物,统称为萜烯化合物或萜类。
异戊⼆烯规则:化合物分⼦中碳的⾻架可以看作由异戊⼆烯头尾连接⽽成,此即为萜类结构的异戊⼆烯规则。
H2C C CH CH2CH3C C C CC头尾异戊⼆烯单位萜类化合物是萜烯和其部分氧化的各种烃类以及它们的含氧衍⽣物,如醇、醛、酮、酸、酯。
根据萜类分⼦中所含异戊⼆烯单位的多少可以分为:单萜2个异戊⼆烯单位10个碳原⼦倍半萜315⼆萜420三萜630四萜840⼆、单萜1.开链单萜开链单萜的基本⾻架含有两个异戊⼆烯单位,常把它写成类似环状的式。
CHC C CHCH2C CC C代表物:柠檬醛有两种顺反异构体。
天然得到的柠檬醛E型占90%,Z型占10%。
CHOCHO柠檬醛a(E型)柠檬醛b(Z型)(橙花醛)(⾹叶醛)柠檬醛为⽆⾊或淡黄⾊的液体,有强烈的柠檬⾹味。
它存在于新鲜的柠檬和柑橘⽪中。
柠檬醛可⽤于配制柠檬⾹精和合成维⽣素A。
其还原产物为⾹叶醇和橙花醇。
⾹叶醇和橙花醇:CHOHCHOH(橙花醇)(⾹叶醇)⾹叶醇具有玫瑰⾹味,是玫瑰油的主要成分。
橙花醇具有橙花⾹味,⽐⾹叶醇的⾹味更柔和,主要存在于橙花油中。
重要的单环萜有苧和薄荷醇:对孟烷苧(1,8-对孟⼆烯)23456789 101*1—甲基-4-异丙基环已烷或1,8-萜⼆烯(1)苧(C10H16)⼜称1。
8-萜⼆烯或1,8-对孟⼆烯,由于分⼦中有⼿性碳原⼦,故有两种对映异构体。
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 3ICH 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 13 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。
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。
第21章萜类和甾族化合物第一节萜类许多植物的茎、叶、花、果经水蒸气蒸馏或用溶剂提取,可得具有挥发性的有香气的油状液体——香精油。
例如:香茅草经水蒸气蒸馏可得香茅油;松脂经水蒸气蒸馏可得松节油和松香;樟树(干、根、枝、叶)经水蒸气蒸馏可得樟脑油。
香精油都是混合物,可作药物或香料。
不同来源的香精油,其成分各不相同,它们的主要成分之一是萜类化合物。
由于萜类化合物在生物体内是由醋酸转化而来的,因此醋酸是萜类的生源物质。
一、萜的含义和异戊二烯规律含义——是指可以划分为若干个异戊二烯骨骼单位的烃类及其衍生物,它们可以具有不同的不饱和度。
异戊二烯规律——萜类分子中的异戊二烯碳骼单位绝大多数首尾相连,这个规律称为异戊二烯规律。
二、萜的分类、命名1. 分类2. 命名命名比较复杂,用俗名较多。
三、单萜1. 开链单萜樟脑分子中含有二个手性C,本应有2对对映体,但实际上只得到一对对映体:这是因为碳桥只能在环的同一边,所以可不能形成象下面这样的另一对对映体:用硝酸将龙脑氧化即得樟脑。
四、倍半萜五、双萜六、三萜七、四萜胡萝卜色素是橙黄色的天然色素,广泛存在于胡萝卜、番茄、南瓜、柑桔中,也广泛存在于植物的叶、花、动物的乳汁及脂肪中。
胡萝卜色素的种类很多,其中最重要的是β-胡萝卜素。
β-胡萝卜素是确定食物中维生素A含量的标准物质,一个国际单位的维生素A相当于0.6微克β-胡萝卜素所具有的生理活性,因为β-胡萝卜素在酶的作用下会在碳链中间的双键处(黑虚线所示)断裂,分解成二分子维生素A。
第二节甾族化合物甾(音灾)族化合物是广泛存在于动植物体内的一类很重要的天然化合物,它们在动植物的生命活动中起着重要的作用。
甾族化合物一般具有下面的基本结构:这个基本结构由一个五碳环与氢化程度不同的菲核稠并而成,侧链R1、R2 通常是甲基,这二个甲基也称为角甲基。
甾是象形字,“田”表示四个环,“巛”表示三个侧链。
根据天然来源及生理作用,甾族化合物大致可分成下面几类。
第二十一章萜类和甾族化合物第一节萜类一萜的涵义和异戊二烯规律1 萜的涵义萜类亦称萜烯类,是香精油的主要成分。
某些植物的叶,花或果实用水蒸汽蒸馏的方法,可以得到有香味的油状液体,称为香精油。
原来把存于香精油中的脂环烃C10H16叫做萜。
后来又发现了不少与萜具有类似构造的含氧衍生物,以及挥发性不大的含有15,20,30,40甚至50个碳的化合物。
现在把存在于自然界的这一类化合物都叫萜。
不管它们是烃类或是含氧衍生物。
2 异戊二烯规律对大量萜类分子式及其结构的测定表明,其共同点是分子中的碳原子数是5的整数倍。
而且是由异戊二烯的碳干骨骼相连构成的。
即萜烯化合物的碳干骨骼可划分成若干个异戊二烯单位。
这就是曾称之为的异戊二烯规则。
大多数萜烯类分子构造都是由异戊二烯骨骼头尾相接而成,少数也有头头相连或尾尾相连的.异戊二烯异戊二烯单位如:月桂烯 2个异戊二烯单位对薄荷烯 2个异戊二烯单位松节烯(α-蒎烯) 2个异戊二烯单位二萜的分类和命名1 分类根据萜类的碳骼含有几个异戊二烯单位可分为:)1单萜它含有两个异戊二烯单位(C102倍半萜它含有三个异戊二烯单位(C)15)3双萜它含有四个异戊二烯单位(C204三萜它含有六个异戊二烯单位(C)30)5四萜它含有八个异戊二烯单位(C40根据分子中异戊二烯单位互相联结的方式,分为单环萜双环萜开链萜等2 命名我国对萜类的命名规律一律按英文俗名意译,再接上“烷”,“烯”,“醇”等类名而成。
如月桂烯(myrcene), 也叫香叶烯 myrcia 香叶松节烯(pinene) pine 松树,松木三单萜1 链状单萜:由两个异戊二烯连接构成的链状化合物。
如月桂烯(香叶烯) 存在于月桂子油等拢牛儿苗烯(香叶醇) 具有显著的玫瑰香气.在香茅中含60%,在玫瑰油中约含50%橙花油醇香气比较温和,在香料制造中更有价值柠檬酸a (拢牛儿苗醇或香叶醛)柠檬酸b(橙花醛)在柠檬草油,桔子油中。
2 单环单萜:由两个异戊二烯连接构成的具有一个六元环化合物。