單類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其分布

單類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其分布

化合物是指含有10%以上的碳原子的椰子，碳原子的數(shù)量為5倍的烴類(lèi)化合物。這類(lèi)化合物可以看作是由若干個(gè)異戊二烯單位(五碳單位)頭尾相連而成的化合物,這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)稱(chēng)為異戊二烯規(guī)律。根據(jù)萜類(lèi)化合物分子中的異戊二烯單位的數(shù)目可分為單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜和多萜等種類(lèi)。其中單萜的基本碳架由2個(gè)異戊二烯單位構(gòu)成,結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單,分布也最為廣泛。由于單萜的分子量小,它們多是植物揮發(fā)油的組成成分,具有較強(qiáng)的香氣和生物活性。單萜根據(jù)分子碳架的特點(diǎn),可分為開(kāi)鏈萜、單環(huán)萜、雙環(huán)萜、環(huán)烯醚萜類(lèi)和不規(guī)則單萜5類(lèi),現(xiàn)將常見(jiàn)的單萜化合物及其分布簡(jiǎn)介如下。1檸檬香精的加工(1)香葉醇(geraniol)和橙花油醇(peruviol)。二者互為幾何異構(gòu)體,存在于玫瑰油、橙花油和香茅油中,為無(wú)色有玫瑰香氣的液體,是重要的香料。香葉醇還是一種昆蟲(chóng)外激素,當(dāng)蜜蜂發(fā)現(xiàn)食物時(shí),它便分泌出香葉醇以吸引其他蜜蜂。(2)香葉醛(geranial)和橙花醛(neral)。二者也互為幾何異構(gòu)體,主要存在于檸檬草油、橘子油中,具有很強(qiáng)的檸檬香氣,是配制檸檬香精的重要原料。(3)月桂烯(myrcene)。月桂烯別名β-水芹烯、香葉烯,本身具有蠟香、青香、果香、木香、熱帶水果香、柑橘香等令人愉快的香氣,適當(dāng)加入就能使“人造香料調(diào)配的香精”產(chǎn)生“天然感”,價(jià)格又極其低廉。月桂烯為無(wú)色或淡黃色液體,不溶于水,溶于乙醇等有機(jī)熔劑。在天然精油里,含月桂烯最多的是黃柏果油(92%)、黃櫨葉油(52%)和柔布枯油(43%),其次是日本黃檗果油、香脂云杉油、香脂冷杉油、加拿大鐵杉油、香紫蘇油、馬鞭草油、蛇麻油、松節(jié)油等,也存在于楓茅、柏木、艾蒿類(lèi)、橙子和檸檬等植物材料中。月桂烯也可利用松節(jié)油中的蒎烯在高溫下裂解制得。(4)芳樟醇(linalool)。芳樟醇別名沉香醇、里那醇、芫荽醇、胡荽醇,為天然芳樟油、伽羅木油、玫瑰木油、胡荽子油等的主成分。芳樟醇是一種無(wú)色透明的液體,具有新鮮的百合香氣,是重要的化工原料,用于生產(chǎn)紫羅蘭酮、VE、VK和VA等,同時(shí)也是重要的高級(jí)香料,用于調(diào)配百合、橙花、紫丁香等花香型香精,是香水香精、家化產(chǎn)品香精及皂用香精配方中使用頻率最高的香料品種。此外,芳樟醇還廣泛應(yīng)用于食品、飲料和保健品等的生產(chǎn),是一種高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品,具有較好的市場(chǎng)前景,現(xiàn)在全世界的年用量逾1萬(wàn)t2桉樹(shù)精的功能(1)薄荷醇(menthol)。薄荷醇存在于薄荷油中,具有芳香涼爽氣味,有殺菌、防腐作用,并有局部鎮(zhèn)痛和止癢的作用。用于醫(yī)藥、化妝品及食品工業(yè)中,如清涼油、牙膏、糖果等。