(完整版)第十七章萜类和甾体化合物
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R2C=O + BH + CrO3H
17
D
16 24 25 26
2 3
A
9
10 B
8 14
5
7
4
6
15
18, 19-甲 基称角甲 基
（二）命名： 1．母核的命名
甾烷
雄甾烷
胆烷
雌甾? 孕甾烷 胆 甾烷
2．取代基 取代基在环平面的上方，β-构型，用实线表示 取代基在环平面的下方，α-构型，用虚线表示 取代基位置没有确定，ε-构型，用波纹线表示 命名时，确立母核，然后标明功能基的名称、数量 、位置及构型。
第十六章 萜类和甾体化合物
一、萜类化合物 各种异戊二烯的聚合体，以及它们的氢化物、 含氧化合物称萜类化合物
CH3 CH2=C CH=CH2
艹宁烯
异戊二烯单位数 分子的C数
单萜类
2
10
分
倍半萜类 3
15
类
二萜类
4
20
三萜类 6
30
四萜类
8
40
单萜类： 分为链状单萜、单环单萜、双环单萜 1．链状单萜：
7
13 17
16
H 14 15
H
别系
正系：AB顺（ea稠合） BC反（ee稠合） 别系：AB反（ee稠合） BC反（ee稠合）
（四）构象分析
甾族化合物中的一些基团受构象的影响，在性质上表现 出较大的差异。
R
HO
H2 / Pt H
HO C6H5CO3H HO
O
由于角甲基及C17侧链均为β-型，因而烯键进行加氢或过酸 氧化时，所引入基团均处于α型。
与OH有关的反应 （1）酯化和酯的水解反应：e-OH比a-OH容易
有机化学-第17章 萜类和甾族化合物-文档资料
类固醇激素、维生素D及胆甾酸的前体；
正常人血液中每100mL含总胆固醇（包括游离 胆固醇和胆固醇酯）110~220mg； 摄入量过多或代谢发生障碍，胆固醇就会从血 清中沉淀出来，引起结石，发生动脉硬化，高血压 或心脏病等； 有学者认为，体内长期胆固醇偏低会诱发癌症。
17-10
② 7-脱氢胆固醇和麦角固醇 7-脱氢胆固醇是动物甾醇，经紫外线照射，形 成维生素D3。
β-胡萝卜素
γ-胡萝卜素
17-4
动物体内：
15 15'
氧化
H O
视黄醛
还原 维生素A
OH
维生素 A 是人和其它哺乳动物正常生长和发育所
必需的维生素之一，缺乏维生素 A 会导致暗视觉的丧 失，引起夜盲症。
17-5
二．甾族化合物
1. 甾族化合物的基本结构
甾族化合物的基本结构为环戊烷并氢化菲，四 C10和C13上常有甲基 个环分别用A、B、C、D表示， （角甲基），C17上有一个不同碳数的碳链。
性激素是性腺（睾丸、卵巢、黄体）分泌的甾体激素， 它们对生育功能及第二性征（如声音、体型）有着决定 性的作用。
雄性激素：睾丸酮、雄酮和雄烯二酮等，其中睾丸酮 的活性最高。 雌性激素：由成熟的卵泡产生的雌激素如雌二醇和由 卵泡排卵后形成的黄体所产生的孕激素如黄体酮等。
17-15
O H H HO H H O H H H
① A/B反( ee稠合)
——5α-系甾族化合物
CH3
13 17
R
H
H
7
H
17-7
R H H H H
② A/B顺(ea稠合)
——5β-系甾族化合物
萜类和甾体化合物
胆汁酸还具有降低胆固醇 、抑制细菌和抗炎等作用 。
ABCD
初级游离胆汁酸包括胆酸 和鹅脱氧胆酸，次级游离 胆汁酸包括石胆酸和熊脱 氧胆酸。
人体肝脏是合成胆汁酸的 主要器官，胆汁酸随胆汁 排入肠道后大部分被重吸 收。
植物甾醇类化合物
01
植物甾醇是植物细胞膜的重要成分，具有抗氧化、抗炎和抗癌等作用 。
02
常见的植物甾醇包括谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇等。
03
植物甾醇可以降低血液中的低密度脂蛋白和胆固醇水平，对心血管健 康有益。
04
食物中植物甾醇的含量与植物的种类和加工方式有关，坚果、种子、 豆类和植物油等是植物甾醇的主要来源。
昆虫激素类化合物
昆虫激素是由昆虫分泌的调节其生长发育和生殖的化合 物。
昆虫激素的结构和功能与动物激素类似，但作用机制有 所不同。
萜类和甾体化合物
目录
• 萜类化合物概述 • 常见萜类化合物 • 甾体化合物概述 • 常见甾体化合物 • 萜类和甾体化合物的应用
01
CATALOGUE
萜类化合物概述
定义与分类
定义
萜类化合物是由异戊二烯单元构成的 天然有机化合物，通常具有多个碳-碳 双键。
