第17章 萜类和甾体化合物

分子式
C10H16 C15H24 C20H32 C30H48 C40H64 (C5H8)n n>8
类别
单萜类 倍半萜类
二萜类 三萜类 四萜类
多萜类
（二）单萜类化合物
根据分子中两个异戊二烯单位相互连接的方式不同， 可分为：链状单萜、环状单萜
1、链状单萜 两个异戊二烯单位
基本碳架
CH2OH H
H CH2OH
CHO H
H CHO
月桂烯 香叶醇
橙花醇
-柠檬醛 -柠檬醛
2、环状单萜
分为单环单萜 、双环单萜
（1）单环单萜 两个异戊二烯单位
7
CH3
1
62
584 3 9 10
苧烯、柠檬烯或 1，8-萜二烯
HO CH
(C-)H-薄3 荷醇CH3
又称薄荷脑，用作清 凉剂和驱风剂。
（2）双环单萜
7 612 543
8 9 10
H 5
取代基处于环 CH D 别 上的α或 β位，
A BH H
系 对生理活性有 不同影响
H5
正系和别系是按照5β-H和5α-H的不同而区分的。
CH3
CH3
CH
R D
A
BH H
H
H
别系甾体碳架构象 5α-H
AB反,（e,e稠和) BC反，(e,e稠和)
CH3
CH
H BH H
A
CH3 R
D
H
正系甾体碳架构象 5β-H
维生素A
2）
胡萝卜素
指出组成下列萜类物质的异戊二烯单元数目、 各属哪一种萜类？画出连接的部位。
3）
CH2OH
CO HO
OH
H
O
氢化可的松 P.543 P.583
结构特点的描述：有（ ）个角甲基， 有（ ）手性碳 原子 ； 是否5 构型 ；C-11-OH是（ ）构型， C-17-OH是（ ）构型。该结构式代表了化合物的种类 是( ).
10
1
C8~C1相连
27 38
6
9
5
4
10
C8~C2相连
2
361
89
4
7
5
10
3
C8~C3相连
4 92 5 87 1
6
10
4
C4~C6相连 5
3
6
2
1
879
10
1
67
89
2
莰烷
5
3
4
10
2
1
3
8 96
7
4 5
蒎烷
10
3
4
2 蒈烷
5
1
6 87
9
荢烷
α-蒎烯
β-蒎烯
由樟科植物樟树中得到，并经升华精制成的一种结晶形 α-莰酮。樟脑分子中有两个手性碳原子，理论上应有四 个异构体，但实际只存在两个： （+）及(-)樟脑。因为碳桥只能在环的一侧，即环需要 的船式构象，必然限制了桥头两个手性碳所连基团的构 型，使其C-1所连的甲基与C-4相连的只能位于顺式构型。
*“甾”字中“田”表示4个稠和环，“巛”表示环上的三个侧链。
*两个是-CH3(C10、C13)(有时是-CHO或-CH2OH)，为角甲基，均位于 环系平面的前(上)方,用实线表示。一个是含不同碳原子数的碳链、 含氧基团或其它基团(C17) 。
*C9、C14上的两个H位于环系平面的后(下)方,用虚线相连
萜类化合物可看作是两个或两个以上异戊二烯单位， 按不同方式首尾相连而成的饱和程度不等的烃类或 其含氧衍生物。广泛分布于植物、昆虫及微生物中。 中草药中许多色素、挥发油、树脂、苦味素等大多 属于萜类物质。用水蒸气蒸馏的方法从一些植物的 茎、叶、花、果可以得到。
第一节 萜 类
（一）异戊二烯规律
头
CH3
时用ε表示。
21
22
20
18
23
1H2 3C 17
24
26
19 11
H3C
1 10
13 9 14
16
25 27
2
5 H 8H
15
3
7
4 H6
3β-羟基
HO
R
3α-羟基
R
H
H
HH
H
HO
HH H
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：凡与角甲基在环平面异侧 的取代基称为构型，用虚线表示；与角甲基在环 平面同侧的取代基称为β构型，用实线表示。
别系化合物A/B环呈（ ） 稠合，
C5—H在平面（ ）方，又称（ ）型。
这两类化合物B/C环及C/D环都呈（ ）稠合。
举例说明下列名词术语：
1）异戊二烯 2）单环单萜
3）二萜 4）角甲基
指出组成下列萜类物质的异戊二烯单元数目、 各属哪一种萜类？画出连接的部位。
1）
H
CH3 H
CH3
CH2OH
HH HH
一、甾族化合物的结构
CD AB
环戊烷并 氢化菲 (甾体)
菲 环戊烷
（一基）基本骨架和编号R1R127
本 骨
R
C 13
9
D
10
14
21
22
20
18
23
1
19 11
H3C
10
1H2 3C
13 9 14
17
16
24 25
26 27
架
AB
3
5
2
5 H 8H
15
3
7
*由环戊烷骈多氢菲和3个侧链构成。 4 H 6
头
CH2=C CH=CH2 尾 尾
头
尾
异戊二烯
松节烯
头 尾尾
头
月桂烯
头
尾
尾
头
苧烯
萜类化合物分子的碳架包含有两个或多个异戊二烯单位， 可看作是异戊二烯的聚合体——异戊二烯规律
萜类化合物 各种异戊二烯的聚合体，以及它们的氢化物、含氧衍生物。
根据异戊二烯单元的多少，可分为:
异戊二烯的单位数
2 3 4 6 8 >8
.....
