萜类化合物
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]。
萜类的作用及功能主治
萜类的作用及功能主治1. 什么是萜类萜类（Terpenes），是一类由五碳单元（异戊二烯）组成的天然化合物。
它们普遍存在于植物和一些昆虫体内，并且在植物的香气和药用方面具有重要作用。
萜类化合物根据其碳骨架的不同、含氧化功能团的差异和立体异构体的存在而呈现出不同的性质和功能。
2. 萜类的作用萜类化合物在植物体内起着多种功能作用，包括抵御外界环境的压力或损害、吸引花粉传播者或招引天敌等。
此外，萜类化合物也被广泛应用于医学、食品和化妆品等领域。
3. 萜类化合物的主要功能主治3.1 抗氧化作用萜类化合物往往具有强大的抗氧化性能，可以帮助对抗自由基的伤害，保护细胞免受氧化应激的侵害。
这种抗氧化作用有助于降低患上慢性疾病的风险，如心脏病、癌症和糖尿病等。
3.2 抗炎作用许多萜类化合物具有抗炎特性，可以减轻炎症反应并促进伤口的愈合。
这些化合物可以抑制炎症介质的产生，调节免疫系统的活性，并缓解由炎症引起的疼痛和不适。
3.3 消除焦虑和抑郁某些萜类化合物具有镇静和抗焦虑的功效，可以帮助放松身心，缓解压力和焦虑情绪。
此外，一些萜类化合物还具有抗抑郁的作用，可以改善情绪和精神状态。
3.4 抗菌作用许多萜类化合物具有抗菌作用，可以抑制细菌、真菌和一些寄生虫的生长和繁殖。
这些化合物可以应用于药物和护肤品中，用于治疗皮肤感染和其他相关问题。
3.5 抗肿瘤活性一些萜类化合物具有抗癌活性，对某些类型的癌细胞具有抑制作用。
这种抗肿瘤活性可以通过不同的机制实现，如抑制癌细胞的增殖、诱导细胞凋亡和阻断肿瘤血管生长等。
4. 萜类化合物的来源萜类化合物广泛存在于自然界中的植物和昆虫体内。
植物中的萜类化合物主要通过蒸馏、制备精油或提取工艺来获取。
一些常见的萜类化合物来源包括柑橘类、松树、薄荷、迷迭香、薰衣草和大麻等。
5. 萜类化合物的应用领域由于萜类化合物的多样性和广泛的生物活性，它们在许多领域得到了应用：•医学：萜类化合物被广泛应用于中药和草药中，用于治疗各种疾病和症状。
第六章 萜类化合物
2,生源异戊二烯规则（biogenetic isoprene rule）
葡萄糖
CH3COOH 醋酸
OH HOOC
OH
（三磷酸腺苷）2ATP
甲戊二羟酸 (MVA)
焦磷酸异戊烯酯（IPP） 异构化 焦磷酸二甲基烯丙酯（DMAPP）
C6H5
Ph2
O
N H
Ph3
C6H5 O
2' 3' 1'
OH
AcO
18 12 11
O 13 15
14 1
HO
10 9 O19 OH
2
17
16
H
8 3
7
H
4
6 5
20
O
Ph1 C6H5
O AcO
O
Paclitaxel (Taxol)
• 英文名：Paclitaxel, Taxol® or TM
H OO O
薄荷烷 衍生物
重要的环状单萜化合物：
O
OH
OH
OH
l-薄荷醇 men脑 d-龙脑 （冰片）
O
OHC O
对-氧化樟脑
π-氧化樟脑
(具有强心作用)
重要的环状单萜化合物：
O
α-紫罗兰酮
O
O
O
O
斑蝥素
O
O
O
O OH
O
β-紫罗兰酮
O
O
O
N
O
斑蝥胺 (试用于肝癌)
芍药苷 (防治老年痴呆)
CHO
香叶醛 （α-柠檬醛）
geranial
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）。
萜类化合物课件
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]。
萜类化合物的基本特征
萜类化合物的基本特征萜类化合物是一类具有重要生物活性的天然有机化合物，广泛存在于植物、动物和微生物中。
以下是萜类化合物的基本特征：
1. 碳架结构：萜类化合物的基本碳架结构通常由异戊二烯单元通过头尾或尾尾连接而成，形成具有多个碳原子的环状或链状结构。
2. 功能团：萜类化合物通常含有丰富的功能团，如羟基、羰基、羧基、醚键、双键等。
这些功能团赋予了萜类化合物各种生物活性，如抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤等。
