萜类化合物的生物合成途径

萜类 1.1.1 概述

萜类化合物（terpenoids）是自然界存在的一类以异戊二烯为结构单元组成的化合物的统称，也称为类异戊二烯（isoprenoids）。该类化合物在自然界分布广泛、种类繁多，迄今人们已发现了近3万种萜类化合物，其中有半数以上是在植物中发现的。植物中的萜类化合物按其在植物体内的生理功能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。作为初生代谢物的萜类化合物数量较少，但极为重要，包括甾体、胡萝卜素、植物激素、多聚萜醇、醌类等。这些化合物有些是细胞膜组成成分和膜上电子传递的载体，有些是对植物生长发育和生理功能起作用的成分。主要功能有：醌类为膜上电子传递的在载体，载体是细胞膜组成成分，胡萝卜素类和叶绿素的侧链参与光合作用，赤霉素、脱落酸是植物激素。而次生代谢物的萜类数量巨大，根据这些萜类的结构骨架中包含的异戊二烯单元的数量可分为单萜（monoterpenoid C10）、倍半萜（sesquiterpenoid C15））、二萜(diterpeniod C20)和三萜（triterpenoid C30）等。它们通常属于植物的植保素，虽不是植物生长发育所必需的，但在调节植物与环境之间的关系上发挥重要的生态功能。植物的芳香油、树脂

萜类 1.1.1 概述

萜类化合物（terpenoids）是自然界存在的一类以异戊二烯为结构单元组成的化合物的统称，也称为类异戊二烯（isoprenoids）。该类化合物在自然界分布广泛、种类繁多，迄今人们已发现了近3万种萜类化合物，其中有半数以上是在植物中发现的。植物中的萜类化合物按其在植物体内的生理功能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。作为初生代谢物的萜类化合物数量较少，但极为重要，包括甾体、胡萝卜素、植物激素、多聚萜醇、醌类等。这些化合物有些是细胞膜组成成分和膜上电子传递的载体，有些是对植物生长发育和生理功能起作用的成分。主要功能有：醌类为膜上电子传递的在载体，载体是细胞膜组成成分，胡萝卜素类和叶绿素的侧链参与光合作用，赤霉素、脱落酸是植物激素。而次生代谢物的萜类数量巨大，根据这些萜类的结构骨架中包含的异戊二烯单元的数量可分为单萜（monoterpenoid C10）、倍半萜（sesquiterpenoid C15））、二萜(diterpeniod C20)和三萜（triterpenoid C30）等。它们通常属于植物的植保素，虽不是植物生长发育所必需的，但在调节植物与环境之间的关系上发挥重要的生态功能。植物的芳香油、树脂

一、萜类化合物概述

萜类化合物(Terpenoids)是所有异戊二烯聚合物及其衍生物的总称[4]。萜类化合物中的烃类常单独称为萜烯。萜类化合物除以萜烯的形式存在外,还以各种含氧衍生物的形式存在,包括醇、醛、羧酸、酮、酯类以及甙等。萜类化合物在自然界中分布广泛,种类繁多,估计有1万种以上,是天然物质中最多的一类。

萜类化合物的分子结构是以异戊二烯为基本单位的,因此其分类依据主要是以异戊二烯单位数目的不同为标准来进行。开链萜烯的分子组成符合通式(C5H8)n(n≥2),含有两个异戊二烯单位的称为单萜,含有三个异戊二烯单位的称为倍半萜,含有四个异戊二烯单位的则称为二萜(图1),以此类推[4]。倍半萜约有7 000多种,是萜类化合物中最大的一类[5]。二萜类以上的也称“高萜类化合物”,一般不具挥发性[6]。此外,有的萜类化合物分子中具有不同的碳环数,因此又进一步区分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜等。其中,单萜和倍半萜及其简单含氧衍生物是挥发油的主要成分,而二萜是形成树脂的主要成分,三萜则以皂甙的形式广泛存在。