分类
根据结构特征，萜类化合物可以分为 单萜、倍半萜、二萜、三萜和四萜等 。
提高抗逆性
某些萜类化合物可以提高植物的抗逆性，如抗旱、抗寒、抗盐碱等 ，有助于植物在恶劣环境中的生存和生长。
生物农药
杀虫剂
一些萜类化合物具有杀虫活性，可作为生物农药用于防治农业害 虫。
杀菌剂
甾体化合物中的一些抗菌素可用于防治植物病害，如抗菌素头孢 菌素对多种细菌和真菌具有抑制作用。
除草剂
某些萜类化合物可以抑制杂草的生长，起到除草的作用。
(完整版)第十七章萜类和甾体化合物
第十七章 萜类和甾体化合物萜类化合物（Terpenoids ）和甾体化合物（Steroids ）广泛存在于自然界中，有的能直接用来治疗疾病，有的是合成药物的原料，因此它们与药物的关系非常密切。
第一节 萜类化合物萜类化合物多是从植物提取得到的香精油（挥发油）的主要成分。
如：柠檬油、松节油、薄荷油等。
它们多是不溶于水，易挥发，具有香味的油状物质，有一定的生理及药理活性，如祛痰、止咳、驱风、发汗和镇痛等作用。
广泛用于香料和医药等。
一、结构与分类（一）结构及异戊二烯规律萜类化合物是由异戊二烯（Isoprene ）作为基本骨架单元，可以看成是由两个或两个以上异戊二烯单位以头尾相连或互相聚合而成，这种结构特征称为“异戊二烯规律”。
因此，萜类化合物是异戊二烯的低聚合物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。
C CH 2CHCH 3CH 21234头尾头尾头尾头尾头尾头尾异戊二烯 月桂烯 柠檬烯月桂烯是两分子异戊二烯头尾相连；而柠檬烯是两分子异戊二烯之间的1,2和1,4加成。
(一分子异戊二烯用3,4位双键与另一分子异戊二烯进行1,4加成)。
所以，异戊二烯规律在萜类成分的结构测定中具有很大应用价值。
（二）分类萜类化合物根据分子中所含异戊二烯骨架的多少可分为单萜、倍半萜、二萜等。
见表19-1。
表19-1 萜类化合物的分类异戊二烯单元数碳原子数类别2 10 单萜类3 15 倍半萜4 20 二萜类6 30 三萜类8 40 四萜类＞8 ＞40 多萜类二、单萜类化合物单萜类化合物是有两个异戊二烯单元构成。
根据两个异戊二烯单元的连接方式不同，单萜有可以分成为链状单萜、单环单萜和双环单萜。
（一）链状单萜化合物链状单萜类化合物具有如下的碳架结构：这是两个异戊二烯头尾相连而成。
很多链状单萜都是香精的主要成分，例如：月桂油中的月桂烯、玫瑰油中的香叶醇、橙花油中的橙花醇、柠檬油中的柠檬醛（α-柠檬醛和β-柠檬醛）、玫瑰油及香茅油中的香茅醇等。
有机化学：萜类和甾族化合物
醇，俗称薄荷醇或薄荷脑。
CH3
7
CH
CH2 CH2
1
6
2
CH2 CH2 CH
CH
54 3
8
9
10
OH
CH3 CH3
• 3-萜醇分子中有3个不同的手性碳原子，故有4对 对映异构体，分别是〔 〕薄荷醇、〔 〕异薄 荷醇、〔 〕新薄荷醇和〔 〕新异薄荷醇。即 以下的四个非对映异构体和各自的对映异构体。
练习题17.1 香叶烯〔C10H16〕，一个由月
桂的油中别离而得的萜烯，汲取3摩尔氢分
子而成为C10H22，臭氧分解时产生以下化
合物CH3：CCH3 H C H HC CH2CH2C C H
O
O
O
OO
依据异戊二烯规则，香叶烯可能的结构是什 么？
•
类别 单萜类 倍半萜类 二萜类 三萜类 四萜类 多萜类
H+
重排
•
Cl
Cl
• α-蒎烯
〔张力较大〕
小〕 氯化莰
〔张力较
• 从上式可看出，虽然首先生成3o 碳正离子，但 由于分子内四元环的张力较大，因而仍重排成2o 碳正离子，使其转变成具有张力较小的五元环。 因此，减少环的张力是上述重排发生的主要原因。
• 生成的氯化莰经碱处理后，可排除氯化氢，发生 另一次重排，形成莰烯〔以构象式表示反响过 程〕：
• 3．双环单萜 在萜烷结构中，C8假设分别与C1、C2或C3相连时， 则可形成桥环化合物，它们是莰烷、蒎烷或蒈烷；假设C4与C6 连成桥键则形成zaozi007烷，它们的根本碳骨架及编号如下：
C8~C1相连
7
1
6
2
54 3
8
10
第17章 萜类和甾体化合物
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
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。
