第七章萜类
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香茶菜甲素
27
植物醇
CH2OH
CH2OH
维生素A(单环二萜)
28
O
HO
O
OH
O
H O
O
O
O
HO
H
O
O
OH
H
CH2OH
穿心莲内酯(半日花烷型) (抗菌、抗炎)
银杏内酯A (治疗心血管病)
29
OAc O OH
O
O
N
O
H OH
HO
O
紫杉醇 ----- 抗癌:不显碱性, 对酸稳定,对碱不稳定。
O OAc O
臭氧、铬酐(三氧化铬)、四醋酸铅、高锰酸钾、 二氧化硒等。例:
49
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
丙酮
CHO
甲醛
α -羰基异戊醛
50
铬酐的氧化反应——薄荷醇氧化成薄荷酮
CrO3 OH
仲醇 薄荷醇
H+
KMnO4
O
+
COOH
O
COOH
薄荷酮
丙酮 β -甲基已二酸
O O glc
21
倍半萜
倍半萜---以三分子异戊二烯为单位的聚合 体。
是植物挥发油高沸程(250~280℃)的主要组分。 倍半萜的骨架类型、数量是萜类化合物中最多的一类。
22
按碳环数 目分为
链状倍半萜 : 金合欢烷 (金合欢醇)
单环倍半萜 :青蒿素 (倍半萜内酯)抗疟疾
双环倍半萜 : 马桑毒素 治疗精神分裂症
• 因此,近年来对二萜类化合的研究进展很快,截至 1991年发现的萜类化合物约2400种,到1997年达8338种。
26
按碳环 数目分为
链状二萜 :植物醇 单环二萜 :维生素A 双环二萜: 穿心莲内酯、银杏
内酯A、B、 C、M、J 三环二萜 :雷公藤甲素、芫花酯
甲、紫杉醇、瑞香毒素 四环二萜: 甜菊苷、冬凌草素、
4
一、萜的含义:
萜类化合物是指异戊二烯聚合物及其含氧衍生 物的总称,基本碳架多具有2个或2个以上异戊二 烯单位结构的一类化合物。
5
O
OH
HO
OH
甲戊二羟酸
异戊二烯
6
特点: 1.化学结构大多具有异戊二烯结构片断,其骨架以5个碳 为基本单位。 2.绝大多数萜类化合物为含氧衍生物。 3.有的萜类化合物以苷的形式存在,如环烯醚萜苷类成 分;有的萜类化合物分子中含有氮原子,称为萜类生物 碱,如乌头碱。
36
二、理化性质 (一)性状 2.味:多具苦味
(萜类又称苦味素)
37
二、理化性质
(二)溶解性
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。
38
(三)化学性质
1.加成反应 2.氧化反应 3.脱氢反应
含羰基的萜类可与亚硫酸氢钠发生加成反应, 生成结晶加成物,复加酸或加碱使其分解,生成 原来的反应产物。 如:从香茅油中分取柠檬醛
44
CHO
柠檬醛
NaHSO3 H+或 OH-
OH
C H
SO3Na
+
结晶加成物
* 反应时间过长或温度过高,使双键发生加成, 并形成不可逆的双键加成物。
45
②与硝基苯肼加成
OH O
艾里木酚酮
土青木香酮
扁柏酚 9
二、萜类的生源学说
(二)生源的异戊二烯法则: 德国学者Ruzicka于1938年提出了生源异戊二烯法则: 萜类化合物是由甲戊二羟酸(MVA)衍生途径衍生而来。
酶
甲戊二羟酸 脱水 焦磷酸异戊烯酯(IPP)
酶
衍生 萜类化合物
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。
发油的的组成成分。
14
单萜按碳 环数分为
链状单萜:月桂烯、香叶醇、柠檬醛 单环单萜:薄荷醇、桉油精、斑蟊素、驱蛔素 双环单萜 :龙脑、樟脑、芍药苷(单萜苷) 环烯醚萜:(特殊单萜衍物)
15
CH2OH H
CHO H
O
香叶醇
柠檬醛
青蒿酮
16
O
OH
O
桉油精
薄荷醇
胡椒酮(辣薄荷酮)
17
O
O
O
O
斑蟊素
7
二、萜类的生源学说 萜类化合物的生源主要有如下两种观点: 1.经验的异戊二烯法则 2.生源的异戊二烯法则 (一)经验的异戊二烯法则: 1887年Wallach提出:自然界存在的萜类化合物是由异戊二烯 衍生而成的首尾相连的聚合体及其衍生物。并以是否符合异戊 二烯法则作为判断是否为萜类化合物的一个重要原则。
8
二、萜类的生源学说 (一)经验的异戊二烯法则: 局限性:
1.天然界中不存在游离的异戊二烯。
2.某些萜类化合物的碳架不符合异戊二烯基本单元,如:苍耳醇 (xanthanol)、扁柏酚(hinokitiol)、土青木香酮 (aristolone)、 艾里木芬酮 (eremophilone),等等。
