第六章 萜类化合物分解
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叶黄素
R= HO
第二节 萜类的理化性质 一、物理性质
1.形态:单萜、倍半萜——油状 二萜、二倍半萜——结晶型 2.味:多数味苦,个别为甜味。 3.旋光与折光:大多有旋光性,低分子萜类有较高的 折光率
4.溶解性——萜类化合物亲脂性强,易溶于醇及亲脂性 有机溶剂,难溶于水,有挥发性的单萜和倍半萜能随水 蒸气蒸馏出。随着含氧官能团的增加或形成糖苷,萜类 化合物的水溶性增加;具有内酯结构的萜类化合物能溶 于碱水,酸化后又会从水中析出。
O OMe 蒿甲 醚
O OCOCH2CH2COOH 青 蒿琥鉑 酸 单 酯
二萜
OH
OH
植物醇
维生 素 A
O HO O O O O HO OH 穿心 莲 内 酯 O 雷 公藤甲 素 O
三萜
HO
角鲨烯
龙涎香醇
四萜
R
链端Ⅰ
R= R`=
R
'
共轭双键
R= R`=
链端Ⅱ
-胡萝卜素
β-胡萝卜素
OH R`=
分类 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 多聚萜 碳原子数 10 15 20 25 30 40 >40 通式(C5H8)n n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=8 n>8 存在 挥发油 挥发油、内酯 树脂、苦味质、 植物醇、叶绿素 海绵、细菌 皂苷、树脂 色素、植物胡萝 卜素 天然橡胶
Cl H Cl
2.萜醇的分离
C ROH + O O C O
苯,NaOH 回流
COOR COONa
萜醇
分离
溶于水
COOR
HCl酸化
不溶于水
COOH
NaOH( 水解)
COONa + ROH COONa
乙醚萃取
ROH
萜醇 不溶于水
溶于水ห้องสมุดไป่ตู้
3. 萜醛、萜酮类的分离
+
CHO
NaHSO3
正常加成
OH CH SO3Na
不正 常加
l酸 HC
成
香茅醛
化
CHO OSO3Na
CHO
注意:以上三种方法均需酸碱处理,对酸碱敏感的化合物 不适用
(二)精密分馏法
温度(º c)
35~70 70~100 80~110
压力 (mmHg)
10 10 10
萜类化合物
单萜烯类化合物 单萜含氧类衍生物
倍半萜烯类及含氧衍生物
一般说来,经精密分馏后有些成分已经纯化,有些 成分需进一步纯化。
第六章
萜类化合物
教学目的与要求
1.了解萜类化合物的含义及萜类的主要分类方法 2.掌握萜类化合物的理化性质及提取分离方法 3.熟悉萜类化合物的检识及结构鉴定的方法
第一节
概述
含义:分子式符合(C5H 8 )n通式的化合物及其衍生物均 称为萜类化合物。
特点:骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结构千变 万化、生物活性广泛。 化学结构特点:大多具有异戊二烯结构片断,其骨
+
2Br2
冰HAc 或Et2/EtOH
Br Br
(3)与亚硝酰氯的加成——萜烯类化合物的双键在冰醋 酸或乙醇中与NOCl发生加成反应,生成蓝色 绿色结晶,可用于不饱和萜类化合物的分离与鉴 定。
C C
Cl N O
C Cl C NO
H N
C
N
C NO 亚硝基胺类 结晶状、物理常数
氯化亚硝基衍生物 蓝色~绿色
柠檬醛加成物(结晶状)
(2)与2,4-二硝基苯肼的加成
H2N NH O2N NO2 CH N NH O2N NO2
CHO
⑶与吉拉德试剂加成反应
CH3 H3C N CH2 CH3 N CH2 CO NH NH2
吉拉德试剂T
+ +
CO NH NH2
吉拉德试剂P
R R C O H2N N H CO CH2 N
链状单萜
CH2OH CH2OH CH2OH
香叶 醇
橙花 醇
香茅 醇
CHO CHO
CHO
香叶 醛
橙花 醛
香茅 醛
单环单萜
O
OH 紫罗 兰 酮 胡椒 酮
O
薄 荷醇
双环单萜
OH O
龙脑
樟 脑
倍半萜
O O O O O O
CH2OH 金 合欢醇
O O 青 蒿素
O OH 双 氢 青 蒿素
O O O
O O O
一、萜类的提取 1.压榨法:用于柑橘类植物精油的提取.精油中主要含有
单萜和倍半萜.