萜类化合物在植物界中普遍存在[4]。常见含萜类化合物的植物类群有:蔷薇科(Rosaceae)、藜科(Chenopodiaceae)、天南星科(

萜类 1.1.1 概述

萜类化合物（terpenoids）是自然界存在的一类以异戊二烯为结构单元组成的化合物的统称，也称为类异戊二烯（isoprenoids）。该类化合物在自然界分布广泛、种类繁多，迄今人们已发现了近3万种萜类化合物，其中有半数以上是在植物中发现的。植物中的萜类化合物按其在植物体内的生理功能可分为初生代谢物和次生代谢物两大类。作为初生代谢物的萜类化合物数量较少，但极为重要，包括甾体、胡萝卜素、植物激素、多聚萜醇、醌类等。这些化合物有些是细胞膜组成成分和膜上电子传递的载体，有些是对植物生长发育和生理功能起作用的成分。主要功能有：醌类为膜上电子传递的在载体，载体是细胞膜组成成分，胡萝卜素类和叶绿素的侧链参与光合作用，赤霉素、脱落酸是植物激素。而次生代谢物的萜类数量巨大，根据这些萜类的结构骨架中包含的异戊二烯单元的数量可分为单萜（monoterpenoid C10）、倍半萜（sesquiterpenoid C15））、二萜(diterpeniod C20)和三萜（triterpenoid C30）等。它们通常属于植物的植保素，虽不是植物生长发育所必需的，但在调节植物与环境之间的关系上发挥重要的生态功能。植物的芳香油、树脂

第九章 醌类化合物

§ 9.1 结构 § 9.2 物理性质 § 9.3 酸性 § 9.4 显色反应及其应用 § 9.5 提取 § 9.6 分离 § 9.7 大黄 § 9.1结构

苯醌 萘醌 菲醌 蒽醌

9.1.1苯醌类

对苯醌： 邻苯醌： 结构式实例：见书

9.1.2萘醌

自然界得到的几乎均为α－萘醌（1,4-萘醌，对醌）

从结构上考虑可以另有β（1,2-萘醌，邻醌）及amphi(2,6-萘醌)］ 举例：维生素K1等。 识别 @@

9.1.3菲醌 天然成分：

邻醌： 丹参醌Ⅰ 丹参醌ⅡＡ 丹参醌ⅡＢ 对醌: 丹参新醌（甲乙丙）

9.1.4蒽醌类

包括：蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物。

9.1.4.1单蒽核类

蒽醌衍生物（游离或成苷；其中的酚OH或COOH多以成盐形式存在） 1 分类 @@ 大黄素型：羟基：分布在 两侧 的苯环上，例如大黄酸等。 茜草素型：羟基：分布在 一

第九章 醌类化合物

§ 9.1 结构 § 9.2 物理性质 § 9.3 酸性 § 9.4 显色反应及其应用 § 9.5 提取 § 9.6 分离 § 9.7 大黄 § 9.1结构

苯醌 萘醌 菲醌 蒽醌

9.1.1苯醌类

对苯醌： 邻苯醌： 结构式实例：见书

9.1.2萘醌

自然界得到的几乎均为α－萘醌（1,4-萘醌，对醌）

从结构上考虑可以另有β（1,2-萘醌，邻醌）及amphi(2,6-萘醌)］ 举例：维生素K1等。 识别 @@

9.1.3菲醌 天然成分：

邻醌： 丹参醌Ⅰ 丹参醌ⅡＡ 丹参醌ⅡＢ 对醌: 丹参新醌（甲乙丙）

9.1.4蒽醌类

包括：蒽醌衍生物及其不同还原程度的产物。

9.1.4.1单蒽核类

蒽醌衍生物（游离或成苷；其中的酚OH或COOH多以成盐形式存在） 1 分类 @@ 大黄素型：羟基：分布在 两侧 的苯环上，例如大黄酸等。 茜草素型：羟基：分布在 一

酚类化合物主要来源于石油加工产品,煤焦油,煤液化油,三者中酚类化合物的组成具有很大的相似性。煤焦油,煤液化油中主要的含氧酸性物质即为酚类化合物,其含量受煤种,工艺条件影响很大,低温馏分段中的酚含量较高,质量分数可达 30%以上,如此高的酚含量会显著增加后续过程的氢耗量,导致生产成本的增加;此外,酚类化合物的不稳定性不利于油品的存储与运输;酚类化合物作为一种重要的有机中间体和生产原料而被广泛应用到各大领域,因而具有相当大的市场需求和应用价值。然而,我国市场每年的酚类供应都存在较大缺口,随着国家对煤炭资源利用的愈发重视,从煤焦油和煤液化油产品中提取酚类化合物不仅符合国家能源战略的需求,也是挖掘煤焦油和煤液化油的潜在价值。

一、 目前获得酚类的方法

酚类物质最初发现于蔬菜,水果,谷物等植物中,如生育酚,儿茶素,白黎芦醇,芝麻林酚,大豆黄素等等,这些天然的酚类化合物大多具有抗氧化性,可以延缓衰老,对于癌症也有一定的抵制作用,所以其医药上的应用潜力越来越得到人们的重视。

