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本 章 内 容. . 一、萜类化合物的含义 二、结构分类 三、理化性质 四、提取分离 五、波谱法在结构鉴定中的应用. 一、萜类化合物的含义. 1970 年统计已确定结构者约 4000 种 1982 年统计超过一万种。 萜类化合物是天然物质中最多的一类化合物。 如:挥发油、树脂、橡胶以及胡萝卜素等. 一、萜类化合物的含义. santonin. menthol. protopanaxadiol. myrcene. 一、萜类化合物的含义. santonin. menthol. protopanaxadiol. myrcene. 一、萜类化合物的含义.
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本 章 内 容 一、萜类化合物的含义 二、结构分类 三、理化性质 四、提取分离 五、波谱法在结构鉴定中的应用
一、萜类化合物的含义 1970年统计已确定结构者约4000种 1982年统计超过一万种。 萜类化合物是天然物质中最多的一类化合物。 如:挥发油、树脂、橡胶以及胡萝卜素等
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一、萜类化合物的含义 上述这些化合物,进行氧化加热后都产生异戊二烯,即:C5H8 定义:凡由异戊二烯聚合衍生的化合物,其分子式符合(C5H8)n通式的。
实验异戊二烯规则(empirical isoprene rule) 凡是以异戊二烯或异戊烷为基本单位,以头尾相接的方式而结合的化合物,通式为(C5H8)n。 结构中异戊二烯的结合方式有头-头、尾-尾相接,甚至无法用异戊二烯的基本单元来划分,这又如何解释呢?Ruzicka提出了所有萜类的前体物是“活性的异戊二烯”的假设。 .生源异戊二烯规则(biogenetic isoprene rule) 一、萜类化合物的含义
2.生源异戊二烯规则 (biogenetic isoprene rule) 凡是由甲戊二羟酸途径合成的化合物都称萜类,通式为(C5H8)n。 一、萜类化合物的含义
本 章 内 容 一、萜类化合物的含义 二、结构分类 三、理化性质 四、提取分离 五、波谱法在结构鉴定中的应用
萜类化合物的分类及分布 二、萜类的结构分类 分 类 碳数 (C5H8)n 存 在 半萜 5 n=1 植物叶 单萜 10 2 挥发油 倍半萜 15 3 挥发油 二萜 20 4 树脂、苦味质、植物醇 二倍半萜 25 5 海绵、植物病菌 三萜 30 6 皂苷、树脂、植物乳汁 四萜 40 8 植物胡萝卜素 多聚萜 ~7.5×103至~3×105 (C5H8)n 橡胶、硬橡胶
二、萜类的结构分类 单萜 monoterpenoids 链状单萜 环烯醚萜 环状单萜 卓酚酮类
(一)单萜(monoterpenoids) 1.链状单萜 较重要的化合物是一些含氧衍生物。 如:萜醇、萜醛类。 二、萜类的结构分类
顺 反 异 构 体 (从挥发油中分离出来) 结晶性分子复合物 分解 纯品 H2O 蒸馏 无水CaCl2 具有似玫瑰的香气。mp=229~230 香叶醇 geraniol 具有似玫瑰的香气。mp=255~260 无水CaCl2 不能形成结晶性分子复合物 二苯胺基甲酰氯 二苯胺基甲酸酯(结晶) 加碱皂化 纯品 橙花醇 nerol 蒸馏 (与共存的香叶醇分离)
2.环状单萜 是由焦磷酸香叶酯(GPP)的双键异构化生成焦磷酸橙花酯(neryl pyrophosphate,NPP),NPP再经双键转位脱去焦磷酸基,生成具薄荷烷骨架的阳碳离子后,进一步而成薄荷烷衍生物。 二、结构分类 (一)单萜(monoterpenoids)
3.卓酚酮类(troponoides) 是一类变形的单萜,其碳架不符合异戊二烯定则。 二、结构分类 (一)单萜(monoterpenoids)
卓酚酮类的特点: 二、结构分类 (一)单萜(monoterpenoids) 1.具有芳香化合物的性质,显酸性,酸性介于酚类和羧酸之间,即酚<卓酚酮<羧酸。 2.分子中的酚羟基易于甲基化,但不易酰化。 (反应物酸性强,则质子易解离,所以甲基化较易。-OH易与>C=O形成分子内氢键,所以不易酰化。)