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。
类和甾类化合物课件
植物醇
OH
植物醇（Phytol），别名3,7,11,15-四甲基-2-十六烯-1-醇， 植醇，叶绿醇。粘性液体，沸点202-205℃/1.26kpa，折光 率 (20℃)1.462-1.466。天然存在于茉莉油中, 也存在于茶 叶中，是叶绿素以及维生素E和K的一组分。具有很弱的 花香和香酯香气，作为定香剂，用于日化香精配方中。从 理伦上讲可从乙炔和丙酮为起始原料，经一系列反应制得。 植物醇可在合成维生《素类和E甾的类中化合间物》体PP中T课获件 得。
松香酸
COOH
松香酸为一种单晶片状结晶（很难结晶）；熔点173～ 174℃，比旋光度【α】-106°（绝对酒精）；不溶于 水，溶于一般有机溶剂和稀氢氧化钠溶液。工业用的 松香酸是黄色玻璃状固体，熔点有时可低至85℃。 松香酸可从脱氢松香酸合成，脱氢松香酸可从2-异丙基 萘合成。松香酸的甘油酯称酯胶，可用于油漆。松香 酸用于发酵工业，并且可用作肥皂和造纸工业的填料。
《类和甾类化合物》PPT课件
山道年
O
O
O
山道年
山道年存在于某些蒿属植物中，为无色晶体，熔 点174-176℃，遇光变黄，可溶于乙醇、氯仿和苯。 有α-、β-两种立体异构体。用作驱蛔虫和驱蛲虫剂。 我国化学家黄鸣龙对山道年的立体构型研究作出 了重要贡献。
《类和甾类化合物》PPT课件
愈创木薁
又称愈创蓝油烃，蓝色油状，见光后变绿色，最后变 成黄色。沸点165～170℃(1.33kPa)。熔点31.5℃。不溶 于水，微溶于乙醇，可溶于氯仿。对热、弱酸、弱碱 稳定。存在于桑种植物无花果(Ficus carica L.)的根和 根皮，芸香科植物九里香[Murraya paniculata(L.)Jack.] 的叶，杜鹃花科植物兴安杜鹃(Rhododendron dauricum L.)的叶等植物中。本品具有消炎及促进组织 肉芽再生作用，能促进烧烫伤创面愈合，并有防热、 防辐射、防皲裂作用。用于烧烫伤、皲裂、冻疮、湿 疹、皮炎的治疗及预防高热辐射。
有机化学14 萜类与甾体化合物-PPT课件
萜类和甾体化合物
萜类和甾体化合物是广泛存在于自然界的两类天然产物。 它们都具有重要的生理作用，因此这两类天然产物与药物的关系 极为密切。 第一节 第二节 萜类化合物 甾体化合物
本章同步测试参考答案
第十四章
第一节
学习要求：
知识目标：
萜类和甾体化合物
萜类化合物
1.了解萜的定义、分类和一般性质 2.了解重要的萜类及甾体化合物
萜类和甾体化合物
课堂练习
命名下列化合物
OH
(1)
α -蒎烯
(2)
4-异丙基-1-环己醇
(3)
莰烷
O
(4)
2-甲基环己酮
第十四章
学习要求：
知识目标：
萜类和甾体化合物
第二节 甾体化合物
1.掌握甾体化合物的基本结构
2.熟悉甾体化合物的命名
4.了解重要的甾体化合物 能力目标： 能运用化学方法鉴别常见的甾体化合物
根据分子中所含异戊二烯的单元数，可将萜类化合物 分为单萜,倍半萜,二萜,三萜,四萜等。 （见表14-1）
三、萜的一般性质
萜类化合物分子中常含有碳-碳双键或羟基、羰基、羧基等 官能团。因此可以发生氧化反应、加成反应，羰基反应，内酯结 构水解开环等。
第十四章
萜类和甾体化合物
第一节 萜类化合物
常见的萜类化合物
第十四章
萜类和甾体化合物
第一节 萜类化合物
一、萜类化合物的结构
萜类化合物具有 (C5H8)n 的通式，这种结构特点称为:
异戊二烯规律
3
CH 3 CH 2 头 异戊二烯 C 5H 8 C CH CH 2 尾
H 2C 头
CH C
CH CH 尾
第十七章 萜类和甾体化合物
第十七章 萜类和甾体化合物萜类化合物（Terpenoids ）和甾体化合物（Steroids ）广泛存在于自然界中，有的能直接用来治疗疾病，有的是合成药物的原料，因此它们与药物的关系非常密切。
第一节 萜类化合物萜类化合物多是从植物提取得到的香精油（挥发油）的主要成分。
如：柠檬油、松节油、薄荷油等。
它们多是不溶于水，易挥发，具有香味的油状物质，有一定的生理及药理活性，如祛痰、止咳、驱风、发汗和镇痛等作用。
广泛用于香料和医药等。
一、结构与分类（一）结构及异戊二烯规律萜类化合物是由异戊二烯（Isoprene ）作为基本骨架单元，可以看成是由两个或两个以上异戊二烯单位以头尾相连或互相聚合而成，这种结构特征称为“异戊二烯规律”。