薄荷醇分子中有3個(gè)手性碳原子,故有4個(gè)外消旋體。天然的薄荷醇是左旋的薄荷醇。(2)桉油精(eucalyptol)。桉油精又稱(chēng)為1,8-桉樹(shù)腦、桉葉素、桉樹(shù)精,屬單萜類(lèi)化合物,無(wú)色液體,味辛冷,有與樟腦相似的氣味。分子式C10H18O,化學(xué)式1,8-環(huán)氧-對(duì)-甲烷,存在于很多植物的揮發(fā)油中,可經(jīng)生物合成制得或由富含桉葉素的精油如桉葉油分鎦提取。桉油精主要用作藥草型香精,用于配制精油、牙膏、牙粉、口腔清涼劑、藥皂等,也較多用于醫(yī)藥,具有解熱、消炎、抗菌、防腐、平喘及鎮(zhèn)痛作用。其與樟腦組成的復(fù)方臨床上用于治療頭痛,還常用作香料和防腐劑。很多中藥都含有桉油精,如青蒿、辛夷、細(xì)辛、香附子等。(3)驅(qū)蛔素(ascaridole)。驅(qū)蛔素是藜科植物土荊芥精油中主要成分,分子式C10H16O2是一種殺腸蟲(chóng)藥,但此藥毒性大,使用不安全,很少單獨(dú)用于治療鉤蟲(chóng),有時(shí)將其與四氯乙烯合用治療兼有蛔蟲(chóng)的鉤蟲(chóng)病人。動(dòng)物試驗(yàn)表明驅(qū)蛔素還具有一定的抗瘧作用。(4)胡椒酮(piperitone)。蕓香草別名香茅草、射香草,屬于多年生草本,為禾本科植物蕓香草的全草,其揮發(fā)油中含胡椒酮40%~50%。功能主治解表,利濕,平喘,止咳,殺菌。治傷暑感冒、淋病、風(fēng)濕筋骨酸痛、慢性氣管炎。胡椒酮主要用于薄荷腦和麝香草酚的合成,也用于化妝品、牙膏香精等。3松節(jié)油的功效(1)松節(jié)油(turpentineoil)。松節(jié)油是用松脂加工時(shí)逸出的揮發(fā)成分經(jīng)冷凝所得的油狀液體,是一種產(chǎn)量最大的天然精油,是加工松香時(shí)的伴生產(chǎn)品。松節(jié)油是一種揮發(fā)性油,為無(wú)色或淡黃色液體,有特殊氣味,其主要成分是α-蒎烯和β-蒎烯,但主要是α-蒎烯,一般含量達(dá)80%以上。由于松節(jié)油是一種優(yōu)良的溶劑,可用作油漆的溶劑、稀釋劑和催干劑;還廣泛用于制革、鞋油、膠粘劑等工業(yè);紡織工業(yè)上用于制造煤染劑和染料;在醫(yī)藥上用作抗毒劑、皮膚興奮劑;還可制香料和農(nóng)藥。最主要的用途是制作或合成樟腦和冰片,以及合成松油醇、芳樟醇、檀香、薄荷腦、香葉醇、橙花醇等香料。松節(jié)油對(duì)皮膚和黏膜有刺激作用,穿透力很強(qiáng),能滲入深部組織而呈刺激作用,促進(jìn)血液循環(huán),并兼有消毒作用。可制成搽劑,涂搽或熱敷患部,對(duì)治療肌肉疼痛、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及周?chē)窠?jīng)炎均有療效。少量松節(jié)油可作驅(qū)蟲(chóng)藥和消毒防腐劑,并有祛痰和利尿作用。(2)莰酮(camphore)。莰酮俗名樟腦,主要存在于樟腦樹(shù)中,為無(wú)色閃光結(jié)晶,易升華。樟腦的氣味有驅(qū)蟲(chóng)作用,可用于衣物的防蟲(chóng)、防腐。在醫(yī)藥上用于配制“十滴水”、“清涼油”等。我國(guó)產(chǎn)的天然樟腦產(chǎn)量居世界第1位。樟腦在醫(yī)藥上主要用做刺激劑和強(qiáng)心劑,還有局部刺激作用和防腐作用,可用于神經(jīng)痛、炎癥及跌打損傷的膏藥。(3)龍腦(borneol)。龍腦,別名樟醇、冰片,是龍腦香科植物龍腦香揮發(fā)油的主要成分。龍腦香為熱帶、亞熱帶高大喬木,高可達(dá)40~50m,材質(zhì)優(yōu)良,其樹(shù)干的裂縫中可形成天然龍腦晶體,體積小的為細(xì)碎的顆粒,大的多為薄片狀,以片大整齊、香氣濃郁、無(wú)雜質(zhì)者為佳。