重要的萜类化合物.
萜类化合物

萜类1.1.1 概述萜类化合物(terpenoids)是自然界存在的一类以异戊二烯为结构单元组成的化合物的统称,也称为类异戊二烯(isoprenoids)。
该类化合物在自然界分布广泛、种类繁多,迄今人们已发现了近3万种萜类化合物,其中有半数以上是在植物中发现的。
植物中的萜类化合物按其在植物体内的生理功能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。
作为初生代谢物的萜类化合物数量较少,但极为重要,包括甾体、胡萝卜素、植物激素、多聚萜醇、醌类等。
这些化合物有些是细胞膜组成成分和膜上电子传递的载体,有些是对植物生长发育和生理功能起作用的成分。
主要功能有:醌类为膜上电子传递的在载体,载体是细胞膜组成成分,胡萝卜素类和叶绿素的侧链参与光合作用,赤霉素、脱落酸是植物激素。
而次生代谢物的萜类数量巨大,根据这些萜类的结构骨架中包含的异戊二烯单元的数量可分为单萜(monoterpenoid C10)、倍半萜(sesquiterpenoid C15))、二萜(diterpeniod C20)和三萜(triterpenoid C30)等。
它们通常属于植物的植保素,虽不是植物生长发育所必需的,但在调节植物与环境之间的关系上发挥重要的生态功能。
植物的芳香油、树脂、松香等便是常见的萜类化合物,许多萜类化合物具有很好的药理活性,是中药和天然植物药的主要有效成分。
有些萜类化合物已经开发出临床广泛应用的有效药物,如青蒿中的倍半萜青蒿素被用于治疗疟疾,红豆杉的二萜紫杉醇被用于治疗乳腺癌的癌症【1】。
一般来说,含有两个异戊二烯单位骨架的萜类称为单萜;含有三个异戊二烯单位骨架的萜类称为倍半萜;含有四个异戊二烯单位骨架的萜称为双萜;依次类推,有三萜、四萜等。
此外,按萜类化合物是否含有环状结构又将其再分为无环萜(开链萜)、单环单萜、双环单萜、四环三萜等等。
单萜化合物是由加瓦龙酸(mevalonie acid)经磷酸化,再经脱羧及脱水生成异戊烯基二磷酸酯(isopentenyl diphosphate IPP),IPP 进一步异构化为二甲基烯丙基二磷酸酯(DMAPP),这两种活化的C5单元被称为“活性异戊二烯”,IPP和DMAPP通过反式1,2-加成和反式1,2-消除,以“头-尾”形式相连接构成牛儿键二磷酸酯(GPP),再经生物体内转化形成如下各种单萜化合物基本母核:无环单帖类:2,6—二甲基辛烷型(9);单环单萜类:薄荷烷型(10),桉树脑型(11),虹彩烷(12),环烯醚萜(13),双环单萜类:蒎烷型(14),樟烷型(15)及异樟烷型(16),葑烷型(17),蓖烷型(18),苎烷型(19)等从植物薄荷的茎叶中提取所得的精油即薄荷油,它是萜的衍生物,其主要成分是薄荷醇(menthanol),并含有少量薄荷酮(menthanone)。
萜类的结构类型及重要代表物

二、萜类的生源学说
经验的异戊二烯法则(empirical isoprene rule) 生源的异戊二烯法则(biogenetic isoprene rule) 经验的异戊二烯法则 Wallach 1887年提出 异戊二烯法则
O
H3 C
OH O
O H3C
H3C CH2
H3 C
CH3
艾里木酚酮
妙用堂微信miaoyong199 崖柏 tuyu562r
臭蚁二醛
COOH 脱羧
O 11 6 7 8 10 9 氧化 5 4 1 OH 3 O 2 开环 7 6 5
9
O OH 4-去 甲 环 烯 醚 萜 7 6
O
OH
11
O
11 54
9
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、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。
