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文檔簡(jiǎn)介
關(guān)于萜類(lèi)與揮發(fā)油一、萜類(lèi)的定義和分類(lèi)(一)定義:萜類(lèi)化合物是一類(lèi)天然烴類(lèi)化合物,其分子中具有異戊二烯的基本單位,一般有(C5H8)n通式,也就是說(shuō),分子式符合(C5H8)n的化合物均稱(chēng)為萜類(lèi)化合物,具有(C5H8)2的為單萜,n=3的為倍半萜,n=4的為二萜........。第2頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)分類(lèi)
一般是根據(jù)碳架和碳原子數(shù)來(lái)分類(lèi);
按碳架分:
直鏈;環(huán)狀;單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)、四環(huán)、五環(huán)按碳原子數(shù)分;半萜、單萜、倍半萜、二萜......。見(jiàn)下表:第3頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天萜類(lèi)化合物的分類(lèi)及分布
碳原子數(shù)名稱(chēng)通式存在
5半萜n=1植物葉
10單萜n=2揮發(fā)油
15倍半萜n=3揮發(fā)油
20二萜n=4樹(shù)脂、苦味質(zhì)、植物醇
25二倍半萜n=5海棉,植物病菌,昆蟲(chóng)代謝產(chǎn)物
30三萜n=6皂甙、樹(shù)脂、植物乳液
40四萜n=8植物胡蘿卜素類(lèi)
-7.5×103-3×105
多萜(C5H8)n
橡膠、硬橡膠第4頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天二、萜類(lèi)化合物的異戊二烯定則和生源(一)實(shí)驗(yàn)異戊二烯定則:早1887年Wallach就提出了“異戊二烯定則“認(rèn)為萜類(lèi)化合物是由異戊二烯首尾連接而成的聚合物,通式為(C5H8)n及其飽和度不等到的衍生物。認(rèn)為其前體是異戊二烯。第5頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天形成過(guò)程如下:
羅勒烯以上是最早提出的異戊二烯法則,也稱(chēng)古典異戊二煅法則。它說(shuō)明萜類(lèi)植物成份的碳架是由異戊二烯按頭尾順序相互聚合而成的化合物,其前體認(rèn)為是異戊二烯。第6頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)生源的異戊二烯法則
隨著萜類(lèi)化合物的研究發(fā)展,發(fā)現(xiàn)許多萜類(lèi)化合物的碳架不符合異戊二烯定則,并且在植物代謝中也很難找到異戊二烯單元的存在,因此,把異戊二烯聚合而成或者把萜類(lèi)化合物的碳架結(jié)構(gòu)劃分為若干個(gè)異戊二烯單的方法,只能作為萜類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)和分類(lèi)的一種認(rèn)識(shí)方法,不能代表其生源途徑。越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證明,萜類(lèi)化合物的真正前體是甲戊二羥酸,其生源途徑是甲戊二羥酸(MVA)轉(zhuǎn)化為焦磷酸異戊烯酯(IPP),再衍生為各類(lèi)天然萜類(lèi)化合物,生源途徑如下:第7頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
IPPDMAPP
IPP和DMAPP(焦磷酸γ、γ-二甲基烯丙酯,Δ3-焦磷酸異戊烯酯)再經(jīng)酶作用,生成各類(lèi)化合物。由上述過(guò)程看,萜類(lèi)化合物是由MVA轉(zhuǎn)化而來(lái)。MVA第8頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天第二節(jié)萜類(lèi)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型及主
要代表物
一、單萜(一)單萜的概述(monoterpenoids)單萜類(lèi)化合物廣泛存在于高等植物中,它和倍半萜是構(gòu)成揮發(fā)油的主要成份,能隨水蒸汽一起蒸餾出來(lái),但有些單萜在植物體內(nèi)以配糖體形式存在,則不具與水蒸汽蒸餾的性質(zhì)。第9頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天特點(diǎn)1、相當(dāng)于2分子異戊二烯,通式為C10H16。2、沸點(diǎn)較低,140-180℃,揮發(fā)油中沸點(diǎn)較低部分的主要成份。3、含氧衍生物沸點(diǎn)則較高,一般在200-230℃之間,多具香氣和生理活性,多為醫(yī)藥、食品、化妝品工業(yè)的主要原料。第10頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天4、一般情況下,環(huán)狀單萜一般環(huán)數(shù)與雙鍵數(shù)成反比,全單鍵單萜一般應(yīng)有三個(gè)環(huán)。即:
環(huán)數(shù)123
雙鍵數(shù)210
碳環(huán)大多數(shù)為六元環(huán),也有3-7元環(huán),單環(huán)、雙環(huán)較常見(jiàn),三環(huán)的極少見(jiàn)。5、多具有官能團(tuán),醛、酮、內(nèi)酯等。6、幾乎所有單萜類(lèi)都符合異戊二烯定則。
第11頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
第12頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)鏈狀單萜:鏈狀單萜的結(jié)構(gòu)類(lèi)型不多,常見(jiàn)的有月桂烷型,薰衣草烷型和艾蒿烷型三種。
月桂烯羅勒烯香葉醇橙花醇青蒿酮第13頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1、分子中無(wú)環(huán)。
2、多數(shù)結(jié)構(gòu)可看成是由異戊二烯首尾連接而成,符合異戊二烯定則。其中,月桂烯和羅勒烯是兩個(gè)典型的鍵狀單萜。不但符合異戊二烯法則,而且可看成是由兩分子異戊二烯首尾連接而成。且具有鏈狀不飽和烴的通性。分子中三個(gè)雙鍵處于共軛狀態(tài)。是香料工業(yè)的重要原料。第14頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)單環(huán)單萜:主要有三種類(lèi)型;薄荷烷型、甲基環(huán)己烯型和卓酚酮型。
1、薄荷烷型:特點(diǎn):分子中多數(shù)含有一個(gè)六元環(huán),環(huán)上有異丙基和甲基取代。同樣,絕大多數(shù)符合異戊二烯法則。
α-松油烯β-松油烯γ-松油烯α-萜品醇第15頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
Δ3-薄荷烯薄荷醇薄荷酮
第16頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、甲基環(huán)己烯型:主要有:α-紫蘿藍(lán)酮β-紫蘿藍(lán)酮存在于散沫花揮發(fā)油中,α-體可作香料,β-體可作VA的原料。第17頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
藏紅花醛(西紅花醛)系西紅花甙的水解產(chǎn)物。
第18頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)卓酚酮類(lèi)
卓酚酮崖柏素扁柏素是一種變形單萜(環(huán)庚三烯),其碳架不符合異戊二烯定則。第19頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天特點(diǎn):(1)
