中药化学教案—第七章 萜类和挥发油

第七章萜类及挥发油

课次：19、20

课题：第七章萜类及挥发油

第一节萜类概述

第二节萜的各类化合物

一、教学目的：

1．了解萜类的含义、生源途径、分布和生理活性。

2. 熟悉萜类的结构特点和分类。

3．掌握单萜、环烯醚萜的结构与分类。

4. 掌握单萜、环烯醚萜的提取与分离。

5．熟悉倍半萜、二萜及二倍半萜的结构特点与分类。

6. 掌握重要物质的提取分离。

二、教学内容：

1．萜类的结构与分类。

2．萜类的提取与分离。

三、重点：

1．萜类的结构与分类。

2．萜类的提取与分离。

四、难点：

1．萜类的结构与分类。

五、教学内容分析及教法设计：

六、教学过程：

1．组织教学：检查学生出勤，填写教学日志，随机应变，组织好课堂纪律。

2．课程引入：

3．展示目标：

4．进行新课：

第一节萜类概述

一、萜类的含义和分类

（一）萜类的含义

萜类化合物指具有（C5H8）n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物，可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。

萜类化合物多数具有不饱和键，其烯烃类常称为萜烯，开链萜烯的分子组成符合通式（C5H8）n，随着分子中碳环数目的增加，其氢原子数的比例相应减少。萜类化合物除以萜烃的形式存在外，多数是以各种含氧衍生物，如醇、醛、酮、羧酸、酯类以及苷等的形式存在于自然界，也有少数是以含氧、硫的衍生物存在。

（二）萜的分类

一般根据其构成分子碳架的异戊二烯数目和碳环数目进行分类，将含有一个异戊二烯单位的萜类称为半萜；含有2个异戊二烯单位的称为单萜；含有3个异戊二烯单位的称为倍半萜；含有4个异戊二烯单位的称为二萜。其余以此类推。同时再根据各萜类化合物中碳环的有无和数目多少，进一步分为开链萜（或无环萜）、单环萜、双环萜、三环萜……等。

二、萜类化合物的生源途径

经同位素标记等越来越多的实验证明，焦磷酸异戊烯酯（IPP）和焦磷酸γ，γ一二

甲基烯丙酯（DMAPP）被称为“活性异戊二烯”，它们是萜类成分在生物体形成的真正前体，它们不断聚合，形成萜类，这是生源的异戊二烯法则的主要内容。

实际上，凡是由甲瓦龙酸衍变而来的天然化学成分都称为萜类，至于个别天然萜类化合物的结构不符合异戊二烯法则，甚至在组成上碳原子数不是5的倍数，这是因为在转变过程中产生异构化或发生降解反应等的结果。

三、萜类化合物的生理活性和分布

（一）萜类化合物的生理活性

萜类化合物种类繁多，结构复杂，性质各异，因而生理活性也是各种各样的，现已发现萜类有八十种生理活性，其分布也十分广泛。

（二）分布

萜类化合物在植物界分布很广泛，虽然菌类和苔藓类植物都可合成一些萜类。如斜卧青霉（Penicillium decumbens）合成橙花叔醇，香栓菌（Tremates odorata）产生稀牻牛儿醇，扁萼苔（Radula complanata）含有樟烯、α-、β-蒎烯，蛇苔（Conocephalum conicum）含有对伞花烃、柠檬烯、杜烯及松油烯等。但是最为丰富多样的还是种子植物，尤其是被子植物。它们经常与树脂、树胶并生，似乎与生物碱相排斥。水生植物似乎失去制造挥发油的能力。种子植物中富含挥发油的有：松科、柏科、胡椒科、马兜铃科、樟科、芸香料、龙脑科、伞形科、唇形科、败酱科和姜科等。

第二节萜的各类化合物

一、单萜、环烯醚萜及其苷

（一）单萜

1. 含义：单萜类化合物是指分子中含有两个分子异戊二烯单位的萜烯及其衍生物。

单萜类化合物广泛存在于高等植物中的分泌组织里，多数是挥发油中沸点较低部分的主要组成部分，其含氧衍生物沸点较高，多数具有较强的香气和生理活性，是医药、仪器和化妆品工业的重要原料，有些成苷后则不具挥发性。

2. 结构类型及重要的单萜化合物。

2．1根据单萜分子中碳环的数目分：

（1）无环（链状）单萜

此类结构类型较少，常见的无环单萜如下：

其代表物有月桂烯、香橙醇和柠檬醛。

（2）单环单萜

单环单萜是由链状单萜环合作用衍变而来，由于环合方式不同，产生不同的结构类型，

比较重要的代表物有：薄荷酮、薄荷醇，其中酚酮型是单环单萜的一种变形结构类型，其碳架不符合异戊二烯规则，其分子中有1个七元芳环的基本结构，由于酮基的存在使七元环显示一定的芳香性，如扁柏素。

酚酮类分子中的酚羟基，由于邻位吸电子基团的存在而显有较强的酸性，其酸性比一般酚类强，但弱于羧酸，它是挥发油的酸性部分，酚酮类常与某些金属离子发生具有

鲜明色调的颜色反应（如Fe3+、Cu2+等），所以常用这些反应来鉴别酚酮类化合物。

（3）双环单萜

双环单萜的结构类型较多。其中以蒎烷型和坎烷型最稳定。

1. 蒎烷型

比较重要的化合物如芍药苷，是中药芍药和牡丹中的有效成分。

2. 莰烷型

多以含氧衍生物存在。如：樟脑、龙脑。

a.樟脑：樟脑（camphor）是最重要的萜酮之一，它在自然界中的分布不太广泛，主要存在于樟树的挥发油中。樟脑是重要的医药工业原料，我国产的天然樟脑产量占世界第一位。樟脑在医药上主要作刺激剂和强心剂，其强心作用是由于在人体内被氧化成π-氧化樟脑和对-氧化樟脑而导致的。

b.龙脑（borneol）：俗称冰片，又称樟醇，是樟脑的还原产物，其右旋体存在于龙脑香树的挥发油中及其他多种挥发油中。一般以游离状态或结合成酯的形式存在。左旋体存在艾纳香的叶子和野菊花的花蕾挥发油中。

龙脑是白色片状结晶，具有似胡椒又似薄荷的香气，有升华性，mp204～208℃，[α]D20+37.7°（乙醇）和-37.3°（乙醇）。合成品为外消旋混合物。冰片不但有发汗、兴奋、镇痉和防止腐蚀等作用，还有显著的抗氧功能，它与苏合香脂配合制成苏冰滴丸代替