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第十九章 萜类和甾族化合物. 王碧 教授. 教学目的要求：. 1 、了解萜类、甾体化合物的基本结构； 2 、了解自然界中常见的几种萜类、重要甾族化合物及其生物 功能； 3 、 掌握萜类化合物的定义，异戊二烯规则； 4 、掌握什么叫单萜，倍半萜等，了解重要萜类。. 重点：萜类的定义，异戊二烯规则以及甾族化合物的命名. 19.1 萜 类. 一、萜的涵义和异戊二烯规律. 1 、含义： 从植物茎、叶、花和果实中经过水蒸气蒸馏或有机溶剂提取可以得到的异类易挥发性较大的芳香性物质。.
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第十九章 萜类和甾族化合物 王碧 教授
教学目的要求： 1、了解萜类、甾体化合物的基本结构； 2、了解自然界中常见的几种萜类、重要甾族化合物及其生物 功能； 3、掌握萜类化合物的定义，异戊二烯规则； 4、掌握什么叫单萜，倍半萜等，了解重要萜类。 重点：萜类的定义，异戊二烯规则以及甾族化合物的命名
19.1 萜 类 一、萜的涵义和异戊二烯规律 1、含义：从植物茎、叶、花和果实中经过水蒸气蒸馏或有机溶剂提取可以得到的异类易挥发性较大的芳香性物质。 萜类亦称萜烯类，是香精油的主要成分。原来将存于香精油中的脂环烃C10H16叫做萜。后来又发现了不少与萜具有类似构造的含氧衍生物，以及挥发性不大的含有15，20，30，40甚至50个碳的化合物。现在将存在于自然界的这一类化合物（烃类或含氧衍生物）都叫萜。 故分子中含C10以上，且组成为5的倍数的烃类化合物称为萜类。 2、 异戊二烯规律 对大量萜类分子式及其结构的测定表明，其结构的共同特点：
（1）分子中的碳原子数是5的整数倍，单萜、倍半萜、二萜……（1）分子中的碳原子数是5的整数倍，单萜、倍半萜、二萜…… 例如：
上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而成的。上述化合物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而成的。 （2）异戊二烯链节首尾相连，只与碳架有关，而与碳的连接方式无关；即萜的碳骨骼可划分成若干个异戊二烯单位，而且多数首尾相连，只有少数是头头相连或尾尾相连的，这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二烯规律。 经对大量萜类分子构造测定总结出了异戊二烯规则，反过来由异戊二烯规则能指导测定萜类的分子构造。事实证明：不少萜类能裂解成异戊二烯。 （3）萜类化合物常含有双键或结构相似的含氧衍生物，例如醇、 醛、酮、酯。
二、萜的分类、命名 1 分类 根据萜类分子的碳骼含有的异戊二烯单位的多少，萜类可分为：单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜等。 萜类 异戊二烯单元 碳数 单萜 2 10 倍半萜 3 15 双萜 4 20 三萜 6 30 四萜 8 40 根据分子中异戊二烯单位互相联结的方式，分为：单环萜 双环萜、开链萜等 。
2 命名 IUPAC规定的系统命名法，较生辟，多接触才能熟练。 我国命名规律一律按英文俗名意译，再接上“烷”、“烯”、‘醇“等类名而成。 如：月桂烯（myrcene）, 也叫香叶烯 myrcia 香叶。 松节烯（pinene）pine 松树,松木 。
三、萜类化合物 1．单萜 1)开链单萜
2)单环单萜 m.p 43℃, b.p 213.5℃,存在于薄荷油中，低熔 点固体，具有芳香凉爽气味，有杀菌、防腐作 用，并有局部止痛的效力。用于医药、化妆品 及食品工业中，如清凉油、牙膏、糖果、烟酒 等。 3)双环单萜
2．倍半萜 无色粘稠液体，b.P 125℃/66.5Pa，有铃兰气味，存在于玫瑰油、茉莉油、合金欢油及橙花油中。是一种珍贵的香料，用于配制高级香精；有保幼激素活性，用于抑制昆虫的变态和性成熟，即幼虫不能成蛹，蛹不能成蛾，蛾不产卵。 是由山道年花蕾中提取出的无色结晶，m.p170℃,不溶于水，易溶于有机溶剂。过去是医药上常用的驱蛔 虫药，其作用是使蛔虫麻痹而被排除体外，但对人也有相当的毒性。
3．双萜 叶绿醇是叶绿素的一个组成部分，用碱水解叶绿素可得到叶绿醇，叶绿醇是合成维生素K及维生素E的原料。 维生素A，淡黄色晶体m.p64℃，存在于动物的肝、奶油、蛋黄和鱼肝油中。不溶于水，易溶于有机溶剂。受紫外光照射后则失去活性。
