萜类化合物含义、分类方法与鉴定
萜类化合物
一、萜类化合物概述萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。
萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。
萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。
萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。
萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。
开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。
倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。
二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。
此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。
其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。
萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。
常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(Araceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、萝科(Asclepi-adaceae)、莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、柏科(Cu-pressaceae)、杜鹃科(Ericaceae)、木犀科(Oleaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、樟科(Lauraceae)、胡椒科(Piperaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、马兜铃科(Aristolochiaceae)、芸香科(Ru-taceae)、唇形科(Labiatae)、菊科(Compositae)、松科(Pinaceae)、伞形科(Umbelliferae)、桃金娘科(Myrtaceae)等[7]。
萜类化学萜的含义
某些萜类化合物可转化为生物燃气， 可用于供热、发电等能源需求。
香料和食品添加剂
香料
萜类化合物具有独特的香味和香气，可用于香料和食品添加剂中，如薄荷醇、 柠檬烯等。
食品添加剂
某些萜类化合物具有抗氧化、防腐等作用，可作为食品添加剂，如没药醇、迷 迭香酸等。
05
萜类化学萜的未来发展
新材料的开发
利用基因工程技术改造微生物，使其能够生产特定的萜类化合物。
基因工程与代谢工程
通过基因工程和代谢工程技术，提高微生物或植物细胞工厂的生产 效率和产量。
03
萜类化学萜的生物活性
生理活性
促进细胞生长
萜类化合物可以促进细胞 分裂和生长，有助于维护 身体健康和组织修复。
抗菌抗病毒
一些萜类化合物具有抗菌 和抗病毒活性，可以抵抗 病原体的侵害，提高免疫 力。
命名
习惯命名法
根据化合物的来源和性质采用形 象化的名称，如薄荷醇、紫杉醇 等。
系统命名法
根据化合物的结构和官能团采用 国际通用的命名系统，如IUPAC 命名法。
02
萜类化学萜的来源
天然来源
01
02
03
植物
植物是萜类化学萜的主要 天然来源之一，包括精油、 树脂、色素等。
动物
动物也能产生一些萜类化 合物，如昆虫分泌的蜜露 和某些海洋生物的代谢产 物。
抗氧化作用
萜类化合物具有抗氧化作 用，可以清除自由基，减 少氧化应激反应，延缓衰 老。
类化合物具有抗炎作用，可以缓解疼痛和肿胀 等症状，对治疗关节炎等疾病有一定疗效。
抗肿瘤作用
一些萜类化合物具有抗肿瘤活性，可以抑制肿瘤 细胞的生长和扩散，对防治癌症有一定作用。
萜类化合物结构分类通性
2．根据碳架的不同可分为
链状、单环、多环、中环和大环等几类。
三、通性
1.物态
单萜、倍半萜大多是带有特殊香味的油状液体或常 温可挥发低熔点固体；二萜和二倍半萜多为结晶性 固体。 分子量增加、双键增多，挥发性降低，熔沸点增高。
2.味
大多具有苦味。
3.旋光性
多数含有手性碳原子，有旋光性，且大多有异构体。
4.溶解性
亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机溶剂，难 溶于水。
5.萜类化合物对高热、光和酸碱较 为敏感，化学性质表现出所含官能 团的性质。如：
双键上可以发生加成反应、氧化反应； 羰基、羟基、羧基等发生聚合、异构 化、脱氢、分子重排等反应。
谢
制作人：
谢
潘华英
一、结构特点：
（1）分子中含碳原子数都是5的整数倍； （2）可看做是由若干异戊二烯分子以头－尾 或尾－尾相连而成的。
