13.2萜类化合物（课件）《有机化学》（上海交通大学出版社）

有 机 化 学 主讲：xxx 1 第13章 脂类、萜类及甾族化合物 2 13.2萜类化合物 3 想一想 萜类化合物的结构有什么特征？ 萜类化合物是天然产物中最大的类群，结构多样，不同的萜类化合物会表现出丰富多样的活性，因此其具有重要的药用和经济价值。 研究显示，植物合成萜类化合物是为了调节其自身生长发育，如合成赤霉素、脱落酸、独脚金内酯等植物激素，以及抵御各种生物胁迫，如合成昆虫拒食剂印楝素、除虫菊酯等。 4 这类化合物的共同点是分子中的碳原子数都是5的倍数。 指由两个或两个以上异戊二烯分子相连而成的聚合物，及其氢化物或含氧衍生物 萜类化合物 萜类化合物 5 13.2.1 萜类化合物的结构 萜类化合物的结构可划分为若干个异戊二烯单元，这种现象称为异戊二烯规则。萜类化合物的分子大多是由异戊二烯碳骨架头尾相连而成，少部分是由头头相连或尾尾相连而成的，例如： 异戊二烯 月桂烯   柠檬烯 6 13.2.2 萜类化合物的分类 7 萜类化合物 根据分子中异戊二烯单元的数目不同 单萜 2个异戊二烯单元 倍半萜 3个异戊二烯单元 二萜 4个异戊二烯单元 三萜 6个异戊二烯单元 四萜 8个异戊二烯单元 萜类化合物 分子碳骨架的不同 链状萜 如链状单萜等 环状萜 如单环单萜、双环单萜、四环二萜等 13.2.3 萜类化合物的性质 萜类化合物（除萜苷）一般难溶或不溶于水，可溶于甲醇、乙醇，易溶于亲脂性有机溶剂，如乙醚、三氯甲烷、石油醚等。 大多数萜类化合物的分子中存在手性碳原子，具有旋光性。 萜类化合物多具有苦味，因此曾称为苦味素。极少数萜类化合物具有甜味，例如，二萜多糖甘甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。 相对分子质量较小或分子中官能团较少的萜类化合物（如单萜、倍半萜），具有挥发性，能随水蒸气蒸馏，有香味，在常温下多数为液体，少数为低熔点的固体。 二萜和萜苷在常温下通常为固体，不具有挥发性。 1．物理性质 8 13.2.3 萜类化合物的性质 1）加成反应 含有C=C或羰基的萜类化合物，可发生加成反应，生成结晶度高的产物。例如，含C=C的柠檬烯可与氯化氢发生加成反应，含羰基的香叶醛可与亚硫酸氢钠发生加成反应。 因此，加成反应可用于鉴别萜类化合物，并且由于产物的结晶度高，加成反应还可以用于萜类化合物的分离和纯化。 2．化学性质 2）氧化反应 在不同的氧化条件下或与不同的氧化剂作用，萜类化合物的各种基团会发生不同的反应，从而得到不同的产物。 9 常用的氧化剂 臭氧 铬酐 四醋酸铅 高锰酸钾 二氧化硒 13.2.3 萜类化合物的性质 3）脱氢反应 环状萜的母体经过脱氢反应后，可转变成芳环，从而生成芳香烃类衍生物。 2．化学性质 脱氢反应会发生副反应，即萜类化合物的母体裂解，或者相关的化合物发生环合。 提示 萜类化合物的脱氢反应通常要 在惰性气体的保护下 在200～300℃的温度下 用铂黑或钯做催化剂 与硫或硒共热 10 13.2.4 重要的萜类化合物 许多链状单萜是香精油的主要成分，分子中通常含有羟基、羰基等官能团。 1．单萜化合物 1）链状单萜 11 链状单萜 月桂油中的 月桂烯 玫瑰油中的 香叶醇 橙花油中的 橙花醇 柠檬油中的 α-柠檬醛 （又称香叶醛） 柠檬油中的 β-柠檬醛 （又称橙香醛） 13.2.4 重要的萜类化合物 单环单萜中比较重要的是苧烯、薄荷醇等，即 1．单萜化合物 2）单环单萜 苧烯 苧烯又称柠檬烯，其分子中存在一个手性碳原子，有2个旋光异构体。 其左旋体存在于松针油中，右旋体存在于柠檬油中，且它们都具有类似柠檬的香味，可用于制作香料、橡胶等。 12 13.2.4 重要的萜类化合物 单环单萜中比较重要的是苧烯、薄荷醇等，即 1．单萜化合物 2）单环单萜 薄荷醇又称薄荷脑，是薄荷油的主要成分，主要存在于薄荷的茎或叶中。 薄荷醇分子中存在3个手性碳原子，有4对旋光异构体，其中天然存在的为左旋薄荷醇，它在常温下为白色块状固体或针状晶体。 薄荷醇具有芳香清凉的气味，具有杀菌、防腐、止痛、止痒等作用，可用于制作清凉剂、祛风剂、防腐剂等。 薄荷醇 薄荷醇 13 13.2.4 重要的萜类化合物 蒎烯又称松节烯，具有α-蒎烯和β-蒎烯两种异构体，即 1．单萜化合物 3）双环单萜 （1）蒎烯 这两种异构体均存在于松节油中，且α-蒎烯是松节油的主要成分，含量为70%～80%。 α-蒎烯还可以用来制作冰片、樟脑等。  α-蒎烯 β-蒎烯 松节油具有局部止痛作用，可用于肌肉痛和神经痛的治疗。 知识角 14 13.2.4 重要的萜类化合物 1．单萜化合物 3）双环单萜