萜类和挥发油详解

OH
OH
薄荷醇
α-桉叶醇
2有些萜类化合物的碳架不符合异戊二烯规则，如卓酚酮 类、4-去甲环烯醚萜类等，其遵循生源异戊二烯规则， 应认定其属于萜类。
（三）萜类化合物的主要分布
类别
分布
单萜 大量存在于唇形科、伞形科、樟科及松科的腺体、油室及树 脂道内
倍半萜 种类数量最多，集中分布在木兰目、芸香目、山茱萸目及菊 目中
能和一般羰基试剂反应；
★ IR特征: 羰基（1600 cm－1～1650cm －1 ）和羟基（3100
cm－1～3200cm－1）
卓酚酮类化合物的分布:
O
真菌的代谢产物
柏科的心材中也含有卓酚酮类化合物。
二、 单萜（monoterpenoids）
★定义:基本碳架由10个碳原子，即2个异戊二烯单位构成的萜类
化合物。
★分布:高等植物的腺体、油室及树脂道等分泌组织内
昆虫和微生物的代谢产物 海洋生物中
★特点:单萜，尤其含氧衍生物多具有较强的香气和生物活性，
多是挥发油的组成成分（单萜苷类不具有挥发性）。
单萜的分类
二萜 分布丰富的科属有五加科、马兜铃科、菊科、橄榄科、杜鹃 花科、大戟科、豆科、唇形科和茜草科
二倍半 数量不多，在羊齿植物、菌类、地衣类、海洋生物及昆虫的
萜
分泌物中存在
注意：
A 睡莲目等水生植物未见有单萜及倍半萜类 成分的报道；
B 富含生物碱的植物也不含或少含萜类化合 物；
C 毛茛目植物中尚未见到倍半萜类化合物。
大纲要求
1. 掌握挥发油的组成、通性和检识方法。 2. 掌握挥发油的提取、分离方法。 3. 熟悉萜类的结构特点和分类。 4. 熟悉萜类的提取、分离方法。 5. 了解萜类的含义、生源途径、分布和生理活
性。
第一节 萜 类
一、概述
(一)萜类的含义及分类
1．含义：萜类化合物为一类由甲戊二羟酸
（MVA）衍生而成，基本碳架多具有2个或2
个以上异戊二烯单位（C5单位）结构特征的
化合物。
O
OH
HO
OH
甲戊二羟酸
2、存在形式：
类别
半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 多萜
碳原子数 异戊二烯单位数
存在形式
5
1
10
2
15
3
20
4
25
5
30
6
40
8
～7.5×103至3×105 >8
植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味素、植物醇、叶绿素 海绵、植物病菌、昆虫代谢物 皂苷、树脂、植物乳汁 植物胡萝卜素 橡胶、硬橡胶
（四）萜类化合物的生物活性
1．循环系统作用:芍药苷、银杏内酯
2．消化系统作用:环烯醚萜 3．呼吸系统作用:穿心莲内酯 4．抗病原微生物作用:臭蚁内酯,穿心莲内酯,鸡蛋花苷 5．神经系统作用:缬草环氧三酯、高乌头碱及龙脑 6．抗肿瘤作用:紫杉醇 7．抗生育作用:棉酚,芫花酯甲、乙 8．杀虫驱虫作用:青蒿素,鹰爪甲素及川楝素 9．甜味剂作用:甜菊苷
前述有些萜类化合物的基本碳架不符合异 戊二烯法则或其基本碳架的碳原子数不是5的 倍数，则是因为其在生物合成过程中产生异 构化或产生脱羧降解反应所致。
符合异戊二烯法则的化合物
不符合异戊二烯法则的化 合物 (基本碳架不是5的倍数)
异构化或产生脱羧降解 反应
萜类化合物
萜类异戊二烯单元的划分
1 在划分萜类异戊二烯单元时，关键是要找到“异戊 二烯”的碳架，如薄荷醇为单萜，可划分成两个异戊二 烯单元；α-桉叶醇为倍半萜，可划分成三个异戊二烯单 元。
单萜
无环 单环 双环 三环
碳环
三元环 四元环 五元环 六元环 七元环
萜类化合物结构中环数的确定
萜类化合物分为无环（开链）、单环、双环、三环
等多种环状结构，其主要依据是碳环的数量。例如
青蒿素只含有一个碳环，其属于单环倍半萜；穿心
莲内酯属于双环二萜。
O
H
HO
OBiblioteka Baidu
OO
O
H
O
H
O
青蒿素
HO
穿心莲内酯
H CH2OH
萜类和挥发油
杨炳友
Terpenoids and Volatile Oil
萜类和挥发油
萜类
挥发油
含义、分类、生合成途径、分布、主 要的生物活性
结构特点、典型化合物
理化性质
常规提取分离方法 检识方法 结构研究方法及规律 中药研究实例
挥发油的概述 挥发油的组成
概述
挥发油的理化性质 挥发油的提取与分离 挥发油的检识方法 挥发油的中药研究实例
（二） 萜类化合物的生物合成途径
1．经验异戊二烯法则
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”。
理由: 橡胶
焦化
松节油
异戊二烯
280℃
异戊二烯
二戊烯
问题:1 许多碳架结构无法用异戊二烯的基本单元来划分 2植物中未发现异戊二烯
2．生源异戊二烯法则
P 183
甲戊二羟酸则是各种类型萜类化合物生物合成的最关键前体 。
O
桉油精（cineole，eucalyptol）是桉叶挥发油中 的主成分（约占70%），桉油低沸点馏分（白油） 中可达30%。蛔蒿花蕾挥发油中亦含有桉油精。 本品遇盐酸、氢溴酸、磷酸及甲苯酚等可形成结 晶性加成物，加碱处理又分解出桉油精。有似樟 脑的香气，用作防腐杀菌剂
O
O
β-紫罗兰酮（△5，6） α-紫罗兰酮（ △ 4，5）
（一）无环单萜（acyclic monoterpenoids）
CH2OH H
H CH2OH
oglc H
香橙醇
香叶醇葡萄糖苷
香叶醇（牻牛儿醇） ，玫瑰油、香叶天竺葵油及香茅叶的挥发油中均含有此成分.
混合共存，但以反式柠檬醛为主，具有柠檬香气，为重要的香料。 在香茅油中可达70%~85%，山鸡椒、橘子油中均有大量存在。
CHO H
α-柠檬醛(香叶醛)
H CHO
顺式柠檬醛(橙花醛)
（二）单环单萜
OH
O
OCOCH3
薄荷醇（menthol）的左旋体习称薄荷脑，是薄 荷油中的主要组成部分。薄荷醇具有弱的镇痛、 止痒和局麻作用，亦有防腐、杀菌和清凉作用。
O
胡椒酮（piperitone）习称辣薄荷酮，洋薄荷酮。 存在于芸香草（含量可达35％以上）等多种中药的 挥发油中，有松弛平滑肌作用，是治疗支气管哮喘 的有效成分。
卓酚酮－－－变形的单环单萜
结构特征：碳架不符合异戊二烯定则，结构中有 一个七元芳环。
O
OH
卓酚酮类化合物的性质：
★酸性：卓酚酮具有芳香结构，环上的羟基具有酚的通性，显
酸性，其酸性介于酚类和羧酸之间。
★化学性质：1 与多种金属离子形成络合物结晶体
铜络合物为绿色结晶， 铁络合物为红色结晶。 2 分子中的羰基类似羧酸中羰基的性质，但不