C C C C C C C C C C
H 3 桂 烯 (C10) 月桂烯：头 -尾
二、分类
1．根据分子中所含异戊二烯单元数可分为
药用基础化学/ 脂类、萜类和甾体化合物
萜类化合物的结构、分类和通性
萜类化合物是指存在自然界中、分子式为 异戊二烯单位的倍数的烃类及其含氧衍生 物。
这些含氧衍生物可以是醇、醛、酮、羧酸、酯等。萜 类化合物广泛存在于自然界，是构成某些植物的香精、 树脂、色素等的主要成分。 如玫瑰油、桉叶油、松脂等都含有多种萜类化合物。 另外，某些动物的激素、维生素等也属于萜类化合物。
第八章 萜类化合物
酮类：万寿菊酮、二氢万寿菊酮等。
【用途】 香料，万寿菊精油代用品，调制化 妆品用香精及烟用香精。
二氢万 寿菊酮
24
2、环状单萜
单环单萜 （monocyclic monoterpenoid）
单环单萜是由链状单萜环合作用衍变而来，由于环合方 式不同，产生不同的结构类型，
萜烯类 柠烯、松油烯、异松油烯、水芹烯等。 醇类 薄荷醇（脑）、松油醇、香芹醇、紫苏醇、胡薄荷醇等。 醛、酮类 水芹醛、紫苏醛、薄荷酮、香芹酮、二氢香芹酮等。
15
香叶醇（牻牛儿醇 ） 【用 途】 广泛用于花香型日用香精，可用于苹果、草
莓等果香型、肉桂、生姜等香型的食用香精，也可制成 酯类香料。 牻牛儿醇为玫瑰系香精的主剂，又是各种花香香精 中不可缺少的调香原料，也可看作增甜剂，还可用于配 制食品，香皂，日用化妆品香精。从天然精油中制取的 产品，配制食品，日用化妆香精用时，含牻牛儿醇大于 90%，配制香皂香精用时，含牻牛儿醇大于80%。工 业品牻牛儿醇和橙花醇是制造香草醇，香草醛、柠檬醛、 羟基香草醛、紫罗兰酮和维生素A的原料，用牻牛儿醇 合成的各种酯，也是很好的香料。 入药用于抗菌和驱虫；临床治疗慢性支气管炎效果 较好，不仅有改善肺通气功能和降低气道阻力的作用， 而且对提高机体免疫功能也颇有裨益，且有起效快，副 作用小的优点。 【药理作用】 1. 抗菌: 有抗细菌和真菌作用 2. 驱虫: 有驱豚鼠蛔虫作用。 3. 其它: 小剂量能抑制大鼠的自发活动。大鼠口服， 能抑制胃肠运动 （食糜的通过速度减慢），对大肠运 动影响不大。接近致死量时有泻下作用。 小量口服， 对大鼠有轻度利尿作用。 16 【毒 性】 具有一定的毒性。
薄荷醇，有机化合物，无色针状结晶或粒状。 为薄荷和欧薄荷精油中的主要成分，以游离 和酯的状态存在。薄荷醇有 8种异构体，它 们的呈香性质各不相同，左旋薄荷醇具有薄 荷香气并有清凉的作用，消旋薄荷醇也有清 凉作用，其他的异构体无清凉作用。可用作 牙膏；香水；饮料和糖果等的赋香剂。在医 药上用作刺激药，作用于皮肤或粘膜，有清
43611.萜类化合物的结构与分类一
萜类化合物的结构与分类
萜类化合物的结构与分类
萜类化合物在自然界分布十分广泛，骨架庞杂、 结构千变万化，是天然物质中最多的一类化合物。 具有多样的生物活性，一直是较为活跃的研究领域 。
萜类化合物的结构与分类
（一）萜的含义
从化学结构看：萜类化合物是由两个或两个以上异戊二烯分子聚 合衍生而成的化合物。
萜类化合物的结构与分类
分类
半萜 单萜 倍 半萜 二萜
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
碳原子数
5 10 15 20
通式 (C5H8)n
n=1 n=2 n=3 n=4
二倍半萜
25
n=5
三萜
30
n=6
四萜
40
n=8
多聚萜
～ 7. 5×103 至 ~3×105
(C5H8)n
存在
植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质、植物醇
海绵、植物病菌，昆虫代谢物
皂苷、树脂、植物 乳汁 植物胡萝卜素
橡胶、硬橡胶
（二） 萜的分类
1. 单萜（monoterpenoids)
是植物挥发油的主要组成成分，含氧衍生物多具有 较强的生物活性和香气，是医药、化妆品和食品工 业的重要原料。
C H2OH
萜类化合物的结构与分类
1. 单萜香（叶m醇onoterpen橙oi花d醇s)
卓酚酮类性质
卓酚酮具有酚的通性，酸性强弱介于酚类和羧酸之间， 即酚<卓酚酮<羧酸。
能与多种金属离子形成络合物结晶体，并显示不同颜色， 可用于鉴别。如铜络合物结晶为绿色，铁络合物结晶为红色。
休息一下
樟脑
l-龙脑
d-龙脑
卓酚酮类(troponoids)
萜类化合物的结构研究
迄今结构骨架超过200余种，化合物数千种。
可分为无环、单环、双环、三环及四环等类型：
1.无环倍半萜
α-金合欢烯 f arnesene
β-金合欢烯 f arnesene
CH2OH
金合欢醇 f arnesol
2、单环倍半萜
-OH -OH -OH -OH
R3
银杏内酯 J -OH H -OH
（三）二萜（diterpenoids）
属三环二萜类。具抗癌活性
雷公藤根中二萜类成分
O R3
O
12
R2
雷公藤甲素
R1 R2 R3
H H CH3
R1
1 10
7
O 18
H
O 19
OH O
雷公藤乙素 雷公藤内酯
