药物化学课件-萜类和挥发油PPT课件
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萜类和挥发油
Terpenoids and Volatile oils
第一课件网
（）
2020年10月2日
1
一、概述（萜的含义和分类）
二、萜类的结构类型及重要代表物
三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的提取分离
五、 萜类化合物的检识与结构测定
六、挥发油
第一课件网
（）
2020年10月2日
2
一、萜的含义和分类
2020年10月2日
8
因此，一般认为，凡由甲戊二羟酸衍
生、且分子式符合（C5H8）n 通式的衍生 物均称为萜类化合物。
第一课件网
（）
2020年10月2日
9
目前对萜类的分类仍按分子中异戊二烯单位的多少进行。
分类 半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 多聚萜
碳原子数 5 10 15 20 25 30 40 103-105
17
芍药苷是从芍药根中得到的单萜苦味苷，对小鼠显示有 镇静、镇痛及抗炎等药理作用。近年报道具有防治老年性痴 呆的活性。
2020年10月2日
18
（3）卓酚酮类
卓酚酮类化合物是一类变形的单萜，它们的碳架不符合 异戊二烯定则，该类化合物多具有抗菌活性，但同时多有毒 性。
分子中有七元芳环；
羟基具有酸性，介于酚 与羧酸之间；
酸水解反应 环烯醚萜苷对酸很敏感，酸水解产生的苷元为
半缩醛结构，很不稳定，容易发生聚合反应，产生 颜色的变化或生成沉淀。
中药玄参、地黄等炮制加工后变黑，均由这类 成分引起的反应。
2020年10月2日
23
冰乙酸-铜离子反应
将样品溶于冰乙酸，加入少量的铜离子试液， 加热后即产生蓝色反应。
第一课件网
（）
10
OH
裂环内酯环烯醚萜
21
2. 理化性质
（1）性状 为白色结晶体或无定形粉末，具有吸湿性，味
苦，并均具旋光性。
（2）溶解性 分子量一般较小，且大多连有极性官能团，故
偏于亲水性，能溶于水、甲醇、乙醇、正丁醇，难 溶于氯仿、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。
2020年10月2日
22
（3）化学性质
分子结构中活泼半缩醛羟基的存在。
2020年10月2日
24
3. 结构分类及重要代表物
环烯醚萜苷类
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，且大多为单糖苷，常有 双键存在，一般为△3（4），C5、C6、C7有时连 羟基，C8多连甲基或羟甲基或羟基，C7-8有时具 环氧醚结构。
2020年10月2日
25
COOCH 3
Wallach基于大量此类实验结果，于1887年提 出了经验的异戊二烯法则，认为萜类的碳架是由异 戊二烯单位以头-尾或非头-尾顺序相连而成，都是 异戊二烯的聚合体或其衍生物。
第一课件网
（）
2020年10月2日
5
2020年10月2日
O
土青木香酮
6
现有实验研究证明，甲戊二羟酸（Mevalonic acid, MVA）（而不是异戊二烯）是萜类化合物生源途径中最关键 的前体物。
能与金属离子Fe3+、 Cu2+形成有色络合物。
2020年10月2日
19
（二） 环烯醚萜类（iridoids）
1. 概述
一类特殊的单萜，多与糖结合形成苷。
在中草药中分布较广，在玄参科、茜草科、唇形 科及龙胆科中较为常见，有多种生理活性（利胆、 健胃、降糖、抗菌消炎等），目前发现的已达 900余种。
生源的异戊二烯法则（ biogenetic isoprene rule） 萜类化合物的形成起源于葡萄糖；葡萄糖在酶的作
用下产生乙酰辅酶A，经过代谢生成 MVA，它进一步反应 形成焦磷酸异戊烯酯(IPP)，可互变异构化为焦磷酸γ， γ-二甲基烯丙酯(DMAPP)。
2020年10月2日
7
甲 戊 二 羟 酸 途 径
2020年10月2日
20
环烯醚萜依据结构中含有的环戊烷结构单元是
否开裂，可分为环烯醚萜和裂环环烯醚萜两种基
本碳架。
COOH
11
6
7 8
5 4
3
9 1 O2
10
OH
2020年10月2日
氧化
O OH
开环
7
11
6
5 9O
8
10
OH
ห้องสมุดไป่ตู้裂环环烯醚萜
脱羧
氧化 环合
O
OH 4-去甲环烯醚萜
7
O 11
6
54
9O 8
通式(C5H8)n n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=8 n>8
存在 植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质 海绵、细菌 皂苷、树脂 胡萝卜素（色素） 橡胶
2020年10月2日
10
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，如:链状二萜、单环二萜、双环二萜、三环二萜、 四环二萜。
H
H
O
H HOCH 2 OH O
它们的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。
2020年10月2日
13
单萜类化合物可分为链状和环状（如单环、 双环、三环等）两大类。
构成的碳环多为六元环，也有五元环、四 元环和七元环。
第一课件网
（）
2020年10月2日
14
（1）链状单萜
CH2OH
CH2OH
CH2OH
香叶醇 Geraniol CHO
橙花醇 Nerol ?
