第六章萜類天然藥物化學(xué)第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日（一）萜類化合物的物理性質(zhì)1、性狀（1）形態(tài)

低分子量的萜類化合物如單萜、倍半萜類化合物通常為液態(tài)，具揮發(fā)性，是揮發(fā)油的組分；

分子量較高的萜類化合物為固態(tài)，多數(shù)可形成結(jié)晶體，不具揮發(fā)性。隨分子量和雙鍵的增加，功能基的增多，化合物的揮發(fā)性降低，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)相應(yīng)增高。第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日（2）味

多具苦味，所以萜類化合物又稱苦味素；但有的具有強(qiáng)烈的甜味，如甜菊苷的甜味是蔗糖的300倍。（3）旋光性和折光性大多數(shù)萜類一般具有多個(gè)不對(duì)稱碳原子，故具旋光性。低分子萜類具有較高的折光率。第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日2．溶解性萜類化合物一般為親脂性成分，難溶于水，易溶于親脂性有機(jī)溶劑，可溶于醇。但萜類化合物若與糖成苷，則具親水性，易溶于水，難溶于親脂性有機(jī)溶劑。第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日（二）萜類化合物的化學(xué)性質(zhì)

加成反應(yīng)（結(jié)構(gòu)中含雙鍵及羰基，分雙鍵加成反應(yīng)和羰基加成反應(yīng)）氧化反應(yīng)（氧化反應(yīng)是早期萜類化合物的結(jié)構(gòu)研究的重要手段，優(yōu)以臭氧對(duì)萜類的氧化方法應(yīng)用較多。）

脫氫反應(yīng)（脫氫反應(yīng)可用作萜類化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定，常用于結(jié)構(gòu)母核的確定。）第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日1、雙鍵加成反應(yīng)萜類化合物的分子結(jié)構(gòu)中多存在雙鍵，可與鹵素、鹵化氫、亞硝酰氯等試劑發(fā)生加成反應(yīng)。如檸檬烯與氯的加成反應(yīng)。第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日2、羰基加成反應(yīng)：

（1）與亞硫酸氫鈉加成：反應(yīng)生成結(jié)晶形加成物，復(fù)加酸或加堿使其分解，生成原來的反應(yīng)產(chǎn)物。

（2）與硝基苯肼加成：與對(duì)硝基苯肼或2，4-二硝基苯肼在磷酸中發(fā)生反應(yīng)，生成對(duì)硝基苯肼或2，4-二硝基苯肼的加成物。

（3）與吉拉德試劑加成：將吉拉德試劑的乙醇溶液加入含羰基的萜類化合物中，再加入10%醋酸促進(jìn)反應(yīng)，加熱回流。反應(yīng)完畢后加水稀釋，分取水層，加酸酸化，再用乙醚萃取，蒸去乙醚后復(fù)得原羰基化合物。第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日3、氧化反應(yīng)不同的氧化劑在不同的條件下，可以將萜類成分中各種基團(tuán)氧化，生成各種不同的氧化產(chǎn)物。常用的氧化劑有臭氧、三氧化鉻等，亦可用于萜類化合物的醛酮合成。4、脫氫反應(yīng)脫氫反應(yīng)在研究萜類化學(xué)結(jié)構(gòu)中是一種很有價(jià)值的反應(yīng)，通常在惰性氣體的保護(hù)下，用鉑黑或鈀做催化劑，將萜類成分與硫或硒共熱（200~300℃）而實(shí)現(xiàn)脫氫。第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日第四節(jié)萜類化合物的提取分離萜的苷親水較強(qiáng)苷元脂溶性較強(qiáng)。第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日（一）提取1．溶劑提取法（1）苷類化合物的提取（甲醇、乙醇粗提，去脂溶性雜質(zhì)，正丁醇萃取，濃縮得粗總苷）（2）非苷類化合物的提?。状?、乙醇粗提，乙酸乙酯萃取，濃縮得粗總苷）2、堿提取酸沉淀法（利用內(nèi)酯特性）3、吸附法（水、稀醇、醇洗脫）（1）活性炭吸附法（2）大孔樹脂吸附法第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日（二）分離1、結(jié)晶法分離2、柱層析分離（1）吸附柱色譜（2）硝酸銀色譜3．利用結(jié)構(gòu)中的特殊功能團(tuán)進(jìn)行分離（1）利用含氧官能團(tuán)特性（2）萜類生物堿用酸堿法分離（3）不飽和雙鍵、羰基等用加成法制備衍生物加以分離第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日第五節(jié)萜類化合物的檢識(shí)與結(jié)構(gòu)鑒定