O O
11
分类
半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜
多聚萜
萜类化合物的分类及分布
碳原子数
5 10 15 20 25 30 40 103-105
通式(C5H8)n n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=8
(C5H8)n
存在
植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质 海绵、细菌
皂苷、树脂
色素
1.薁类化合物的沸点较高,一般 在250°C~300 °C, 在挥发油 分馏时,高沸点馏分可见到 美丽的蓝色、紫色或绿色的 现象时,表示可能有薁类化 合物的存在。
1
紫杉醇(taxol)
CH3COO
10
H
HH 1
C C CO
O
OH
OH
NHCO
O OH
9
7
H
3
2
4
O
H
OCOCH3
OCO
实验证明,紫杉醇具有独特的抗肿瘤机制和显著的抑制
肿瘤作用,被认为当今最有开发前途的抗癌药物。1992年底 美国FDA批准上市,临床用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗 效较好,现已作为一线抗癌药。
亚硝基胺类
N
(六氢吡啶)
NO
固体结晶
42
④DA反应(Diels-Alder)
有共轭双键的萜类成分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。
O
O
Diels-Alder
+
O
O
加成
共轭双键的萜
O
顺丁烯二酸酐
O
结晶形加成物 (可证明共轭双键的存在)
43
(2)羰基——加成反应 (与亚硫酸氢钠、硝基苯肼、吉拉德试剂加成) ①与亚硫酸氢钠加成
30
O
O
OH O O H O
雷公藤甲素(三环二萜)------ 抗癌、抗炎、免疫抑制剂 甜菊苷 (四环二萜) ------- 甜味剂 乌头碱 (五环二萜)------- 镇痛局麻、降温、消肿
作用
31
不含环:链状萜
含环
含一个环:单环萜 含二个环:双环萜 含三个环:三环萜 含四个环:四环萜
32
单萜
橡胶
12
萜类化合物的生物活性
• 萜类化合物种类繁多,结构复杂,性质各异,因而其生理 活性也是多种多样的
• 萜类化合物对循环系统、消化系统、呼吸系统、神经系统 等都有比较明显的作用;
• 还具有抗肿瘤、抗病原微生物、抗生育、杀虫以及作为甜 味剂的作用。
13
单萜
• 单萜---以两分子异戊二烯为单位的聚体。多是植物挥
+Biblioteka Baidu
N
NH NH2
O
吉拉德试剂 T
+
N
NH NH2
O
吉拉德试剂 P
47
③与吉拉德试剂加成
R
10%醋酸 R
O + 吉拉德试剂
N NH
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
+
-
NX
加水
48
(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:
红豆杉是世界珍稀濒危植物,我 国将其列为一级保护植物。红豆杉果 实成熟时红果满枝,艳丽多姿,因酷 似南方的“相思豆”而得名。
1971年,美国率先从红豆杉内含物质中检测出紫杉醇 (taxol) ,紫杉醇又称红豆杉醇,为90年代国际上抗肿瘤药 三大成就之一(紫杉醇、喜树碱衍生物及维甲类化合物抗 肿瘤治疗作用的证实被誉为90年代抗癌药物研究的重大发 现 )。国际市场上1公斤紫杉醇的最低价格是26.5万美元 。
难溶于氯仿、乙醚和苯等亲脂性有机溶剂。 3.环烯醚萜苷易被水解,生成的苷元为半缩醛结构,其化学
性质活泼,容易进一步聚合, 难以得到结晶苷元。 4.苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。游离的
苷元遇氨基酸并加热,即产生深红色至蓝色,最后生成蓝 色沉淀。因此,与皮肤接触,也能使皮肤染成蓝色。
56
(五)薁类化合物
10
几种不符合异戊二烯法则的情况
• 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,但其量极微,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。
