有機(jī)化學(xué)——15萜類(lèi)和甾族

1、學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.萜類(lèi)的定義、結(jié)構(gòu)、分類(lèi)和通性2.甾族化合物的結(jié)構(gòu)3.重要的萜類(lèi)及甾族化合物在醫(yī)藥學(xué)上的應(yīng)用第十五章 萜類(lèi)和甾族化合物 第一節(jié) 萜類(lèi) 第二節(jié) 甾族化合物萜類(lèi)化合物在動(dòng)植物界廣泛存在，其種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)各異，是揮發(fā)油的成分之一甾族化合物廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)，并在動(dòng)植物生命活動(dòng)中起著重要的作用 第一節(jié) 萜類(lèi)萜類(lèi)化合物是概括所有異戊二烯聚合物及其氫化物和含氧衍生物的總稱(chēng)萜類(lèi)的通式特點(diǎn)：廣泛存在，種類(lèi)繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)各異、生物活性廣泛 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：是由若干個(gè)異戊二烯單位以頭尾相接而成的，其骨架以5個(gè)碳為基本單位一、萜類(lèi)的結(jié)構(gòu)頭尾頭尾羅勒烯（鏈狀單萜類(lèi)，吳茱萸中）（單環(huán)單萜類(lèi)，松針油

2、，檸檬油中）頭尾頭尾檸檬烯 檸烯 ()結(jié)構(gòu)遵守異戊二烯規(guī)則，如： 二、萜類(lèi)的分類(lèi)和命名 分類(lèi)：根據(jù)組成萜類(lèi)化合物分子的異戊二烯單位的數(shù)目進(jìn)行分類(lèi)。 分為：半萜；單萜；倍半萜；二萜；二倍半萜；三萜；四萜；多聚萜等命名：1）按英文俗名意譯 2）根據(jù)來(lái)源用俗名萜類(lèi)化合物的分類(lèi)及分布分分 類(lèi)類(lèi) 碳原子數(shù)碳原子數(shù) 通式通式(C(C5 5HH8 8)n )n 存存 在在 半半 萜萜 5 5 n=1n=1 揮發(fā)油、植物葉揮發(fā)油、植物葉 單單 萜萜 10 10 n=2n=2 揮發(fā)油揮發(fā)油 倍倍 半半 萜萜 15 15 n=3n=3 揮發(fā)油、苦味素、樹(shù)脂揮發(fā)油、苦味素、樹(shù)脂 二二 萜萜 20 20 n=4n=4

3、 樹(shù)脂、苦味素、葉綠素樹(shù)脂、苦味素、葉綠素 二倍半萜二倍半萜 2525 n=5n=5 海綿、植物病菌，昆蟲(chóng)代海綿、植物病菌，昆蟲(chóng)代謝物謝物 三三 萜萜 30 30 n=6 n=6 皂苷、樹(shù)脂、植物皂苷、樹(shù)脂、植物 乳膠、乳膠、木栓質(zhì)木栓質(zhì) 四四 萜萜 40 40 n=8n=8 植物胡蘿卜素類(lèi)植物胡蘿卜素類(lèi) 多多 聚聚 萜萜 7.5x107.5x103 3至至 3x103x105 5 (C(C5 5HH8 8)n)n 橡膠、硬橡膠橡膠、硬橡膠 三、萜類(lèi)的生理活性萜類(lèi)化合物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)有重要作用 還有抗腫瘤、抗病原微生物、抗生育、殺蟲(chóng)的作用 揮發(fā)油中的萜類(lèi)具有祛痰、止咳

4、、平喘、祛風(fēng)、發(fā)汗、解熱、鎮(zhèn)痛、抗菌、驅(qū)蟲(chóng)、活血化瘀、生津止渴等作用四、萜類(lèi)的通性 形態(tài)：液體或固體 味：多數(shù)有苦味 揮發(fā)性：多數(shù)具揮發(fā)性 旋光性：有旋光性 溶解性：難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑 化學(xué)性質(zhì)：為所含官能團(tuán)的性質(zhì)五、常見(jiàn)的萜類(lèi)化合物（一）單萜開(kāi)鏈單萜 月桂烯、香葉醇、檸檬醛單環(huán)單萜 薄荷醇、桉油精、驅(qū)蛔素雙環(huán)單萜 龍腦、樟腦環(huán)烯醚萜 梓醇、梓苷1.開(kāi)鏈單萜CHO檸檬醛（枸櫞醛、柑醛）CHOHHCHO檸檬醛a(E型)檸檬醛b(Z型)(香葉醛)(橙花醛)2.單環(huán)單萜檸檬烯OH薄荷醇*O桉油精O胡椒酮薄荷：含有薄荷醇，有殺菌、防腐等作用薄荷 扁柏的成分：扁柏素，具有抗菌活性、毒性扁柏3.雙環(huán)

