天然药物化学课程教案课次 授课方式 (请打√) 授课题目: 第六章 第一节 第二节 第三节 教学目的和要求: 1、掌握萜类化合物的定义、结构类型及重要代表物的化学结构和生理活性。
2、掌握萜类化合物的性质。
3、熟悉萜类化合物的生物合成途径。
教学重点及难点: 重点: 1、萜类化合物的定义、结构类型及重要代表物的化学结构和生理活性。
2、萜类化合物的性质。
难点: 萜类化合物的性质和生物合成途径。
教 学 基 本 内 容 方法及手段 萜类和挥发油 概述 萜类的结构类型及重要代表物 萜类化合物的理化性质 1理论课□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□课时 安排31第六章 第一节 一、萜的含义和分类萜类和挥发油 概 述1、定义:凡是由甲戊二羟酸衍生的化合物均称为萜类化合物。
OHOH异戊二烯 (C 5单位)2、分类依据1-薄荷愈创木多媒体 讲 解根据分子结构中异戊二烯单位的数目进行分类;在此基础上再根据各 萜类分子结构中碳环的有无和数目的多少进行分类。
萜类化合物的分类及分布 分类 碳原子数 通式(C5H8)n 半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 5 10 15 20 25 30 40 n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 6 n = 8 存在形式与分布 植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质、植物醇 海绵、植物病菌,昆虫代谢物 皂苷、树脂、植物、乳汁 植物胡萝卜素二、萜类的生源学说 (一)经验的异戊二烯法则(empirical isoprene rule) 认为自然界存在的萜类化合物都是由异戊二烯衍变而来的,是异戊二 烯的聚合体或衍生物。
并以是否符合异戊二烯法则做为判断是否为萜类化 合物。
(二)生源的异戊二烯法则(biogenetic isoprene rule) 萜类化合物是经甲戊二羟酸途径衍生的一类化合物。
焦磷酸二甲烯丙酯(DAPP)和焦磷酸异戊烯酯(IPP)是生物体内真正 的异戊烯基单位 合成萜类化合物的甲戊二羟酸途径:2CO 2H2O hv / 叶绿素葡萄糖代谢 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 乙酰辅酶A 甲羟戊酸 丙二酸单酰辅酶A 萜类 甾类 胡萝卜素类萜类化合物的生物合成途径:环烯醚萜的生物合成:3CH2OPP H1. 水解 2. 氧化CHO环合CHO水合CH2OH CHOGPPH OH6香茅醛H7 8 10 5 9 2 4 3 1 O氧化羟醛缩合OH C H OH烯醇化CHO CHOO HH环烯醚萜OH蚁臭二醛COOH4 4氧化O H6 7 8 9 5 4 3 2 1 O脱羧O OHOH4-去甲环烯醚萜7 7 5 9 1010 H OHO 11 O4 5环烯醚萜开环68O OH氧化 环合6 9 108O OH裂环环烯醚萜裂环内酯环烯醚萜4第二节萜类化合物的结构类型及重要代表物 萜类化合物的分类及分布分类 半萜 单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜 三萜 四萜 一、单萜碳原子数 5 10 15 20 25 30 40通式(C5H8)n n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 6 n = 8存在形式与分布 植物叶 挥发油 挥发油 树脂、苦味质、植物醇 海绵、植物病菌,昆虫代谢物 皂苷、树脂、植物、乳汁 植物胡萝卜素多媒体 讲 解(一)链状单萜CHOCH 2OHCH2OHCH2OHH香叶醇橙花醇香茅醇柠檬醛香叶醇和橙花醇互为顺反异构体。
存在于玫瑰油、柠檬草油等多种植 物的挥发油中,是这些挥发油的主要成分;具有玫瑰香气,是重要的香料 工业原料。
玫瑰油中含有香叶醇、橙花醇、香茅醇,柠檬草油中含有柠檬醛、香 叶醇、橙花醇。
橙花醇+[(C6H6)2NCOCl](二苯胺基甲酰氯) 结晶性二苯氨基甲酸酯 加入NaOH皂化,真空蒸馏 橙花醇可与香叶醇分离(二)环状单萜5OHOHl-薄荷醇 (薄荷脑)d-新薄荷醇对皮肤和黏膜有清凉和弱的麻醉作用, 亦有防腐和杀菌作用。