23
OH
金合欢醇
OO O
O O
青蒿素
24
二萜
• 二萜---以四分子异戊二烯为单位的聚合体。
• 在自然界分布较广,在植物界普遍存在植物醇为植物叶绿 素的组成部分,植物乳汁、树脂多以二萜类化合物为主要 组分,此外在菌类、海洋生物中也发现不少二萜类化合物。
25
• 由于二萜含氧衍生物具有很好的生物活性,如紫杉醇、 雷公藤内酯、穿心莲内酯、芫花酯甲,银杏内酯等。
2
RO H
HO OH
O OH
H
O
H OCOCH3
OCO
巴卡亭 Ⅲ 去乙酰基巴卡亭 Ⅲ
R = Ac R=H
由于紫杉醇含量仅为2/100,0000,为了解决紫 杉醇来源问题,我国和欧美学者采用合成研究,其 中以紫杉醇前体物巴卡亭 Ⅲ、去乙酰基巴卡亭 Ⅲ 为母核进行半合成制备途径。
3
第七章
萜类和挥发油
51
再如:二氧化硒——具有特殊的氧化性能,专一 氧化位置见以下反应。
O R
CH3
SeO2
羰基的α -甲基或亚甲基
O R
CHO
SeO2
OH
碳碳双键旁的α -亚甲基
O
52
3.脱氢反应 脱氢反应通常在惰性气体的保护下,用铂
黑或钯做催化剂,将萜类成分与硫或硒共热 (200~300℃)而实现脱氢。
S -H OH
O O
驱蛔素
18
OH
O
龙脑
樟脑
19
glc O
O
CO
O
OH
O 芍药苷(蒎烷型)
单萜衍生物 ---- 环烯醚萜 栀子苷、桃叶珊瑚苷(车前草中清热利
湿)、梓醇苷(地黄降血糖成分)
20
COOH
11
65 7
89
4 3
O2
1
10 OH
O
O
OH
OH
4- 去 甲 基 环 烯
醚萜
O
O
OH
O glc
环烯醚萜类化合物的形成过程
含羰基的萜类可与对硝基苯肼或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。
+ O
H2NNH
NO2
NO2
2,4-二硝基苯肼
磷酸
N NH
NO2
NO2
2,4-二硝基苯肼的加成物
46
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,常用的有Girard T和Girard P,结构如下:
链状单萜:月桂烯、香叶醇、 柠檬醛 单环单萜:薄荷醇、桉油精、 斑蟊素 双环单萜 :龙脑、樟脑、芍药苷(单萜苷) 环烯醚萜:(特殊单萜衍物)
33
链状倍半萜 金合欢烷(金合欢醇)
单环倍半萜 青蒿素(倍半萜内酯)
倍半萜
抗疟疾
双环倍半萜 马桑毒素,治疗精神分裂
34
二萜
无环二萜 :植物醇 单环二萜 :维生素A 双环二萜: 穿心莲内酯、银杏内酯A、
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: —— 识别双键的存在及不饱和度 —— 分离纯化
39
①与卤化氢反应
萜类化合物中的双键能与氢卤酸类,生成结 晶性加成产物。 例如:柠檬烯与氯化氢加成反应。
Cl
冰醋酸
+ 2HCl
Cl
柠檬烯
柠檬烯二氢氯化物 (固体结晶)
β -桉醇 β -eudesmol
53
Se O
薄荷酮 menthone
+
OH
S 或 Se
COOH
松香酸 abietic acid
1-甲基-7-异丙基菲 54
脱氢反应
脂肪族
芳香族
(一般可脱去角甲基、含氧基团)
55
(四) 环烯醚萜化合物
1.大多数环烯醚萜化合物味苦,为白色结晶体或粉末 。 2.环烯醚萜苷类易溶于水和甲醇, 可溶于乙醇、丙酮和正丁醇,
B、 C、M、J 三环二萜 :雷公藤甲素、芫花酯甲、
紫杉醇、瑞香毒素 四环二萜: 甜菊苷、冬凌草素、 香茶
菜甲素
35
二、理化性质 (一)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。
40
②与溴反应
萜类的双键在冰醋酸或乙醚与乙醇的混合溶液 中,在冰冷却下,滤取析出的结晶性加成物。
+ Br2
Br
Br
加成物
41
③与亚硝酰氯反应
大多不饱和的萜类成分可与亚硝酰氯(Tilden 试剂)发生加成反应,生成亚硝基氯化物。
Cl N O
(亚硝酰氯)
NO
不饱和萜类
氯化亚硝基衍生物
缩合 (蓝-绿色)
27
植物醇
CH2OH
CH2OH
维生素A(单环二萜)
28
O
HO
O
OH
O
H O
O
O
O
HO
H
O
O
OH
H
CH2OH
穿心莲内酯(半日花烷型) (抗菌、抗炎)
银杏内酯A (治疗心血管病)
29
OAc O OH