3. 立体化学：萜类化合物通常具有复杂的立体化学结构，包括手性中心、顺反异构体等。
这些立体结构对于其生物活性和药理作用具有重要影响。
4. 分类：萜类化合物根据其基本碳架结构的不同，可以分为单萜、倍半萜、二萜、三萜等不同类别。
不同类别的萜类化合物具有不同的化学性质和生物活性。
5. 广泛存在：萜类化合物广泛存在于自然界中，尤其是植物中。
许多植物的精油、挥发油、树脂等都含有丰富的萜类化合物。
6. 生物活性：萜类化合物具有广泛的生物活性，如抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、驱虫、调节免疫等。
许多萜类化合物已被开发成药物或药物前体，用于治疗各种疾病。
萜类化合物具有复杂的碳架结构、丰富的功能团、多样的立体化学结构、广泛的存在和重要的生物活性等基本特征。
这些特征使得萜类化合物成为一类重要的天然产物和药物研究领域。
萜类化合物
◇水蒸气蒸馏法：游离单帖、倍半帖（挥发性）。 ◇碱溶酸沉法：具羧基,酚羟基及内酯结构的萜还可分别溶
于碳酸氢钠或氢氧化钠水液,加酸使之游离或环合后,又 可自水中析出或转溶于亲脂性有机溶剂,此性质常用于 提取分离此类结构的萜类化合物。 ◇溶剂提取法：冷渗/热回流。
◇薄层显色：浓硫酸加热/硫酸香兰素。
青蒿
六、中药实例
◇青蒿为菊科植物黄花蒿(Artemisia annua. L.)的干燥地上部分。
◇具有清热解暑,除蒸,截疟之功效。
青蒿素提取工艺
H CH3
H3C
O
O H
O CH3
O
青蒿素
(qinghaosu)
第二节 挥发油(精油)
Volatile oils (Essential oils)
（二）单环单萜
OH l-薄荷醇 menthol
薄荷挥发油中的主要组成 部分。左旋体习称“薄荷 脑”，为白色块状或针状 结晶，对皮肤和粘膜具有 清凉和弱的麻醉作用，用 于镇痛和止痒。
（二）单环单萜
如: 柠檬烯和α－松油烯是同分异构体， 柠檬烯是分布最广的一种.
它是枸橼属植物果皮挥发油的主要成分，例如: 柠檬 油、桔皮油、佛手油等。 常用中药香附、砂仁、荆芥、青蒿和紫苏等挥发油中都 含有。 柠檬烯是无色油状液体，有似柠檬的香气具有旋光性。
OCO
紫杉醇 taxol
是从短叶红豆杉和东北红豆杉（紫杉）的树皮中 分离得到的二萜类成分，有很好的抗白血病、抗肿瘤 活性，临床用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌。
红豆杉中紫杉醇含量为百万分之二，临床上需求 量较大，研究得到半合成品——巴卡亭Ⅲ。
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。
萜类
CH3 CHO
H3C CHO
柠檬醛H3（C Z式，β—CH柠3檬醛）
用途：配制香精
H3C
CH3
柠檬醛 （E式，α—柠檬醛）
2、单环单萜类
含有一个六元碳环
CH3
（1） 苧烯
又称：柠檬烯、1、8-萜二烯
含一个C*
左旋体存在于：松针油，薄荷油
右旋体存在于：柠檬油，
*
都具有柠檬的香味。
外消旋体存在于：松节油
3. 二萜类
1、植物醇： 链状二萜类
2、维生素A：单环二萜类
4. 三萜类：分布 存在形式 生理活性 生源途径
1、角鲨烯：链状三萜类
2、甘草次酸：五环三萜类
5. 四萜类
α- 胡萝卜素 β-胡萝卜素γ-胡萝卜素（共轭多烯长链的四萜类化合物）
6. 生物合成
三、理化性质：物理性质 化学性质 重要反应 分离鉴定
用作清凉剂、驱风剂、防腐剂，是清凉油、人丹、牙膏、
糖果等的主要成分
皮肤科外用搽剂中有止痒作用, 广泛的应用于医药，
化妆品及食品、香料工业。
3、双环单萜类
（1）α-松节烯 β-松节烯
又称： α-蒎烯 70%-80% 存在于松节油中，是主要成分
β-蒎烯
结构：具有C双H键3 的性质
CH2
CH3 H3C
CH3 H3C
2. 羰基加成反应
(1) 与亚硫酸氢钠加成：
NaHSO 3 OH-
或 H+
NaHSO 3 + H+
CHO
OH
C
SO3-
+
Na
H
过 量 的 NaHSO3长 时 间 接 触
SO3- Na+