OH H CH3 H OH CH3
10%醋酸 R H
NN
R'
（促进反应） R'
脂溶
EtOH
O
水溶
复原
乙醚萃取
H+ 水层
回收乙醚
酸化
+
N
X
加水
可与非羰基类脂溶性成分分离
（二）化学性质
2.氧化反应 用途——测定分子中双键的位置；
萜类醛酮的合成。 常用的氧化剂有：
臭氧、铬酐（三氧化铬）、四醋酸铅、高锰酸 钾、二氧化硒等。例：
臭氧的氧化反应：
3O3
月桂烯
O
O
O
O
[H]
O
O
O
O
O
O
O
+
CHO + 2HCHO
第六章 萜类
主要内容
第一节 概述 第二节 萜类化合物的提取与分离 第三节 单萜化合物 第四节 倍半萜、二萜和三萜化合物 第五节 四萜化合物
一、萜类化合物的提取
1. 单萜化合物（精油）的提取 1）水蒸气蒸馏法 利用挥发油的挥发性和与水不相混溶的性质提取。 这是精油提取的传统方法，成本低廉，设备简单， 操作简便，植物中油性成分提取完全。 2）溶剂提取法 挥发油为亲脂性物质，选用低沸点有机溶剂如乙 醚、石油醚（30~60℃）等进行提取，通常采用连 续回流提取法，也可用冷浸法。
• 龙脑：即中药“冰片”。龙脑的右旋体得自龙脑树的树干 空洞内的渗出物。左旋龙脑，在海南省产的艾纳香全草中 含有。几乎不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮等， 极易升华，它们可通过α-蒎烯来制备：
一、萜的含义和分类
萜类化合物常常根据分子结构中异戊二烯单位 的数目进行分类，如单萜、倍半萜、二萜、三萜等； 同时再根据各萜类分子结构中碳环的有无和数 目的多少，进一步分为链萜、单环萜、双环萜、三 环萜、四环萜等； 萜类多数是含氧衍生物，所以萜类化合物又可 分为醇、醛、酮、羧酸、酯及苷等萜类。
• 单萜类植物为挥发油组分，如玫瑰油中的主要成 分香叶醇，当人类开始用香料植物装点自身生活 时，就已经将这类化合物与人类的生活紧密地联 系在一起了。 • 中药黄花蒿的倍半萜成分青蒿素，为将非洲众多 的人口疟疾的摧残中解救出来做了巨大贡献。 • 从红豆杉中分离到的二萜成分紫杉醇已经成为当 今抗肿瘤药物的重要一员。 • 人参主要活性成分则属三萜化合物及其衍生物。
一、萜类化合物的提取
2）醇提法 用甲醇或酒精浸泡粉碎的植物材料，加热或温浸，提 取液减压浓缩得到浸膏，然后将此浸膏分散于水中， 并分别用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃取。 3 3）乙醇-水或丙酮-水提取法 用乙醇-水（7：3）或丙酮-水（7：3）浸泡粉碎的植 物材料，提取浓缩液加于大孔吸附树脂层析柱之上， 用水冲至流出液近无色；用50%乙醇或50%甲醇洗脱 至流出液近无色。萜类化合物主要集中在乙醇或甲醇 洗脱液部分，萜类配糖体主要集中在50%乙醇或50% 甲醇溶液中。
萜类化合物定义和分类
萜类化合物1.萜类化合物的定义从化学结构来看：萜类化合物由异戊二烯单元（C5）为基本结构单元。
从生源来看：萜类化合物的生物合成的重要前体物质是甲戊二羟酸。
定义：由甲戊二羟酸衍生，符合通式(C5H x)n 的化合物及衍生物。
异戊二烯：甲戊二羟酸：CH2OH-CH2-COH(CH3)-CH2-COOH2 萜类化合物的分类;根据异戊二烯结构单元的数目划分名称异戊二烯结构单元的数目半萜 1单萜 2倍半萜 3二萜 4二倍半萜 5三萜 6三倍半萜7四萜8多聚萜N>83.萜的生源学说：“经验异戊二烯法则”和“生源异戊二烯法则”“经验异戊二烯法则”的依据A.大多数萜类化合物都是由异戊二烯首尾相连而成。
B.橡胶的焦化或松节油的蒸气经氮气稀释后，在低压下通过红热的铂丝，都会得到产率很高的异戊二烯。
C.将异戊二烯加热到280度，两分子的异戊二烯聚合而成二戊烯，为典型的萜类化合物。
两分子的异戊二烯发生Deils-Alder聚合反应得出：自然界的萜类化合物都是由异戊二烯衍生来的，是异戊二烯的聚合体或其衍生物。
但是r-崖柏素等不符合“经验异戊二烯法则”，确是萜类化合物。
说明“经验异戊二烯法则”的不合理。
r-崖柏素“生源异戊二烯法则”Ipp 和DMAPP 均能转化为半萜，也能在酶的作用下生成单萜。
GPP 为焦磷酸香叶酯--单萜类化合物。
得出：萜类化合物的生物合成的重要前体物质为甲戊二羟酸。
；IPP 及DMAPP 是生物体内的活性异戊二烯。
起延长碳链的作用。
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萜类定性鉴定方法
萜类定性鉴定方法一、定义萜类是一类有机化合物，是植物细胞内的重要成分，它们具有强烈的芳香气味，并且在植物的生长发育和抗病性方面发挥重要作用。
萜类定性鉴定是指用物理和化学方法确定萜类化合物的类型和结构，以及它们之间的相互关系。
二、原理萜类定性鉴定的原理是基于萜类的特征性结构，它们的结构是由一个或多个环状结构组成的，它们之间的关系可以通过化学反应来确定。
三、方法萜类定性鉴定的方法主要包括以下几种：（1）紫外光谱法：紫外光谱法是一种常用的萜类定性鉴定方法，它可以用来确定萜类化合物的类型和结构，通过分析每个萜类化合物的吸收光谱，可以确定它们的结构和特征。