四、二 萜
生物活性强:紫杉醇、穿心莲内酯、关附甲 素、雷公藤内酯、甜菊苷等。 生源
MVA
NPP或GPP
×2
GGPP(焦磷酸香叶基香叶酯)
其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。
成苷时,不具挥发性,不能随水蒸气蒸馏。
分类:链状型和环状型(单环、双环、三环等)
一、单 萜
(1)链状单萜
CH2OH CH2OH CH2OH
香 叶 醇 Geraniol
橙 花 醇 Nerol
香 茅 醇 Citronellol
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
萜类化合物——精选推荐

萜类化合物萜类1.1.1 概述萜类化合物(terpenoids)是⾃然界存在的⼀类以异戊⼆烯为结构单元组成的化合物的统称,也称为类异戊⼆烯(isoprenoids)。
该类化合物在⾃然界分布⼴泛、种类繁多,迄今⼈们已发现了近3万种萜类化合物,其中有半数以上是在植物中发现的。
植物中的萜类化合物按其在植物体内的⽣理功能可分为初⽣代谢物和次⽣代谢物两⼤类。
作为初⽣代谢物的萜类化合物数量较少,但极为重要,包括甾体、胡萝⼘素、植物激素、多聚萜醇、醌类等。
这些化合物有些是细胞膜组成成分和膜上电⼦传递的载体,有些是对植物⽣长发育和⽣理功能起作⽤的成分。
主要功能有:醌类为膜上电⼦传递的在载体,载体是细胞膜组成成分,胡萝⼘素类和叶绿素的侧链参与光合作⽤,⾚霉素、脱落酸是植物激素。
⽽次⽣代谢物的萜类数量巨⼤,根据这些萜类的结构⾻架中包含的异戊⼆烯单元的数量可分为单萜(monoterpenoid C10)、倍半萜(sesquiterpenoidC15))、⼆萜(diterpeniod C20)和三萜(triterpenoid C30)等。
它们通常属于植物的植保素,虽不是植物⽣长发育所必需的,但在调节植物与环境之间的关系上发挥重要的⽣态功能。
植物的芳⾹油、树脂、松⾹等便是常见的萜类化合物,许多萜类化合物具有很好的药理活性,是中药和天然植物药的主要有效成分。
有些萜类化合物已经开发出临床⼴泛应⽤的有效药物,如青蒿中的倍半萜青蒿素被⽤于治疗疟疾,红⾖杉的⼆萜紫杉醇被⽤于治疗乳腺癌的癌症【1】。
⼀般来说,含有两个异戊⼆烯单位⾻架的萜类称为单萜;含有三个异戊⼆烯单位⾻架的萜类称为倍半萜;含有四个异戊⼆烯单位⾻架的萜称为双萜;依次类推,有三萜、四萜等。
此外,按萜类化合物是否含有环状结构⼜将其再分为⽆环萜(开链萜)、单环单萜、双环单萜、四环三萜等等。
单萜化合物是由加⽡龙酸(mevalonie acid)经磷酸化,再经脱羧及脱⽔⽣成异戊烯基⼆磷酸酯(isopentenyl diphosphate IPP),IPP 进⼀步异构化为⼆甲基烯丙基⼆磷酸酯(DMAPP),这两种活化的C5单元被称为“活性异戊⼆烯”,IPP和DMAPP 通过反式1,2-加成和反式1,2-消除,以“头-尾”形式相连接构成⽜⼉键⼆磷酸酯(GPP),再经⽣物体内转化形成如下各种单萜化合物基本母核:⽆环单帖类:2,6—⼆甲基⾟烷型(9);单环单萜类:薄荷烷型(10),桉树脑型(11),虹彩烷(12),环烯醚萜(13),双环单萜类:蒎烷型(14),樟烷型(15)及异樟烷型(16),葑烷型(17),蓖烷型(18),苎烷型(19)等从植物薄荷的茎叶中提取所得的精油即薄荷油,它是萜的衍⽣物,其主要成分是薄荷醇(menthanol),并含有少量薄荷酮(menthanone)。
天然产物化学(第六章)萜类化合物

H3C
S 200
H3C
CH3
H3C
愈创木奥
H3C
H3C
Se H3C
H3C
CH3
H3C OH
H3C
CH3
