第17章 萜类和甾族化合物（课件）- 《有机化学》同步教学（华中科大版）

第十七章 萜类和甾族化合物 1 2.熟悉 重要萜类和甾族化合物的生理活性。 3.了解 萜类化合物和甾族化合物的分布和来源以及萜类化合物的命名。 萜类的结构、分类；甾族化合物的结构、命名。 1.掌握 章节目标 自然界中几乎所有的植物中都含有萜类化合物 （terpenes）,在动物和真菌中也能提取到萜类化合物。许多萜类是植物香精油的主要成分，天然萜类化合物有很重要的药用价值，也是香料工业的主要原料。甾族化合物（steroids）在动植物体内都较为常见，对动植物生命活动起着重要的调节作用，有的可以直接用来治疗疾病，有的可以合成药物。它们是两类不同的物质，但与人类的生活都有着密切的联系。 前言 第一节 萜类 萜类主要由碳、氢和氧三种元素组成，可以看作是异戊二烯的低聚物以及它们的氢化物和含氧衍生物的总称。绝大多数萜类化合物中含有双键又称为萜烯类化合物。 一、萜类化合物的结构 萜类化合物从结构上可以看作是由数个异戊二烯（isoprene）单体首尾相连或相互聚合而成，其通式为(C5Hx)n。 这种结构特征称为“异戊二烯规则”。例如：β-月桂烯（myrcene）和柠檬烯（limonene）。 β-月桂烯可以看作是两个异戊二烯单体连接而成的开链化合物，柠檬烯可以看作是两个异戊二烯单体结合形成的六元碳环化合物。绝大多数萜类分子中的碳原子数目是异戊二烯分子中碳原子的倍数，仅发现个别例外。“异戊二烯规则”在未知萜类成分的结构测定中具有很重要的价值。 二、萜类化合物的分类 根据所含异戊二烯单体的数目萜类化合物可分为半萜、单萜、倍半萜、二萜、三萜等。见表17-1。 类别 异戊二烯单体数目 碳原子数 主要来源 半萜 单萜 倍半萜 二萜 三萜 四萜 多萜 1 2 3 4 6 8 >8 5 10 15 20 30 40 >40 植物叶 挥发油 挥发油 树脂、植物醇 皂苷、树脂、植物乳液 胡萝卜素 橡胶 表17-1 萜类化合物的分类 根据两个异戊二烯连接方式不同，单萜可分为：链状单萜、单环单萜和双环单萜。 1、链状单萜 尾 头 月桂烯、香叶烯 （月桂油） 罗勒烯 （罗勒叶） （一）单萜（monoterpenoids） 香叶醇 （玫瑰油） 橙花醇 （橙花油） α-柠檬醛 香叶醛 （柠檬油） β-柠檬醛 橙香醛 （柠檬油） (E) (Z) (E) (Z) 香茅醇(玫瑰油香茅油) 2、单环单萜 柠檬烯 1，8-萜二烯 萜烷 1-甲基-4-异丙基环已烷 萜烷碳-3-羟基衍生物称为 3-萜醇。 其中(-)薄荷醇的所有取代基都位于椅式构象的e键，比其它异构体稳定，是薄荷油的主要成分，又称薄荷脑。 3、双环单萜 （1）基本骨架和命名 莰烷 蒎烷 其优势构象分别为： 莰烷(船式) 蒎烷(椅式) C1-C8相连 C2-C8相连 （2）蒎烯 α-蒎烯 β-蒎烯 氯化氢化蒎烯 氯化莰 四碳环 五碳环 △ 重 排 （3）樟脑(2-莰酮) （-）-樟脑 （+）-樟脑(樟树) 两个手性碳，应有四个异构体，但实际上只有一对稳定的异构体。因手性碳上的氢和甲基只能在环的同一侧。 （4）龙脑和异龙脑 冰片 2-莰醇 樟脑 龙脑 异龙脑 （二）倍半萜（sesquiterpene） （三）二萜（diterpene） （四）三萜（triterpene） （五）四萜类（tetraterpenoids） 三、萜类化合物命名 萜类化合物种类繁多，结构复杂，多数都有俗名，极少数能用IUPAC命名，大多数萜类按照其母体氢化物的衍生物采用半系统命名规则命名。比较常见的各种萜类母体氢化物详见教材。 例：母体氢化物：2,6-二甲基辛烷 四、重要的萜类化合物 大多数萜类化合物是不溶于水、易挥发，具有香气的油状物质，有一定的生理及药理活性。重点熟悉以下萜类化合物的药用价值。 1. 斑蝥素（cantharidin） 2. 芍药苷（paeoniflorin） 3. 樟脑（camphor） 4. 龙脑（borneol） 5. 栀子苷（genip