（2）热重分析法：热重分析法是一种常用的萜类定性鉴定方法，它可以用来测量萜类化合物的热力学性质，如熔点、沸点、折射率等，从而确定它们的结构和特征。
（3）核磁共振法：核磁共振法是一种常用的萜类定性鉴定方法，它可以用来确定萜类化合物的结构和特征，通过分析它们的核磁共振谱，可以确定它们的结构和特征。
（4）液相色谱法：液相色谱法是一种常用的萜类定性鉴定方法，它可以用来确定萜类化合物的结构和特征，通过分析它们的液相色谱，可以确定它们的结构和特征。
四、实例下面我们以芳樟醇为例，来说明萜类定性鉴定的方法。
（1）紫外光谱法：芳樟醇的紫外光谱分析结果显示，它的最大吸收波长为239nm，这表明它是一种具有共轭双键的萜类化合物。
（2）热重分析法：芳樟醇的热重分析结果显示，它的熔点为-45℃，沸点为232℃，折射率为1.5，这些数据也证明它是一种具有共轭双键的萜类化合物。
（3）核磁共振法：芳樟醇的核磁共振分析结果显示，它的核磁共振谱与其它具有共轭双键的萜类化合物的谱线相似，这也证明它是一种具有共轭双键的萜类化合物。
（4）液相色谱法：芳樟醇的液相色谱分析结果显示，它的液相色谱图与其它具有共轭双键的萜类化合物的图谱相似，这也证明它是一种具有共轭双键的萜类化合物。
五、总结以上就是萜类定性鉴定方法的基本内容，它主要是通过紫外光谱法、热重分析法、核磁共振法和液相色谱法等物理和化学方法，来确定萜类化合物的类型和结构，以及它们之间的相互关系。
萜类化合物的分类及其依据 -回复
萜类化合物的分类及其依据 -回复
萜类化合物是一类天然有机化合物，根据它们的结构和生物合成途径，可以分为以下几个主要类别：
1. 含有同一碳骨架：萜类化合物可以根据其碳骨架的类型进行分类，如萜烯、萜烃、萜酮等。
2. 合成途径：根据生物合成的途径，可以将萜类化合物分为原生代谢产物和次生代谢产物两大类。
原生代谢产物是生物体内必需的化合物，包括脂肪酸和生物体合成的其他基本有机酸。
次生代谢产物是生物体内产生的附加化合物，如植物产生的类黄酮、木酚类、生物碱等。
3. 功能：萜类化合物可以根据它们在生物体内的功能进行分类，如香料化合物、杀菌剂、药物等。
4. 来源：根据萜类化合物的来源可以分类为植物性和动物性萜类化合物。
植物性萜类化合物主要存在于植物中，如松叶油中的萜烯类化合物。
动物性萜类化合物则主要存在于昆虫、动物等生物体中。
这些分类依据可以根据研究领域的不同和具体的目的进行细分和进一步分类。
萜类化合物(常见问题汇总)
萜类化合物（常见问题汇总）1、萜类化合物的含义是什么？萜类化合物是由甲戊二羟酸衍生而成的一类成分，其基本骨架多具有2个或2个以上异戊二烯单位（c5）。
开链萜烯具有（c5h8）n 的通式，碳原子数一般为5的倍数，而氢的比例一般不是8的倍数。
绝大多数萜类化合物为含氧衍生物，结构中具有醇、醚、醛、酮、羧酸、酯、内酯、亚甲二氧基等含氧基团。
有的萜类化合物以苷的形式存在，如环烯醚萜类成分；有的萜类化合物分子含有氮原子，称为萜类生物碱，如乌头碱。
2、常见萜类化合物可分为哪些类型？按异戊二烯单位（c5单位）的多少，可将常见萜类化合物分为单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜和多萜。
每类再根据基本碳链是否成环及成环数的多少进一步分类。
单萜：单萜类化合物可看成是由两个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物，为挥发油的组分。
多数具有较强的香气和生理活性。
如链状单萜香叶醇具有抗菌作用；单环单萜辣薄荷酮具有平喘、止咳、抗菌的作用；双环单萜龙脑（冰片）具有发汗、兴奋、镇痉和驱虫作用。
倍半萜：倍半萜化合物是由3个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物，可存在于挥发油中，多具有香气和生物活性。
单环倍半萜青蒿素具有抗恶性疟疾的作用。
二萜：二萜类化合物是由4个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物。
分子量增大，绝大多数不具挥发性。
双环二萜类的银杏内脂为治疗心血管疾病的有效药物，穿心莲内酯具有抗菌、抗炎作用；三环二萜类的雷公藤内酯具有抗癌、抗炎、抗生育等作用；四环二萜类的甜菊苷可用作禁糖病人的甜味剂，其甜度为蔗糖的300倍；五环二萜的乌头碱具有镇痛、局部麻醉、降温、消肿的活性。
三萜：三萜类化合物是由6个异戊二烯单元聚合而成的化合物及其衍生物。
以游离状态存在时称为三萜类化合物或三萜苷元，与糖结合则称为三萜皂苷。
3、常见环烯醚萜苷类化合物可分为哪些结构类型？环烯醚萜苷类成分属于单萜类化合物，在玄参科、茜草科、唇形科、龙胆科中较为常见。
萜类化合物
萜类化合物萜类化合物是天然物质中最多的一类化合物。
如：挥发油、树脂、橡胶以及胡萝卜素等萜类成分中，有些具有生理活性，如：龙脑、山道年和川楝素（驱蛔）、穿心莲内酯（抗菌)、人参皂苷以及甘草酸等1.萜类的定义2萜类的结构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：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。