具有芳香性(荷克爾規(guī)則)。(2)
碳架不符合異戊二烯定則。(3)
有酚的通性,有酸性,其酸性大于酚,小于羧酸。第20頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
(4)具有結(jié)構(gòu),可與金屬形成絡(luò)合物而顯色,遇Fe+++顯紅色,遇Ca++顯綠色,可用于鑒別。(5)不穩(wěn)定,加熱易重排成苯甲酸。(6)其酚-OH易甲化,但不易?;?。(7)其羰基性質(zhì)類(lèi)似于羧基中的羰基,不和一般羰基試劑反應(yīng)。(8)IR中,-OH(3100-3200cm-1),C=O(1600-1650cm-1)第21頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天4、其它:按油精,驅(qū)蛔素等。
按油精驅(qū)蛔素第22頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(五)雙環(huán)單萜
雙環(huán)單萜從結(jié)構(gòu)上看,可認(rèn)為是由單環(huán)單萜薄荷烷型中異丙基與環(huán)上不同位置環(huán)合而成的產(chǎn)物。如下式:第23頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
連接部位蒈烷型(蒈):由一個(gè)三元環(huán)與一個(gè)六元環(huán)共用兩個(gè)鄰位碳原子。
蒎烷型(蒎):由一個(gè)四元環(huán)和一個(gè)六元環(huán)共用兩個(gè)間位碳原子。茨烷型(茨):由一個(gè)五元環(huán)和一個(gè)六元環(huán)共用兩個(gè)對(duì)位碳原子。
守烷型(守):由一個(gè)三元環(huán)和一個(gè)六元環(huán)共用兩個(gè)間位碳原子。第24頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天1、蒈烷型
3-蒈烯長(zhǎng)松針酮
2、蒎烷型
含甙鍵,遇酸水解同時(shí)含酯鍵,縮醛結(jié)構(gòu),遇堿水解有苦味,有鎮(zhèn)靜、抗炎等活性第25頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
α-蒎烯β-蒎烯γ-蒎烯
第26頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天3、茨烷型
龍腦(冰片)白色結(jié)晶,有胡椒和薄荷味能升華(比樟腦慢),可被氧化,成二酸,最后成三甲基丁二酸。
樟腦有羰基,有類(lèi)似脂肪族羰基性質(zhì),可以成腙。白色粉末或透明塊狀有芳香氣,聞時(shí)初辛后涼,第27頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天4、守烷型
側(cè)柏酮冬青油烯此外,還有異莰烷型如樟烯(莰烯),封烷型如小茴香酮。
茨烯小茴香酮第28頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
(六)三環(huán)單萜第29頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天二、環(huán)烯醚萜類(lèi)化合物(一)環(huán)烯醚萜類(lèi)的概述環(huán)烯醚萜類(lèi)是指植物界中由臭蟻二醛轉(zhuǎn)變而來(lái)的衍生物,有環(huán)烯醚萜,裂環(huán)環(huán)烯醚萜及它們的衍生物。在植物中,這類(lèi)成份是由活性焦磷酸香葉酯(GPP)衍生而成,環(huán)烯醚萜為半縮醛結(jié)構(gòu),不穩(wěn)定,主要以甙類(lèi)形式存在,由7、8位處開(kāi)環(huán),又衍生出裂環(huán)環(huán)烯醚萜。見(jiàn)下式:第30頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天第31頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、特點(diǎn):(1)碳原子數(shù)為10。(2)同時(shí)含不飽和醚和縮醛結(jié)構(gòu),與烯醚相似,不穩(wěn)定。(3)含有環(huán),一般含二個(gè)環(huán)或一個(gè)環(huán)。第32頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)環(huán)烯醚萜的理化性質(zhì):(1)
多數(shù)為白色結(jié)晶,味很苦。(2)極不穩(wěn)定,易被水解,產(chǎn)生的甙元具有半縮醛結(jié)構(gòu),易發(fā)生分解、聚合,所以一般難得到甙元。(3)
甙易溶于水,乙醇,甲醇等,難溶于低極性有機(jī)溶劑。(4)甙元遇酸、堿、羰基化合物或氨基酸都能發(fā)生變化,如:甙元:遇氨基酸,加熱變藍(lán)色,因此與皮膚接觸可能性使皮膚染上藍(lán)色。與稀酸加熱,則水解、聚合,產(chǎn)生棕黑色樹(shù)脂狀沉淀。還可酶解,產(chǎn)生深藍(lán)色。第33頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(5)與冰醋酸中加少量Cu++,顯藍(lán)色,如中藥玄參、地黃等制過(guò)后變黑,就是這類(lèi)成份起的作用。(6)與shear試劑(濃鹽酸:苯胺1:15)反應(yīng),產(chǎn)生黃色,繼變棕色,最后變?yōu)樯罹G色。(7)含有雙鍵,可在甲醇中與溴加成,同時(shí)甲基化。第34頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(8)裂環(huán)環(huán)烯醚萜在氨作用下,可轉(zhuǎn)變?yōu)樯飰A,如:
樟芽菜甙龍膽苦甙龍膽苦甙第35頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)結(jié)構(gòu)類(lèi)型及的重要代表物1、環(huán)烯醚萜甙主要存在于梔子、雞矢藤、馬錢(qián)子、金銀花等中藥中,如:
梔子甙都角子甙雞矢藤甙第36頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、4-去甲基環(huán)烯醚萜甙
屬于環(huán)烯醚萜的降解甙,含9個(gè)碳。主要分布在地黃、玄參、生地中的此類(lèi)成份有降血糖等作用。
桃葉珊瑚甙玄參甙梓甙梓醇第37頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天3、裂環(huán)環(huán)烯醚萜
該類(lèi)成份多發(fā)現(xiàn)在龍膽科,尤其在龍膽屬,樟芽菜屬更普遍,例如:龍膽苦甙等。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):羥基與COOH成酯,多有共軛雙鍵和內(nèi)酯環(huán)。
4、非甙環(huán)烯醚萜由于穩(wěn)定性關(guān)系,非甙環(huán)烯醚萜比較少,但發(fā)展比較快,至1980年己確定結(jié)構(gòu)的有40余種,至1989年就己達(dá)130種以上。舉例如下:
新木天蓼醇臭蟻二醛荊芥內(nèi)酯龍膽內(nèi)酯第38頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
三、倍半萜類(lèi)
(一)概述與分類(lèi)倍半萜類(lèi)化合物較多,在萜類(lèi)化合物中,其數(shù)目最多,分布也較廣泛,如:在木蘭科、蕓香科、菊科等植物中,基本上都含有倍半萜類(lèi),與單萜一起構(gòu)成揮發(fā)油的主要成份,由于其具有較強(qiáng)的香氣和生物活性,是醫(yī)藥、食品、化妝品工業(yè)的主要原料。
特點(diǎn):1、該類(lèi)成份都具有通式C15H24,少數(shù)例外。2、絕大多數(shù)符合異戊二烯法則。3、在生物體中常以醇、酮、內(nèi)酯等形式存在于揮發(fā)油中。第39頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