O
O
N
O
H OH
HO
O
紫杉醇 ----- 抗癌:不显碱性, 对酸稳定,对碱不稳定。
O OAc O
臭氧、铬酐(三氧化铬)、四醋酸铅、高锰酸钾、 二氧化硒等。例:
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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
丙酮
CHO
甲醛
α -羰基异戊醛
50
铬酐的氧化反应——薄荷醇氧化成薄荷酮
CrO3 OH
仲醇 薄荷醇
H+
KMnO4
O
+
COOH
O
COOH
薄荷酮
丙酮 β -甲基已二酸
O O glc
21
倍半萜
倍半萜---以三分子异戊二烯为单位的聚合 体。
是植物挥发油高沸程(250~280℃)的主要组分。 倍半萜的骨架类型、数量是萜类化合物中最多的一类。
22
按碳环数 目分为
链状倍半萜 : 金合欢烷 (金合欢醇)
单环倍半萜 :青蒿素 (倍半萜内酯)抗疟疾
双环倍半萜 : 马桑毒素 治疗精神分裂症
• 因此,近年来对二萜类化合的研究进展很快,截至 1991年发现的萜类化合物约2400种,到1997年达8338种。
26
按碳环 数目分为
链状二萜 :植物醇 单环二萜 :维生素A 双环二萜: 穿心莲内酯、银杏
内酯A、B、 C、M、J 三环二萜 :雷公藤甲素、芫花酯
甲、紫杉醇、瑞香毒素 四环二萜: 甜菊苷、冬凌草素、
4
一、萜的含义:
萜类化合物是指异戊二烯聚合物及其含氧衍生 物的总称,基本碳架多具有2个或2个以上异戊二 烯单位结构的一类化合物。
5
O
OH
HO
OH
甲戊二羟酸
异戊二烯
6
特点: 1.化学结构大多具有异戊二烯结构片断,其骨架以5个碳 为基本单位。 2.绝大多数萜类化合物为含氧衍生物。 3.有的萜类化合物以苷的形式存在,如环烯醚萜苷类成 分;有的萜类化合物分子中含有氮原子,称为萜类生物 碱,如乌头碱。
36
二、理化性质 (一)性状 2.味:多具苦味
(萜类又称苦味素)
37
二、理化性质
(二)溶解性
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。
38
(三)化学性质
1.加成反应 2.氧化反应 3.脱氢反应
含羰基的萜类可与亚硫酸氢钠发生加成反应, 生成结晶加成物,复加酸或加碱使其分解,生成 原来的反应产物。 如:从香茅油中分取柠檬醛
44
CHO
柠檬醛
NaHSO3 H+或 OH-
OH
C H
SO3Na
+
结晶加成物
* 反应时间过长或温度过高,使双键发生加成, 并形成不可逆的双键加成物。
45
②与硝基苯肼加成
OH O
艾里木酚酮
土青木香酮
扁柏酚 9
二、萜类的生源学说
(二)生源的异戊二烯法则: 德国学者Ruzicka于1938年提出了生源异戊二烯法则: 萜类化合物是由甲戊二羟酸(MVA)衍生途径衍生而来。
酶
甲戊二羟酸 脱水 焦磷酸异戊烯酯(IPP)
酶
衍生 萜类化合物
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。
发油的的组成成分。
14
单萜按碳 环数分为
链状单萜:月桂烯、香叶醇、柠檬醛 单环单萜:薄荷醇、桉油精、斑蟊素、驱蛔素 双环单萜 :龙脑、樟脑、芍药苷(单萜苷) 环烯醚萜:(特殊单萜衍物)
15
CH2OH H
CHO H
O
香叶醇
柠檬醛
青蒿酮
16
O
OH
O
桉油精
薄荷醇
胡椒酮(辣薄荷酮)
17
O
O
O
O
斑蟊素
7
二、萜类的生源学说 萜类化合物的生源主要有如下两种观点: 1.经验的异戊二烯法则 2.生源的异戊二烯法则 (一)经验的异戊二烯法则: 1887年Wallach提出:自然界存在的萜类化合物是由异戊二烯 衍生而成的首尾相连的聚合体及其衍生物。并以是否符合异戊 二烯法则作为判断是否为萜类化合物的一个重要原则。
8
二、萜类的生源学说 (一)经验的异戊二烯法则: 局限性:
1.天然界中不存在游离的异戊二烯。
2.某些萜类化合物的碳架不符合异戊二烯基本单元,如:苍耳醇 (xanthanol)、扁柏酚(hinokitiol)、土青木香酮 (aristolone)、 艾里木芬酮 (eremophilone),等等。
O O
11
分类
半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜
多聚萜
萜类化合物的分类及分布
碳原子数