煤液化油中提取酚类化合物的原因有一下几点:

1)人们在煤焦油和液化油产品的加工过程中发现,酚类化合物由于其具有特殊的结构特点,会影响油品的安定性[3, 4]、煤液化工艺中的循环溶剂性能

第一章：噁唑类化合物的合成方法综述

1.引言：

含有两个杂原子且其中一个杂原子为N 的五元环体系叫唑,数目很多。根据杂原子在环中位置不同,有可分为1，2-唑和1，3-唑。五元环中杂原子为N 、O 的化合物是噁唑类化合物，其种类较多，有噁唑(1)、噁唑啉(2)、噁唑烷(3)、噁唑酮、苯并噁唑(4)等。

N O

N

O

NH

O

1

111

2

34

N

O

N

O

N

O

n

5

噁唑类化合物是一类重要的杂环化合物，一些具有噁唑环的化合物具有生物活性[1]。例如2-氨基噁唑具有杀真菌、抗菌、抗病毒作用[2]。同时它们在中间体、药物合成中也具有广泛的用途[3，4，5]。分子结构中含有噁唑环的聚苯并噁唑（5）是耐高温的高聚物[6]。

噁唑（1）是1，3位含有O 、N 原子的五元环,为有像吡啶一样气味且易溶于水的液体，是非常稳定的化合物，它在热的强酸中很稳定，不发生自身氧化反应，不参与任何的正常的生物化学过程。其二氢和四氢杂环化合物叫做噁唑啉或4,5－二氢唑啉（2）和噁唑烷或四氢噁唑啉（3）。

虽然噁唑环这个名称还是Hantzsch 在1887[1]年确定的，但一向没有人作过大量深入的研究，因为这个环系不常见于天然产物中，而且制备也相当困难。直到青霉素的出现，才推动了噁唑的研究。青霉素本身虽没

醛酮类化合物

1、 完成下列转化

(1)C2H5OHCH3CHCOOHOH(2)HCCHCH3CH2CH2CH2OH(3)CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OHCHOOH(4)Br(5)CHOOH

2、 分子式为C6H12O的A，能与苯肼作用淡不发生银镜反应。A经催化氢化得分子式为

C6H14O的B，B与浓硫酸共热得C(C6H12)。C经臭氧化并水解得D与E。D能发生银镜反应，但不起碘仿反应。而E则可发生碘仿反应而无银镜反应。写出A～E的结构式及各步反应式。

3、 化合物A（C5H10O2）对碱稳定。在酸溶液中A水解为B（C3H6O）和C（C2H6O2）。B

可以与苯肼生成衍生物，能起碘仿反应，但不能与Tollen试剂反应生成银镜。C可经氧化生成D（C2H2O4），D与CaCl2水溶液生成不溶于水的E（C2O4Ca）。求A、B、C、D、E的结构式并写出反应式。

4、 由指定原料合成下列化合物。

OOOC6H5(1)以C6H5CHO、CH3CCH3、C6H5CCH3为 原料合 成OO 原料合 成(2)以CH3CCH3、CH3CHO、CH3I为O(3)以为 原料合 成CH3(4)以O(5)以 丙酮 为 原料 合 成CH3和

5、 根

题 目： 第四章 醌类化合物（一）

苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌类化合物的基本类型及其分类 教学目的与要求：

掌握醌类化合物的结构类型分类及性质 内容与时间分配：（2学时）

一、掌握苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌类化合物的基本类型及其分类 二、熟悉苯醌、萘醌和菲醌的理化性质，

三、掌握蒽醌类化合物的颜色、升华性、溶解度、及与结构的关系 重点与难点：

重点：苯琨、萘醌、菲醌及蒽醌的结构类型

难点：蒽醌的理化性质—— 颜色、升华性、溶解度、及与结构的关系

§4 第四章 醌类化合物

§4－1 醌类化合物的结构分类 （50分钟）

一、结构分类 —— 苯醌；萘醌；菲醌 二、理化性质

（一）物理性质—— 颜色；溶解性 （二）化学性质及检识反应 1、酸性

2、显色反应 1、karius 反应（蒽醌除外）

2、Feigl 反应 （所有醌类）

3、与活性亚甲基试剂反应（苯醌，萘醌）

三、提取分离

§4－2 蒽醌类 （30分钟）

（一）蒽醌及其苷类 1、大黄素型—— OH分布在两侧苯环

2、茜素型——OH分布在一侧苯环

（二）氧化蒽酚衍生物（中间体）