因此，萜类化合物是异戊二烯的低聚合物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。
C CH 2CHCH 3CH 21234头尾头尾头尾头尾头尾头尾异戊二烯 月桂烯 柠檬烯月桂烯是两分子异戊二烯头尾相连；而柠檬烯是两分子异戊二烯之间的1,2和1,4加成。
(一分子异戊二烯用3,4位双键与另一分子异戊二烯进行1,4加成)。
所以，异戊二烯规律在萜类成分的结构测定中具有很大应用价值。
（二）分类萜类化合物根据分子中所含异戊二烯骨架的多少可分为单萜、倍半萜、二萜等。
见表19-1。
表19-1 萜类化合物的分类异戊二烯单元数碳原子数类别2 10 单萜类3 15 倍半萜4 20 二萜类6 30 三萜类8 40 四萜类＞8 ＞40 多萜类二、单萜类化合物单萜类化合物是有两个异戊二烯单元构成。
根据两个异戊二烯单元的连接方式不同，单萜有可以分成为链状单萜、单环单萜和双环单萜。
（一）链状单萜化合物链状单萜类化合物具有如下的碳架结构：这是两个异戊二烯头尾相连而成。
很多链状单萜都是香精的主要成分，例如：月桂油中的月桂烯、玫瑰油中的香叶醇、橙花油中的橙花醇、柠檬油中的柠檬醛（α-柠檬醛和β-柠檬醛）、玫瑰油及香茅油中的香茅醇等。
萜类和甾族化合物
萜类和甾族化合物第⼆⼗⼀章萜类和甾族化合物⼀、教学⽬的和要求（1）掌握萜类化合物的结构特征及重要萜类化合物（樟脑、冰⽚、薄荷醇、法尼醇）。
（2）掌握甾族化合物的结构特征及重要甾族化合物（胆甾醇、可的松、胆甾酸）。
⼆、教学重点与难点萜类及甾族化合物的结构特征三、教学⽅法和教学学时1、教学⽅法：以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。
教学⼿段以板书和多媒体相结合。
2、教学学时：10学时四、教学内容第⼀节萜类⼀、萜的涵义和异戊⼆烯规律⼆、萜的分类，命名三、单萜四、倍半萜五、双萜六、三萜类七、四萜类第⼆节甾体化合物⼀、甾的基本结构和命名⼆、甾体化合物的⽴体结构:甾体化合物碳架的构型,甾体化合物碳架的构象三、甾醇类四、胆酸五、甾型激素五、课后作业、思考题习题：2、6。
萜类和甾族化合物是⼴泛存在于植物、昆⾍及微⽣物等⽣物体中的⼀⼤类有机化合物。
在⽣物体内有着重要的⽣理作⽤。
萜类和甾族化合物虽是两类不同的化合物，但有着⽣源合成⽅⾯的密切关系，因⽽放在⼀章内进⾏讨论。
§21~1 萜类⼀、萜的涵义和异戊⼆烯规律分⼦中含C 10以上，且组成为5的倍数的烃类化合物称为萜类。
因分⼦中含有双键，所以，萜类化合物⼜称为萜烯类化合物。
萜类化合物是⼴泛存在于植物和动物体内的天然有机化合物。
如从植物中提取的⾹精油——薄荷油、松节油等，植物及动物体中的某些⾊素——胡箩⼘素、虾红素等等。
研究发现，萜类分⼦在结构上的共同点是分⼦中的碳原⼦数都是5的整倍数。
例如：上述化合物的碳⼲⾻骼可以看成是由若⼲个异戊⼆烯单位主要以头尾相接⽽成的。
这种结构特点叫做萜类化合物的异戊⼆烯规律。
异戊⼆烯规则是从对⼤量萜类分⼦构造的测定中归纳出来的，所以能反过来知道测定萜类的分⼦构造。
⽉桂烯对薄荷烯（存在于柠檬，橘⼦中）姜烯（存在于姜油中）（存在于⽉桂⼦油等中）松节油（蒎烯）异樟烯（存在于松节油等中）（存在于姜油，冷杉等中）αC CC CCH 2CH 3CH CH 2异戊⼆烯头尾异戊⼆烯单位⼆、萜的分类、命名萜类化合物中异戊⼆烯单位可相连成链状化合物，也可连成环状化合物。
萜类和甾族化合物
41
胆固醇存在于动物的血液、脂肪、脑 髓和神经组织中，人体主要在肝脏合成和 从食物中摄取，一部分维持血液中的浓度 （110~220mg/100mL），其中大部分在体 内转化成胆酸、甾体激素或其它物质。
42
胆固醇摄取过多或机体代谢发生障碍 ，就会从血清中沉积在动脉血管壁上，久 之会导致冠心病和动脉粥样硬化症；过多 的胆固醇从胆汁中析出沉淀则形成胆固醇 系结石的基础。体内长期胆固醇偏低会诱 发癌症。
11
9 C D 16
B 10
14 15 8
5
7
6
R1 R2 17
13 R
10
环戊烷并氢化菲 甾体化合物的基本骨架
23
A、B环既可以以反式相连，也可以以顺 式相连。B与C、C与D均以反式相连。所以 甾族化合物的基本骨架只有两种构象式。
C
D
A
B
CD B A
24
二、命 名 很多自然界的甾族化合物都有其各自
9
10
10
1
1
C8~C1相 连 2 3