分類(lèi):
倍半萜環(huán)與雙鍵的關(guān)系環(huán)數(shù)雙鍵數(shù)開(kāi)鏈04
單環(huán)13
雙環(huán)22
三環(huán)31
四環(huán)40
按其碳架可分為:元環(huán)、單環(huán)、雙環(huán)、三環(huán)、四環(huán)。按其環(huán)大小分為:五、六、七、直到十二元環(huán)。第40頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
考慮理化性質(zhì)和生理活性:有時(shí)也將其分類(lèi)為倍半萜醇、醛、內(nèi)酯等。
其基本骨架己有30余種,至1982統(tǒng)計(jì),倍半萜的結(jié)構(gòu)類(lèi)型有200余種,包括九千余種化合物。從生源上看,名種類(lèi)型都可以看成是以焦磷酸金合歡酯(FPP)為前體形成的,F(xiàn)PP則由焦磷酸香葉酯(GPP)或焦磷酸橙花酯(NPP)與一分子焦磷酸異戊烯酯(IPP)縮合而成。見(jiàn)下式:第41頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
第42頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)無(wú)環(huán)倍半萜(鏈狀倍半萜)α-金合歡烯β-金合歡烯第43頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
金合歡醇橙花倍半萜醇金合歡烯有α,β兩種異構(gòu)體,大多數(shù)植物揮發(fā)油中均含有α,β式。在植物界分布較廣,但含量較少,有香氣,可做香料。第44頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)環(huán)狀倍半萜
1、單環(huán)倍半萜
在植物中,單環(huán)倍半萜是由焦磷酸金合歡酯脫除焦磷酸環(huán)化而成,環(huán)化位置不同形成不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,其中,以沒(méi)藥烷和蛇麻烷型衍生物的種類(lèi)最多,分布亦較廣泛。第45頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
γ-沒(méi)藥烯姜烯律草烯青蒿素(α-丁香烯)第46頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、雙環(huán)倍半萜
雙環(huán)倍半萜的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多,根據(jù)其基本碳架形式可大體分為萘型、奧型衍生物和其它類(lèi)型。 萘型:
按烷型杜松烷型拉松烷型
纈草烷型艾里莫烷型血莧烷型第47頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
如:
α-按醇β-按醇香附酮1-α-山道年第48頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
γ-郁金香烯蓼醛纈草酮
其它類(lèi)型:
蒼術(shù)螺絲醇白檀醇β-丁香烯(沉香烷型)β-檀香烷型丁香烷型第49頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
杜松烷印防己毒內(nèi)酯馬桑毒素第50頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天3、三環(huán)倍半萜
種類(lèi)不多,己發(fā)現(xiàn)的有:
環(huán)按醇α-白檀醇廣藿香醇
第51頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)愈創(chuàng)木內(nèi)酯類(lèi)及奧類(lèi)
愈創(chuàng)木烷與奧類(lèi)都是由具有五元環(huán)駢七元環(huán)結(jié)構(gòu),而愈創(chuàng)木烷是駢合成脂肪骨架,具有1、4-二甲基-7-異丙基結(jié)構(gòu)。
在許多植物揮發(fā)油中存在,具有抑菌、抗腫瘤、殺蟲(chóng)等活性。第52頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天奧類(lèi)是一種非苯芳烴類(lèi),具有其特殊性質(zhì):1、顏色:藍(lán)色或綠色,氧化后顏色消失,用鉑炭黑振搖,藍(lán)色又重現(xiàn)。
2、π電子數(shù)符合4n+2規(guī)律,芳香性。
3、易溶于有機(jī)溶劑,不溶于水。
4、易溶于強(qiáng)酸,可用60-65%硫酸或磷酸提取。
5、沸點(diǎn)較高,bp:250-300℃。
6、與苦味酸,三硝基苯等試劑作用,產(chǎn)生奧絡(luò)合物結(jié)晶,有敏銳熔點(diǎn),可用于鑒定。
7、高度共軛,可見(jiàn)光(360-700nm)吸收光譜中有強(qiáng)吸收。
第53頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
預(yù)試:1、因沸點(diǎn)高,不易蒸發(fā),在蒸餾時(shí),高沸點(diǎn)餾分中顯藍(lán)色或綠色。2、溴化反應(yīng)(sabety反應(yīng)),將揮發(fā)油溶于氯仿中,加入5%溴的氯仿溶液,呈藍(lán)色或綠色。3、與Ehrlich試劑(對(duì)二甲氨基苯甲醛,濃硫酸)反應(yīng),呈紫色或紅色。結(jié)構(gòu)舉例:奧類(lèi):
愈創(chuàng)木奧洋甘菊奧乳霉菌奧第54頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天愈創(chuàng)木內(nèi)酯類(lèi)及愈創(chuàng)木醇類(lèi):
喇叭醇我術(shù)醇廣霍香烯
天人菊內(nèi)酯洋甘菊內(nèi)酯第55頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
澤蘭內(nèi)酯堆心菊內(nèi)酯
第56頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天四、二萜(一)概述二萜可看成是由四個(gè)異戊二烯聚合而成的衍生物,其分子式可以用(C5H8)4通式代表。在植物中,由焦磷酸香葉基香葉酯(GGPP)轉(zhuǎn)化而成,在組成上,比倍半萜多5個(gè)碳原子,分子結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,結(jié)構(gòu)類(lèi)型多種多樣(約90類(lèi))。按習(xí)慣,二萜的結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要分為鏈狀二萜、單環(huán)二萜、雙環(huán)二萜、三環(huán)二萜、四環(huán)二萜及五環(huán)二萜,就目前所知:鏈狀二萜、單環(huán)二萜及五環(huán)二萜的數(shù)目不多,主要是雙環(huán)二萜和三環(huán)二萜為數(shù)最多。第57頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
二萜類(lèi)在植物界分布很廣,如植物醇屬二萜衍生物,是葉綠素的組成部分,遍布整個(gè)植物界,植物體分泌的乳汁、樹(shù)脂等均以二萜類(lèi)衍生物為主要成份。近年來(lái)在許多藥用植物中發(fā)現(xiàn),許多二萜類(lèi)的含氧衍生物具有多方面顯著的生物活性,如:穿心蓮內(nèi)酯、用丹參酮等,有的己面為重要的藥物,如紫杉醇。第58頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)鏈狀二萜(Acylicditerpenes)