2.水蒸气蒸馏法:主要用于单萜和倍半萜的提取. 3.溶剂提取法:以甲醇或乙醇为溶剂进行提取,减压回收 溶剂,再用乙酸乙酯萃取,或用极性不同的有机溶剂按 极性递增的方法依次萃取,得到不同极性的萜类提取物
4.脂浸润法:用于对热稳定性差的萜类化合物的提取
10%HAc ,回流 R R C N NH CO CH2 N 水稀释,酸化,乙醚
乙醚 (羰基物质)
水层 (吉拉德试剂P)
吉拉德试剂可用来分离提纯含羰基的萜类化合物
(二)氧化反应
1.臭氧氧化
O O
(1) O3 (2)Zn,H2O
2HCHO +
+
CHO CHO
可用于萜烯类化合物双键位置的测定
第三节 萜类化合物的提取分离
5.碱提酸沉法:用于倍半萜内酯的提取 6.超临界流体CO2萃取法:用于小分子的单萜和倍半萜的
二、萜类化合物的分离 (一)结晶法
1.与卤化氢生成结晶:此法成本较低,用于含双键的萜烯类 化合物的分离.例如松节油中α-蒎烯的提纯分离.
Cl HCl 低温 H NaOH-CH 3OH
-蒎烯
该法反应温度不能高,否则容易异构化.
二、化学性质 (一)加成反应 1.双键的加成反应 (1)与HX的加成——萜烯类化合物中的双键能与HX在 冰醋酸溶液中发生加成反应,在冰水中析出结晶。 例 如: Cl
+ 2HCl
冰醋酸 。 20 C
Cl
柠檬烯
柠檬烯
柠檬烯二氢氯化物
(2)与溴的加成——萜烯类化合物的双键与溴在冰醋酸
或乙醚与乙醇的混合液中进行加成反应,在冷却 下析出结晶性加成产物。
(三)色谱分离法:常用吸附色谱法 常用吸附剂:硅胶、中性氧化铝 常用洗脱剂:正己烷、石油醚、环己烷、乙醚、苯 、 乙酸乙酯、石油醚-乙酸乙酯、苯-乙酸 乙酯、苯-氯仿、氯仿-乙醇(用于多羟基
(4)Diels-Alder反应——含有共轭双键的萜烯类化合物
与顺丁烯二酸酐发生D-A反应生成结晶形加成产物, 可用以证明共轭双键的的存在。
O O O O
+
O O
顺丁二烯二酸酐
2.羰基的加成反应
(1)与饱和NaHSO3的加成
NaHSO3 CHO H 或 OH— 柠檬醛/香茅油
+
OH C SO3 Na+ H
架以5个碳为基本单位。
萜类化合物的分布
萜类化合物在植物界分布很广泛,据不完全
统计,萜类化合物超过了22000多种。 萜类化合物经常与树脂、树胶并生,与生物碱 相排斥。
某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类,如
斜卧青霉菌(青霉属)合成橙花叔醇 近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物
萜的分类与分布
R= HO
第二节 萜类的理化性质 一、物理性质
1.形态:单萜、倍半萜——油状 二萜、二倍半萜——结晶型 2.味:多数味苦,个别为甜味。 3.旋光与折光:大多有旋光性,低分子萜类有较高的 折光率
4.溶解性——萜类化合物亲脂性强,易溶于醇及亲脂性 有机溶剂,难溶于水,有挥发性的单萜和倍半萜能随水 蒸气蒸馏出。随着含氧官能团的增加或形成糖苷,萜类 化合物的水溶性增加;具有内酯结构的萜类化合物能溶 于碱水,酸化后又会从水中析出。
O OMe 蒿甲 醚
O OCOCH2CH2COOH 青 蒿琥鉑 酸 单 酯
二萜
OH
OH
植物醇
维生 素 A
O HO O O O O HO OH 穿心 莲 内 酯 O 雷 公藤甲 素 O
三萜
HO
角鲨烯
龙涎香醇
四萜
R
链端Ⅰ
R= R`=
R
'
共轭双键
R= R`=
链端Ⅱ
-胡萝卜素
β-胡萝卜素
OH R`=
分类 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 多聚萜 碳原子数 10 15 20 25 30 40 >40 通式(C5H8)n n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=8 n>8 存在 挥发油 挥发油、内酯 树脂、苦味质、 植物醇、叶绿素 海绵、细菌 皂苷、树脂 色素、植物胡萝 卜素 天然橡胶
Cl H Cl
2.萜醇的分离
C ROH + O O C O
苯,NaOH 回流
COOR COONa
萜醇
分离
溶于水
COOR
HCl酸化
不溶于水
COOH
NaOH( 水解)
COONa + ROH COONa
乙醚萃取
ROH
萜醇 不溶于水
溶于水ห้องสมุดไป่ตู้
3. 萜醛、萜酮类的分离
+
CHO
NaHSO3
正常加成
OH CH SO3Na
不正 常加
l酸 HC
成
香茅醛
化
CHO OSO3Na
CHO