6 97 8 5
6
2
7 59 8 3
莰烷
7
612 54 3
8 9 10
3 C8~C2相 连
4
4 10
2 1
6 9 87
5 10
3
C8~C3相 连
4 9
5
8 7
2 1
6 10
4
10
2
1
3
7
96
4
85 10
3 42
51
6 97
8
蒎烷 蒈烷
4
5
3
17.萜类和甾体化合物
首首首首
首首 首 首
萜类化合物从结构上可划分为若干个 异戊二烯单位，这称为异戊二烯规则 异戊二烯单位，这称为异戊二烯规则
2、分类 、
异戊二烯 单位数目 2 3 4 6 8 >8 类别 单萜 倍半萜 二萜 三萜 四萜 多萜 分子式 C10H16 C15H24 C20H32 C30H48 C40H56 (C5H8)n n>8 实例 蒎烯 姜烯 樟脑烯 鲨烯 胡萝卜素
橙花醇 橙花油） （橙花油）
(E)
(Z) 香茅醇(玫瑰油香茅油 香茅醇 玫瑰油香茅油) 玫瑰油香茅油
* CH OH
2
2、单环单萜 、
6 5 9
*
7 1 2
* 8
4
*3 OH
10
萜烷 1-甲基 异丙基环已烷 甲基-4-异丙基环已烷 甲基
柠檬烯 1，8-萜二烯 ， 萜二烯
萜烷碳-3-羟基衍生物称为 萜醇 薄荷醇)。 萜烷碳 羟基衍生物称为3-萜醇 薄荷醇 。 羟基衍生物称为 萜醇(薄荷醇 薄荷醇分子中有三个不同的手性碳原子， 薄荷醇分子中有三个不同的手性碳原子， 个手性异构体(4对对映异构体 有8个手性异构体 对对映异构体 。 个手性异构体 对对映异构体)。
O H H H O H H O O C
六、四萜类化合物
四萜类化合物都含有一个较长的共轭多烯链， 四萜类化合物都含有一个较长的共轭多烯链， 具有由黄橙到红的颜色，所以又称多烯色素。 具有由黄橙到红的颜色，所以又称多烯色素。 1、胡萝卜素：存在于胡萝卜中的橙黄(结晶体为红 、胡萝卜素：存在于胡萝卜中的橙黄 结晶体为红 色)色素，并常和叶绿素共同存在于绿色植物中， 色素， 色素 并常和叶绿素共同存在于绿色植物中， 蛋黄和奶油中也有胡萝卜素。 蛋黄和奶油中也有胡萝卜素。天然的胡萝卜素 三种异构体的混合物， 是α、β、γ-三种异构体的混合物，但以 异 、 、 三种异构体的混合物 但以β-异 构体为主。 构体为主。
萜类和甾体化合物
陈明
陈明
C A B
D A B
C
D
C4（5）、C5（10）或C5（6）烯键存在，区 分A/B环稠合时构型的依据不存在，无正系与 别系的区别 。
正系 (5β 型) A/B顺 B/C反 C/D反
别系 (5ɑ 型) A/B反 B/C反 C/D反
胆甾醇
5
陈明
陈明
环上的取代基由于空间的取向不同，能产 生 ɑ 与 ß 两种差向异构体，两者的生理活 两种差向异构体，两者的生理活 性有较大差异 。
3-羟基-1,3,5(10)1,3,5(10)-雌甾三烯-1717-酮 (雌酚酮)
4
陈明
陈明
OH CH3
O
17ɑ-甲基-17β-羟基-雄甾-4-烯-3-酮 (甲基睾丸素)
胆甾-5-烯-3β-醇 (胆固醇)
陈明
陈明
三、甾族化合物的构型和构象
A、 构型 17 13 9 10 8 14
十氢萘
5 8 个手性碳原子，理论上可有 256（28）种 光学异构体。实际只有两种立体异构体 光学异构体。实际只有两种立体异构体
陈明
陈明
樟脑（camphor）
龙脑（borneol）和异龙脑（isoborneol）
樟脑（莰酮） （-）-樟脑 camphor
（+）-樟脑
樟脑
龙脑（冰片） 异龙脑（异冰片）
右旋龙脑天然存在与薰衣草油、香紫苏油中。 左旋龙脑存在于香茅油、松针油等精油中。 龙脑具有发汗、兴奋、镇痉、驱虫等作用。中医 用作发汗祛痰药，并用于霍乱的治疗。龙脑也是 上等香料的组成成份 。
二、 命名 根据C10、C13、C17所连侧链的不同， 甾体化合物常见的基本母核有6种。
第十七六章%20%20萜类和甾族化合物ppt
OH
OH
Cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3
薄荷醇（薄荷油的主要成份，3500吨 / 年）
O
薄荷酮
柠烯
OH
萜品醇
（3）双环萜
-蒎烯
蒎族 莰族
-蒎烯
OH
莰醇
O
樟脑
OH
冰片
OH
异冰片
樟脑的旋光异构体
O
O
2. 倍半萜
CH2OH
法尼醇
O O O
山道年
3. 二萜
2
1
6
7
8
9
10
11 12
13 14
15
CH2OH
3