較重要的鏈狀二萜化合物如:植物醇,是廣泛分布在植物界的一個(gè)二萜醇,是構(gòu)成葉綠素的組成部分,葉綠素水解可得到植物醇,是合成VE
、VK的原料。香葉醇基香葉醇,可以看成是二萜類(lèi)的前體,它可以環(huán)合成各種二萜。
植物醇香葉醇基香葉醇第59頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)環(huán)狀二萜
1、單環(huán)二萜
如VA和α-樟二萜烯;
VA存在于動(dòng)物體內(nèi),特別在魚(yú)肝油中很豐富,往往呈酯的形式存在。
α-樟二萜烯,存在于樟油高沸點(diǎn)餾分中,是用真空蒸餾從樟油中得到的一個(gè)二萜,可通過(guò)月桂烯加熱發(fā)生聚合反應(yīng)得到,所以,可以看成是由兩分子月桂烯發(fā)生聚合反應(yīng)形成的產(chǎn)物。第60頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
α-樟二萜醇新松烯VA第61頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、雙環(huán)二萜
(1)半日花烷型(勞丹烷型):貝殼杉酸,香蘇紫醇,穿心蓮內(nèi)酯,淚杉醇等。
貝殼杉酸異貝殼杉酸
香蘇紫醇淚杉醇穿心蓮內(nèi)酯貝殼杉酸(也叫硬松脂酸)是貝殼杉屬植物樹(shù)脂中成份,在甲醇作用下,可環(huán)合成三環(huán)二萜——異貝殼杉酸。第62頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(2)克羅烷型:防己內(nèi)酯,黃藤內(nèi)酯,大青素等。防己內(nèi)酯金果欖苦素甲第63頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
黃藤內(nèi)酯大青素第64頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(3)新克羅烷型:
廬山香科科素A廬山香科科素D
第65頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
此外,近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),其它類(lèi)型二萜如:具有愈創(chuàng)木烷結(jié)構(gòu)的土荊酸類(lèi)。具有螺環(huán)結(jié)構(gòu)的銀杏內(nèi)酯等。均系有不同生物活性的雙環(huán)二萜類(lèi)化合物。第66頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
R1R2土荊酸甲CH3COCH3土荊酸乙COOCH3COCH3土荊酸丙COOCH3H土荊酸丙2COOHCOCH3第67頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天3、三環(huán)二萜
三環(huán)二萜常見(jiàn)的有:(1)松香烷型,2、右松脂烷型,3、瑞香烷型。它們都可視為由勞丹烷型閉環(huán)而來(lái)。
半日花烷型右松脂烷型松香烷型第68頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
右松脂酸松香酸左松脂酸松香酸和松脂酸是松屬植物的樹(shù)中存在。第69頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
R1R2R3
雷公藤甲素HHCH3
雷公藤乙素OHHCH3
雷公藤內(nèi)酯HOHCH3
R1R2
丹參酮IIAHCH3
丹參酮IIBHCH2OH第70頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
1、2、15、16四氫丹參醌雷酚萜第71頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
R1R2R3
瑞香酯甲C6H5COO-n-CH3(CH2)4-(CH=CH)2-H
瑞香酯乙CH3COO-n-CH3(CH2)4-(CH=CH)2-H
瑞香酯丙CH3COO-C6H5-H
瑞香毒素HC6H5-H
歐瑞香毒素C6H5(CH=CH)2COO-C6H5-H
唐古特瑞香毒素n-C3H7(CH=CH)3COO-C6H5-n-C15H31-CO-
黃瑞香甲素n-C11H23COO-C6H5-H
第72頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天4、其它
近年來(lái)發(fā)向的其它類(lèi)型的化合物如:從紅豆杉屬植物紅豆杉是分得的二萜類(lèi)成份,紫杉醇,屬大環(huán)二萜類(lèi)化合物。第73頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天4、四環(huán)二萜
四環(huán)二萜多具有貝殼杉烷(Kaurane)型的結(jié)構(gòu)骨架及其變形的骨架。
木藜蘆毒烷型貝殼杉烷型赤霉烷型
如得自鬧洋花中的鬧洋花毒素(I—VII),馬醉木毒素(I—IX),木藜蘆中的木藜蘆毒素等都具有木藜蘆毒烷型。第74頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
R1R2
鬧洋花毒素ICOCH3COCH3
鬧洋花毒素IICOCH3H
鬧洋花毒素IIIHH
馬醉木毒素IIIHCOCH(OH)CH3
團(tuán)花毒素HCOCH(OH)CH3第75頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
R
馬醉木毒素ICOCH2CH3
木藜蘆毒素ICOCH3
木藜蘆毒素IIIH
具有貝殼杉烷型結(jié)構(gòu)的成份有:冬凌草素(抗腫瘤),香茶菜素(抗菌),甜菊甙及甜菊甙A、D、E,比蔗糖甜約300倍,用于食品工業(yè)。第76頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
R1R2
甜菊甙glc2-1glcglc甜菊甙Aglc甜菊甙Dglc2-1glc甜菊甙Eglc2-1glcglc2-1glc冬凌草素香茶菜素第77頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
另一類(lèi)四環(huán)二萜類(lèi),系得自大戟科和瑞香科的一些巴豆二萜醇,其結(jié)構(gòu)與瑞香烷相似,過(guò)去曾用作為劇烈的瀉下藥,后來(lái)發(fā)現(xiàn)其有致癌作用,臨床己不再用。
如得自巴豆油的親水部分中,分離得到的(五元環(huán)+七元環(huán)+六元環(huán)+三元環(huán))的二萜成份,若其C-12,C-13羥基酯化時(shí),則形成不同的致癌因子。第78頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
巴豆醇甘遂酯CR1=COCH3,R2=COC6H5
甘遂酯DR1=COC6H5,R2=COCH3
第79頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
此外,在一些藥用植物中還發(fā)現(xiàn)其它結(jié)構(gòu)類(lèi)型的二萜類(lèi)衍生物,其中有好些都具有抗癌活性,如:甘遂醇酯丙、丁,對(duì)P388白細(xì)胞有細(xì)胞毒作用。
第80頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天5、五環(huán)二萜
這類(lèi)二萜主要為生物堿,如:關(guān)附甲素,存在于黃花烏頭根中,具有抗心率不齊作用,3-乙酰烏頭堿,得自伏毛塊根中,有鎮(zhèn)痛、麻醉作用,高烏頭堿得自高烏頭根,具有鎮(zhèn)痛,局麻,降溫,消腫作用。這類(lèi)二萜都有有五個(gè)環(huán),屬生物堿類(lèi)。第81頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
關(guān)附甲素
3-乙酰烏頭堿第82頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