4．三萜 如角鲨烯。
5．四萜 常见四萜如下：
叶黄素是存在植物体内一种黄色的色素，与叶绿素共存，只有在秋天叶绿素破坏后，方显其黄色。叶黄素是存在植物体内一种黄色的色素，与叶绿素共存，只有在秋天叶绿素破坏后，方显其黄色。
19.2 甾族化合物 一、甾族化合物的结构 1．基本结构 在这类化合物的分子式中，都含有一个环戊烷并多氢菲的基本骨架，并且带有三个侧链，其通式如右。 R1、R2一般为甲基，称为角甲基，R3为具有2，4，5，8，9，10个碳原子的侧链。甾是个象形字，“田”表示四个环，“<<<”则表示为三个侧链。 许多甾体化合物除这三个侧链外，甾核上还有双键、羟基和其他取代基。
2．甾核的立体结构构型及表示方法 甾族化合物的立体化学复杂。因仅就环上而言，就有六个手性碳原子，可能有的立体异构体数目为26 = 64个。
天然产甾族化合物现知的只有两种构型，一种是A环和B环以反式相并联，另一种是A环和B环以顺式相并联。而B环和C环、C环和D环之间是以反式相并联的。天然产甾族化合物现知的只有两种构型，一种是A环和B环以反式相并联，另一种是A环和B环以顺式相并联。而B环和C环、C环和D环之间是以反式相并联的。 构象式为：
二、甾族化合物的分类和命名 1．命名 甾族化合物的命名相当复杂，通常用与其来源或生理作用有关的俗名。 2．分类 根据甾族化合物的存在和化学结构可分为：甾醇、胆汁酸、甾族激素、甾族生物碱等。 三、重要的甾族化合物 1．甾醇 1）胆甾醇（胆固醇） 胆甾醇是最早发现的一个甾体化合物，存在于人及动物的血液、脂肪、脑髓及神经组织中。
5-胆甾烯-3β-醇 无色或略带黄色的结晶，m.p148.5℃,在高真空度下可升华，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。 人体内发现的胆结石几乎全是由胆甾醇所组成的，胆固醇的名称也是由此而来的。 人体中胆固醇含量过高是有害的，它可以引起胆结石、动脉硬化等症。由于胆甾醇与脂肪酸都是醋源物质，食物中的油脂过多时会提高血液中的胆甾醇含量，因而食油量不能过多。
2）7-脱氢胆甾醇 胆甾醇在酶催化下氧化成7-脱氢胆甾醇。7-脱氢胆甾醇存在于皮肤组织中，在日光照射下发生化学反应，转变为维生素D3： 维生素D3是从小肠中吸收Ca2+离子过程中的关键化合物。体内维生素D3的浓度太低，会引起Ca2+离子缺乏，不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。
3）麦角甾醇 麦角甾醇是一种植物甾醇，最初是从麦角中得到的，但在酵母中更易得到。麦角甾醇经日光照射后，B环开环而成前钙化醇，前钙化醇加热后形成维生素D2（即钙化醇）。 维生素D2 同维生素D 3一样，也能抗软骨病，因此，可以将麦角甾醇用紫外光照射后加入牛奶和其他食品中，以保证儿童能得到足够的维生素D。
2．胆汁酸 胆汁酸存在于动物的胆汁中，从人和牛的胆汁中所分离出来的胆汁酸主要为胆酸。 胆酸是油脂的乳化剂，其生理作用是使脂肪乳化，促进它在肠中的水解和吸收。故胆酸被称为“生物肥皂“。
3．甾族激素 激素是由动物体内各种内分泌腺分泌的一类具有生理活性的化合物，它们直接进入血液或淋巴液中循环至体内不同组织和器官，对各种生理机能和代谢过程起着重要的协调作用。激素可根据化学结构分为两大类：一类为含氮激素，她包括胺、氨基酸、多肽和蛋白质；另一类即为甾族化合物。 甾族激素根据来源分为肾上腺皮质激素和性激素两类，它们的结构特点是在C17（R3）上没有长的碳链。
1）性激素 性激素是高等动物性腺的分泌物，能控制性生理、促进动物发育、维持第二性征（如声音、体形等）的作用。它们的生理作用很强，很少量就能产生极大的影响。 性激素分为雄性激素和雌性激素两大类，两类性激素都有很多种，在生理上各有特定的生理功能。例如： 睾丸酮素是睾丸分泌的一种雄性激素，有促进肌肉生长，声音变低沉等第二性征的作用，它是由胆甾醇生成的，并且是雌二醇生物合成的前体。
雌二醇为卵巢的分泌物，对雌性的第二性征的发育起主要作用。雌二醇为卵巢的分泌物，对雌性的第二性征的发育起主要作用。 动物体内分泌的睾酮和雌二醇的量极少，为了进行科学研究，从4吨猪卵巢只提取到0.012g雌二醇。
2）肾上腺皮质激素 肾上腺皮质激素是哺乳动物肾上腺皮质分泌的激素，皮质激素的重要功能是维持体液的电解质平衡和控制碳水化合物的代谢。动物缺乏它会引起机能失常以至死亡。皮质醇、可的松、皮质甾酮等皆此类中重要的激素。 皮质醇 可的松 皮质甾酮 4．甾族生物碱