用于镇痛、止 痒 、杀菌等。
OHOHOl-龙脑龙 脑d-龙脑樟 脑俗称“冰片”,又称樟醇 开窍醒神,清热止痛。
可以发汗、 兴奋、解痉、防止虫蛀、抗缺氧。
(三)卓酚酮类习称辣薄荷酮 局部刺激作用,防腐作用卓酚酮类化合物(troponoides)是一类变形的单萜,它们的碳架不符 合异戊二烯定则,碳原子数符合异戊二烯聚合体的碳原子数。
卓酚酮类的特性: 1、卓酚酮具有芳香化合物性质。
2、具有的酚的通性,也显酸性,其酸性介于酚类和羧酸之间,即酚<卓酚 酮<羧酸。
3、分子中的羰基类似于羧酸中羰基的性质,但不能和一般羰基试剂反应。
4、能与多种金属离子形成络合物结晶体,并显示不同颜色,以资鉴别。
如 铜络合物为绿色结晶,铁络合物显赤红色。
6二、环烯醚萜 环烯醚萜——是蚁臭二醛的衍生物。
从化学结构看,环烯醚萜又是含 有环戊烷结构单元,其性质具有一定特点的环状单萜衍生物。
CHO CHO蚁臭二醛环烯醚萜的结构分类:COOH4 4氧化O H6 7 8 10 9 5 1 4 3 2O脱羧O OH环烯醚萜苷7OH4-去甲环烯醚萜7HOH6 5 8 10 9O 11 O4 5环烯醚萜开环O OH氧化 环合6 8 10 9O OH裂环环烯醚萜裂环内酯环烯醚萜环烯醚萜苷类H COOCH 3 H COOCH 3O HOH2 C OH H OC 6H 11 O5 HOH 2C HO OC 6H 11 O5栀子苷环烯醚萜的理化性质:京尼平苷1、环烯醚萜苷和裂环环烯醚萜苷大多为白色结晶或粉末,多具旋光性,味 苦。
2、溶解性:环烯醚萜苷易溶于水和甲醇,可溶于乙醇、丙酮和正丁醇,难 溶于氯仿、乙醚和苯等亲脂性有机溶剂。
3、环烯醚萜苷易被水解,生成的苷元为半缩醛结构,其化学性质活泼: (1)苷元容易进一步聚合。
(2)苷元遇酸、碱、羰基化合物、氨基酸等都能变色。
※中药玄参、地黄等在炮制过程后变黑,就是由于玄参苷、地黄中的梓醇 (梓醇苷) ,在共存的酶的作用下水解成苷元,聚合而成黑色。
7※与皮肤接触,能使皮肤染成蓝色。
三、环状倍半萜 (一)环状倍半萜 黄花蒿中青蒿素为环状倍半萜,抗疟药H H3C O O O O O H CH 3 CH 3 H H3C O O O O OH H CH3 CH 3青蒿素 在水中及油中均难溶解CH3双氢青蒿素抗疟效价高 原虫转阴快 速效 低毒H CH 3 O O O OH H3C O O OCH 3H CH 3 OCOCH 2CH 2COOHO OCH 3H CH 3青蒿琥珀酸单酯水溶性蒿甲醚 油溶性O O Oα - 山道年环状倍半萜,驱蛔虫(二)薁类化合物 薁类化合物——凡由五元环与七元环骈合而成的芳环骨架都称为薁类 化合物。
薁类化合物是一种非苯环芳烃化合物,分子结构中具有高度的共 轭体系。
如:愈创木薁8薁类化合物的溶解性: 薁类化合物溶于有机溶剂,不溶于水,溶于强酸。
故可用 60~65%硫酸 或磷酸提取薁类成分。
薁类化合物的鉴别: 1、薁类化合物与苦味酸或三硝基苯试剂作用,形成有敏锐熔点的π -络合 物,可供鉴别使用。
2、在可见光区(360~700nm)有强吸收峰。
3、Sabety 反应薁类化合物 + Br24、Ehrlich 反应产生蓝紫色或绿色产生紫色或红色薁类化合物 + 对二甲胺基苯甲醛浓硫酸 ( Ehrlich试剂 )OH愈创木醇薁类衍生物 镇咳,祛痰。
用于治疗支气管炎。
四、环状二萜OOOO O HOOCH2 OH H O O OHHOH CH2OHHO H HOOH OH穿心莲内酯环状二萜内酯 抗菌、消炎,用于菌痢、上呼吸道感染。
脱水穿心莲内酯穿心莲苷环状二萜内酯 抗菌、消炎,用于菌痢、 上呼吸道感染。
9OOOR3 R2 OHO R1 O O O HHO H HOR1= H R2= H R1= OH R2=HR3 =CH3 R3= CH3雷公藤甲素 雷公藤乙素14-去氧穿心莲内酯环状二萜,抗白血病和抑制肿瘤CH3COOOOHH H C H C C O OH OHH O OH OCO OCOCH3NHCO紫杉醇 环状二萜,抗癌药R1 OR2 R2 Glc 21甜菊苷GlcGlc Glc甜菊苷A GlcH H COOR12 甜菊苷D Glc 1Glc 2 1 3 1 Glc Glc Glc 2 Glc Glc Glc 23 1 1Glc2 甜菊苷E Glc11Glc环状二萜,甜味剂10天然药物化学课程教案脱水穿心莲内酯的1H-NMR图油室内。