5 10 15 20 25 30 40 103-105
通式(C5H8)n n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=8
(C5H8)n
存在
植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质 海绵、细菌
皂苷、树脂
色素
1.薁类化合物的沸点较高,一般 在250°C~300 °C, 在挥发油 分馏时,高沸点馏分可见到 美丽的蓝色、紫色或绿色的 现象时,表示可能有薁类化 合物的存在。
1
紫杉醇(taxol)
CH3COO
10
H
HH 1
C C CO
O
OH
OH
NHCO
O OH
9
7
H
3
2
4
O
H
OCOCH3
OCO
实验证明,紫杉醇具有独特的抗肿瘤机制和显著的抑制
肿瘤作用,被认为当今最有开发前途的抗癌药物。1992年底 美国FDA批准上市,临床用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗 效较好,现已作为一线抗癌药。
亚硝基胺类
N
(六氢吡啶)
NO
固体结晶
42
④DA反应(Diels-Alder)
有共轭双键的萜类成分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。
O
O
Diels-Alder
+
O
O
加成
共轭双键的萜
O
顺丁烯二酸酐
O
结晶形加成物 (可证明共轭双键的存在)
43
(2)羰基——加成反应 (与亚硫酸氢钠、硝基苯肼、吉拉德试剂加成) ①与亚硫酸氢钠加成
30
O
O
OH O O H O
雷公藤甲素(三环二萜)------ 抗癌、抗炎、免疫抑制剂 甜菊苷 (四环二萜) ------- 甜味剂 乌头碱 (五环二萜)------- 镇痛局麻、降温、消肿
作用
31
不含环:链状萜
含环
含一个环:单环萜 含二个环:双环萜 含三个环:三环萜 含四个环:四环萜
32
单萜
橡胶
12
萜类化合物的生物活性
• 萜类化合物种类繁多,结构复杂,性质各异,因而其生理 活性也是多种多样的
• 萜类化合物对循环系统、消化系统、呼吸系统、神经系统 等都有比较明显的作用;
• 还具有抗肿瘤、抗病原微生物、抗生育、杀虫以及作为甜 味剂的作用。
13
单萜
• 单萜---以两分子异戊二烯为单位的聚体。多是植物挥
+Biblioteka Baidu
N
NH NH2
O
吉拉德试剂 T
+
N
NH NH2
O
吉拉德试剂 P
47
③与吉拉德试剂加成
R
10%醋酸 R
O + 吉拉德试剂
N NH
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
+
-
NX
加水
48
(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:
红豆杉是世界珍稀濒危植物,我 国将其列为一级保护植物。红豆杉果 实成熟时红果满枝,艳丽多姿,因酷 似南方的“相思豆”而得名。
1971年,美国率先从红豆杉内含物质中检测出紫杉醇 (taxol) ,紫杉醇又称红豆杉醇,为90年代国际上抗肿瘤药 三大成就之一(紫杉醇、喜树碱衍生物及维甲类化合物抗 肿瘤治疗作用的证实被誉为90年代抗癌药物研究的重大发 现 )。国际市场上1公斤紫杉醇的最低价格是26.5万美元 。
难溶于氯仿、乙醚和苯等亲脂性有机溶剂。 3.环烯醚萜苷易被水解,生成的苷元为半缩醛结构,其化学
性质活泼,容易进一步聚合, 难以得到结晶苷元。 4.苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸等都能变色。游离的
苷元遇氨基酸并加热,即产生深红色至蓝色,最后生成蓝 色沉淀。因此,与皮肤接触,也能使皮肤染成蓝色。
56
(五)薁类化合物
10
几种不符合异戊二烯法则的情况
• 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,但其量极微,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。
23
OH
金合欢醇
OO O
O O
青蒿素
24
二萜
• 二萜---以四分子异戊二烯为单位的聚合体。
• 在自然界分布较广,在植物界普遍存在植物醇为植物叶绿 素的组成部分,植物乳汁、树脂多以二萜类化合物为主要 组分,此外在菌类、海洋生物中也发现不少二萜类化合物。
