甾体类化合物(含甾体皂苷和强心苷)分析解析

CH3 R CH3 POCl3--吡啶 H2C H
3-次甲基衍生物 由于2-烯键化合物存在超共轭(ζ-π共轭) 效应，而3-次 甲基衍生物为端位烯，内能高，因此稳定性为2-烯键化 合物大于3-次甲基衍生物。
6.加成反应
例如胆甾醇的加成反应，因为C18，C19角甲基都是β-型， 所以双键加成时从位阻较小的α-面向双键进攻，分别得 到胆甾-3β,5α,6α-三醇与5α,6α-二溴胆甾-3β-醇。
12 1 2 3 4 19 10 5 11 9 18 17 16 15
2 3 4 1 10 5 9
(2) 雌(甾)烷(Estrane)
12 11 18 17 16 15
13 8 7 14
13 8 7 14
6
6
(3) 孕 ( 甾 ) 烷 (Pregnane) ：
21 20
(4) 胆甾烷(Cholestane)
R
Br
两个溴都在a键上, 不稳定，易发生消 去反应
粪甾烷系二溴产物，较稳 定，两个溴在e键上，但 OH在a 键上
7.羰基加成-消去反应
R R
Ph3P=CH2 Witting反应
O H2C
8.氧化反应
常用铬酸、HOBr等氧化剂氧化羟基。氧化规律：OH 处在a键上易氧化。甾醇羟基被氧化活性次序从易到难排 列如下： 11β-OH>>2β-OH>3α-OH>2α(3β)-OH (a键) 100 (a键) 20 (a键) 3.0 (e键) 1.3(1.0) 氧化相对速率
2.甾醇的酯化反应
规律： e键上的-OH易和-COOH酯 化，与a键上-OH相比可达98%以上。
ClCOO CH3 OH OH CH3 R
3β-OH(e键)与氯甲酸乙酯的反应产物占绝大多数， C5-OH与C6-OH(a键)几乎不反应。
3.水解反应
规律：在e键上的酰氧基酯水解速度比在a键上快许多倍。 胆甾醇3β式快；粪甾醇3α式快。
CH2OH C O CH3 OH H H
HO CH3
H
O
与氢化可的松相似结构的另一 化合物，无生理作用，与氢化可 的松的差异是C11上-OH是α-式。 (11α-羟基，17α-羟基)
HOH2C HO O OH
O
2.甾体化合物命名
结合IUPAC命名法与中文特点，一些母体化合物的名称 表述如下： (1) 雄(甾)烷(Androstane)
胆甾醇系：
+
RCOO
H
RCOO
H
水解
+
HO H HO H
粪 甾 醇 的 情 形 与 胆 甾 醇 相 反 。
多
少
4.卤化反应
常用PBr3，PCl5作卤化剂。卤化过程中易发生构型转化 (SN2)，也有构型不变产物(e键上引入卤素)。例下列过程 引入卤素构型不变。
CH3 HO OH H CH3 R CH3 CH3 R
22 23 24 25 26 27
(5) 麦角甾烷(Ergostane)
(6) 豆甾烷(Stigmastane)
28 29
28
例：
O OH
H
O
H
HO
17α-羟基-4-孕甾烯3,20-二酮
5,7,22-麦角甾三烯-3β-醇
O
HO
H
O
H
O
Br
3β-羟基-5 α-胆甾-6-酮
6β-溴-5β-孕甾-7,20二酮
PBr3
Br Br H
5.消去反应
消去反应的结果是脱去一些象H2O一样的小分子而生 成双键产物。 当两个被消去基团处在反式双竖键(双a键)容易发生消 去反应；反式双e键或顺式双竖键都不易消去。
H H3C OH
CH3
CH3 R
CH3 R
POCl3--吡啶
H3C
CH3
H
2-烯键化合物
CH3R
CH3 HO CH3
二、甾体化合物的一些反应与构象的关系
甾体化合物的反应过程、速度和构象有关，胆甾烷与粪 甾烷的构象如下所示。 5α - 胆甾烷构象， A,B 环反式，天 然界甾体C3上-OH绝大多数为β -式(e键OH)，C17上R为β 式， 4~5 、 5~6 位双键易反应。 5β - 粪甾烷构象， A,B 环顺 式，C3上α -位稳定，α -OH多(e键OH)。
R
R
中性KMnO4（冷） 或OsO4
HO
HO OH OH
Br2/CS2
R
HO
Br Br
5α,6α-二羟基产物 顺式加成产物 5α,6β-二溴产物(反 式加成产物)
双键加溴过程：
CH3 HO CH3 R
CH3
CH3
R
Br+
HO
+
Br_
Br
HO
CH3 Br
源自文库CH3
R
10天后
CH3 Br Br HO
CH3
第7章 甾体化合物
一、概述
二、甾体化合物的性质
三、代表性甾体化合物
四、甾体皂苷
五、强心苷
一、甾体化合物的结构与命名
甾体化合物在生命活动中起调节和控制作用。例性激 素调节性功能及调节生育，皮质激素调节水盐代谢及糖 的平衡。甾体化合物主要有胆甾醇，胆汁酸，性激素， 肾上腺皮质激素，甾体生物碱等。
1.甾体化合物的结构
5α-胆甾烷构象：
CH3 R CH3 H
(e)
5β-粪甾烷构象：
CH3 R CH3 H
(a)H
H (a) H
H (e)
1.甾醇和碱作用
C2H5ONa
HO H
(90%)
HO
H
(10%)
5α-胆甾烷-3β-醇(e键)
5α-胆甾烷-3α-醇(a键)
C2H5ONa
HO
H
(10%)
HO
H
(90%)
胆甾烷中羟基在e键上比a键上稳定，因此含量较高，而 粪甾烷的情形正好相反。
甾体化合物基本母核(结构) 为环戊稠多氢化菲，一般含 有三个支链，其中 R1 、 R2 常 为甲基， R3 因化合物不同而 异。
R1
3 R2 R
环戊稠多氢化菲
甾体化合物的立体构型主要有两大类，分别称为胆甾 烷系和粪甾烷系。 胆甾烷系(别系)
18CH R
3
CH3 CH3 A
R
19
CH3 H
A
BH
H
B
两个甾体化合物：
CH3
(1) 黄体酮： 分子式为C21H30O2，学名为 4-孕甾烯-3,20-二酮，具有保胎 作用，可从胆固醇来合成。
CH3 H H
CH3
C O
H
O
(2) 氢化可的松
分子式为C21H30O5 ，又称皮 质醇。具生理活性，主要用于 治疗皮炎和风湿性关节炎，C11 上-OH是β-式，C17上-OH是α式 即11β,17α,21-三羟基-4-孕甾 烯-3,20-二酮。
H
H
A,B环反式(5α系)
A,B环aa型连接
粪甾烷系 (正系)
CH3
18CH R
3
R
CH3 H
19
CH3 H
B A
A
BH
H
H
A,B环顺式(5β系)
A,B环ae型连接
18及19位上的甲基称角甲基，在环平面上方(或前方)的角 甲基称β-角甲基，在环平面下方(或后方)的甲基称α-角甲基。 天然存在的甾体化合物中都是β -角甲基，其它基团根据其 在环平面前方还是在环平面的的后方，用β -或α -表示。