井冈山大学化学化工学院 胡 荣 华 1 3 9 7 0 6 5 6 0 2 8

Terpenoid & Steroid 第二十一章 萜类和甾族化合物 第一节 萜类化合物 第二节 甾族化合物 习题 返回总目录 上 一 张 第二十一章 萜类和甾族化合物 Terpenoid & Steroid 第一节 萜类化合物 第二节 甾族化合物 习题 上 一 张 下 一 张 返回总目录 目 录 页 前 一 张 结 束

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，因而放在一章内进行讨论。 1．  内容和要求： 1．理解萜的涵义；掌握异戊二烯规律和萜的分类。 2．熟悉各类萜的典型化合物的特性及重要用途。 3．熟悉甾族化合物的基本结构和立体结构，了解重要甾族化合物 的类型和用途。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 一、萜的涵义和异戊二烯规律 1 萜的涵义 1 萜的涵义 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。 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。 萜类亦称萜烯类，是植物香精油的主要成分。某些植物的叶，花或果实用水蒸汽蒸馏的方法，可以得到有香味的油状液体，称为香精油。原来把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。现在把存在于自然界的这一类化合物都叫萜。不管它们是烃类或是含氧衍生物。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 一、萜的涵义和异戊二烯规律 2 异戊二烯规律 异戊二烯和异戊二烯单元 2 异戊二烯规律 对大量萜类分子式及其结构的测定表明，其共同点是分子中的碳原子数是5的整数倍。而且是由异戊二烯的碳干骨骼相连构成的。即萜烯化合物的碳干骨骼可划分成若干个异戊二烯单位。这就是曾称之为的异戊二烯规则。大多数萜烯类分子构造都是由异戊二烯单元头尾相接而成，少数也有头头相连或尾尾相连的。 异戊二烯和异戊二烯单元 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

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第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 二、萜的分类和命名 1 萜类的分类 根据萜类的碳骼含有几个异戊二烯单位可分为： 1 萜类的分类 根据萜类的碳骼含有几个异戊二烯单位可分为： (1) 单萜 它含有两个异戊二烯单位（C10） (2) 倍半萜 它含有三个异戊二烯单位（C15） (3) 双萜 它含有四个异戊二烯单位（C20） (4) 三萜 它含有六个异戊二烯单位（C30） (5) 四萜 它含有八个异戊二烯单位（C40） 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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 二、萜的分类和命名 2 萜类的命名 2 萜类的命名 我国对萜类的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 IUPAC规定的系统命名法，较生辟，多接触才能熟练。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