愈创木醇
2,4-二甲基7-异丙基奥
二、结构分类 (四)二萜(diterpenoids)
由4个异戊二烯单位构成,含20个碳原子。
分两类:1.链状二萜 2.环状二萜 1.链状二萜
CH2OH
65
3
7 8
O 9
1
O2
O glc 10 C H2 O H
梓醇 catalpol
O CO
OH
O
O
O glc CH2OH
梓苷 catalposide
OH H
O H
O glc CH2OH 桃叶珊瑚苷 aucubin
(二)环烯醚萜(iridoids) 分类 3.裂环环烯醚萜苷:苦味苷,龙胆苦苷,当药苷,
CHO
香叶醛 (α -柠檬醛)
geranial
CHO
香茅醛 citronellal
CHO
橙花醛 (β -柠檬醛)
neral
CH2OH
CH2OH
香叶醇(牻牛儿醇) geraniol
橙花醇 nerol
CH2OH
香茅醇 citronellol
CHO
[H]
CHO
CHO
香叶醛 (α -柠檬醛)
geranial [H]
植物醇 phytol
链状二萜类化合物在自然界存在较少,常见的只有广泛存在于叶绿 体的植物醇 ,与叶绿素分子中的卟啉 (卟啉) 结合成酯的形式存在于 植物中,曾作为合成维生素E、K1的原料。
萜类化合物

倍半萜
含义
特点 提取分离
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。倍半萜和单萜都是挥发 油的主要组成成分,倍半萜的沸点较高,其含氧衍生物大多有较强的香气和生物活性。
(1)双环倍半萜
比较重要的代表物有烃,它是非苯核芳烃化合物,但由于被氢化,故其基本母核已失去芳香性。
预试挥发油中是否有薁类化合物,多用溴化反应(Sabaty反应)。方法是取挥发油1滴溶于1ml氯仿中,加入 5%溴的氯仿溶液数滴,如产生蓝色、紫色或绿色时,显示含有类衍生物。也可用对-二甲基苯甲醛-浓硫酸试剂 (Ehrlich试剂)与挥发油反应,如产生紫色或红色时为正反应。
愈创木薁(s-guaiazuleue)系愈创木醇、喇叭醇或缬草二醇等加硫高温脱氢而成。洋甘菊薁 (chamazulene,C14H16)在洋甘菊花的挥发油中存在,用洋甘菊醇内酯、洋甘菊酮内酯等脱氢也可制备。洋甘 菊薁具有消炎作用。
(1)性状
简单的环烯醚类化合物一般为液体或低熔点固体,成苷后为白色结晶或无定形具吸湿性的粉末,此类化合物 一般均味苦,是中草药中显苦味的成分之一,分子中有手性C,故都具有旋光性。
(2)溶解度
此类化合物总的来说偏于亲水性,大多数易溶于乙醇、丙酮、正丁醇,难溶于氯仿、苯、石油醚等亲脂性有 机溶剂。
(3)显色反应及检识
萜类化合物有许多的生理功效,如祛痰、止咳、驱风、发汗、驱虫、镇痛等。天然精油原料中的萜烯和萜类 化合物,可用精馏法、直接蒸汽蒸馏法、冻结法和萃取法分离之。在香料生产中,广泛使用含有萜烯及其衍生物 的精油。
单萜类
含义
特点
单萜类化合物是指分子中含有两个分子异戊二烯单位的萜烯及其衍生物。单萜类化合物广泛存在于高等植物 中的分泌组织里,多数是挥发油中沸点较低部分的主要组成部分,其含氧衍生物沸点较高,多数具有较强的香气 和生理活性,是医药、仪器和化妆品工业的重要原料,有些成苷后则不具挥发性。
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β –胡萝卜素
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烯色素。
樟 脑 具 有 羰 基 的 化 学 性 质 , 叶绿醇是合成维生素K及维生素E的原料。
又叫3-萜醇,为单环单萜,从薄荷油中分离而得,为无色针状结晶,难溶于水,易溶于有机溶剂。