高烏頭堿
第83頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天五、二倍半萜
二倍半萜類(lèi)化合物是由5個(gè)異戊二烯構(gòu)成,這類(lèi)成份數(shù)量較少,且生物活性也不明顯,主要分布在羊齒植物、植物病源菌、海洋生物海錦、地衣及昆蟲(chóng)分泌液中。第84頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天第三節(jié)
萜類(lèi)化合物的理化性質(zhì)
萜類(lèi)成份范圍很廣,這類(lèi)化合物彼此間結(jié)構(gòu)與性質(zhì)差別很大,絕大多數(shù)分子中含有官能團(tuán),如雙鍵、共軛雙鍵、羰基,活潑H等含氧基團(tuán)等,根據(jù)這些基團(tuán),可與某些試劑反應(yīng),以鑒別、分離,精制,制備衍生物等。第85頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天一、萜類(lèi)化合物的物理性質(zhì)(一)性狀1、形態(tài):?jiǎn)屋坪捅栋胼贫嗑哂刑厥庀銡獾挠蜖钜后w,常溫下可以揮發(fā),或?yàn)榈腿埸c(diǎn)固體。2、氣味:萜類(lèi)化合物多具有苦味,有的極苦,故稱(chēng)苦味素,但也有個(gè)別很甜。3、旋光和折光:大多數(shù)萜類(lèi)具有不對(duì)稱(chēng)碳原子,具有旋光性,低分子萜類(lèi)具有較高的折光性。第86頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)溶解度
萜類(lèi)化合物親脂性很強(qiáng),易溶于醇有有機(jī)溶劑,難溶于水,結(jié)合成苷則具有一定親水性,能溶于熱水,甲醇、乙醇溶液,能溶于有機(jī)溶劑。第87頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天二、萜類(lèi)化合物的化學(xué)性質(zhì)
萜類(lèi)成份范圍很廣,彼此間結(jié)構(gòu)差異較大,絕大多數(shù)分子中含有官能團(tuán),如雙鍵、羰基,活潑H等,根據(jù)這些基團(tuán),可以與某些試劑反應(yīng),以鑒別、分離、精制,制備衍生物等。第88頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(一)加成反應(yīng)與醛、酮、醇衍生物:含雙鍵、醛、酮等基團(tuán)可與某些試劑反應(yīng),生成結(jié)晶性衍生物,這一性質(zhì)可用于低分子萜類(lèi)的分離、精制和鑒別。第89頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天1、加成反應(yīng)
(1)HX加成于冰醋酸中,萜類(lèi)的雙鍵與HX(HBr、HCl,常用HCl)反應(yīng),于冰水中析出結(jié)晶。
萜類(lèi)(含雙鍵)HX(HBr,HCl)結(jié)晶冰醋酸冰水中+第90頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(2)與Br2加成
萜類(lèi)成份的雙鍵在冰醋酸中或乙醚-乙醇的混合物中,在冰冷條件下與Br2加成,得結(jié)晶性化合物。
萜類(lèi)(含雙鍵)+Br2(滴加)冰HAc冰冷卻結(jié)晶第91頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(3)與亞硝酰氯反應(yīng):將不飽和的萜類(lèi)成份或其冰醋酸溶液,加入亞硝酸戊酯(或乙酯),在冷卻下加入濃鹽酸,析出結(jié)晶性加成產(chǎn)物,萜類(lèi)化合物的氯化亞硝基衍生物多呈藍(lán)色-綠色。
第92頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、醇-OH的酯化:一般多做3、5-二硝基苯甲酸酯,有一定的熔點(diǎn)。便于鑒定。3、醛、酮的衍生物:一般是制成對(duì)硝基苯肼或2、4-二硝基苯肼的衍生物。
第93頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)氧化反應(yīng):氧化劑不同,可氧化不同基團(tuán),常用的氧化劑有臭氧、鉻酸、高錳酸鉀和四醋酸鉛等。
分子臭氧化物
第94頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)脫氫反應(yīng):是一種研究萜類(lèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)的一種有價(jià)值的反應(yīng),一般是將萜類(lèi)化合物與硫或硒在惰性氣體中加熱(200-300℃),用鉑黑或活性炭為催化劑,萜類(lèi)的碳架脫氫后轉(zhuǎn)變成芳香衍生物。如:
第95頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)Wagner—Merrweein重排:1922年麥爾外英為解決莰烯加成重排而首先提出該重排反應(yīng),成為一個(gè)里程碑,對(duì)其它化合物的研究提出了更仔細(xì)的對(duì)象,解決許多問(wèn)題。
某些萜類(lèi)在失去質(zhì)子形成烯之前,首先發(fā)生重排,使原來(lái)不穩(wěn)定的第一、第二正碳離子重排成穩(wěn)定的第三正碳離子。例:
第96頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天第四節(jié)萜類(lèi)化合物的提取分離
萜類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,提取難度較大,要根據(jù)不同情況采用不同方法。第97頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天一、萜類(lèi)的提取
(一)溶劑提取法1、苷類(lèi)化合物的提取:用甲醇、乙醇為溶劑進(jìn)行提取,經(jīng)減壓濃縮后轉(zhuǎn)溶于水中,濾出水不溶性雜質(zhì),繼用石油醚或乙醚萃取,除去殘留的樹(shù)脂等脂溶性雜質(zhì),水溶液再用正丁醇萃取,減壓回收正丁醇后即得總苷。2、非苷類(lèi)化合物的提?。河眉状蓟蛞掖紴槿軇┻M(jìn)行提取,經(jīng)減壓濃縮后至無(wú)醇味,殘留液再經(jīng)用乙酸乙酯萃取,回收溶劑得總萜類(lèi)提取物,或用不同極性的有機(jī)溶劑按極性遞增的方法依次分別進(jìn)行萃取,得不同極性的萜類(lèi),再進(jìn)行分離。第98頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)堿提取酸沉淀法
利用內(nèi)酯類(lèi)化合物在熱堿中開(kāi)環(huán)成鹽而溶于水中,酸化后又閉環(huán),析出原內(nèi)酯化合物的特性來(lái)取得倍半萜內(nèi)酯類(lèi)化合物。但是當(dāng)用酸、堿處理時(shí),可能引起構(gòu)型的改變,應(yīng)當(dāng)注意。
第99頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)吸附法1、活性炭吸附法:苷類(lèi)的水提液用活性炭吸附,經(jīng)水洗去水溶性雜質(zhì),再選用適當(dāng)有機(jī)溶劑如:稀醇、醇依次洗脫,回收溶劑,可能得到純品,如桃葉珊瑚苷的分離。第100頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、大孔樹(shù)脂法
將苷的水溶液通過(guò)大孔樹(shù)脂吸附,同樣用水、稀醇、醇依次洗脫,然后分別處理,也可得到苷類(lèi)化合物。第101頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
二、萜類(lèi)的分離