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第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 三、单萜 1 链状单萜：由两个异戊二烯连接构成的链状化合物。 上 一 张 下 一 张 1 链状单萜：由两个异戊二烯连接构成的链状化合物。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 三、单萜 1,8-对孟二烯外消旋体也称对薄荷烯。 (±)-薄荷醇 2 单环单萜：由两个异戊二烯连接构成的具有一个六元环化合物。 1,8-对孟二烯外消旋体也称对薄荷烯。 存在于柠檬油等中，无色液体，有柠檬香味，可用作香料。 (±)-薄荷醇 在医药上用作兴奋剂，薄荷醇具有芳香凉爽气味，又有杀菌功效。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 三、单萜 3 双环单萜：由两个异戊二烯单位连接构成的具有一个六元环并桥合而成三元环、四元环或者五元环的桥环结构。 -蒎烯 松节油的主要成分 -蒎烯 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 三、单萜 3 双环单萜：由两个异戊二烯单位连接构成的具有一个六元环并桥合而成三元环，四元环或者五元环的桥环结构。 清凉气味 樟脑 菠醇(冰片) 樟脑具有强心效能和愉快香味，是医药和化妆品工业的重要原料。易升华。用于毛料衣物的防蛀，配制十滴水、清凉油等。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 四、倍半萜 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。 史克肠虫清的主要成分 金合欢醇是无色粘稠液体，有铃兰气味，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。 由山道年花蕾中提取出的无色结晶。七、八十年代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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 五、双萜 双萜是由四个异戊二烯单位连接而 成的一类萜化合物。 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，存在于动物的肝、奶油、蛋黄和鱼肝油中。维生素A为哺乳动物正常生长和发育所必需的物质，体内缺乏维生素A则发育不健全，并能引起眼膜和眼角膜硬化症，初期的症状就是夜盲症。受紫外光照射后则失去活性。 存在于松脂中，是松香的主要成分。松香是广泛用于造纸、制皂、制涂料等工业上的原料。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 六、三萜 三萜是由六个异戊二烯单位连接而成的化合物，如角鲨烯。 角鲨烯是鲨鱼肝油的主要成分，可能存在于所有组织中。角鲨烯是羊毛甾醇生物合成的前身，而羊毛甾醇又是其它甾体化合物的前身。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 七、四萜 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。 四萜类化合物的分子中都含有一个较长的碳碳双键的共轭体系，所以四萜都是有颜色的物质，多带有由黄至红的颜色。因此也常把四萜称为多烯色素。 胡萝卜素是最重要的代表化合物。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第一节 萜类化合物 ( Terpenoid ) 七、四萜 蕃茄红素是胡萝卜素的异构体，是开链萜，存在于蕃茄、西瓜及其他一些果实中，为洋红色结晶。 虾青素是广泛存在于甲壳类动物和空肠动物体中的一种多烯色素，最初是从龙虾壳中发现的，虾青素在动物体内与蛋白质结合存在，能因氧化作用而成虾红素。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 一、甾类化合物的基本结构 1、基本组成 甾类化合物分子中，都含有一个叫甾核的四环碳骨架(环戊烷并多氢菲)，环上一般带有三个侧链其通式为： 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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 一、甾类化合物的基本结构 2、基本编号 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。 20号碳以后的碳链依次进行编号。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 一、甾类化合物的基本结构 3、立体构型 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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 一、甾类化合物的基本结构 4、立体构象 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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 二、甾类化合物的命名 甾族化合物的系统命名较为复杂，一般根据其来源或生理作用取俗名。 通常，甾族化合物分子中环平面之上的基团称为-构型，用实线表示； 把在环平面之下的基团称为-构型，用虚线表示； 未知构型者，称为键，用波浪线（ ）表示。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 三、甾类化合物的分类 根据甾族化合物的存在、化学结构和生物功能进行分类，一般分为： 甾醇类：分子中主要官能团为羟基(-OH)； 胆汁酸：分子中主要官能团为羧基(-COOH)； 甾族激素：在生物体内起调节作用； 甾族生物碱：具有生物碱特性的甾族化合物。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 四、甾醇类化合物 1、 胆甾醇(又名胆固醇) 5-胆甾烯-3β-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。 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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 四、甾醇类化合物 2、 7-脱氢胆甾醇 即 5,7-胆甾二烯-3β-醇 2、 7-脱氢胆甾醇 即 5,7-胆甾二烯-3β-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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 四、甾醇类化合物 3、 麦角甾醇 即 5,7,22-胆甾三烯-3β-醇 3、 麦角甾醇 即 5,7,22-胆甾三烯-3β-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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 五、甾酸类化合物 胆甾酸 即 5,7,22-胆甾三烯-3β-醇 胆甾酸 即 5,7,22-胆甾三烯-3β-醇 胆汁酸是用水解的方法从胆汁中分离出来的一系列羧酸。从人和牛胆汁中所分离出来胆汁酸主要为胆酸及去氧胆酸。 在胆汁中胆汁酸是以胆盐的形式存在的，即胆汁酸中的羧酸与甘氨酸（H2NCH2COOH）或牛黄酸（H2NCH2CH2SO3H）中的氨基形成酰胺键，而以后者的羧基或磺酸形成盐。胆盐的作用是脂肪乳化，促进它在肠中的水解和吸收。故胆酸被称为“生物肥皂”。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 六、甾型激素 ( steroid hormone ) 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： (1) 含氮激素：包括胺、氨基酸、多肽和蛋白质； (2) 甾型化合物：包括肾上腺皮质激素和性激素两类。 它们的结构特点是在C17上没有长的碳链（R3） 。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 六、甾型激素 ( steroid hormone ) 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。 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。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 六、甾型激素 ( steroid hormone ) 1、性激素 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。动物体内分泌的睾丸酮和雌二醇的量极少，研究史上从4吨猪卵巢中只提取到0.012g雌二醇。 孕甾酮的生理功能是在月经期的某一阶段及妊娠中抑制排卵。临床上用于治疗习惯性子宫功能性出血、痛经及月经失调等。 炔诺酮是一种人工合成的女用口服避孕药，具有能阻止未孕妇女的排卵，在计划生育中有重要作用。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 六、甾型激素 ( steroid hormone ) 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、皮质甾酮等为此类中重要的激素。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

第二节 甾族化合物 ( Steroid ) 六、甾型激素 ( steroid hormone ) 3、蜕皮激素 从蚕、蝗虫中提取所得的蜕皮激素 -蜕皮激素：R1=R2=H -蜕皮激素：R1=OH，R2=H 皂素是一种糖苷，溶于水即成胶状溶液，泡沫丰富，类似肥皂，故称皂素，是一种乳化剂。 强心苷具有特殊的强心作用，主要用于心脏病的治疗。 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

今日习题 P.312-313 3 （2） 5 上 一 张 下 一 张 目 录 页 前 一 张 结 束

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