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。
萜类化合物的名词解释
萜类化合物的名词解释
萜类化合物是一类由多个异戊二烯单元构成的天然有机化合物。
这些化合物主要存在于植物中，是植物发出香味的主要成分。
萜类化合物具有多样的结构和功能，在植物中起着重要的生理和生态作用。
萜类化合物的命名通常以“萜”结尾，如萜烯、萜醇、萜醛等。
根据它们的结构和功能的不同，可以将萜类化合物分为多个不同的类别，包括萜烯、萜醇、萜酮、萜醚等。
萜烯是一类含有双键的萜类化合物，如松油中的α-蒎烯和β-蒎烯。
萜醇是指含有羟基的萜类化合物，如薄荷脑和柠檬烯醇。
萜酮是一类含有酮基的萜类化合物，如桉树油中的桉酮。
萜醚是指含有醚键的萜类化合物，如虫脑和桉油。
萜类化合物具有丰富的生物活性和药理活性，对人类和其他生物体具有重要的生理影响。
它们广泛存在于植物的叶、花、果实和根等部位，起到吸引昆虫传粉、防御病虫害、抗氧化和抗菌等作用。
同时，萜类化合物也具有一定的药物活性，被广泛应用于药物研发和医药领域。
除了在植物中的重要作用外，萜类化合物也对人类有一定的益处。
它们被用作食品香料、草药和芳香疗法等，为人们提供了美味和健康的体验。
此外，萜类化合物还被用于制作化妆品、香水和清洁剂等产品，为日常生活带来了愉悦的感觉。
总之，萜类化合物是一类多样化合物的总称，它们具有丰富的结构和功能，并在植物和人类中发挥重要的作用。
对于理解植物的生理机制、药物研发和提供美味和愉悦体验等方面都具有重要的意义。
萜类化合物
百里香中可获得百里酚
萜类化合物的分类
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，
可分为直链、单环、
双环、三环、四环和
多环。
分类表
分类 单萜 倍半萜 碳原子数 10 15 通式(C5H8)n n=2 n=3 存在 挥发油 挥发油、内酯
青蒿素是什么？
青篙素（arteannuin ）是 从中药青篙中提取的有过 氧基团的倍半萜内酯药物。 其对鼠疟原虫红内期超微 结构的影响，主要是疟原 虫膜系结构的改变，该药 首先作用于食物泡膜、表 膜、线粒体，内质网，此 外对核内染色质也有一定 的影响。
青蒿素的基本性质
分子式： C15H22O5 分子量： 282.33 物理性状：无色针状晶体，味苦。 溶解性： 在丙酮、醋酸乙酯、氯仿、苯及冰醋酸中易溶， 在乙醇和甲醇、乙醚及石油醚中可溶解，在水中几乎不溶。 熔点： 156-157℃ ( 水煎后分解）
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-种子植物，尤其是被子植物。
5、萜类化合物
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。
31
（二）化学性质
1. 加成反应 （1）双键加成反应 （卤化氢、溴、亚硝酰氯、DA反应） 加成产物通常具有结晶性：
3 1
概述
理化性质 提取分离 结构鉴定
2
3 4
28
理化性质
•
• •
•
•
• •
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性状 单萜与倍半萜多为有特殊香气的油状液体，二萜、三萜多 为结晶体。 萜类化合物多具有苦味，又称苦味素。个别化合物具有强 的甜味，如甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。 萜类化合物多具有旋光和折光性。 溶解度 多具有亲脂性，难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。 具有内酯结构的萜类化合物易溶于碱水。 理化反应 对热、光及酸碱敏感。 易发生加成反应、氧化反应、脱氢及分子重排，导致结构 改变。
樟树
雷公藤
青蒿
红豆杉 金合欢 灵芝
薄荷
7
萜类化合物在海洋生物特别 是海藻中也广泛存在
萜类化合物的定义
萜类化合物是指存在于自然界中的，由异戊二烯聚合衍生 的烃类及其含氧衍生物，分子式为(C5H8)n 。
定义扩展：凡是以异戊二烯或异戊烷为基本单位，以头 尾相接的方式而结合的化合物，分子通式为(C5H8)n。