倍半萜：含有三个异戊二烯单位的萜。
双萜：含有四个异戊二烯单位的萜。
三萜：含有六个异戊二烯单位的萜。
以此类推。
这些萜类和单萜一样，也有开链和成环之分。
3. 萜类化合物的理化性质（一）物理性质1.性状（1）形态：单萜、倍半萜—多具有特殊香气的油状液体；常温可挥发或低熔点的固体。
沸点：单萜< 倍半萜（分子量、双键的增加—挥发性降低，熔点和沸点增高—用分馏法进行分离。
）二萜和二倍半萜—多为结晶性固体。
（2）味：多具苦味（萜类又称苦味素）（3）旋光和折光性：多具有不对称碳原子，且多有异构体。
（4）溶解度：萜类亲脂性强—易溶醇及脂溶性有机溶剂难溶水；具内酯结构的萜类—溶于碱水，酸化析出（用于分离纯化）；萜类对高热、光和酸碱较为敏感，或氧化，或重排，引起结构改变。
（二）化学性质1.加成反应2.氧化反应3.脱氢反应4.分子重排齐墩果酸和熊果酸研究进展萜类化合物是所有异戊二烯聚合物和衍生物的总称。
按异戊二烯单位的多少，可将常见萜类化合物分为单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜和多萜，每类再根据基本碳链是否成环及成环数的多少进一步分类。
三萜类化合物广泛存在于多种植物中，种类繁多，其中，最常见的是五环三萜中的齐墩果烷型和乌苏烷型，其代表化合物分别是齐墩果酸（OA）和熊果酸（UA）及其衍生物。
齐墩果酸和熊果酸属于五环三萜类化合物，是由6个异戊二烯单位、30个碳原子组成。
1理化性质齐墩果酸(别名土当归酸，oleanolic acid OA)和熊果酸(乌索酸，ursolic acid,UA)是五环三枯类化合物，为两个同分异构体，广泛存在于自然界且具有多种生物活性。
5、萜类化合物
16
二萜
二萜类化合物是由4个异戊二烯单元聚合而成的化 合物及其衍生物。分子量增大，绝大多数不具挥发性。
维生素A
（动物肝脏）
雷公藤内酯
（雷公藤）
单环二萜维生素A可提高视力，防止夜盲症
17
1. 链状二萜
植物醇（phytol）：存在于叶绿素中，合成维生素E的原料
2. 环状二萜
穿心莲内酯、银杏内酯、雷公藤素、紫杉醇、甜菊苷
9
萜类化合物的分类
按异戊二烯单位（ C5H8 ）的多少，将萜类化合物分为半萜、 单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜和多萜。
分类 半萜 单萜 倍半萜 二萜 碳原子数 5 10 15 20 异戊二烯单元数 1 2 3 4 举例 活性异戊二烯 柠檬烯、樟脑 脱落酸、海兔素 雷公藤、紫杉醇、维生素 A
4
萜类化合物的来源和分布
萜类化合物是多种水果、蔬菜及香料中存在的天然成分， 在柑橘类水果（特别是其果皮）、香料的精油中含量 较高，如橙皮精油中柠檬烯含量高达90%（w/w）。
5
白胡椒
黄豆
食品调料、葡萄酒、植物油 （大麦油、橄榄油、棕榈 油）、黄豆等都是该类化 合物的丰富来源。
葡萄酒
植物油
6
萜类化合物是多种中药和天然植物药材的主要有效成分
萜类化合物
3 1
概述
理化性质 提取分离 结构鉴定
2
3 4
（一）概述
萜类化合物是天然物质中最多的一类化合物，如：挥发油、
树脂、橡胶以及胡萝卜素等。
某些萜类化合物具有生理活性，如抗菌、抗氧化、抑癌、
保肝、抗炎。
1970年统计已确定结构者约4000种。 1982年统计超过一万种。 2010年统计26000多种。
萜类化合物全解
二萜
20
n=4
树脂、苦味质、植 物醇、叶绿素
海绵、细菌 皂苷、树脂 色素、植物胡萝卜 素 橡胶
二倍半萜 三萜 四萜
25 30 40
n=5 n=6 n=8
多聚萜
103-105
(C5H8)n
倍半萜类化合物之青蒿素
倍半萜类是指由3分子异戊二烯聚合而成，分子中含有15个C 原子的天然萜类化合物。其分布较广，在木兰目 （magnoliales）、芸香目（rutales）、山茱萸目 （cornales）及菊目（asterales）植物中最丰富。在植物体 内常以醇、酮、内酯等等形式存在于挥发油中，是挥发油中 高沸点部分的主要组成部分。多具有较强的香气和生物活性， 是医药、食品、化妆品工业的重要原料。 较重要的代表物是青蒿素：是青蒿中抗疟的有效成分，其有 效基团为中间的过氧桥-O-O-，如果断裂，则失去活性。
萜类化合物
萜类化合物简介
萜类化合物是指具有 (C5H8)n通式以及其含氧和 不同饱和程度的衍生物， 可以看成是由异戊二烯或 异戊烷以各种方式连结而 成的一类天然化合物。萜 类化合物在自然界中广泛 存在，高等植物、真菌、 微生物、昆虫、以及海洋 生物，都有萜类成分的存 在。
萜类化合物的分布
萜类化合物在植物界分布很广泛，据不完全统计， 萜类化合物超过了22000多种。
青蒿素的主要用途
A．抗疟：本品乙醚提取物中性部分及其稀醇浸膏 对鼠疟、猴疟、人疟均有显著抗疟作用。 B．抗病原微生物：本品煎剂对表皮葡萄球菌、卡 他球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌有较强抑制作用，