3.分子中的羰基类似于羧酸中羧基的性质,但不能和一般羰基试剂反应。3.分子中的羰基类似于羧酸中羧基的性质,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,可用于鉴别。如:铜络合物→为绿色结晶,铁络合物→为赤红色结晶。 二、结构分类 (一)单萜(monoterpenoids)
(二)环烯醚萜(iridoids) 属双环单萜。 蚁臭二醛(iridoidial)的缩醛衍生物。 含环戊烷结构单元,具环状单萜的特点。 是从臭蚁的防卫性分泌物中分离出来的物质,其生物合成途径不同于单萜,不是经由脱去GPP分子中焦磷酸基而直接产生闭环反应这一生源途径。生物合成途径如下: 二、结构分类
二、结构分类(二)环烯醚萜(iridoids) 环烯醚萜的结构类型
物理性质 1.大多为白色结晶体或粉末; 味苦,多具有旋光性。 2.溶解性:苷类易溶于H2O、MeOH; 可溶于EtOH、n-BuOH等溶剂。 难溶于——CHCl3、Et2O、C6H6等 二、结构分类(二)环烯醚萜(iridoids)
化学性质 1.半缩醛-OH:使苷元不稳定,易分解,易聚合。故难得到结晶苷元。 2.呈色反应: 二、结构分类(二)环烯醚萜(iridoids)
中药玄参、地黄等制过后变黑,就是由于这类成分起的作用。即中药玄参、地黄等制过后变黑,就是由于这类成分起的作用。即 二、结构分类(二)环烯醚萜(iridoids)
化学性质 3.双键性质: 如:车叶草苷四乙酸酯 二、结构分类(二)环烯醚萜(iridoids)
化学性质 4.波谱特征: 二、结构分类(二)环烯醚萜(iridoids)
(三)倍半萜(sesquiterpenoids) 由3个异戊二烯单位构成,含15个碳原子。 分布在植物和微生物界,多以挥发油的形式存在。 是挥发油高沸程部分的主要组成成分。 数目和结构骨架类型——萜类中最多的一类成分。 迄今结构骨架超过200余种,化合物数千种。 分类:无环倍半萜、环状倍半萜、薁类衍生物 二、结构分类
1.无环倍半萜 二、结构分类(三)倍半萜(sesquiterpenoids)
2.环状倍半萜 二、结构分类(三)倍半萜(sesquiterpenoids)
2.环状倍半萜 二、结构分类(三)倍半萜(sesquiterpenoids)
3.薁类衍生物(azulenoids) 由五元环与七元环骈合而成的芳环骨架 如:愈创木薁(s-guaiazulene) 二、结构分类(三)倍半萜(sesquiterpenoids)
3.薁类衍生物(azulenoids) 薁类是一种非苯核芳烃化合物 沸点—— 250 ~ 300 ℃ 溶有机溶剂——甲醇、乙醇、乙醚、石油醚 不溶水 可溶于强酸(加水稀释又可析出) (可用60~65%硫酸或磷酸提取) 二、结构分类(三)倍半萜(sesquiterpenoids)
3.薁类衍生物(azulenoids) 挥发油分馏时,高沸点馏分可见到美丽的蓝色、紫色或绿色的现象——示有薁类存在 预试挥发油中薁类成分: ①Sabety反应: 挥发油/CHCl3 + 5%溴/CHCl3 → 蓝紫色或绿色 ②Ehrlich试剂:(对-二甲胺基苯甲醛浓硫酸) 挥发油 + 试剂 → 紫色或红色 二、结构分类(三)倍半萜(sesquiterpenoids)
(四)二萜(diterpenoids) 由4个异戊二烯单位构成,含20个碳原子。 分两类:1.链状二萜 2.环状二萜 1.链状二萜 二、结构分类
2.环状二萜 存在于植物中环状二萜类,较重要的有: 二、结构分类(四)二萜(diterpenoids) 属双环二萜类化合物 具有抗炎作用 但水溶性不好,为增强穿心莲内酯水溶性,将其制备成衍生物:
2.环状二萜 二、结构分类(四)二萜(diterpenoids)
2.环状二萜 银杏内酯——属双环二萜类。 作为拮抗血小板活化因子,用于治疗因血小板活化因子引起的种种休克状障碍 二、结构分类(四)二萜(diterpenoids)