第一節萜類
一、基本內容
萜類是由甲戊二羥酸衍生而成,基本骨架多具有2個或2個以上異戊二烯單位(C5)。開鏈萜烯具有(C5H8)n的通式,碳原子數一般為5的倍數,而氫的比例一般不是8的倍數。
絕大多數萜類化合物為含氧衍生物,包括醇、醚、醛、酮、羧酸、酯、內酯、亞甲二氧基等含氧基團。有的萜類化合物以苷的形式存在,如環烯醚萜類成分;有的萜類化合物分子含有氮原子,稱為萜類生物堿,如烏頭堿。
【考點】萜的分類
按異戊二烯單位(C5單位)的多少分為單萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜和多萜。每類再根據基本碳鏈是否成環及成環數的多少進一步分類。
1.單萜單萜類物質可看成是由兩個異戊二烯單元聚合而成的化合物及其衍生物,為揮發油的組分。如鏈狀單萜香葉醇具有抗菌作用;單環單萜辣薄荷酮具有平喘、止咳、抗菌作用;雙環單萜龍腦(冰片)具有發汗、興奮、鎮痙和驅蟲作用。
2.倍半萜倍半萜是由3個異戊二烯單元聚合而成的化合物及其衍生物,可存在於揮發油中。單環倍半萜青蒿素具有抗惡性瘧疾作用。
3.二萜二萜類是由4個異戊二烯單元聚合而成的化合物及其衍生物。分子量增大,絕大多數不具揮發性。雙環二萜銀杏內酯為治療心血管疾病的有效藥物,穿心蓮內酯具有抗菌、抗炎作用;三環二萜雷公藤內酯具有抗癌、抗炎、抗生育等作用;四環二萜甜菊苷可用作禁糖病人的甜味劑;五環二萜烏頭堿具有鎮痛、局部麻醉、降溫等活性。
4.三萜三萜是由6個異戊二烯單元聚合而成的化合物及其衍生物。以遊離狀態存在時稱為三萜類化合物或三萜苷元,與糖結合則稱為三萜皂苷。
二、環烯醚萜苷的結構特點和主要理化性質
1.結構特點
環烯醚萜類屬於單萜類化合物,在玄參科、茜草科、唇形科、龍膽科中較為常見。
(1)環烯醚萜苷:基本母核為環烯醚萜醇,具有半縮醛及環戊烷環的結構,主要以C1-OH與糖成苷的形式存在於植物體。根據其結構上C-4位有無取代基可分為兩小類:
①C-4位有取代基的環烯醚萜苷,如梔子苷。
②C-4位無取代基的環烯醚萜苷,如桃葉珊瑚苷、梓醇苷。
(2)裂環烯醚萜苷:由環烯醚萜苷的C7-C8斷鍵開環衍生而成。如獐牙菜中的獐牙菜苷、獐牙菜苦苷和龍膽中的龍膽苦苷等。
2.理化性質
(1)性狀:環烯醚萜苷和裂環烯醚萜苷為白色結晶體或無定形粉末,多具旋光性、吸濕性,味苦。
(2)溶解性:環烯醚萜苷類化合物分子量一般較小,且大多具有極性官能團,偏親水性,易溶於水、甲醇,可溶於乙醇、丙酮和正丁醇,難溶於氯仿、乙醚、苯等親脂性有機溶劑。環烯醚萜苷的親水性較其苷元的親水性更強。
(3)水解性:環烯醚萜苷對酸很敏感,其苷鍵極易被酸水解,生成的苷元很不穩定,易發生聚合反應,在不同水解條件下(溫度、酸度等),產生不同顏色的變化或沉澱。
(4)鑒別反應:環烯醚萜分子結構中具有半縮醛羥基,性質很活潑,能與一些試劑產生顏色反應,可用於環烯醚萜及其苷的鑒別。
①氨基酸反應:遊離的苷元與氨基酸加熱,產生深紅色至藍色,最後生成藍色沉澱。
②乙酸-銅離子反應:苷元溶於冰醋酸,加少量銅離子,加熱,顯藍色反應。
第二節揮發油
一、基本內容
揮發油又稱精油,是存在於植物中的一類具有芳香氣味、可隨水蒸氣蒸餾出來而又與水不相混溶的揮發性油狀成分的總稱。
【考點1】揮發油的化學組成
揮發油為一混合物,其組分較為複雜。揮發油成分中以萜類成分多見,尚含有脂肪族化合物和小分子芳香族化合物。
(1)萜類成分:揮發油中的萜類成分主要是單萜和倍半萜類化合物。其中,它們的含氧衍生物多具有較強的生物活性,並且是揮發油具芳香氣味的主要組成成分。
(2)脂肪族成分:揮發油中的脂肪族成分多為一些小分子化合物,具有揮發性,如正庚烷、辛烯、甲戊酮、異戊醛、乙酸戊酯等。魚腥草所含揮發油主要有效成分為癸酰乙醛,具有抗菌作用,有魚腥氣。
(3)芳香族成分:揮發油中的芳香族化合物有的為萜類衍生物,如百裏香酚;有的是芳香族含氧衍生物,如苯乙醇、水楊酸、香草醛等。但大多數為苯丙素類衍生物,如桂皮揮發油中具有解熱鎮痛作用的桂皮醛,丁香揮發油中具有抑菌和鎮靜作用的丁香酚等。