C．解热：注射液对实验性家兔发热有退热作用
D．抗白血病：青蒿酸衍生物对白血病P388细胞有 明显抑 制活性，青蒿β衍生物亦有此作用。
天然药物化学第六章萜类化合物
三、萜类化合物的理化性质（二）化学性质
萜类，特别是双环萜在发生加成、消除或 亲核性取代反应时，常常发生碳架的改变，产 生Wagner-Meerwein重排。
目前工业上由α-蒎烯合成樟脑的过程， 就是应用Wagner-Meerwein重排再氧化制得。
本章内容
一、萜类化合物的含义 二、结构分类 三、理化性质
H
H
O
OH
O CO CH3
O CO
巴 卡 亭 III 去 乙 酰 基 巴 卡 亭 III
R= Ac R= H
为紫杉醇的前体 物，是半合成品的 母体。
在红豆杉的针叶 和小枝中含0.1%。
二、结构分类
（五）二倍半萜（sesterterpenoids）
该类化合物数量少，约有6种类型30余种化合
物。
H
22
（三）质谱
由于萜的基本母核多，且无稳定的芳香环、芳 杂环及脂杂环结构系统，大多缺乏“定向”裂解基 团，因而在电子轰击下能够裂解的化学键较多，重 排屡屡发生，裂解方式复杂。
但大多数萜类还是有一些可供参考的规律。
五、波谱法在结构鉴定中的应用
（四）核磁共振 萜类化合物类型多、骨架复杂、结构庞杂，大
多是根据文献收集的氢谱、碳谱数据，对样品进行 对照比较进行解析。
（强峰为羰基的特征吸收峰。）
五、波谱法在结构鉴定中的应用
（二）红外光谱
在饱和内酯环中，随着内酯环碳原子数的减少， 环的张力增大，吸收波长向高波数移动：
六元环内酯羰基——νmax1735cm-1 五元环 ″ ——νmax1770cm-1 四元环 ″ ——νmax1840cm-1
五、波谱法在结构鉴定中的应用
O
HO
O
属双环二萜类化合物
萜类化合物含义、分类方法与鉴定
❖ 少数萜类结构不符合异戊二烯法则，是因为在转变 过程中产生异构化或发生降解反应的结果。
❖ 天然的异戊二烯属半萜类(hemiterpenoids)，可在植 物的叶绿体中形成，虽广泛存在，但含量极微，其 生源途径尚不清楚。
❖ 自然界常有一些半萜结合在非萜类化合物结构的母 核上，形成异戊烯基或异戊基支链，而成为一种混 杂的萜类化合物，多见于黄酮和苯丙素类化合物中
分类 单萜 倍半萜 二萜
萜的分类与分布
碳原子数 通式(C5H8)n
10
n=2
15
n=3
20
n=4
二倍半萜 25
n=5
三萜
30
n=6
四萜
40
n=8
多聚萜
103-105
(C5H8)n
存在 挥发油 挥发油、内酯 树脂、苦味质、 植物醇、叶绿素 海绵、细菌 皂苷、树脂 色素、植物胡萝 卜素 橡胶
有些高分子萜类化合物,如类胡萝卜素等在植 物体内因生物降解而生成的代谢产物，其分子中 碳原子数并不符合上述规律，但它们仍属萜类化 合物范畴，称为“降类异戊二烯”。
对薄荷烷型类单萜类化合物较多，可看作是六元环状化 合物的二元取代物。例如：
柠檬烯
-萜品烯
β-水芹烯
O
OH
胡椒酮
薄荷醇
O
薄荷酮
环香叶烷型的代表物是紫罗兰酮，有-及β-两种
异构体： -紫罗兰酮具有馥郁的香气，用于配制高级
香料， β-紫罗兰酮可作为合成维生素A的原料。
O
O
-紫罗兰酮
β-紫罗兰酮
-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮的合成在工业上可由柠檬醛与
主要结构类型及代表化合物如下：
1、链状单萜：可看作是饱和烃2,6-二甲基辛烷(下图1) 的衍生物。大多数天然萜类化合物是以异亚丙基的 形式存在（下图2），称为β-异构体；而另外一些 是以异丙烯基的形式存在（下图-3），通常称为 异构体。
萜类的生源学说
单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜
DAPP(C5)
IPP(C5) 焦磷酸香叶酯(C10)
IPP
甾族类
焦磷酸金合欢酯(C15) 角沙烯(C30) 三萜(C30) IPP
焦磷酸香叶基香叶酯(C20) 类胡萝卜素(C40)
IPP
焦磷酸香叶基金合欢酯(C25)
萜类化合物的生物合成途径
二、生源、分类
焦磷酸二甲基烯丙酯(DAPP) C5
2、无环倍半萜：
链状倍半萜
CH3
CH3
CH3
α－金合欢烯 α-farnesene
β－金合欢烯 β-farnesene
CH3
CH3
CH3
CH3 OH CH2OH
金合欢醇 Farnesol
橙花醇 Nerolidol
重要高级香料
3、单环倍半萜
青蒿素：倍半萜过氧化物，抗恶性疟疾。
双氢青蒿素，蒿甲醚、青蒿琥珀酸单酯 用于临床 。
3、 Sabety反应 可与溴-氯仿溶液产生蓝色或 绿色
4、 可与Ehrlich试剂（对-二甲氨基苯甲醛、
浓硫酸）反应产生紫色、红色
H3C
H3C
H3C
S
Se H3C
200
H3C
CH3
H3C
愈创木薁
H3C
CH3
H3C OH
愈创木醇
CH3
H3C
2，4-二甲基7-异丙基薁
四、二 萜