1. 胡萝卜素
药理作用：强肝利尿、抗癌作用。广泛存在于植物的叶、 茎、果实及动物的乳汁和脂肪中。
23
2. 番茄红素
① 抗氧化，调节血脂、血压，提升免疫力。 ② 抑制癌细胞的扩散和复制，保护细胞DNA免受自由基损害， 防止细胞病变、突变、癌变 。 ③ 促使细胞生长和再生，美容袪皱，延缓衰老。
萜类化合物名词解释
萜类化合物名词解释
萜类化合物是一类天然有机化合物，通常存在于植物、昆虫和微生物中。
它们由多个异戊二烯单元连接形成。
萜类化合物具有多种生理活性和药理活性，常用于食品、香料、药物和化妆品等领域。
萜类化合物的命名通常基于它们的碳骨架和功能基团。
根据碳骨架的不同，萜类化合物可以分为开放环、环烷和环烯三个主要类别。
开放环类萜包括酮萜、醇萜和醛萜等，如雄萜醇和长藤醛。
环烷类萜由环烷烃单元构成，如松油中的萜烯类化合物。
环烯类萜由环烯烃单元构成，如薄荷脑和柠檬烯。
萜类化合物具有多种生理活性和药理活性。
它们具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒和抗肿瘤等活性。
一些萜类化合物具有抗菌作用，可以用于食品防腐剂。
萜类化合物也具有香气活性，广泛应用于食品和香料行业。
此外，一些萜类化合物还显示出药物活性，被用于治疗肺炎、肺癌、中风和抑郁症等疾病。
萜类化合物不仅存在于植物中，还存在于昆虫和微生物体内。
昆虫通过释放萜类化合物来进行信息传递和社会行为调节。
一些昆虫还利用萜类化合物的香气作为吸引异性的化学信号。
微生物体内的萜类化合物具有防御和抑菌作用，可以帮助微生物对抗外界环境的压力。
总之，萜类化合物是一类天然有机化合物，具有多种生理活性和药理活性。
它们被广泛应用于食品、香料、药物和化妆品等领域，对人类健康和社会经济发展具有重要意义。
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
有毒萜类化合物
萜类化合物（Terpenoids）是由甲戊酸衍生、且分子骨架以碳原子相互连接成环状结构的化合物及其衍生物的总称。
在自然界中，萜类化合物广泛分布于高等植物中，特别是双子叶植物中特别丰富，少数动物和微生物体内也含有萜类化合物。
许多萜类化合物具有挥发性和芳香气味，在医药、香料、农药、食品及化妆品工业等方面有广泛应用。
其中，部分萜类化合物可能具有毒性。
例如，一些单萜和倍半萜类化合物可能具有刺激性和毒性，可能对人体造成危害。
这些化合物可能存在于某些植物或昆虫体内，用于防御或攻击其他生物。
然而，并非所有萜类化合物都具有毒性。
许多萜类化合物对人体具有益处，如具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒等生物活性，可用于治疗多种疾病。
因此，对于萜类化合物的毒性，需要具体问题具体分析。
在使用含有萜类化合物的产品时，应注意了解其成分和安全性，遵循正确的使用方法和剂量，以保障人体健康。
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-COOH
2 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
3.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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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(V erbenaceae)、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]。
