天然产物化学第二章.ppt
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萜类化合物其最主要的来源就是各种香花,如玫瑰、丁香以及许多树木,如桉树、樟树、雪松等。
从许多植物类的花、草、木中提取得到一系列的具有芳香气味的物质,它们可以用作香料或者是医药之用。
亚硝基氯反应由于香精油组分比较复杂,必须将其进行混合物的分离。
通过亚硝基氯试剂可以和双键发生加成反应,加成产物为晶体,这样通过结晶的方式可以对香精油的组分进行分离、提纯,再用乙醇钠处理,得到原来的物质。
萜类化合物的分子结构通式为:(C5H8)n,其中n一般为2~8。
单萜①开链单萜C C C C C C C C基本骨架:结构中含二个异戊二烯单位,为了便于与单环单萜比较,故常常将开链单萜写成类似环的形式:月桂烯罗勒烯一些开链单萜衍生物CHOCH2OH CHOCH2OH柠檬醛(香叶醛)柠檬醛(橙花醛)芳樟醇橙花醇香叶醇这些开链单萜衍生物是香精油的主要成分,其中香叶橙和橙花醇是一对顺反异构体,用于制造香料。
②单环单萜在结构中有一个六员环:23567910一些单环单萜化合物OHOO薄荷烷薄荷醇O薄荷酮苎烯(1,8-萜二烯)对伞花烃桉树脑胡椒酮萜品醇薄荷醇OH薄荷醇(Menthol)主要存在于薄荷挥发油中,对薄荷的茎、叶进行水蒸气蒸馏,分离出的产物称之为薄荷油,冷却后有结晶析出,该结晶俗称薄荷脑,其主要成分就是就是薄荷醇。
42~44℃,沸点211~213℃,有强烈的穿透性芳香清凉气味,并有杀菌和防腐作用,在人丹、清凉油、风油精等中作为配方成分,也可用于清凉类的牙膏、糖果、饮料、糕点等等薄荷醇异薄荷醇新薄荷醇新异薄荷醇OH OHOH OH③双环单萜:如果薄荷烷分子中的异丙基反折到环内,其中的叔碳原子即8位碳原子)与环上的碳原子相连,形成桥环化合物,这就是双环单萜。
由于连接位置不同,可以形成几类不同的双环单萜,它们的基本骨架如下:23567910C 8~C 1连接C 8~C 2连接C 8~C 3连接莰烷 Camphane蒎烷Pinane蒈烷Carane蒎烷蒈烷葑烯−β冰片醇葑醇樟烯葑酮樟脑莰烯对氧樟脑74567456属于倍半萜的化合物有法尼醇、山道年、青蒿素、脱落酸、姜烯和愈创木奥等等。
第一章绪论天然产物是指在大自然界中生物体内存在的或由代谢产生的有机化合物。
天然产物化学是研究生物样品中有机分子的分离纯化、理化性质、结构表征、生源途径、生物活性、化学合成、结构修饰改造和构效关系的化学。
鸦片中镇痛成分研究——吗啡;金鸡纳树皮中抗疟成分——奎宁。
应用:医药业,农业、食品工业等先导化合物(Lead compound),是指具有特征结构和生理活性并可通过结构改造优化其生理活性的化合物。
精密、准确的色谱分离方法用于天然产物的分离研究:柱色谱、快速色谱、逆流液滴分溶色谱、离心色谱、超临界流体层析、毛细管电泳、气相色谱、高效液相色谱等经典的结构研究:化学降解方法,再按照化学原理逻辑地推断其结构,最后经合成方法证明。
现代的结构研究:核磁共振二维技术,各种1H-1H与1H-13C相关谱等,质谱中的快原子轰击技术,次级电离质谱技术,场解吸质谱技术等,结合紫外与红外光谱,能很快地确定化合物的结构。
天然产物化学的研究成果已在农业和工业生产中得到运用,如除虫菊酯类系列化合物农药,昆虫保幼激素已用于蚕业增产,甜叶菊中的甜叶菊苷及其他天然甜味剂已开始逐步替代糖精,瓜豆中的一种瓜胶多糖已用于石油工业作压裂液等。
利用植物细胞组织培养方式来大量生产天然产物,这是一种可靠、有效、并值得研究开发的方法。
利用紫草细胞生产红色萘醌类的染料shikonin,后者可用作口红原料和治疗痔疮。
微生物及酶作为生物催化剂具有很高的催化功能、底物特异性和反应特异性。
仿生有机合成就是模拟生物体内的反应来进行有机合成,以制取人们需要的物质。
青蒿素-----作用部位主要是膜系结构,其抗疟作用机理认为是干扰了疟原虫的表膜——线粒体的功能。
第二章天然产物的提取分离和结构鉴定天然产物的分离提纯是有目的地单个分离提纯生物体内存在的天然产物或排泄出的代谢产物。
主要有生物碱、黄酮类、萜类、甾体等。
定性试验检测各种成分:生物碱—碘化铋钾,黄酮—乙醇+镁粉+盐酸,皂苷,强心苷,甾体—乙醇+浓硫酸,氨基酸,肽—印三酮,蛋白质—双缩脲,有机酸—溴酚蓝,酚类—氯化铁,糖和苷—菲林试剂(具体和分离流程图见书本P11-P13)提取分离主要有以下八种方法:(1) 溶剂法(小檗碱、细辛素、川楝素、七叶苷和七叶苷内酯、山道年)常见溶剂的极性度强弱顺序可表示如下:石油醚(低沸点~高沸点)<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烷<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<乙腈<水<吡啶<乙酸。