自學(xué)（一）波譜法在萜類結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用1．UV2．IR3、MS4．NMR（二）結(jié)構(gòu)鑒定實(shí)例第十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日第六節(jié)揮發(fā)油概念：揮發(fā)油又稱為精油，是存在于植物中的一類具有芳香氣味、可隨水蒸汽蒸餾出來而又與水不相混溶的揮發(fā)性油狀成分的總稱。第十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日（一）組成與分類

揮發(fā)油為一混合物，其組分較為復(fù)雜，一種揮發(fā)油常常由數(shù)百種成分組成。其組分大致可分為一下幾類：1．萜類化合物：主要是單萜、倍半萜、和它們含氧衍生物，而且含氧衍生物多半是生物活性較強(qiáng)或具有芳香氣味的主要成分。2．脂肪族成分：多為一些小分子化合物，具有揮發(fā)性。如正庚烷、辛烯乙酸乙酯等。魚腥草中所含揮發(fā)油主要有效成分為癸酰乙醛，具有抗菌作用，有魚醒氣味。第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日3．芳香族成分：數(shù)量僅次于萜類，存在也相當(dāng)廣泛。有的為萜源衍生物，如麝香草酚；有的為一般含氧衍生物，如苯乙醇、水楊酸、水楊酸甲酯等；但大多數(shù)為苯丙素類衍生物，如丁香揮發(fā)油中具有抑菌和鎮(zhèn)靜作用的丁香酚。4．其它成分：其它還有一些揮發(fā)油樣物質(zhì)，如芥子油、揮發(fā)杏仁油、原白頭翁素、大蒜油等，也能隨水蒸氣蒸餾，故也稱之為“揮發(fā)油”。此外，川芎嗪、煙堿、毒黎堿等生物堿雖也是能隨水蒸氣蒸餾的液體，但這些化合物往往不作揮發(fā)油油類成分對(duì)待。第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日（二）理化性質(zhì)1、性狀（1）顏色

揮發(fā)油大多為無色或淡黃色液體，有些揮發(fā)油含有薁類成分，或溶有色素，而顯特殊顏色。（2）形態(tài)

揮發(fā)油在常溫下為透明液體。低溫放置，揮發(fā)油所含主要成分可能結(jié)晶析出，這種析出物習(xí)稱為“腦”，如薄荷腦、樟腦等。（3）氣味

揮發(fā)油具有特殊的氣味，大多數(shù)為香味。也有少數(shù)為揮發(fā)油具有異味，如魚腥草揮發(fā)油具有不愉快的臭味。（4）揮發(fā)性

揮發(fā)油均具有揮發(fā)性，可隨水蒸氣蒸餾，這是揮發(fā)油的重要性質(zhì)，可以此區(qū)別脂肪油。第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日2、溶解度揮發(fā)油為親脂性的物質(zhì)，難溶于水，可溶于高濃度乙醇，易溶于乙醚、二硫化碳、石油醚等親脂性的有機(jī)溶劑，在低濃度乙醇中溶度較小。第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日3、

物理常數(shù)（1）相對(duì)密度

多數(shù)揮發(fā)油比水輕，習(xí)稱“輕油”；也有少數(shù)揮發(fā)油比水重，習(xí)稱“重油”。其相對(duì)密度一般在0.8501.065之間。（2）折光性

揮發(fā)油具有較強(qiáng)的折光性，其折光率一般在1.431.61之間。（3）揮發(fā)性

揮發(fā)油幾乎均有旋光性，其比旋度一般在+97117的范圍內(nèi)。（4）沸點(diǎn)

