学习要求萜类和甾类化合物

学 习 要 求萜 类 和 甾 类 化 合 物 萜 类 和 甾 类 化 合 物 学 习 要 求 萜 类 和 甾 类 化 合 物 萜 类 和 甾 族 化 合 物 是 广 泛 存 在 于 植 物 、 昆 虫 及 微 生物 等 生 物 体 中 的 一 大 类 有 机 化 合 物 。 在 生 物 体 内 有 着 重要 的 生 理 作 用 。 萜 类 和 甾 族 化 合 物 虽 是 两 类 不 同 的 化 合物 ， 但 有 着 生 源 合 成 方 面 的 密 切 关 系 ， 因 而 放 在 一 起 进行 讨 论 。 1、 萜 的 涵 义 和 异 戊 二 烯 规 律分 子 中 含 C10以 上 ， 且 组 成 为 5的 倍 数 的 烃 类 化 合 物 称 为萜 类 。 因 分 子 中 含 有 双 键 ， 所 以 ， 萜 类 化 合 物 又 称 为 萜 烯 类 化合 物 。萜 类 化 合 物 是 广 泛 存 在 于 植 物 和 动 物 体 内 的 天 然 有 机 化合 物 。 如 从 植 物 中 提 取 的 香 精 油 薄 荷 油 、 松 节 油 等 ，植 物 及 动 物 体 中 的 某 些 色 素 胡 箩 卜 素 、 虾 红 素 等 等 。研 究 发 现 ， 萜 类 分 子 在 结 构 上 的 共 同 点 是 分 子 中 的 碳 原子 数 都 是 5的 整 倍 数 。 例 如 ： 一 、 萜 类 化 合 物 月桂烯 对薄荷烯（存在于柠檬，橘子中） 姜烯（存在于姜油中）（存在于月桂子油等中） 松节油（ 蒎烯） 异樟烯（存在于松节油等中） （存在于姜油，冷杉等中） 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 。 C CC C CCH2 CCH3CH CH2异戊二烯 头 尾异戊二烯单位 这 种 结 构 特 点 叫 做 萜 类 化 合 物 的 异 戊 二 烯 规 律 。 异戊 二 烯 规 则 是 从 对 大 量 萜 类 分 子 构 造 的 测 定 中 归 纳 出 来的 ， 所 以 能 反 过 来 测 定 萜 类 的 分 子 构 造 。 2、 萜 的 分 类萜 类 化 合 物 中 异 戊 二 烯 单 位 可 相 连 成 链 状 化 合 物 ， 也 可 连 成环 状 化 合 物 。1 分 类根 据 组 成 分 子 的 异 戊 二 烯 单 位 的 数 目 可 将 萜 分 成 以 下 几 类 ：1） 单 萜 ： 含 有 两 个 异 戊 二 烯 单 位 。 它 包 含 开 链 单 萜 ， 单环 萜 ， 二 环 单 萜 三 种 。2） 倍 半 萜 ： 含 有 三 个 异 戊 二 烯 单 位 的 萜 。3） 双 萜 ： 含 有 四 个 异 戊 二 烯 单 位 的 萜 。4） 三 萜 ： 含 有 六 个 异 戊 二 烯 单 位 的 萜 。5） 四 萜 ： 含 有 八 个 异 戊 二 烯 单 位 的 萜 。这 些 萜 类 和 单 萜 一 样 ， 也 有 开 链 和 成 环 之 分 。 类 别 异 戊 二 烯 单 位 数 (C5H 10)n 碳 原 子 数 单 萜 2 10 倍 半 萜 3 15 二 萜 4 20 三 萜 6 30 四 萜 8 40 多 萜 83. 单 萜 类 化 合 物 链状单萜环状单萜 单环单萜双环单萜 CH2OH CH 2OH 牛儿苗醇（香叶醇） 橙花油醇b.p 230 b.p 226.7 互为几何异构体，存在于玫瑰油、橙花油、香茅油中， 为无色、有玫瑰香气的液体，是作香料的重要原料。 CHO CHO 牛儿苗醛或香叶醛 橙花醛 存在于柠檬草油、橘子油中， 配制柠檬香精的重要原料，柠檬醛柠檬醛a b 有很强的柠檬香气，是用于也是合成维生素 的重要原料。 