香茅醇 Citronellol
CHO
CHO
香叶醛 Geranial
橙花醛 Neral ?
香茅醛 Citronellal
（β- 柠檬醛）
2020年10月2日
15
（2）环状单萜
O
α- 紫罗兰酮
2020年10月2日
16
（2）环状单萜
2020年10月2日
萜类多数是含氧衍生物，所以萜类化合物又可分为醇、 醛、酮、羧酸及酯等。
2020年10月2日
11
一、萜的含义和分类 二、萜类的结构类型及代表性化合物 三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的提取分离 五、 萜类化合物的检识与结构测定 六、挥发油
2020年10月2日
12
（一）单萜
单萜类的异戊二烯单位n=2、含10个碳原子。广泛 分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中， 是植物挥发油低沸程部分的主要组成成分（单萜： 140~180℃，单萜含氧衍生物 200~230℃），在昆虫激 素及海洋生物中也有存在。
萜类化合物（Terpenoids）是一类骨架多 样、数量庞大、生物活性广泛的一类重要天然 药物化学成分。
从化学结构看，它是异戊二烯的聚合体及 其衍生物，其骨架一般以五个碳为基本单位。
2020年10月2日
3
2020年10月2日
COOH HO
五环三萜皂苷
4
经验的异戊二烯法则（empirical isoprene rule）
Terpenoids and Volatile oils
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（）
2020年10月2日
1
一、概述（萜的含义和分类）
二、萜类的结构类型及重要代表物
三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的提取分离
五、 萜类化合物的检识与结构测定
六、挥发油
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（）
2020年10月2日
2
一、萜的含义和分类
2020年10月2日
8
因此，一般认为，凡由甲戊二羟酸衍
生、且分子式符合（C5H8）n 通式的衍生 物均称为萜类化合物。
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（）
2020年10月2日
9
目前对萜类的分类仍按分子中异戊二烯单位的多少进行。
分类 半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 多聚萜
碳原子数 5 10 15 20 25 30 40 103-105
17
芍药苷是从芍药根中得到的单萜苦味苷，对小鼠显示有 镇静、镇痛及抗炎等药理作用。近年报道具有防治老年性痴 呆的活性。
2020年10月2日
18
（3）卓酚酮类
卓酚酮类化合物是一类变形的单萜，它们的碳架不符合 异戊二烯定则，该类化合物多具有抗菌活性，但同时多有毒 性。
分子中有七元芳环；
羟基具有酸性，介于酚 与羧酸之间；
酸水解反应 环烯醚萜苷对酸很敏感，酸水解产生的苷元为
半缩醛结构，很不稳定，容易发生聚合反应，产生 颜色的变化或生成沉淀。
中药玄参、地黄等炮制加工后变黑，均由这类 成分引起的反应。
2020年10月2日
23
冰乙酸-铜离子反应
将样品溶于冰乙酸，加入少量的铜离子试液， 加热后即产生蓝色反应。
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（）
10
OH
裂环内酯环烯醚萜
21
2. 理化性质
（1）性状 为白色结晶体或无定形粉末，具有吸湿性，味
苦，并均具旋光性。
（2）溶解性 分子量一般较小，且大多连有极性官能团，故
偏于亲水性，能溶于水、甲醇、乙醇、正丁醇，难 溶于氯仿、乙醚、苯等亲脂性有机溶剂。
2020年10月2日
22
（3）化学性质
分子结构中活泼半缩醛羟基的存在。
2020年10月2日
24
3. 结构分类及重要代表物
环烯醚萜苷类
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，且大多为单糖苷，常有 双键存在，一般为△3（4），C5、C6、C7有时连 羟基，C8多连甲基或羟甲基或羟基，C7-8有时具 环氧醚结构。