1陈晓亚,叶和春.植物次生代谢及其调控.见:李承森主编.植物学进展(第一卷).北京:高等教育出版社,1998.293~3042杜近义,胡国赋,秦际威.植物次生代谢产物的生态学意义.生学杂志,1999,16(5):9~10 3陈晓亚,刘培.植物次生代谢的分子生物学及基因工程.生命学,1996,8(2): 8~94肖崇厚主编.中药化学.上海:上海科学技术出版社,1991.323~375Bohlmann J, Gilbert MG, Rodney C. Plant terpenoid synthases: Molecular biology and phylogenetic analysis. Proc Nati Acad Sci,1998,95(8):4126~41336Langenheim J H. Plant resins. Am Sci,1990(78):16~247 谷文祥,段舜山,骆世明.萜类化合物的生态特性及其植物的化作用.华南农业大学学报,1998,19(4):108~110二、萜类化合物的分类1.单萜类单萜类是由2个异戊二烯单元组成的具有10个碳原子的一类化合物（如图），单萜类广泛分布于高等植物的分泌组织、昆虫激素、真菌及海洋生物中。
单贴类也是植物精油的主要组成成分单贴类的含氧衍生物多具有较强的生物活性和香气。
单贴类化合物依据具有基本碳骨架是否成环的特征，可分为链状单萜和单环、双环、三环的环状单萜，其中单环和双环较多，构成的碳环多数为六元环。
其中，又具有桂花烷基本碳骨架的环戊烷型单环单萜氧化物环烯醚萜是一类具有显著生物活性的重要的但萜类化合物。
单贴类化合物广泛分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中，多数是挥发油中沸点较低部分的主要组成部分。
单萜类的含氧衍生物（醇类、醛类、酮类）具有较强的香气和生物活性，是医药、食品和化妆品工业的重要原料，常用作芳香剂、防腐剂、矫味剂、消毒剂及皮肤刺激剂。
如樟脑有局部刺激作用和防腐作用，斑蝥素可作为皮肤发赤、发泡剂，其半合成产物N-羟基斑蝥胺(N-hydroxycantharidimide)具有抗癌活性。
2.倍半萜类倍半萜（sesquiterpenes）是指分子中含15个碳原子的天然萜类化合物。
倍半萜类化合物分布较广，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。
倍半萜类化合物较多，无论从数目上还是从结构骨架的类型上看，都是萜类化合物中最多的一支。
倍半萜化合物多按其结构的碳环数分类，例如无环型、单环型、双环型、三环型和四环型。
亦有按环的大小分类，如五、六、七元环，直到十一元大环都有。
如按倍半萜结构的含氧基分类，则便于认识它们的理化性质和生理活性，例如倍半萜醇、醛、内酯等。
倍半萜化合物在植物中生物合成的前体物质是焦磷酸金合欢酯（FPP），FPP由焦磷酸香叶酯（GPP）或焦磷酸橙花酯（nerol pyrophosphate，NPP）和一分子焦磷酸异戊烯酯（IPP），经酶作用缩合衍生。
3.二萜类二萜类(diterpenoids)是由4个异戊二烯单位构成、含20个碳原子的化合物类群。
是高等植物的普遍成分，它们形成树脂，尤其是针叶树树脂中的主要部分。
在树脂中，它们与苯基丙烷衍生物，如松醇一起存在，而松醇是木质素的基本成分。
多数双萜烯都呈现有两个或三个环的环状结构。
在无环的双萜烯中叶绿醇是最重要的组分，它是非常丰富的叶绿素分子的一部分。
3.三萜类多数三萜类(teiterpenoids)化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物，其结构根据异戊二烯规则可视为六个异戊二烯单位聚合而成，是一类重要的天然产物化学成分。
三萜及其萜类化合物在植物中分布广泛，菌类、单子叶和双子叶植物、动物及其海洋生物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。
三萜主要来源于菊科、豆科、卫矛科、橄榄科、唇形科等植物。
三萜类化合物结构复杂。
这是由其生物合成途径的多样性决定的。
目前已发现的三萜类化合物，多为四环三萜和五环三萜，少数为链状、单环、双环和三环三萜类化合物。
常见的四环三萜类主要有羊毛脂甾烷型、大戟烷型、达玛烷型、葫芦素烷型、原萜烷型、楝烷型和环菠萝蜜烷型；五环三萜包括齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆醇型、木栓烷型、羊齿烷型、异羊齿烷型、何帕烷型和异何帕烷型等。