25
• 由于二萜含氧衍生物具有很好的生物活性,如紫杉醇、 雷公藤内酯、穿心莲内酯、芫花酯甲,银杏内酯等。
2
RO H
HO OH
O OH
H
O
H OCOCH3
OCO
巴卡亭 Ⅲ 去乙酰基巴卡亭 Ⅲ
R = Ac R=H
由于紫杉醇含量仅为2/100,0000,为了解决紫 杉醇来源问题,我国和欧美学者采用合成研究,其 中以紫杉醇前体物巴卡亭 Ⅲ、去乙酰基巴卡亭 Ⅲ 为母核进行半合成制备途径。
3
第七章
萜类和挥发油
51
再如:二氧化硒——具有特殊的氧化性能,专一 氧化位置见以下反应。
O R
CH3
SeO2
羰基的α -甲基或亚甲基
O R
CHO
SeO2
OH
碳碳双键旁的α -亚甲基
O
52
3.脱氢反应 脱氢反应通常在惰性气体的保护下,用铂
黑或钯做催化剂,将萜类成分与硫或硒共热 (200~300℃)而实现脱氢。
S -H OH
O O
驱蛔素
18
OH
O
龙脑
樟脑
19
glc O
O
CO
O
OH
O 芍药苷(蒎烷型)
单萜衍生物 ---- 环烯醚萜 栀子苷、桃叶珊瑚苷(车前草中清热利
湿)、梓醇苷(地黄降血糖成分)
20
COOH
11
65 7
89
4 3
O2
1
10 OH
O
O
OH
OH
4- 去 甲 基 环 烯
醚萜
O
O
OH
O glc
环烯醚萜类化合物的形成过程
含羰基的萜类可与对硝基苯肼或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。
+ O
H2NNH
NO2
NO2
2,4-二硝基苯肼
磷酸
N NH
NO2
NO2
2,4-二硝基苯肼的加成物
46
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,常用的有Girard T和Girard P,结构如下:
链状单萜:月桂烯、香叶醇、 柠檬醛 单环单萜:薄荷醇、桉油精、 斑蟊素 双环单萜 :龙脑、樟脑、芍药苷(单萜苷) 环烯醚萜:(特殊单萜衍物)
33
链状倍半萜 金合欢烷(金合欢醇)
单环倍半萜 青蒿素(倍半萜内酯)
倍半萜
抗疟疾
双环倍半萜 马桑毒素,治疗精神分裂
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二萜
无环二萜 :植物醇 单环二萜 :维生素A 双环二萜: 穿心莲内酯、银杏内酯A、
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: —— 识别双键的存在及不饱和度 —— 分离纯化
39
①与卤化氢反应
萜类化合物中的双键能与氢卤酸类,生成结 晶性加成产物。 例如:柠檬烯与氯化氢加成反应。
Cl
冰醋酸
+ 2HCl
Cl
柠檬烯
柠檬烯二氢氯化物 (固体结晶)
β -桉醇 β -eudesmol
53
Se O
薄荷酮 menthone
+
OH
S 或 Se
COOH
松香酸 abietic acid
1-甲基-7-异丙基菲 54
脱氢反应
脂肪族
芳香族
(一般可脱去角甲基、含氧基团)
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(四) 环烯醚萜化合物
1.大多数环烯醚萜化合物味苦,为白色结晶体或粉末 。 2.环烯醚萜苷类易溶于水和甲醇, 可溶于乙醇、丙酮和正丁醇,
B、 C、M、J 三环二萜 :雷公藤甲素、芫花酯甲、
紫杉醇、瑞香毒素 四环二萜: 甜菊苷、冬凌草素、 香茶
菜甲素
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二、理化性质 (一)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。
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②与溴反应
萜类的双键在冰醋酸或乙醚与乙醇的混合溶液 中,在冰冷却下,滤取析出的结晶性加成物。
+ Br2
Br
Br
加成物
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③与亚硝酰氯反应
大多不饱和的萜类成分可与亚硝酰氯(Tilden 试剂)发生加成反应,生成亚硝基氯化物。
Cl N O
(亚硝酰氯)
NO
不饱和萜类
氯化亚硝基衍生物
缩合 (蓝-绿色)