5
4
维生素A（A1）
第十六章
萜类和甾族化合物
第一节 萜类 第二节 甾族
第一节 萜类
1.熟悉萜类化合物的分类、结构特点； 2.了解几种重要的萜类化合物；
一 萜类化合物的分类
单萜 倍半萜 双萜 三萜 四萜
两个异戊二烯单位 C10 三个异戊二烯单位 C15 四个异戊二烯单位 C20 六个异戊二烯单位 C30 八个异戊二烯单位 C40
从结构上分析，萜类化合物是通过异戊二烯单 位头尾相接形成的，所以根据组成分子中异戊二烯 单位的数目来分类。
（1）开链萜
1. 单萜（分为三类）
CH2OH
CH2OH
（存在于玫 瑰油、香茅 油中）
橙花醇 拢牛儿醇
CHO
CHO
（存在于 柠檬油中）
柠檬醛a
柠檬醛b
（2）单环萜（薄荷系列）
这一类化合物的分子里都含有一个六元碳环， 它们都以椅式构象存在。
6
A、B环既可以以反式相连，也可以以顺式相连。B与C、C
有机化学课件21-萜类和甾族化合物
七、四萜
l四萜是由8个异戊二烯单位连接而成的。如广泛杂音植 物的叶、茎和果实中的胡萝卜素。它有-、-、-3种异 构体，它们的分子中都含有11~12个双键，称为多烯色素。 其中-胡萝卜素在动物体内转化成维生素A，所以它能治 疗夜盲症。
-胡萝卜素 -胡萝卜素 -胡萝卜素
蕃茄红素
一、甾族化合物的结构、分类和命名
-蒎烯 -pinene
-蒎烯 -pinene
樟脑 camphor
l这类化合物的共同特点是分子中的碳原子数都是5的整 数倍，而且是由异戊二烯的碳干骨骼相连构成的。
l异戊二烯的连接方式：头尾相连
CH2CCHCH2 CH3
异戊二烯
头
尾 异戊二烯单位
l异戊二烯规则：萜类的碳干可以划分为若干个 异戊二烯单位。
二、甾醇
l甾族化合物中的一类仲醇，醇羟基位于C3上。
胆固醇(胆甾醇)
学名： 5-胆甾烯-3-醇
三、胆酸 (cholic acid)
胆酸
学名: 3,7 ,12-三羟-胆-24-酸
四、甾型激素 (steroid hormone)
雌酮激素
雄酮激素
OH
OH
O
睾丸酮 (testosterone)
HO
雌甾酚醇 (estradiol)
萜类化合物的涵义和异戊二烯规律； 萜类化合物的分类及命名； 常见萜类化合物的结构和用途； 甾族化合物的基本结构和立体构型； 一些重要的甾族化合物。
一、涵义和异戊二烯规律
l萜类(terpene)：是通式为(C5Hm)n的链状或环状烃和 它们的含氧衍生物。
式中m = 8~12，n=2,3,4……。
O
柠檬烯 limonene
CH2OH
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17-1第十七章萜类和甾体化合物萜类化合物（Terpenoids ）和甾体化合物（Steroids ）广泛存在于自然界中，有的能直 接用来治疗疾病，有的是合成药物的原料，因此它们与药物的关系非常密切。
第一节萜类化合物萜类化合物多是从植物提取得到的香精油（挥发油）的主要成分。
如：柠檬油、松 节油、薄荷油等。
它们多是不溶于水，易挥发，具有香味的油状物质，有一定的生理及 药理活性，如祛痰、止咳、驱风、发汗和镇痛等作用。
广泛用于香料和医药等。
、结构与分类（一）结构及异戊二烯规律萜类化合物是由异戊二烯（Isopre ne ）作为基本骨架单元，可以看成是由两个或两个 以上异戊二烯单位以头尾相连或互相聚合而成，这种结构特征称为“异戊二烯规律”。
因此，萜类化合物是异戊二烯的低聚合物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。
CH 3ICH 2= C — CH= CH 2 头 尾月桂烯柠檬烯月桂烯是两分子异戊二烯头尾相连； 而柠檬烯是两分子异戊二烯之间的 1,2和1,4加成。
（一分子异戊二烯用 3,4位双键与另一分子异戊二烯进行 1,4加成）。
所以，异戊二烯规律在萜类成分的结构测定中具有很大应用价值。
（二）分类萜类化合物根据分子中所含异戊二烯骨架的多少可分为单萜、倍半萜、二萜等。
见 表 19-1。
2 13 头4尾异戊二烯 头表19-1萜类化合物的分类异戊二烯单元数碳原子数类别210单萜类315倍半萜420二萜类630二萜类840四萜类> 8> 40多萜类、单萜类化合物单萜类化合物是有两个异戊二烯单元构成。
根据两个异戊二烯单元的连接方式不同,单萜有可以分成为链状单萜、单环单萜和双环单萜。