三、萜类化合物的理化性质1、萜类化合物的物理性质（1）形态单萜和倍半萜类多为具有特殊香气的油状液体，在常温下可以挥发，或为低熔点的固体。
可利用此沸点的规律性，采用分馏的方法将它们分离开来。
二萜和二倍半萜多为结晶性固体。
（2）味萜类化合物多具有苦味，有的味极苦，所以萜类化合物又称苦味素。
但有的萜类化合物具有强的甜味，如具有对映-贝壳杉烷骨架（ent-kaurane）的二萜多糖苷—甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。
（3）旋光性大多数萜类具有不对称碳原子，具有光学活性。
（4）溶解度萜类化合物亲脂性强，易溶于醇及脂溶性有机溶剂，难溶于水。
随着含氧功能团的增加或具有苷的萜类，则水溶性增加。
具有内酯结构的萜类化合物能溶于碱水，酸化后，又自水中析出，此性质用于具内酯结构的萜类的分离与纯化。
萜类化合物对高热、光和酸碱较为敏感, 或氧化, 或重排, 引起结构的改变。
在提取分离或氧化铝柱层析分离时，应慎重考虑。
2、萜类化合物的化学性质1 、加成反应含有双键和醛、酮等羰基的萜类化合物，可与某些试剂发生加成反应，其产物往往是结晶性的。
这不但可供识别萜类化合物分子中不饱和键的存在和不饱和的程度，还可借助加成产物完好的晶型，用于萜类的分离与纯化。
1. 双键加成反应(1) 与卤化氢加成反应：柠檬烯与氯化氢在冰醋酸中进行加成反应，反应完毕加入冰水即析出柠檬烯二氢氯化物的结晶固体。
Cl冰醋酸+2HClCl柠檬烯柠檬烯二氢氯化物(2) 与溴加成反应： 萜类成分的双键在冰醋酸或乙醚与乙醇的混合溶液中与溴发生加成反应，在冰冷却下， 滤取析出的结晶性加成物。
Br Br+Br 2(3) 与亚硝酰氯(Tilden 试剂)反应：先将不饱和的萜类化合物加入亚硝酸异戊酯中，冷却下加入浓盐酸，混合振摇，然后加入少量乙醇或冰醋酸即有结晶加成物析出。
生成的氯化亚硝基衍生物多呈蓝色~绿色，可用于不饱和萜类成分的分离和鉴定。
生成的氯化亚硝基衍生物还可进一步与伯胺或仲胺(常用六氢吡啶)缩合生成亚硝基胺类。
后者具有一定的结晶形状和一定的物理常数，在鉴定萜类成分上颇有价值。
H 3CCH 2CH 2C ONOCH 3+HClH 3CH CH 2CCH 2OHH 3C+Cl NO亚硝酸异戊酯 亚硝酰氯(4) 顺丁烯二酸酐（Diels-Alder ）加成反应： 带有共轭双键的萜类化合物能与顺丁烯二酸酐产生Diels-Alder 加成反应，生成结晶形加成产物，可借以证明共轭双键的存在。
C CCC HCHCC OCC CCH C O C OOO+2. 羰基加成反应(1) 与亚硫酸氢钠加成：含羰基的萜类化合物可与亚硫酸氢钠发生加成反应，生成结晶形加成物，加酸或加碱又可使其分解。
此性质可用于分离。
含双键和羰基的萜类化合物若反应时间过长或温度过高，可使双键发生加成，并形成不可逆的双键加成物。
(2) 与硝基苯肼加成： 含羰基的萜类化合物可与对硝基苯肼或2, 4-二硝基苯肼在磷酸中发生加成反应，生成对硝基苯肼或2, 4-二硝基苯肼的加成物。
(3) 与吉拉德试剂加成： 吉拉德(Girard)试剂是一类带有季铵基团的酰肼，常用的Girard T 和Girard P, 它们的结构式为：N H 3CH 2CCH 3CH 3O CH NNH 2NH 2CO C H NNH 2吉拉德试剂T 吉拉德试剂P将吉拉德试剂的乙醇溶液加入含羰基的萜类化合物中，再加入10% 醋酸促进反应，加热回流。
反应完毕后加水稀释，分取水层，加酸酸化，再用乙醚萃取，蒸去乙醚后复得原羰基化合物。
(二) 氧化反应不同的氧化剂在不同的条件下，可以将萜类成分中各种基团氧化，生成各种不同的氧化产物。
常用的氧化剂有臭氧、铬酐(三氧化铬)、四醋酸铅、高锰酸钾和二氧化硒等, 其中以臭氧的应用最为广泛。
臭氧氧化萜类化合物中的烯烃反应，可用来测定分子中双键的位置。
OO OO O OOO OOCH 3CCH 3OCHOCHO +3O 3+2HCHO月桂烯 丙酮铬酐几乎与所有可氧化的基团作用。
用强碱型离子交换树脂与三氧化铬制得具有铬酸基的树脂，它与仲醇在适当溶剂中回流，则生成酮，产率高达73-98%，副产物少，产物极易分离、纯化。