(一)結(jié)晶法分離有些萜類(lèi)的萃取液回收到小體積時(shí),往往多有結(jié)構(gòu)析出,濾出結(jié)晶,再以適量的溶媒重結(jié)晶,可得純的萜類(lèi)化合物。第102頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
(二)柱層析分離
分離萜類(lèi)化合物多用吸附柱層析柱,常用的吸附劑有硅膠、氧化鋁等,其中應(yīng)用最多的是硅膠,幾乎所有的萜在化合物都可以選用硅膠作拄層析的吸附劑,待分離物與吸附劑之比約為1:30—1:60。因氧化鋁可能引起化合物結(jié)構(gòu)變化,故選用氧化鋁時(shí)要慎重。此外,由于萜類(lèi)結(jié)構(gòu)中多有雙鍵,亦可采用硝酸銀拄層進(jìn)行分離。第103頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
(三)利用結(jié)構(gòu)中特殊功能團(tuán)進(jìn)行分離
如得用倍半萜內(nèi)酯在堿性條件下開(kāi)環(huán),酸化后又環(huán)合,借此可以分離。萜類(lèi)生物堿可利用酸堿進(jìn)行分離,不飽和鍵,羰基等可用加成方法制備衍生物加以分離。第104頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)提取分離實(shí)例——穿心蓮內(nèi)酯
穿心蓮內(nèi)酯是穿心蓮(爵床科植物,又名一見(jiàn)喜)中的主要成份,用于治療急性菌痢,胃腸炎,上呼吸道感染等癥,是一種較好的抗菌消毒藥,己用于臨床,目前,己從穿心蓮中分離出多種二萜類(lèi)化合物,主要是穿心蓮內(nèi)酯,新穿心蓮內(nèi)酯,去氧穿心蓮內(nèi)酯等。另有14-去氧-11-氧化穿心蓮內(nèi)酯和14-去氧-11-去氫穿心蓮內(nèi)酯也稱(chēng)脫水空心蓮內(nèi)酯。第105頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
穿心蓮內(nèi)酯新穿心蓮內(nèi)酯第106頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
脫氧穿心蓮內(nèi)酯-14-去氧-11-氧化-19-O-β-D-葡萄糖甙穿心蓮內(nèi)酯第107頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
去氧穿心蓮內(nèi)酯14-去氧-11-去氫穿心蓮內(nèi)酯
第108頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
提取分離如下:
穿心蓮全草(粗粉)
90%乙醇回流,回收乙醇浸膏(溶于水)石油醚洗滌,除去葉綠素等親脂性雜質(zhì)水液加氯仿振搖,放置過(guò)夜,分三層
水層水和氯仿界面層氯仿層丙酮洗丙酮重結(jié)晶
棒晶(新穿心蓮內(nèi)酯)母液第109頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
母液濃縮棱晶(穿心蓮內(nèi)酯)第110頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
氯仿層干燥后過(guò)濾氧化鋁柱層析氯仿:乙醇氯仿:乙醇無(wú)水乙
9:1洗脫7:3洗脫醇洗脫洗脫液洗脫液洗脫液蒸干蒸干蒸干,丙丙酮重結(jié)晶丙酮重結(jié)晶酮重結(jié)晶片晶少量結(jié)晶少量結(jié)晶(去氧穿心(穿心蓮內(nèi)酯)(新穿心蓮內(nèi)酯)蓮內(nèi)酯)
穿心蓮內(nèi)酯因難溶于水,不易做成注射劑,故將其做成丁二酸的鉀鹽,可配成高濃度的注射劑用于臨床。第111頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
-H2O無(wú)水吡淀第112頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
穿心蓮內(nèi)酯脫水穿心蓮內(nèi)酯丁二酸半酯將制得的脫水穿心蓮內(nèi)酯丁二酸半酯在稀醇溶液中與KHCO2反應(yīng)制得單鉀鹽。穿心蓮內(nèi)酯的臨床應(yīng)用中,也有做成硫酸鈉加成物的。如:
第113頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天第五節(jié)萜類(lèi)化合物的檢識(shí)和結(jié)
構(gòu)鑒定一、波譜法在萜類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用(一)紫外光譜
1、共軛雙鍵在215一270有吸收
2、含α,β不飽和羰基在220--250有吸收。(二)紅外光譜主要檢測(cè)官能團(tuán),如,雙鍵、羰基等。內(nèi)酯環(huán)在1700-1800cm-1有吸收。第114頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)質(zhì)譜
萜類(lèi)化合物的質(zhì)譜很復(fù)雜。如分子結(jié)構(gòu)不很穩(wěn)定,易重排等,均造成其質(zhì)譜的復(fù)雜性。因此,質(zhì)譜對(duì)萜類(lèi)來(lái)說(shuō)只是提供分子量而己。相對(duì)而言,二萜類(lèi)化合物的質(zhì)譜的特征性則比倍半萜稍強(qiáng)些;(見(jiàn)P240)。
第115頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天四、倍半萜結(jié)構(gòu)構(gòu)研究實(shí)例—
青蒿素
青蒿素是從中藥青蒿中分得的抗瘧有效成份,其結(jié)構(gòu)研究過(guò)程如下:
第116頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天1、MP:156-157℃,[α]D17+66.3(C=1.64,CHCl3)2、MS:282.1472和元素分析:C:63.72%,H:7.86%,得分子式為C15H22O5。3、IR:(cm-1):831,881,1115示有一過(guò)氧鍵–O-O-,1754示六元內(nèi)酯環(huán)。4、過(guò)氧鍵的測(cè)定:與一分子三苯基磷反應(yīng),質(zhì)譜中m/z250(M-32),催化氫化:失去一個(gè)氧原子形成環(huán)氧化合物。第117頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天5、1H-NMRδppm:0.93(3H,d,J=6Hz,14-CH3),連在脂肪碳上。1.06(3H,d,J=6Hz,13-CH3),在C=O的α-位,1.36(3H,S,15-CH3)連在季碳上。該季碳連氧。3.26(1H,m,H-11),由雙照射(去偶),照射1,06信號(hào),則信號(hào)(3.08-3.44)變?yōu)殡p峰,照射3.08-3.44信號(hào),則1.06由d峰變?yōu)镾峰,說(shuō)明3.26信號(hào)為與1.06甲基相鄰的H信號(hào),由J值得知,應(yīng)與甲基連在同一碳上。由照射1.06,3.26信號(hào)變?yōu)閐峰,也說(shuō)明該H的鄰位碳上還有一個(gè)H,并由其δ值推測(cè),該H應(yīng)在C=O的α-位。5.86(1H,S,,H-5),提示該質(zhì)子所連的碳上連有兩個(gè)氧原子,并且相鄰位無(wú)H。第118頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天6、13C-NMRδppm:顯示兩個(gè)季碳信號(hào),79.5(C-4)和105(C-6),提示該碳與兩個(gè)氧原子相連。由分子式中知,共有5個(gè)氧原子,其中一個(gè)在C=O上,還內(nèi)酯環(huán)上氧和5-位上氧。5個(gè)叔碳信號(hào),分別為32.5和35(C-7和C-10),45(C-1),50(C-11),93.5(C-5)。其中93.5低場(chǎng),亦提示該碳與兩個(gè)氧相連。