（一）链状单萜化合物链状单萜类化合物具有如下的碳架结构:这是两个异戊二烯头尾相连而成。
很多链状单萜都是香精的主要成分，例如：月桂油中的月桂烯、玫瑰油中的香叶醇、橙花油中的橙花醇、柠檬油中的柠檬醛（a -柠檬醛和B -柠檬醛）、玫瑰油及香茅油中的香茅醇等。
它们很多是含有多个双键或氧原子的化合物，其结构如下：这些链状单萜都可以用来制备香料，其中柠檬醛还是合成维生素A的重要原料。
（二）单环单萜类化合物月桂烯香叶醇橙花醇(Myrcene) (Geraniol) (Nerol)a -柠檬醛 B -柠檬醛香茅醇(Geranial)(Neral)(Citronellol )17-2单环单萜的基本骨架是两个异戊二烯之间形成一个六元环状结构，其饱和烷烃称为萜烷，其主要衍生物是3-萜醇（薄荷醇）和苧烯。
3-帖醇俗名又称薄荷醇。
分子中有3个不同手性碳原子，所以有8个光学异构体，即4对对映体，（土）薄荷醇、（土）新薄荷醇、（土）异薄荷醇和（土）新异薄荷醇。
其中薄荷醇中的C l、C3、C4三个手性碳上的取代基都位于环己烷椅式构象的e键上，为优势构象。
因此比其它非对映体稳定，是薄荷油的主要成分。
（-）薄荷醇又称薄荷脑，是低熔点的固体具有穿透性的芳香、清凉气味，有杀菌、防腐作用和局部止痛、止痒的效力。
广泛应用于医疗、化妆品及食品工业中。
如清凉油、人丹、牙膏、糖果等均含有此成分。
苧烯又称柠檬烯或1,8-帖二烯。
因分子中含有一个手性碳原子，所以有一对对映体，其左旋体存在于松针油中，右旋体存在于柠檬油中，外消旋体则存在于松节油中。
它们都是具有柠檬香味的液体，可用做香料。
（三）双环单帖类化合物1.基本骨架和命名在帖烷结构中，C8若分别与C1、C2、C3相连则形成桥环化合物，分别称为莰烷、蒎烷和蒈烷。
若C4与C6连成桥键则形成守烷。
以下是四种双环单帖的基本碳架、编号及优势构象式。
CH s”CHH2C CH2I IH2C CH2CHCHH s C CH3帖烷（1-甲基-4-异丙基环己烷）OH苧烯（1,8-帖而烯）3-帖醇（-）薄荷醇（+）薄荷醇（-）薄荷醇（+）薄荷醇17-317-4从其优势构象来看，莰烷以船式构象存在时才有利于桥环的形成；而蒎烷、蒈烷和守烷则以椅式为优势构象式。
以上四种双环单萜在自然界并不存在，但它们的不饱和烃 或含氧衍生物则广泛存在与植物体内， 尤其以莰烷和蒎烷的衍生物与药学关系更为密切。
2, a-蒎烯和B -蒎烯蒎烯（Pinene ）是含一个双键的蒎烷衍生物。
根据双键位置不同，有a -蒎烯和B -蒎烯两种异构体。
a -蒎烯B -蒎烯a -蒎烯和B -蒎烯均存在于松节油中，但以a-蒎烯为主。
a -蒎烯沸点155〜156 C,占松节油含量的70%〜80%-蒎烯含量较少。
松节油具有局部止痛作用，可用作外用止痛药。
a -蒎烯和B -蒎烯在酸性条件下可发生碳骨架的重排反应， 由蒎的桥环结构经正碳离子重排成莰的桥环结构。
例如a-蒎烯在盐酸中发生重排反应：莰烷C 8~ C 2相连10C 8~ C l 相连2 3875C 8~ C 3相连--- >C 4〜C 6相连”3 41710 2蒎烷蒈烷守烷四元环 （张力大）五元环 （张力小）氯化莰从上式看出，减少环张力是上述重排发生的主要原因。
a -蒎烯的这种重排过程，也可以用下述构象式表示：3 •樟脑樟脑（Camphor）的化学名称为2-莰酮或a -莰酮，是由樟科植物樟树中得到，并由此而得名。
樟脑分子中有两个手性碳原子，理论上应有四个光学异构体，但实际只存在两个：（+）和（-）樟脑。
这是因为桥环需要的船式构象限制了桥头两个手性碳所连基团的构型，使其C1所连的甲基与C4相连的氢只能位于顺式构型。
剂。
工业上用a -蒎烯与醋酸加成，经瓦格涅尔-麦尔外英重排生成醋酸酯，再经水解、氧化制得樟脑。
利用此类反应可对樟脑进行鉴定和含量测定。
樟脑从樟树中得到的樟脑是右旋体，消旋体。
樟脑为无色闪光结晶，熔点为[a ] D为+43 〜+44（+）樟脑（10%乙醇），人工合成樟脑为外179 C,易升华、香味、难溶于水、易溶于有机溶樟脑含有羰基，可与2,4-二硝基苯肼、得到樟脑腙和樟脑肟等,生成的氯化莰在碱性条件下可消除氯化氢，发生另一次重排，形成莰烯。
上述经过正碳离子重排，使环系碳骨架发生改变，称为瓦格涅尔一麦尔外英（Wangner-Meerwein ）重排，是萜类化学中常见的重要反应。
（-）樟脑O H3Ca -蒎烯羟胺等羰基试剂反应,17-5樟脑的气味有驱虫作用，可用于衣物的防虫剂。