O
.....
CH3
CH3
O
O
樟脑(α-莰酮) (－)樟脑
(+)樟脑
（三）倍半萜和二萜
倍半萜:
含有三个异戊二烯单位的萜类化合物，具有链状、单环或 双环结构。
OH
α-麝子油烯 链状
没药醇
单环
O H
α-香附酮
双环
二萜: 含有四个异戊二烯单位的萜类化合物。
CH3
CH2OH
CH3 CH3 CH3
.... ....
....
OH .... C CH
OH COOH
H
HO
HO
....
H
....
H OH
H
3,17β-二羟基-17ɑ-乙炔基-1,3,5(10)-雌甾三烯 3ɑ,7ɑ,12ɑ-三羟基-5β-胆烷-24-酸
(炔雌二醇)
(胆酸)
C-17 α乙炔基， β-羟基。
胆甾酸是动物的胆组织分泌的一类甾族化合物，在人
甾烷 雌甾烷
R 13 17 10
-CH3 -CH3
-H
雄甾烷
-CH3 -CH3
-CH2CH3 孕甾烷
H
（三）甾族化合物的构型和构象
甾族分正系和别系两类构型：
正系指A/B环以顺式稠和 B/C和C/D均为反式稠和
别系指A/B环以反式稠和
5-H为β-者为正系 5-H为α-者为别系
R
R
正
CH D
系 A BH H
植物醇(链状二萜)
H CH3 H CH3 11 13 CH2OH
HHHH 维生素A(单环二萜)
（四）三萜和四萜类
三萜
六个异戊二烯的聚合体。
COOH
O H
H HO H
甘草次酸，是甘草酸（因具 甜味又称甘草甜素）的苷元
角鲨烯存在于鲨鱼肝 油、橄榄油、菜籽油、 麦芽与酵母中
四萜 八个异戊二烯的聚合体。
（二）命名 常用俗名
系统命名时，先确定甾体的母核，后在其前后表明各
取代基的名称、数量、位置与构型。差向异构体在名称前 加“表”字。角甲基去除时，词头加“去甲基”或“失 碳”。 根据C10、C13与C17所连侧链不同，甾体母核的名称如下：
R
R1
R2 甾体母核名称
R1R2
-H -H
-H
-H -CH3
-H
番茄红素，使番茄和西瓜汁成红色，可做食品色素用。
β-胡萝卜素为黄色素，可作食品色素用，在动物和人 体内酶催化下能氧化成维生素A，称作维生素A原。
第二节 甾族化合物
甾族化合物 (steroids) 又称为甾体化合物 或类固醇化合物，是一大类广泛存在于动植 物体的且具有重要生理活性的天然产物，它 主要包括甾醇、胆甾酸和甾体激素等。
*C5上H表示构型待定。
天然甾体多数只有两种构型：
RBiblioteka Baidu
CH3
C
CH3 H
D
AH H
H
5-系
R
CH3
C CH3 H
D
AH H
H
5β-系
5β -系: A/B 顺式稠合、B/C、C/D 反式稠合
(C5-H与C10-CH3在环平面同侧)
R
H HH H
5β - 系甾族化合物
5-系 ：A/B、B/C、C/D 环之间都是反式稠合
(C5-H与C10-CH3在环平面异侧)
R
H HH H
5-系甾族化合物
处在环平面上下的原子或原子团有两种构型：重点
处于环平面的上方的为β-构型 ，用实线表示，与角甲 基位于平面同侧。
处于环平面的下方的为α-构型 ，用虚线表示，与角甲 基位于平面异侧。
波纹线代表构型待定，或包括α、β-两种构型，命名
AB顺,（e,a稠和)
BC反，(e,e稠和) 反式稠和，环己烷环不能翻转—a,e键不能互换，增 大了甾体碳架的刚性。
结构特点：C-3大多有β-OH。动物甾醇在C-17上连有
1个含C8的侧链,而植物甾醇C-17上的侧链含8~10个C。
HO 胆固醇（胆甾醇）
3 β-羟基胆甾-5-烯
胆酸的结构特点：5β-系， C-3 ,C-7,C-12α-OH， C-17侧链为戊酸。
O
H
....
.... ....
HH
....
HO
P.545
H
雄甾酮
结构特点的描述：有（ ）个角甲基， 有（ ）手性碳
原子 ； 是否5 构型 ；C-3-OH是（ ）构型， C17-C=O是（ ）构型。该结构式代表了化合物的种类 是( ).
第十七章 萜类和甾体化合物
萜类化合物(terpenoids)广泛存在于自然界，几 乎所有植物、某些动物和真菌中都含有萜类化 合物。甾体化合物(steroids)也广泛存在于动植 物组织内，并在动植物的生命活动中起着重要 作用。这两类天然产物，有的直接用来治疗疾 病，有的作为合成药物的原料，因此它们与药 物有着极为密切的关系。
体内可由胆固醇为原料直接生物合成。至今发现的胆甾酸 己有100多种，其中人体内重要的是胆酸和脱氧胆酸。
HO
COOH H
HO
HH H
脱氧胆酸(deoxycholic acid)
课堂作业： 正系与别系的区别仅仅在于A/B环稠合的方式 不同，正系化合物A/B环呈（ ） 稠合， C5—H在平面（ ）方，又称（ ）型。