4個(gè)仲碳信號(hào),25和25.1(C-8,C-9),35.3(C-2),37(C-3),12(C-14),19(C-13),23(C-15)。第119頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
分析以上數(shù)據(jù):應(yīng)有如下結(jié)構(gòu)片斷:
第120頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
按上述分析,連接上述片斷,得青蒿素的平面結(jié)構(gòu),最后通過(guò)X-射線單晶衍射確定了其立體構(gòu)型。第121頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
第122頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天第四節(jié)揮發(fā)油一、概述揮發(fā)油(Volatileoils)亦稱(chēng)精油(Esenetialoils),是存在于植物體內(nèi)的一類(lèi)可與水蒸汽蒸餾得到,又與水不相溶的揮發(fā)性油狀成份的總稱(chēng)。揮發(fā)油廣泛存在于植物中,主要用于食品,化妝品香料,醫(yī)藥工業(yè)的主要原料。
第123頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(一)揮發(fā)油的分布
在植物體內(nèi)的各部分都可能有揮發(fā)油,不同部位所含的揮發(fā)油也不同,一般多在花中含量較大,花的香味就是揮發(fā)油的原故,中草藥中一般含量在1%以下,亦有少數(shù)達(dá)10%以上,如丁香中含揮發(fā)油可高達(dá)14-21%。但其含量受生長(zhǎng)期或生長(zhǎng)環(huán)境影響,所含油的性質(zhì)及含量均有不同。
第124頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)揮發(fā)油的生物活性與應(yīng)用第125頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)揮發(fā)油的組成和分類(lèi)
揮發(fā)油中所含的和化學(xué)成份比較復(fù)雜,一種揮發(fā)油常含有幾十到幾百種成份,因來(lái)源不同,所含的成份頗不一致,但其中往往以某種或數(shù)種成份占較大份量,具有一定的比例,按化學(xué)結(jié)構(gòu)可將揮發(fā)油的成份分成:萜類(lèi)、芳香族和脂肪族及其它的含氧衍生物,如:醇、醛、酮等,以萜類(lèi)化合物較多見(jiàn)。其它兩類(lèi)要少一些。第126頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天1、萜類(lèi)化合物單萜、倍半萜以及它們的含氧衍生物(甙、內(nèi)酯及與其它成份結(jié)合的除外),是構(gòu)成揮發(fā)油的主要成份。如:?jiǎn)屋疲簷幟氏?、?蒎烯、樟烯、薄荷醇等。倍半萜:月桂烯、橙花醛、香橙醇等。第127頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、脂肪族化合物
主要是一些小分子脂肪族化合物及其含氧衍生物,如:正庚烷、丁酸乙酯等。第128頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天3、芳香族化合物
大多數(shù)系苯丙素衍生物,如:桂皮醛、丁香酚、細(xì)辛醚等,也有C6-C2骨架,如苯乙醇等。
莽草酸桂皮醛丁香酚茴香腦第129頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
β-細(xì)辛醚α-細(xì)辛醚
4、其他
菸堿毒藜?jí)A川芎堿第130頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天二、揮發(fā)油的性質(zhì)(一)性狀1、外觀常溫下為無(wú)色或淡黃色油狀液體,有的在低溫下析出結(jié)晶,如樟腦。2、揮發(fā)性,常溫下可揮發(fā),可與水蒸汽蒸餾,涂于紙上,短時(shí)間揮散后,不留痕跡,與脂肪油區(qū)別。3、有特異的、濃烈的香氣。第131頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)溶解度不溶于水,而溶于各種有機(jī)溶劑。(三)物理常數(shù)
1、大多數(shù)比水輕,比重在0.85-1.06之間。
2、具有較高的折光率,大多數(shù)有光學(xué)活性。
3、沸點(diǎn)一般在70-300℃之間。(四)穩(wěn)定性與空氣及光線接觸,常會(huì)發(fā)生變質(zhì)。影響香味。第132頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天三、揮發(fā)油的提取
揮發(fā)油的提取,主要是根據(jù)揮發(fā)油的性質(zhì)和實(shí)際用途采用不同方法提取,主要有以下幾種方法。第133頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(一)水蒸汽蒸餾法:是利用揮發(fā)油可與水蒸汽一起蒸餾,不與水相溶的性質(zhì),提取揮發(fā)油的一種方法。具體方法是:
直接蒸餾法:將原料切碎,于蒸餾器中加水浸泡,直接加熱煮沸,使揮發(fā)油與水蒸汽一起蒸出,引法簡(jiǎn)單,但有時(shí)易受熱分解、焦化,影響揮發(fā)油質(zhì)量。水蒸汽蒸餾法:可避免上述缺點(diǎn),方法是;先將藥材用水濕潤(rùn),通以過(guò)熱蒸汽,使揮發(fā)油一起餾出,或者在蒸餾器內(nèi)安置一個(gè)多孔隔板,原料置于隔板上,器底不與原料接觸,進(jìn)行蒸餾,以蒸出揮發(fā)油。對(duì)于水溶性較大的揮發(fā)油(如玫瑰油),常采用鹽析法,使揮發(fā)油自水中析出,再用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑萃取,得揮發(fā)油。第134頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)浸提法
利用揮發(fā)油溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì),采用有機(jī)溶劑浸提,可用回流或溫浸或連續(xù)提取器中提取,低溫蒸去溶劑,則得殘留的揮發(fā)油,因一些其它脂溶性雜質(zhì)一起提出,所得的揮發(fā)油粘度較大,顏色較深,因此必要時(shí)還需精制。第135頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)吸收法(冷提法)
從鮮花中提取揮發(fā)油,如玫瑰油,茉莉油等,常用吸收法,方法是將花中揮發(fā)油吸收到無(wú)臭味的豚脂與牛脂(3:2)混合物中,得到的產(chǎn)品為香脂,其香味不變,再用乙醇處理,可得凈油。第136頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
具體方法是:
是將無(wú)臭味的豚脂與牛脂(3:2)混合物涂于玻璃板上,玻璃板上面輔有金屬網(wǎng),網(wǎng)上放一層鮮花,這樣一層層重疊起來(lái),這樣花辨包圍在兩層金屬網(wǎng)中間,揮發(fā)油逐漸被吸收,不斷更換鮮花(一天更換1-2次),脂肪充分吸收芳香成份,則得香脂,可直接做原料用,也可用乙醇共攪,乙醇液低溫減壓蒸去乙醇,得凈油。
第137頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)冷壓法
適用于含揮發(fā)油較高的中藥,如鮮桔皮、檸檬皮等果皮類(lèi)原料。此法是用機(jī)械壓榨把揮發(fā)油從植物組織中擠壓出來(lái),在常溫下進(jìn)行,其成份不致受熱破壞,可保持原有的香味,但缺點(diǎn)是可能有水份,粘液質(zhì)及細(xì)胞組織等雜質(zhì)。因而常呈渾濁狀態(tài),同時(shí)不易提取凈,所以,壓榨后的殘?jiān)?,常常進(jìn)行水蒸汽蒸餾,以使揮發(fā)油完全提出。第138頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(五)冷凍法