揮發(fā)油的沸點(diǎn)一般在70300之間。第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日（三）提取分離1．提取（1）水蒸氣蒸餾利用揮發(fā)油的揮發(fā)性和水不相混溶的性質(zhì)進(jìn)行的提取。在加熱過程中，當(dāng)揮發(fā)油和水兩者蒸氣壓之和與大氣壓相等時(shí)，揮發(fā)油即可隨水蒸氣蒸餾出來。這是從植物中提取揮發(fā)油最常用的方法。第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日（2）浸取法 不宜用水蒸氣蒸餾法提取的揮發(fā)油原料，可以直接用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取。①油脂吸收法

油脂類一般具有吸收揮發(fā)油的性質(zhì)，往往利用此性質(zhì)提取貴重的揮發(fā)油，如玫瑰油、茉莉花油等。②溶劑提取法

用石油醚、乙醚等有機(jī)溶劑，采用連續(xù)回流提取法或冷浸法進(jìn)行提取。本法提取的揮發(fā)油含有較多的親脂性雜質(zhì)，需進(jìn)一步處理。③超臨界流體萃取法

二氧化碳超臨界流體萃取法用于提取揮發(fā)油，具有防止氧化、熱解及提高品質(zhì)的突出優(yōu)點(diǎn)。所得芳香揮發(fā)油氣味與原料相同，明顯優(yōu)于其它方法。第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日（3）冷壓法此方法使用于含油量較高的新鮮植物藥材的提取。通常將壓榨后的藥材再用水蒸氣蒸餾法提取殘留揮發(fā)油。第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日2.分離（1）冷凍處理

將揮發(fā)油置于0℃以下使析出結(jié)晶，如無結(jié)晶析出可將溫度降至-20℃，繼續(xù)放置。取出結(jié)晶再經(jīng)重結(jié)晶可得純品。如薄荷腦。（2）分餾法

由于類別不同，分子量大小、雙鍵的多少、含氧取代基等方面有一定的差異，因此它們的沸點(diǎn)各異。以此作為分離的依據(jù)。由于揮發(fā)油的組分多對(duì)熱及空氣中的氧較敏感，因此常采用減壓分餾法分離揮發(fā)性成分。第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日（3）化學(xué)分離法根據(jù)揮發(fā)油中各組分所連的官能團(tuán)不同，選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)方法處理，使各組分達(dá)到分離的方法。①堿性成分的分離

將揮發(fā)油溶于乙醚，用1%硫酸或鹽酸萃取，得酸水液經(jīng)堿化后再用乙醚萃取，蒸去乙醚即得堿性成分。②酸、酚性成分的分離

將分出堿性成分的揮發(fā)油乙醚母液，再分別用5%碳酸氫鈉和2%氫氧化鈉萃取，所得堿性水溶液分別酸化后用乙醚萃取，前者可得酸性成分，后者可得酚性成分。見P264的圖6-10揮發(fā)油化學(xué)法系統(tǒng)分離流程圖第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日③醛、酮成分的分離

含這兩種官能團(tuán)成分的分離方法如下：（i）將分出堿性、酸性、酚性成分的揮發(fā)油乙醚母液經(jīng)水洗至中性，以無水硫酸鈉干燥后，加亞硫酸氫鈉飽和溶液，分出水層或加成物結(jié)晶，加酸或堿液處理，以乙醚萃取，可得醛類成分和甲基酮類成分；（ii）將分出堿性、酸性、酚性、含醛和甲基酮等成分的揮發(fā)油乙醚母液，回收乙醚，在揮發(fā)油中加入適量的GirardT或GirardP試劑的乙醇溶液和10%乙酸，加熱回流1h，待反應(yīng)完成后加適量水稀釋，用乙醚萃取，分取水層，酸化后再用乙醚萃取，可獲得含酮基類成分。第二十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日④醇類成分的分離

將揮發(fā)油與丙二酸單酰氯或鄰苯二甲酸酐或丁二酸酐反應(yīng)生成酸性酯，再將生成物溶于碳酸鈉溶液，用乙酸洗去未作用的揮發(fā)油，堿溶液經(jīng)酸化后用乙醚萃取出所生成的酯，蒸去乙醚，殘留物經(jīng)皂化反應(yīng)，再用乙醚萃取出揮發(fā)油中醇類成分。第二十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日（4）層析分離方法①吸附色譜法：

一般是將分餾法或化學(xué)分離法得到的部位用吸附色譜法進(jìn)一步分離。

吸附劑：氧化鋁或硅膠；

洗脫劑：石油醚、乙酸