樟脑是呼吸及循环系统的兴奋剂, 对呼吸或循环系统功能衰竭的病人，可作为急救药品。
但由于水溶性低，在使用上受到限制。
若在C io位置上引入亲水性的磺酸钠基团，所得的樟脑磺酸钠易溶于水，可制成注射剂用于呼吸与循环系统的急性障碍及对抗中枢神经抑制药的中毒等病症。
4.龙脑和异龙脑龙脑（Borneol）又称樟醇（Camphol ）,俗名冰片，可看成樟脑的还原产物，也是合成樟脑的中间产物。
异龙脑（Isoborneol）是龙脑的差向异构体。
龙脑存在于某些植物的挥发油中，为透明〜208C,具有类似胡椒又似薄荷的香气，能升华，但挥发性较樟脑小。
不溶于水，易溶于乙醚、乙醇、氯仿等有机溶剂。
龙脑具有发汗、镇痉、止痛等作用，是一种重要的中药，是人丹、冰硼散、六神丸等药物的主要成分之一。
自然界存在的龙脑有左旋体和右旋体两种，合成品为外消旋体。
、其它萜类化合物（一）倍半萜和二萜1.倍半萜倍半萜类是含有三个异戊二烯单元的萜类化合物，具有链状和环状结构，基本碳架H2O+ HCICH2SO3HOCH2SO3NaOO+02NH2NNH02NH2OH2NOH HCINO2N OH十O H 2SO4---- >(CH3CO)2O［磺化］樟脑-10-磺酸樟脑-10-磺酸钠异龙脑17-6在48种以上。
倍半萜类多数为液体，存在于挥发油中。
它们的含氧衍生物(醇、酮、内酯)也广泛存在于挥发油中。
例如：法尼醇杜鹃酮愈木创奧法尼醇又称金合欢醇，存在于香茅草、茉莉、橙花、玫瑰等多种芳香植物的挥发油中。
杜鹃酮又称大牻牛儿酮，存在于满山红、香樟或桉叶等挥发油中，能促进烫伤创面的愈合，是国内烫伤膏的主要成分。
2.二萜由四个异戊二烯单元构成的萜类化合物称为二萜。
叶绿素水解产物植物醇是一个链状二萜。
维生素A是单环二萜，在共轭体系中，五个双键均为反式构型。
维生素A的制剂贮存过久，会因构型转化而影响活性，若转化为13 (Z)维生素A，其活性降低到原来的75% ;若转化为11( Z)维生素A，则失去活性。
(二)三萜和四萜1.三萜三萜类化合物是由六个异戊二烯单元组成的物质。
广泛存在于动植物体内，以游游离状态或成酯或苷的形式存在。
多数是含氧衍生物，为树脂的主要成分之一。
例如甘草中的干草苷称为甘草酸，因其味甜又称甘草甜素，在酸性条件下水解得到的苷元称为甘草次酸，可溶于乙醇和氯仿中，是一个五环三萜化合物。
角鲨烯是存在于鲨鱼的鱼肝油、橄榄油、菜籽油中的一个链状三萜，它是由一对三个异戊二烯单元头尾连接后的片段互相对称连接而成，具有降低血脂和软化血管等作用,被誉为血管清道夫。
17-72.四萜四萜类化合物及其衍生物在植物中分布很广，大多数结构复杂。
在植物色素中，四萜色素是含四十个碳的共轭烯烃或其含氧衍生物，分子中含有八个异戊二烯单元。
例如叶黄素共轭多烯系统是分子中的发色团，所以又称多烯色素。
广泛存在于胡萝卜等植物体内的B -胡萝卜素，熔点184C,是黄色素，可做食品色素用，位于多烯碳链中间的烯键很容易断裂，在动物和人体内经酶催化可氧化裂解成两分子A，所以称之为维生素A元（原）。
存在于番茄、西瓜、柿子等水果中的番茄红素熔点168〜169C，是红色素，可用做使用色素。
17-8第二节甾体化合物甾体化合物（Steroids,又称甾族化合物）广泛存在于动植物体内，是一类重要的天然产物，它们与医药有着密切关系。
例如:、甾体化合物的结构（一）基本骨架由上面四个例子看出，甾体化合物的基本碳架是由环戊并多氢菲和三个侧链构成。
“甾”字就很形象地表示了甾体化合物的碳架结构特征，“田”表示四个稠合环，分别用A、B、C、D标示，“vvv”则表示三个侧链。
其基本骨架如下:一般情况下，R、R1都是甲基（专称角甲基），R2可为不同碳原子数的碳链或含氧基团。
（二）基本骨架的编号甾体化合物的基本骨架具有特殊规定的编号，其编号次序如下:OO17-917-10二、命名很多自然界的甾体化合物都有其各自的习惯名称。
其系统命名首先需要确定母核的 名称，然后在母核名称的前后表明取代基的位置、数目、名称及构型。
甾体母核上所连 的基团在空间有不同的取向，位于纸平面前方（环平面上方）的原子或基团称为B 构型， 用实线或粗线表示；位于纸平面后方（环平面下方）的原子或基团称为a 构型，用虚线 表示，波纹线则表示所连基团的构型待定（或包括a 、B 两种构型）。
根据C 10、C l3、C 17所连侧链的不同，甾体化合物常见的基本母核有 6种，其名称见表 19-2。