1、概述 由4个异戊二烯单位构成、含20个C的化合 物类群。 由GGPP衍生而成 分布：植物界广泛，植物分泌的乳汁、树 脂等均以二萜类衍生物为主，松柏科最多， 菌类代谢产物，海洋生物。
2 单萜（挥发油） 3 倍半萜（挥发油） 4 二萜（苦味素、植物醇） 5 二倍半萜（海洋生物） 6 三萜（皂苷、树脂） 8 四萜（植物胡萝卜素） >8 多聚萜（橡胶） 天然产物中最大类 (>26000种), 结构复杂, 生物活性多样
第六章 萜类
9
O OH 4-去 甲 环 烯 醚 萜 7 6 O 11 54
9
OH
11
氧化 O OH 环合 8 10
O OH
8 10 裂环环烯醚萜
裂环内酯环烯醚萜
①环烯醚萜苷类
其苷元结构特点为 C1 多连羟基，并多成苷，且多 为β-D- 葡萄糖苷，常有双键存在，一般为△ 3 （ 4 ） ， C 、 C 、 C 有时连羟基， C 多连甲基或羟甲 5 6 7 8 基或羟基，C7-8有时具环氧醚结构。
生物碱形式存在。
分类
倍半萜类化合物按其结构碳环数分为无环、单环、
双环、三环、四环型倍半萜；
按构成环的碳原子数分为五元环、六元环、七元环等；
也有按含氧官能团分为倍半萜醇、醛、酮、内酯等。
二、萜类的结构类型及代表性化合物 （1）无环倍半萜
金合欢烯，存在于枇杷叶、生姜等的挥发油中， β 构型体存在于藿香、啤酒花和生姜挥发油中。金合 欢醇在橙花油、香茅中含量较多，为重要的高级香 料原料。橙花醇具有苹果香，是橙花油中的主要成 分之一。
香 茅 醇 Citronellol
CHO CHO CHO
香 叶 醛 Geranial
橙 花 醛 Neral
香 茅 醛 Citronellal
③柠檬醛
• 柠檬醛存在于植物的挥发油中，其中在柠檬草 油、川桂叶油和樟叶油中含量较高，多在70％ 以上。 • 也有一对顺反异构体，反式的称为α型 ( 香叶 醛 ) ，顺式的称为β型（橙花醛）。它们通常 混合共存，但以反式柠檬醛为主。 • 可以加入亚硫酸氢钠使其形成结晶性加成物， 经分离后用分解，再用减压蒸馏进行提纯。二 者均是许多人造香料和调味品的重要成分。
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分类 单萜 倍半萜 二萜
萜的分类与分布
碳原子数 通式(C5H8)n
10
n=2
15
n=3
20
n=4
二倍半萜 25
n=5
三萜
30
n=6
四萜
40
n=8
多聚萜
103-105
(C5H8)n
存在 挥发油 挥发油、内酯 树脂、苦味质、 植物醇、叶绿素 海绵、细菌 皂苷、树脂 色素、植物胡萝 卜素 橡胶
有些高分子萜类化合物,如类胡萝卜素等在植 物体内因生物降解而生成的代谢产物，其分子中 碳原子数并不符合上述规律，但它们仍属萜类化 合物范畴，称为“降类异戊二烯”。
❖ 一、单萜——以两分子异戊二烯为单位的聚合体及其 衍生物。多是植物挥发油的组成成分， 基本碳架30种。
链状单萜 月桂烯、香叶醇、柠檬醛 按是否成环 单环单萜 薄荷醇、桉油精、斑蟊素、 及碳环数 双环单萜 龙脑、樟脑、芍药苷(单萜苷)
环烯醚萜（特殊单萜衍生物）
❖ 单萜类化合物广泛存在于由高等植物得到的挥发油中 (如薄荷油、桉叶油、松节油、橘皮油山苍子油等)， 昆虫激素及海洋生物中也存在。单萜类化合物的含氧 衍生物往往有较高的沸点（220~230C），在常温下 多为芳香性液体，具有芳香开窍、疏通理气等多种活性 ，是食品、医药、化妆品工业的重要原料。有些单萜 类化合物以苷的形式存在，水溶性很强，不具挥发性， 不能随水蒸气蒸馏出来。
特点：骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结构千变 万化、生物活性广泛。
化学结构特点：大多具有异戊二烯结构片断，其骨 架以5个碳为基本单位。
萜类化合物的分布
❖ 萜类化合物在植物界分布很广泛，据不完全 统计，萜类化合物超过了22000多种。
❖ 存在最多的是种子植物，尤其是被子植物。 ❖ 萜类化合物经常与树脂、树胶并生，与生物碱
生源的异戊二烯法则
Ruzicka 提出的假设首先由Lynen证明焦磷酸 异戊烯酯(isopentenyl pyrophosphate， IPP) 的存 在而得到验证，其后Folkers于1956年又证明 3(R)-甲戊二羟酸(3R-mevalonic酸, MVA)是IPP的 关键性前体物质。由此证实了萜类化合物是经甲 戊二羟酸途径衍生的一类化合物，这就是“生源 的异戊二烯法则”。
O C HO
H3C O H
甲戊二羟酸
(M V A )
OH
焦磷酸异戊烯酯
(IP P )
焦 磷 酸 γ ,γ -二 甲 基 丙 烯 酯
(D M A P P )
3 C H 3C O S C O A
乙酰辅酶 A
半萜类
单萜类
(IP P )
聚合
OPP
焦磷酸香叶酯
g eran yl p yro p h o sp h ate(G P P )
280C
根据这些事实,Wallch于1887年提出:自然界存在的萜 类化合物可看作是两个或两个以上的异戊二烯分子以头尾 相连而成的聚合体或其衍生物.此即经验的异戊二烯法则.