2020年10月2日
25
COOCH 3
Wallach基于大量此类实验结果，于1887年提 出了经验的异戊二烯法则，认为萜类的碳架是由异 戊二烯单位以头-尾或非头-尾顺序相连而成，都是 异戊二烯的聚合体或其衍生物。
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（）
2020年10月2日
5
2020年10月2日
O
土青木香酮
6
现有实验研究证明，甲戊二羟酸（Mevalonic acid, MVA）（而不是异戊二烯）是萜类化合物生源途径中最关键 的前体物。
能与金属离子Fe3+、 Cu2+形成有色络合物。
2020年10月2日
19
（二） 环烯醚萜类（iridoids）
1. 概述
一类特殊的单萜，多与糖结合形成苷。
在中草药中分布较广，在玄参科、茜草科、唇形 科及龙胆科中较为常见，有多种生理活性（利胆、 健胃、降糖、抗菌消炎等），目前发现的已达 900余种。
生源的异戊二烯法则（ biogenetic isoprene rule） 萜类化合物的形成起源于葡萄糖；葡萄糖在酶的作
用下产生乙酰辅酶A，经过代谢生成 MVA，它进一步反应 形成焦磷酸异戊烯酯(IPP)，可互变异构化为焦磷酸γ， γ-二甲基烯丙酯(DMAPP)。
2020年10月2日
7
甲 戊 二 羟 酸 途 径
2020年10月2日
20
环烯醚萜依据结构中含有的环戊烷结构单元是
否开裂，可分为环烯醚萜和裂环环烯醚萜两种基
本碳架。
COOH
11
6
7 8
5 4
3
9 1 O2
10
OH
2020年10月2日
氧化
O OH
开环
7
11
6
5 9O
8
10
OH
ห้องสมุดไป่ตู้裂环环烯醚萜
脱羧
氧化 环合
O
OH 4-去甲环烯醚萜
7
O 11
6
54
9O 8
通式(C5H8)n n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=8 n>8
存在 植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质 海绵、细菌 皂苷、树脂 胡萝卜素（色素） 橡胶
2020年10月2日
10
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，如:链状二萜、单环二萜、双环二萜、三环二萜、 四环二萜。
H
H
O
H HOCH 2 OH O
它们的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。
2020年10月2日
13
单萜类化合物可分为链状和环状（如单环、 双环、三环等）两大类。
构成的碳环多为六元环，也有五元环、四 元环和七元环。
第一课件网
（）
2020年10月2日
14
（1）链状单萜
CH2OH
CH2OH
CH2OH
香叶醇 Geraniol CHO
橙花醇 Nerol ?
香茅醇 Citronellol
CHO
CHO
香叶醛 Geranial
橙花醛 Neral ?
香茅醛 Citronellal
（β- 柠檬醛）
2020年10月2日
15
（2）环状单萜
O
α- 紫罗兰酮
2020年10月2日
16
（2）环状单萜
2020年10月2日
萜类多数是含氧衍生物，所以萜类化合物又可分为醇、 醛、酮、羧酸及酯等。
2020年10月2日
11
一、萜的含义和分类 二、萜类的结构类型及代表性化合物 三、 萜类化合物的理化性质 四、萜类化合物的提取分离 五、 萜类化合物的检识与结构测定 六、挥发油
2020年10月2日
12
（一）单萜
单萜类的异戊二烯单位n=2、含10个碳原子。广泛 分布于高等植物的腺体、油室和树脂道等分泌组织中， 是植物挥发油低沸程部分的主要组成成分（单萜： 140~180℃，单萜含氧衍生物 200~230℃），在昆虫激 素及海洋生物中也有存在。
萜类化合物（Terpenoids）是一类骨架多 样、数量庞大、生物活性广泛的一类重要天然 药物化学成分。
从化学结构看，它是异戊二烯的聚合体及 其衍生物，其骨架一般以五个碳为基本单位。
2020年10月2日
3
2020年10月2日
COOH HO
五环三萜皂苷
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经验的异戊二烯法则（empirical isoprene rule）