注意:以上三种方法均需酸碱处理,对酸碱敏感的化合物 不适用
(二)精密分馏法
温度(º c)
35~70 70~100 80~110
压力 (mmHg)
10 10 10
萜类化合物
单萜烯类化合物 单萜含氧类衍生物
倍半萜烯类及含氧衍生物
一般说来,经精密分馏后有些成分已经纯化,有些 成分需进一步纯化。
第六章
萜类化合物
教学目的与要求
1.了解萜类化合物的含义及萜类的主要分类方法 2.掌握萜类化合物的理化性质及提取分离方法 3.熟悉萜类化合物的检识及结构鉴定的方法
第一节
概述
含义:分子式符合(C5H 8 )n通式的化合物及其衍生物均 称为萜类化合物。
特点:骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结构千变 万化、生物活性广泛。 化学结构特点:大多具有异戊二烯结构片断,其骨
+
2Br2
冰HAc 或Et2/EtOH
Br Br
(3)与亚硝酰氯的加成——萜烯类化合物的双键在冰醋 酸或乙醇中与NOCl发生加成反应,生成蓝色 绿色结晶,可用于不饱和萜类化合物的分离与鉴 定。
C C
Cl N O
C Cl C NO
H N
C
N
C NO 亚硝基胺类 结晶状、物理常数
氯化亚硝基衍生物 蓝色~绿色
柠檬醛加成物(结晶状)
(2)与2,4-二硝基苯肼的加成
H2N NH O2N NO2 CH N NH O2N NO2
CHO
⑶与吉拉德试剂加成反应
CH3 H3C N CH2 CH3 N CH2 CO NH NH2
吉拉德试剂T
+ +
CO NH NH2
吉拉德试剂P
R R C O H2N N H CO CH2 N
链状单萜
CH2OH CH2OH CH2OH
香叶 醇
橙花 醇
香茅 醇
CHO CHO
CHO
香叶 醛
橙花 醛
香茅 醛
单环单萜
O
OH 紫罗 兰 酮 胡椒 酮
O
薄 荷醇
双环单萜
OH O
龙脑
樟 脑
倍半萜
O O O O O O
CH2OH 金 合欢醇
O O 青 蒿素
O OH 双 氢 青 蒿素
O O O
O O O
一、萜类的提取 1.压榨法:用于柑橘类植物精油的提取.精油中主要含有
单萜和倍半萜.
2.水蒸气蒸馏法:主要用于单萜和倍半萜的提取. 3.溶剂提取法:以甲醇或乙醇为溶剂进行提取,减压回收 溶剂,再用乙酸乙酯萃取,或用极性不同的有机溶剂按 极性递增的方法依次萃取,得到不同极性的萜类提取物
4.脂浸润法:用于对热稳定性差的萜类化合物的提取
10%HAc ,回流 R R C N NH CO CH2 N 水稀释,酸化,乙醚
乙醚 (羰基物质)
水层 (吉拉德试剂P)
吉拉德试剂可用来分离提纯含羰基的萜类化合物
(二)氧化反应
1.臭氧氧化
O O
(1) O3 (2)Zn,H2O
2HCHO +
+
CHO CHO
可用于萜烯类化合物双键位置的测定
第三节 萜类化合物的提取分离
5.碱提酸沉法:用于倍半萜内酯的提取 6.超临界流体CO2萃取法:用于小分子的单萜和倍半萜的
二、萜类化合物的分离 (一)结晶法
1.与卤化氢生成结晶:此法成本较低,用于含双键的萜烯类 化合物的分离.例如松节油中α-蒎烯的提纯分离.
Cl HCl 低温 H NaOH-CH 3OH
-蒎烯
该法反应温度不能高,否则容易异构化.
二、化学性质 (一)加成反应 1.双键的加成反应 (1)与HX的加成——萜烯类化合物中的双键能与HX在 冰醋酸溶液中发生加成反应,在冰水中析出结晶。 例 如: Cl
+ 2HCl
冰醋酸 。 20 C
Cl
柠檬烯
柠檬烯
柠檬烯二氢氯化物
(2)与溴的加成——萜烯类化合物的双键与溴在冰醋酸
或乙醚与乙醇的混合液中进行加成反应,在冷却 下析出结晶性加成产物。
(三)色谱分离法:常用吸附色谱法 常用吸附剂:硅胶、中性氧化铝 常用洗脱剂:正己烷、石油醚、环己烷、乙醚、苯 、 乙酸乙酯、石油醚-乙酸乙酯、苯-乙酸 乙酯、苯-氯仿、氯仿-乙醇(用于多羟基
(4)Diels-Alder反应——含有共轭双键的萜烯类化合物
与顺丁烯二酸酐发生D-A反应生成结晶形加成产物, 可用以证明共轭双键的的存在。
O O O O
+
O O
顺丁二烯二酸酐
2.羰基的加成反应
(1)与饱和NaHSO3的加成
NaHSO3 CHO H 或 OH— 柠檬醛/香茅油
+
OH C SO3 Na+ H
架以5个碳为基本单位。
萜类化合物的分布
萜类化合物在植物界分布很广泛,据不完全
统计,萜类化合物超过了22000多种。 萜类化合物经常与树脂、树胶并生,与生物碱 相排斥。
某些菌类和苔藓类植物可合成一些萜类,如
斜卧青霉菌(青霉属)合成橙花叔醇 近年来从海洋生物中发现了大量的萜类化合物
萜的分类与分布