❖ 有许多萜类化合物的碳架结构无法 O
艾里木酚酮
土青木香酮 扁柏酚
❖ 当时在植物的代谢过程中也很难找到异戊二烯的存在
❖ 生源的异戊二烯法则：甲戊二羟酸(活性异戊二烯) 是形成萜类化合物的真正前体物质。
O H3C OH
脱羧
C
脱水
HO
OH
OPP
甲戊二羟酸 mevalonic acid, MVA
异戊二烯焦磷酸酯（isopentenyl pyrophosphate, IPP）
经验的异戊二烯法则作为认识萜类及进行萜的分类 具有重要意义。
焦磷酸多聚戊烯酯
p o lyp re n yl p yro
C H 2O P P
+ IP P
OPP
C H 2O P P
多萜类
焦磷酸金合欢酯
(fa rn e s yl p yro p h o s p h a te ,F P P )
x2
倍半萜类
三萜类
焦磷酸香叶醇基香叶醇酯
(g e ra n yl g e ra n yl p yro p h o s p h a te ,G G P P )
❖ 少数萜类结构不符合异戊二烯法则，是因为在转变 过程中产生异构化或发生降解反应的结果。
❖ 天然的异戊二烯属半萜类(hemiterpenoids)，可在植 物的叶绿体中形成，虽广泛存在，但含量极微，其 生源途径尚不清楚。
❖ 自然界常有一些半萜结合在非萜类化合物结构的母 核上，形成异戊烯基或异戊基支链，而成为一种混 杂的萜类化合物，多见于黄酮和苯丙素类化合物中
萜类化合物含义、分 类方法和鉴定
教学目的与要求
1.了解萜类化合物的含义、生源异戊二烯法则、经验 异戊二烯法则，及萜类的主要分类方法
2.掌握萜类化合物的理化性质及提取分离方法 3.熟悉萜类化合物的检识及结构鉴定的方法
❖ 含义:形式上由甲戊二羟酸（mevalonic acid, MVA） 衍生、且分子式符合（C5H 8 ）n通式的化合物 及其衍生物均称为萜类化合物。
相排斥。
❖ 某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类，如 斜卧青霉菌(青霉属decumbens)合成橙花叔醇
❖ 近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物
萜类的生源学说
萜类化合物的生源主要有如下两种观点： 经验的异戊二烯法则 生源的异戊二烯法则
经验的异戊二烯法则
柠檬烯或松节油等天然萜类物质的蒸气经氮气稀释 后,在低压下通过灼热的铂丝网时, 均能产生得率很高的异 戊二烯;反之,将异戊二烯加热到280 C,每两分子异戊二烯 可发生D-A加成反应聚合成柠檬烯.
x2
二萜类
四萜类
萜类化合物的生源途径
OPP
焦磷酸香叶酯 G PP
OPP
焦磷酸香橙酯 NPP
OH
香 橙 醇 n e ro l
O
O g lc
环烯醚萜甙 irid o id s
OH
α -te rp in e o l
lim o n e n e
OH
l-龙 脑 l-b o rn e o l
α -蒎 烯 α -p in e n e
蒈烯 △ 4-c a re n e
O
OH
茴香醇 fe n c h o l
侧柏酮 th u jo n e
生源的异戊二烯法则
1.萜类形成的真正前体物质：
甲戊二羟酸（MVA)
焦磷酸异戊烯酯（ IPP）
2.焦磷酸香叶酯
单萜
3.焦磷酸金合欢酯 倍半萜
4.焦磷酸香叶基香叶酯 二萜
5.角沙烯
三萜、甾体
❖ 经验的异戊二烯法则：自然界的萜类化合物可看成 是由异戊二烯首尾相连形成的聚合体及其衍生物。