天然龍腦質(zhì)地純凈,熏燃時(shí)不僅香氣濃郁,而且煙氣甚小。無(wú)論是在東方還是在西方,歷來(lái)都被視為珍品。現(xiàn)在中醫(yī)使用的冰片就是龍腦。龍腦在中醫(yī)里歸于“芳香開(kāi)竅類(lèi)”藥材,內(nèi)服有開(kāi)竅醒神之效,適用于神昏、痙厥諸證;外用有清熱止痛、止痛消腫、防腐止癢之功,可治療瘡瘍、腫痛、口瘡等疾患。在安宮牛黃丸、冰硼散、燒傷膏等成藥中,龍腦都是主要成分之一。(4)芍藥苷(paeoniflorin)。芍藥苷別名芍藥甙,分子式C23H28O11。來(lái)源于毛莨科植物芍藥、牡丹、紫牡丹的根,具有扶正祛邪、養(yǎng)血柔肝、斂陰收汗的作用,在中醫(yī)藥處方及日本的漢方臨床中,含白芍的處方大概占30%,極受歷代醫(yī)家重視。主要功效有抗炎、解痙止痛、免疫調(diào)節(jié)。白芍根提取物中含有芍藥苷、羥基芍藥苷、芍藥花苷、芍藥內(nèi)酯苷、苯甲酰芍藥苷等組成。4除蟲(chóng)菊酯的合成(1)除蟲(chóng)菊酯(pyrethrins)。許多單萜及其衍生物對(duì)昆蟲(chóng)有毒,如白除蟲(chóng)菊的葉和花中的菊酯就是很強(qiáng)的殺蟲(chóng)劑。除蟲(chóng)菊有白花和紅花2種,其中只有白花除蟲(chóng)菊才具有殺蟲(chóng)活性,紅花除蟲(chóng)菊僅作為觀賞植物。白除蟲(chóng)菊的花朵中含有0.6%~1.3%的除蟲(chóng)菊素,又稱(chēng)除蟲(chóng)菊酯,是一種無(wú)色的黏稠的油狀液體,當(dāng)蚊蟲(chóng)接觸之后,就會(huì)神經(jīng)麻痹,中毒死亡。除蟲(chóng)菊酯對(duì)蚊蟲(chóng)、爬蟲(chóng)、魚(yú)、蛙、蛇等動(dòng)物有毒麻作用,但對(duì)人畜無(wú)害,因而使用安全。除蟲(chóng)菊酯是光譜殺蟲(chóng)劑,在光照條件下會(huì)緩慢分解,不污染環(huán)境,是理想的殺蟲(chóng)劑。其與煙堿、魚(yú)藤酮是過(guò)去100多年中最重要的植物性殺蟲(chóng)劑,并稱(chēng)為“三大植物性農(nóng)藥”。(2)斑蟊素(cantharidin)。斑蟊屬于地膽科斑蟊屬昆蟲(chóng),其噴出的毒液能讓人起泡。此毒液是一種腐蝕性酸(叫斑蝥素),是一種單萜烯類(lèi)成分。斑蝥素具有攻堅(jiān)蝕瘡、破血散結(jié)之效果。據(jù)臨床觀察,斑蟊素對(duì)肝癌、胃癌、市癌、食管癌、乳腺癌、宮頸癌具有較好的療效。5中藥及麻黃的功效環(huán)烯醚萜是一類(lèi)特殊的單萜,多與糖結(jié)合形成苷。環(huán)烯醚萜類(lèi)化合物在中藥中分布較廣,在玄參科、茜草科、唇形科及龍膽科中較為常見(jiàn),有多種生理活性(利膽、健胃、降糖、抗菌消炎等),目前發(fā)現(xiàn)的已達(dá)900余種。(1)梓醇(catalpol)。梓醇是中藥地黃的藥用成分之一,可以降血糖,防治糖尿病。地黃是玄參科多年生草本,其塊根為常用中藥。生地黃有清熱生津、涼血止血的作用。生地熏蒸至黑潤(rùn),為熟地黃,具有滋陰補(bǔ)腎、補(bǔ)血調(diào)經(jīng)的作用。(2)龍膽苦苷(gentiopicroside)。龍膽苦苷為中藥龍膽的主要藥用成分。龍膽,別名龍膽草,為龍膽科植物,以根及根莖入藥,有清熱、瀉火、健胃之功效。主治胃炎、消化不良、黃疸等病癥。龍膽簇生胡須狀細(xì)根、色深黃、味苦,能燥濕、清火、瀉肝、止驚厥。(3)梔子苷(geniposide)。梔子苷又名京尼平苷,是從茜草科植物梔子的干燥成熟果實(shí)中提取精制而成的產(chǎn)品。具有緩瀉、鎮(zhèn)痛、利膽、抗炎、治療軟組織損傷以及抑制胃液分泌和降低胰淀粉