萜类的结构类型及重要代表物
二、萜类的生源学说
经验的异戊二烯法则(empirical isoprene rule) 生源的异戊二烯法则(biogenetic isoprene rule) 经验的异戊二烯法则 Wallach 1887年提出 异戊二烯法则
O
H3 C
OH O
O H3C
H3C CH2
H3 C
CH3
艾里木酚酮
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臭蚁二醛
COOH 脱羧
O 11 6 7 8 10 9 氧化 5 4 1 OH 3 O 2 开环 7 6 5
9
O OH 4-去 甲 环 烯 醚 萜 7 6
O
OH
11
O
11 54
9
氧化 O OH 环合 8 10
O OH
8 10 裂环环烯醚萜
裂环内酯环烯醚萜
1、概述
由4个异戊二烯单位构成、含20个C的化合 物类群。 由GGPP衍生而成
分布:植物界广泛,植物分泌的乳汁、树 脂等均以二萜类衍生物为主,松柏科最多, 菌类代谢产物,海洋生物。
四、二 萜
生物活性强:紫杉醇、穿心莲内酯、关附甲 素、雷公藤内酯、甜菊苷等。 生源
MVA
NPP或GPP
×2
GGPP(焦磷酸香叶基香叶酯)
其含氧衍生物多具有较强的生物活性和香气, 是医药、化妆品和食品工业的重要原料。
成苷时,不具挥发性,不能随水蒸气蒸馏。
分类:链状型和环状型(单环、双环、三环等)
一、单 萜
(1)链状单萜
CH2OH CH2OH CH2OH
香 叶 醇 Geraniol
橙 花 醇 Nerol
香 茅 醇 Citronellol
2、
2、环烯醚萜理化性质
苷大多为白色结晶或粉末,多具旋光性,味苦; 苷易溶水和甲醇,
苷可溶乙醇、丙酮和正丁醇;
苷难溶于氯仿、苯等亲酯性有机溶剂;
其苷易水解,苷元为半缩醛结构容易聚合,难得到结 晶苷元
苷元遇酸、碱、羰基化合物和氨基酸能变色,与皮肤 接触会变蓝 苷元在冰醋酸溶液中,加少量铜离子,加热显蓝色
三、倍半萜 生源
GPP(C10) + IPP(C5) → FPP(C15) 焦磷酸金合欢酯
分类:
按碳环数:无环、单环、双环、三环、四环型;
按环的碳原子数:五元环、六元环、七元环等;
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按含氧官能团:倍半萜醇、醛、酮、内酯等。
2、无环倍半萜: 链状倍半萜
扁柏酚
土青木香酮
二、萜类的生源学说
生源的异戊二烯法则
Ruzicka 提出 前体物是 活性的异戊二烯 后由Lynen和Folkers得到证实经 甲戊二羟酸途径 衍生
HO HOOC
CH3 CH 2OH
甲戊二羟酸(MVA)
二、萜类的生源学说
H3C O
SCoA
H3C O O
SCoA HOOC
HO
CH3 COSCoA
五、二倍半萜
由5个异戊二烯单位构成、含25个C。
生源:由焦磷酸香叶基金合欢酯(GFPP)
衍生而成。
多为结构复杂的多环性化合物,数量少。
4 1 6 8 10 12 14 16 18 20
COOCH3
21
O
25
24
23
COOH
22
呋喃海绵素-3 Furanospongin-3
第三节、萜类化合物的理化性质
从化学结构看,它是 异戊二烯 的聚合体及其衍生
物, 其骨架一般以五个碳为基本单位,少数例外。 甲戊二羟酸( MVA) (而不是异戊二烯)才是萜类
化合物生源途径中最关键的前体物。
因此,凡由甲戊二羟酸衍生、且分子式符合
(C5H8)n 通式的衍生物均称为萜类化合物。
一、萜的分类
异戊二烯单位的数目:单萜、倍半萜、二萜等
CH3 O CH3 O CH3 O CH3 O
β-紫罗兰酮
合成维生素A原料
O
glcO
N OH
O O
H
O
O
COO
CH2
OH
斑蝥素
皮肤发赤、发泡
生毛剂
N-羟基斑蝥胺
肝癌
芍药苷
镇静、镇痛、抗 炎、防老年痴呆
(3)卓酚酮类
卓酚酮类:变形单萜,其碳架不符合异戊二烯规 则,具有抗菌活性,但同时多有毒性。
OH O
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2OH α -金合欢烯 α -farnesene β -金合欢烯 β -farnesene 金合欢醇 Farnesol
重要高级香料
CH3
CH3
OH
橙花醇 Nerolidol
3、单环倍半萜
青蒿素:倍半萜过氧化物,抗恶性疟疾。
双氢青蒿素,蒿甲醚、青蒿琥珀酸单酯 用于临床。
O
O O glc
龙胆苦苷 gentiopicroside
N