5、單萜龍腦俗稱(chēng)“冰片”，又稱(chēng)樟醇。有發(fā)汗、興奮、鎮(zhèn)痙和防止蟲(chóng)蛀蝕、抗缺氧的作用d-龍腦l-龍腦OHOH樟腦O -氧化樟腦對(duì)-氧化樟腦OCHOOO 樟腦：俗稱(chēng)辣薄荷酮，有局部刺激作用和防腐作用； -氧化樟腦有強(qiáng)心作用4.環(huán)烯醚萜 梓醇：又稱(chēng)梓醇苷，是地黃中降血糖作用的主要有效成分OOHOH2CglcOOH梓醇（二）其它萜類(lèi)化合物1.金合歡醇OH金合歡醇OH又稱(chēng)麝子油醇，屬于鏈狀倍半萜2.維生素Al 維生素A1是二萜類(lèi)，為單環(huán)雙萜醇 OH維生素A1l -胡蘿卜素又稱(chēng)為維生素A原，為四萜類(lèi) -胡蘿卜素 -胡蘿卜素的主要化學(xué)成分是什么？常吃含胡蘿卜素的食物對(duì)健康有哪些好處？ 課堂互動(dòng)第二節(jié) 甾族化合物甾

6、族化合物：又稱(chēng)為甾體化合物或類(lèi)固醇化合物，它主要包括甾醇、膽甾酸和甾體激素等一、甾族化合物的結(jié)構(gòu)環(huán)戊烷多氫菲（甾烷） 環(huán)戊烷并多氫菲的母核，其中A環(huán)、B環(huán)、C環(huán)為六元環(huán)，D環(huán)為五元環(huán)ABCD1234567891011131615141217R（一）甾族化合物的 基本結(jié)構(gòu)（二）甾族化合物的立體結(jié)構(gòu)HHHHHHHH順-十氫化萘（ea稠合） 反-十氫化萘（ee稠合） 甾族化合物骨架中環(huán)與環(huán)之間的稠合方式與十氫化萘相似，十氫化萘有順?lè)磧煞N異構(gòu)體 1.正系（5-型） C5上的H與角甲基在環(huán)平面的同側(cè)CH3H5-系CH3A/B 順式稠合；B/C、C/D 反式稠合 2.別系（5-型） CH3H5-系CH3C

7、5上的H與角甲基在環(huán)平面的異側(cè)A/B 反式稠合；B/C、C/D 反式稠合二、 甾族化合物的命名通常用與其來(lái)源或生理作用有關(guān)的俗名CH3CHCH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH2CHCH3CH3RR1R2甾體母核名稱(chēng)-H-H-H甾烷-H-CH3-H雌甾烷-CH3-CH3-H雄甾烷-CH3-CH3-CH2CH3孕甾烷-CH3-CH3膽烷-CH3-CH3膽甾烷三、重要的甾族化合物（一）膽甾醇（膽固醇）HO膽固醇膽甾醇 （）3-羥基-膽甾-5-烯HO膽甾醇 (C27H46O)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：C-3大多有-OH 人體內(nèi)的什么物質(zhì)可轉(zhuǎn)變成維生素D?為什么經(jīng)常曬太陽(yáng)可以預(yù)防缺鈣？課堂互動(dòng)（二）膽酸COOH

8、HO（膽酸）OHOH3,7,18-三羥基-5-膽烷-24-酸HHHHHOHOCOOH脫氧膽酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：5-系， C-3 -OH，C-17側(cè)鏈為戊酸（三）甾體激素 甾體激素包括：l性激素（雄激素、雌激素、孕激素 ）l腎上腺皮質(zhì)激素（糖皮質(zhì)激素、鹽皮質(zhì)激素） 甾體激素在維持生命、調(diào)節(jié)生理功能、控制生長(zhǎng)發(fā)育、調(diào)節(jié)免疫等方面有重要作用CH3CH3CH3CH3CH3CH3HHHHHHHHHH 雌甾烷 雄甾烷 孕甾烷 13-CH3 10-CH3 10-CH3 13-CH3 13-CH3 17-C2H5 18181819192021 1.性激素l雄性激素 主要由睪丸和腎上腺皮質(zhì)分泌，睪丸酮是雄性激素的一種。

9、有促進(jìn)肌肉生長(zhǎng)、聲音變低沉、維持男性第二性征的作用(睪丸酮)OHO17-羥基雄甾-4-烯-3-酮l雌性激素及孕激素HHHHOOHHHHHOOHHHHOCC CHOCH3l 雌二醇：能促進(jìn)子宮、輸卵管和第二性征的發(fā)育l 炔雌醇：為人工合成的高效、長(zhǎng)效的口服雌激素 l 黃體酮：抑制排卵，維持妊娠，有助于胎兒的著床發(fā)育2.腎上腺皮質(zhì)激素OCCH2OHHOOl 糖皮質(zhì)激素OCCH2OHOOHO可的松可的松皮質(zhì)酮皮質(zhì)酮糖皮質(zhì)激素：調(diào)節(jié)機(jī)體糖、脂肪、蛋白質(zhì)的生物合成和代謝 l 鹽皮質(zhì)激素鹽皮質(zhì)激素：調(diào)節(jié)機(jī)體水、鹽代謝和維持電解質(zhì)平衡OCCH2OHOCCH2OHOHOO11-脫氧皮質(zhì)酮 17-羥基-11-脫氧皮質(zhì)酮 （四）強(qiáng)心苷、蟾毒強(qiáng)心苷：是存在于植物中具強(qiáng)心作用的甾體苷類(lèi)化合物。如：洋地黃毒苷元202221OO23ROOHH3COOOOH3COHHHOOH3COOH3COHHOOHOHHOHCH3強(qiáng)心苷類(lèi)代表藥物地高辛用于充血性心力衰竭及心房