將鮮花放在金屬容器內(nèi),在一個(gè)不完全密閉的體系中,用吹氣通過(guò)冷阱,吸收鮮花香氣,可得鮮花的頭香樣品。第139頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(六)超臨界流體萃取法
利用物質(zhì)在超臨界區(qū)域形成的流體進(jìn)行提取的方法。這種流體即非液體,又非氣體,稱(chēng)為超臨界流體,其密度近于液體,粘度大于氣體數(shù)倍,擴(kuò)散力比液體大增,滲透性?xún)?yōu)于液體,有利于提取,特別是一些性質(zhì)不穩(wěn)定,易熱解的成份的提取。第140頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
一般說(shuō)不同提取方法得到不同形式和用途的芳香產(chǎn)品。在工業(yè)上,如:原料以低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑浸提,濃縮的制品,稱(chēng)為“芳香浸膏”。以乙醇提取,濃縮的產(chǎn)品稱(chēng)“香膏”。用脂肪吸收法制備的產(chǎn)品叫“香脂”。用冷凍法或多孔樹(shù)脂吸收法得到的鮮花芳香成份稱(chēng)“頭香”。香料研究日益興旺,尤其以天然香料為熱門(mén),如食品、化妝品,人們?cè)絹?lái)越青睞天然香料產(chǎn)品,也漸漸地取代合成品。第141頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
四、揮發(fā)油成份的分離經(jīng)上述提取方法得到的揮發(fā)油都是混合物,要想得到單一成份還需要進(jìn)一步分離,常用方法有:分餾法、化學(xué)法和層析法。實(shí)際工作中,幾種方法往往配合使用,才能達(dá)到分離目的。第142頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(一)冷凍處理
是將揮發(fā)油于0℃下使之析出結(jié)晶,如無(wú)結(jié)晶析出,可進(jìn)一步降低溫度至-20℃,放置,結(jié)晶經(jīng)進(jìn)一步處理,如重結(jié)晶等,可得純品。如薄荷油在-10℃時(shí)析出第一批結(jié)晶(粗腦),濾出結(jié)晶后,油再于-20℃下放置24小時(shí),析出第二批粗腦,粗腦經(jīng)進(jìn)一步處理,加熱熔融,0℃冷凍,得較純的薄荷腦。第143頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)化學(xué)法,是根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,制備衍生物或其它方法分離。1、堿性成份的分離揮發(fā)油(乙醚)
1%HCl或1%H2SO4
酸液堿化,乙醚萃取堿性成份第144頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天2、酸性成份的分離
揮發(fā)油(乙醚)
5%NaHCO3
堿液醚層酸化,乙醚萃取2%NaOH萃取酸性成份堿液酸化,乙醚萃取酚性,弱酸性成份
第145頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天3、含羰基(醛酮)成份的分離
揮發(fā)油中常含有醛和酮類(lèi),分離時(shí)常用亞硫酸氫鈉或Girard試劑,使親脂性羰基成份轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性成份而分離。
第146頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(1)NaHSO3法第147頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
提出酸、堿性成份的乙醚溶液,水先洗至中性,加NaHSO3的飽和溶液,振搖,分取加成物,加酸或堿處理,使加成物水解,用乙醚萃取,即得醛、酮化合物。此法應(yīng)用時(shí)要注意操作條件,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高,有使雙鍵發(fā)生加成的可能,雙鍵加成則不可逆。第148頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(2)Girard試劑法
Girard試劑是指一類(lèi)帶有季胺基團(tuán)的酰肼,常用的有Girard試劑T和P,結(jié)構(gòu)如下:
GirardTGirardP第149頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
在提出酸、堿性成份后的揮發(fā)油乙醚溶液(中性部分),加入Girard試劑的乙醇溶,加入10%HAc促進(jìn)反應(yīng),回流,反應(yīng)完成后,加水稀釋?zhuān)颐烟崛。秩∷畬?,加酸酸化,加熱生成羰基成份?/p>
第150頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天4、醇類(lèi)成份
常用鄰苯二甲酸酐或丁二酸酐,丙二酰氯等試劑反應(yīng)生成酯,轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝猿煞?,用NaHCO3水溶液提取,然后皂化即得原來(lái)的醇。萜醇皂化萜醇第151頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)分餾法:是根據(jù)各成份的沸點(diǎn)不同來(lái)分離。
根據(jù):1、碳原子數(shù)一般相差5個(gè),
2、雙鍵數(shù)目和位置不同,
3、含氧官能團(tuán)的不同,以上判別使各成份之間的沸點(diǎn)有一定的差距,也有一定的規(guī)律性。見(jiàn)下表:第152頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
萜類(lèi)常壓沸點(diǎn)℃半萜--130
單萜烯烴,雙環(huán)一個(gè)雙鍵150-170
單萜烯烴,單環(huán)二個(gè)雙鍵170-180
單萜烯烴,鏈狀三個(gè)雙鍵180-200
含氧單萜200-230
倍半萜及含氧化合物250-300
第153頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天從表中可以看出萜類(lèi)的沸點(diǎn)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系:1、沸點(diǎn)隨雙鍵減少而降低,三烯>二烯>一烯2、沸點(diǎn)隨官能團(tuán)極性增加面升高。3、含氧倍半萜沸點(diǎn)很高,常溫下蒸餾易破壞,分離時(shí)應(yīng)注意。第154頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
根據(jù)這些沸點(diǎn)差異,通過(guò)分餾可使揮發(fā)油得到進(jìn)一步分離,但從表中可以看出,各組分間也有交叉情況,所以,蒸餾收集某一溫度、壓力下的餾分,還需進(jìn)行薄層、氣相層析等方法進(jìn)行分析,,必要時(shí)要結(jié)合化合物的物理常數(shù),如比重,折光率,比旋度等測(cè)定,以檢查其純度,以確定是否還需進(jìn)一步分離處理。第155頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
此外,揮發(fā)油中沸點(diǎn)較高的組分,(如含氧倍半萜),常溫下蒸餾將被破壞,因此,分餾時(shí)要在減壓下進(jìn)行,一般應(yīng)小于100℃。第156頁(yè),共169頁(yè),2024年2月25日,星期天
揮發(fā)油分離可用下列流程表
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