龙胆碱 gentianine
三、倍半萜
1、概述
通式:(C5H8)3
分布:挥发油高沸点部分。
海洋低等动物(海藻、软体动物等)、
昆虫中也有发现
存在形式:挥发油,醇、酮、内酯或苷,生物碱。 含氧衍生物多具有香气和生物活性 骨架繁杂,超过200余种
碳环的有无和数目的多少:链萜、单环萜、双 环萜、三环萜、四环萜等 含氧衍生物:醇、醛、酮、羧酸、酯等萜类。 本章主要介绍单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜 等萜类以及挥发油类化合物。
通式:(C5H8)n 结构单元:异戊二烯 分类: n 1 半萜 2 单萜(挥发油) 3 倍半萜(挥发油) 4 二萜(苦味素、植物醇) 5 二倍半萜(海洋生物) 6 三萜(皂苷、树脂) 8 四萜(植物胡萝卜素) >8 多聚萜(橡胶) 天然产物中最大类 (>26000种), 结构复杂, 生物活性多样 药物的重要来源:青蒿素 蒿甲醚(倍半萜) 紫杉醇(二萜)
鹰爪甲素:抑制鼠疟原虫的生长。
OH OH O O O O O O O O O C H 3O O O
青蒿素 Artemisinin
青蒿素甲醚 Artemether
鹰爪甲素 Yingzhaosu
4、双环倍半萜
CHO OH HO OH CHO OH
HO H3C CH3
CH3 H3C H3C
OH CH3
棉 酚
第二节、萜类的结构类型及重要代表物
掌握
了解
•单萜的基本骨架 •银杏内酯的生物 活性
•l-薄荷醇、l-龙脑、 樟脑、梓醇、青蒿素、 绵酚、维生素A、穿心 莲内酯(Ⅰ)、紫杉醇的 化学结构 •卓酚酮类的理化性质 •环烯醚萜的结构特点 、分类和主要性质
一、单 萜
单萜类(monoterpenoids):2个异戊二烯单 位、含10个C的化合物类群,挥发油的主要组分。 分子量小,脂溶性。
萜类化合物的生物合成途径
二、生源、分类
焦磷酸二甲基烯丙酯(DAPP) C5 缩合
乙酰辅酶A
甲戊二羟酸(MVA)
焦磷酸异戊烯酯(IPP) C5 GGPP 二萜 C20
+C5
角鲨烯 C30
三萜 C30 -3×CH3
焦磷酸香叶酯(GPP) 单萜 C10
焦磷酸金合欢酯(FPP) 倍半萜 C15
甾体 C27
萜类的结构类型及重要代表物
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Contents
1
2 3 4 5 6 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 萜类化合物的提取分离 萜类化合物的检识与结构测定 挥发油
第一节 概述
掌握
了解
萜类的生源 (异戊二烯 法则)
萜类的定 义和分类
一、萜的含义
萜类化合物是一类重要的天然药物化学成分。
3、 Sabety反应 可与溴-氯仿溶液产生蓝色或
绿色
4、 可与Ehrlich试剂(对-二甲氨基苯甲醛、
浓硫酸)反应产生紫色、红色
H3C S 200 H3C H3C CH3 H3C H3C CH3 OH H3C CH3 H3C Se H3C H3C
愈创木薁
愈创木醇
2,4-二甲基7-异丙基薁
四、二 萜
了解 掌握
•性状、溶 解度等
(2)环状单萜(单环单萜、双环单萜、三环单萜)
OH OH
O
l-龙脑
d-龙脑
樟脑
龙脑:“冰片”,发汗、兴奋、解痉孪和防虫蛀蚀、 显著抗缺氧功能——苏冰滴丸。冰片也是香料工业原 料。 樟脑:局部刺激作用和防腐,用于神经痛、炎症和跌 打损伤的擦剂、还可作为强心剂。
O CH3
O CH3
α-紫罗兰酮
配制高级香料
DMAPP
IPP
焦磷酸香叶酯
焦磷酸金合欢酯
(GPP)
(FPP)
单萜 倍半萜 二萜 二倍半萜
DAPP(C5) IPP(C5) 焦磷酸香叶酯(C10) 甾族类 IPP 焦磷酸金合欢酯(C15) 角沙烯(C30) 三萜(C30) IPP 焦磷酸香叶基香叶酯(C20) 类胡萝卜素(C40) IPP 焦磷酸香叶基金合欢酯(C25)
绵酚:有毒的黄色液体,具有杀精子作用,尚有抗菌杀虫 活性。
5、三环倍半萜
CH3
CH3 OH CH3
环桉醇
环桉醇:具有很强的抗金黄色葡萄球菌和白色念珠菌活性。
6、薁衍生物
薁类:五元环+七元环的非苯环芳烃化合物, 分子结构中具有高度的共轭体系。多具有抑 菌、抗肿瘤、杀虫等生物活性。 性质: 1、薁类可与苦味酸或三硝基苯形成具有敏 锐熔点的p络合物,用于鉴别 2、 沸点高,挥发油分馏时可见美丽的蓝、 紫、绿色现象时,示有薁类存在
栀子苷
京尼平苷 R为CH3 京尼平苷酸R为H