1） 链 状 单 萜 OH* * 薄 荷 醇 CH3 蒎烯 蒎烯 是松节油的主要成分（ ）80%用作油漆、蜡等的溶剂，是合成冰片、 樟脑等的重要化工原料。b.p 156 CH3 O 莰酮（樟脑）m.p 179 b.p 209 重要存在于樟脑树中，为无色闪光结晶，易升华，有愉快香味。樟脑气味 有驱虫作用，可用于毛料衣物的纺蛀剂。在医药上用作强化剂以及配制十滴水、 清凉油等。 2） 环 状 单 萜 OH 金合欢醇 倍 半 萜 是 有 三 个 异 戊 二 烯 单 位 连 接 而 构 成 的 ， 它 也 有链 状 和 环 状 的 。 如 金 合 欢 醇 、 山 道 年 等 均 属 于 倍 半 萜 。 OO O山 道 年 4. 倍 半 萜 、 二 萜 双 萜 是 由 四 个 异 戊 二 烯 单 位 连 接 而 成 的 一 类 萜 化 合物 ， 广 泛 分 布 与 动 植 物 体 内 。 OH 维生素 （ ）A1A OH 叶绿醇 三 萜 是 由 六 个 异 戊 二 烯 单 位 连 接 而 成 的 化 合 物 ， 如 角 鲨 烯 。 角鲨烯 squalene（ ） H3C CH3HO CH3 CH 3 CH3H3C 角鲨烯 羊毛甾醇 四 萜 是 由 八 个 异 戊 二 烯 单 位 连 接 而 构 成 的 ， 在 自 然 界 广 泛 存 在 。 胡萝卜素 m.p 188 184 178 胡萝卜素 m.p 胡萝卜素 m.p 15% 85% 0.1% 广泛存在于植物的叶、 茎、和果实及动物的乳 汁和脂肪中， 体最重要 （生理活性最强）。 讨 论 指 出 下 列 化 合 物 分 别 属 于 哪 类 萜 ? 并 划 出 分 子 中 异 戊 二 烯 单 位 。 二 、 甾 族 化 合 物1 基 本 结 构甾 类 化 合 物 分 子 中 ， 都 含 有 一 个 叫 甾 核 的 四 环 碳 骨 架 ， 环 上一 般 带 有 三 个 侧 链 其 通 式 为 ： R1 R2 R3 R1、 R2一 般 为 甲 基 ， 称 为 角 甲 基 ， R3为 其 它 含 有 不 同 碳 原 子 数 的 取 代 基 。甾 是 个 象 形 字 ， 是 根 据 这 个 结 构 而 来的 ， “ 田 ” 表 示 四 个 环 ， “ ” 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 。 四 个 环 用 A、 B、 C、 D编 号 ， 碳 原 子 也 按 固 定 顺 序 用 阿 拉 伯数 字 编 号 。 如 下 图 ： A B C D1 2 3 4 5 6 7 8910 11 12 13 14 15 161718 19 20 2、 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 。 HO H3C H3CH H3C CH 3 CH 3 HH 胆甾醇 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 。 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： HO H3C H3C H3C CH3CH 3 HH 脱氢胆甾醇7 HO H3CH3C CH3CH3 H 维生素D3 日光维 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 。 HO HH3C OH HH 雌二醇 O CH 3C H 3C HH H O CH 3 孕甾酮 O CH3CH 3C HH H O CH2OHOH O CH3CH 3C HH H O CH2OHOHHO O O CH3CH 3C HH H O CH2OHHO