与2,4- 二硝基 苯肼 的醇 溶液 四萜类化合物广泛存在于植物的叶、茎和果实中,
叶绿醇是合成维生素K及维生素E的原料。
7
2 16
3
5
4
8
9
10
11
12
13
1C5H2OH 14
四、三萜
角鲨烯
角鲨烯的结构特点是中心对称的,在分子 中心处的两个异戊二烯单位是以尾—尾相 连的。
角鲨烯是鲨鱼肝油的主要成分。
五、四萜
四萜类化合物广泛存在于植物的叶、茎和果实中,
最常见的是β-胡萝卜素。
这一类化合物的分子中都含有一个较长的共轭体 系,所以它们都是有颜色的物质,多带有由黄色 至红的颜色,因此也常把它们叫做多烯色素。
CHO
* * * OH
3.蒎烯
又叫松节油。为双环单萜,有α和β两 种结构。
是松节油的主要成分,有局部止痛作用, 是合成冰片、樟脑等的重要原料。
CH3 *
α-蒎烯
CH2 *
β -蒎烯
4.樟脑
又称2-莰酮。为双环单萜。 在动物肝脏内由酶催化氧化成维生素A,所以把胡萝卜素称为维生素A原。
为 无 色 透 明 晶 体 , 具 有 穿 透 角鲨烯的结构特点是中心对称的,在分子中心处的两个异戊二烯单位是以尾—尾相连的。
三环倍半萜类化合物,存在于山道年花蕾中,是无色结晶,不溶于水,易溶于有机溶剂。
(完整版)萜类化合物资料

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]。
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*
O
*
二、倍半萜
1.金合欢醇
是无色粘稠液体,存在于玫瑰油、茉莉油、 金合欢油及橙花油中。是一种珍贵的香料, 用于配制高级香精。
2.山道年
三环倍半萜类化合物,存在于山道年花蕾 中,是无色结晶,不溶于水,易溶于有机 溶剂。医药上可用于驱蛔虫。
O O O
三、二萜
1.叶绿醇
是叶绿素的一个组成部分,用碱水解叶绿 素可得到叶绿醇。叶绿醇是合成维生素K及 维生素E的原料。
OH
2.维生素A
单环二萜。主要存在于奶油、蛋黄及鱼肝 油中,是脂溶性维生素。缺乏维生素A能引 起发育不全,得夜盲症和干眼病。
7
2 3 1 6 4 5 8
9
11 10 12
13
15 CH2OH 14
四、三萜
角鲨烯
角鲨烯的结构特点是中心对称的,在分子 中心处的两个异戊二烯单位是以尾—尾相 连的。 角鲨烯是鲨鱼肝油的主要成分。
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潘华英
五、四萜
四萜类化合物广泛存在于植物的叶、茎和果实中,
最常见的是β -胡萝卜素。
这一类化合物的分子中都含有一个较长的共轭体 系,所以它们都是有颜色的物质,多带有由黄色 至红的颜色,因此也常把它们叫做多烯色素。 在动物肝脏内由酶催化氧化成维生素A,所以把胡 萝卜素称为维生素A原。
β –胡萝卜素
药用基础化学/ 脂类、萜类和甾体化合物
重要的萜类化合物
一、单萜
1.柠檬醛 链状单萜,广泛存在于各 种挥发油中,可做香料, 是合成维生素A的主要原料。 2.薄荷醇(薄荷脑) 又叫 3- 萜醇,为单环单萜, 从薄荷油中分离而得,为无 色针状结晶,难溶于水,易 溶于有机溶剂。有芳香、矫 味、驱风、局部止痛、消炎 等功效。 CHO
* *
* OH
3.蒎烯
又叫松节油。为双环单萜,有α 和β 两 种结构。 是松节油的主要成分,有局部止痛作用, 是合成冰片、樟脑等的重要原料。
CH3 *
CH2 *
α-蒎烯
β -蒎烯
4.樟脑
又称2-莰酮。为双环单萜。 为无色透明晶体,具有穿透 性的特殊香味及清凉感,易 升华。 樟脑具有羰基的化学性质, 与 2,4- 二硝基苯肼的醇溶液 作用,生成不溶性的 2,4- 二 硝基苯腙。 樟脑是呼吸及循环系统的兴 奋剂,为急救良药,还可作 为防蛀剂、祛痰剂。