河北医科大学药学院 本章目录 述 四环三裤 燕妻多子的化学结构 第3节 五环三裤 是b何谢定出表的 第4节 理化性质和化学反应 第5节 提取分离 第6节结构解析 第7节 生物活性 传统化学法 现代仪器法 第6节三萜类分子的结构解析 IR UV MS NMR Structural determination 旦 三u守雪 Q战 的 课外阅建：门 尽管三蓝皇苷的结构解析较为紫琐 复杂，但还是有其规律可循。 主要从以下几个方面考虑： 天 分子量及分子式的确定。 在天然 产物结构鉴定中的应用 。母核结构类型。 小.中草药，2016,47162779-279 。糖基个数、种类及苷化位置。 中连接位置及顺序。 苷的构型。 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 1 1 本 章 目 录 ☞ 第1节 概 述 第2节 四环三萜 第3节 五环三萜 第4节 理化性质和化学反应 第5节 提取分离 第6节 结构解析 第7节 生物活性* 2 萜类分子的化学结构 是 如 何 测 定 出 来 的 3 第6节 三萜类分子的结构解析 Structural determination 4 传统化学法 现代仪器法 IR UV MS NMR HO H COOCH3 12 13 17 28 20 27 5 王思明, 付 炎, 刘 丹, 王于方, 李力更, 霍长虹, 李 勇, 刘 江, 张嫚丽, 史清文*. 天然药物化学史话： “四大光谱”在天然产物结构鉴定中的应用 [J]. 中草药, 2016, 47(16): 2779-2796. 课 外 阅 读 ： 6 尽管三萜皂苷的结构解析较为繁琐 复杂，但还是有其规律可循。 主要从以下几个方面考虑： ☞ 分子量及分子式的确定。 ☞ 母核结构类型。 ☞ 糖基个数、种类及苷化位置。 ☞ 糖链中连接位置及顺序。 ☞ 苷键的构型
河北医科大学药学院 具体方法（程序）：☐ 最常用的方法：R、MS及NMR。 零用Liebemman-Burchard/反应和 Molish反应等鉴定三萜皂苷。 ·UV较少使用（含共轭不饱和健的三 萜皂苷敷量较少)。 。通过苷键裂解到小分子的苷元和糖 使结构测定简单化。 ★化学法在确定皂苷的结构 一精结构的确定可采用与已知物对照 中也具有不可替代的作用。 彼谱数据等方法。 NEXT 具体方法（程序）： 氧化、 键转位 乙酰化 一、三萜类化合物的紫外光谱 反应， 知苷元结构转 为已知物 UV spectrum 然后将R、NMIR、mp、R或其它波谱数 据与已知物对照来推测其结构。 含双德或共架双继的三裤 。也可采用半合成或全合成方法制备相应 类化合物才可能产生吸收 的合成产物，以确证结构。 9豆 例：齐嫩果烷型三萜的V吸收规律 ①一个孤立双健： 另： 1m205-250nm弱吸收 多数三稀类化合物不产生紫外吸收。 242-250m ”但以浓硫酸为试利测定五环三菇时，可 在~310m处现寒到最大吸收，且不受母核 ③异环共耗双烯：a240,250,260nm 上取代基影响。 ④同环共规双烯：ar285nm ⑤11-0x0,△21,18-6H:2248-249nm . 旦 11-or0,△13,18-cH:m242-243nm 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 2 7 ★ 化学法 在确定皂苷的结构 中也具有不可替代的作用。 最常用的方法：IR、MS及NMR。 ☞ UV较少使用（含共轭不饱和键的三 萜皂苷数量较少）。 8 具体方法（程序）： NEXT ▶ ☞ 用Liebemman-Burchard反应和 Molish反应等鉴定三萜皂苷。 ☞ 糖结构的确定可采用与已知物对照 波谱数据等方法。 ☞ 通过苷键裂解到小分子的苷元和糖， 使结构测定简单化。 9 具体方法（程序）： ☞ 苷元结构的确定可用脱水、氧化、还 原、甲基或双键转位、乙酰化、酯化等化 学反应，将未知苷元结构转变为已知物， 然后将IR、NMR、mp、Rf或其它波谱数 据与已知物对照来推测其结构。 ☞ 也可采用半合成或全合成方法制备相应 的合成产物，以确证结构。 10 含双键或共轭双键的三萜 类化合物才可能产生吸收 一、三萜类化合物的紫外光谱 UV spectrum 11 例：齐墩果烷型三萜的 UV 吸收规律。 ③ 异环共轭双烯：λmax 240，250，260 nm ① 一个孤立双键： λmax 205~250 nm 弱吸收 H H O 1 H 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 23 25 26 27 28 29 30 13 ② α,β-不饱和羰基： λmax 242~250 nm ④ 同环共轭双烯：λmax 285 nm ⑤ 11-oxo, △12(13) , 18-β-H：λmax 248~249 nm 11-oxo, △12(13) , 18-α-H：λmax 242~243 nm 12 多数三萜类化合物不产生紫外吸收。 ☞ 但以 浓硫酸 为试剂测定五环三萜时，可 在 ～310 nm 处观察到最大吸收，且不受母核 上取代基影响。 *另：
河北医科大学药学院 复习： ①a-裂解： 二、三萜类化合物的质谱 Mass spectrum 高子自由 国贵投好茶西 ②离子断裂： 图 ③RDA裂解（逆-Die-Ader裂解）： ⑤四员环的重排 --女… ④麦氏(Melaffer中y)重排： 无g-1-0 宜的H位置转移，并与 一离子经四员环转移状态形成新健。 三萜类5裂解有较强的规律！ 质谱可用于确定分子量及求 算分子式。 >有环内双键时，大都有较特征的RDA裂解 此外，还可由分子离子丢失 》无环内双键时，常从C环断裂成两个碎片。 的离子碎片的mh推定或复核分 >可能同时产生RDA裂解和C环断裂。 子的部分结构。 》四环三菇类裂解的共同规律是失去侧链。 。见下页具体实例。 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 3 13 用于确定分子量及求算分子式，还 可由碎片推定或复核分子部分结构 二、三萜类化合物的质谱 Mass spectrum 14 复 习： ① α-裂解： X A B 均裂 X A + B + 游离基离子 离子 自由基 + ② 离子断裂： X A + + 游离基离子 自由基 离子 异裂 X A+ X A + + 离子 中性分子 离子 异裂 X A+ 15 ③ RDA裂解（逆-Diels-Alder裂解）： 均裂 + ④ 麦氏（Mclafferty）重排： A H X + H的转移 A X H + ☞ 游离基电子向适宜的 H 位置转移，并与 自由基断裂的 H 结合。 16 ⑤ 四员环的重排： ☞ 离子经四员环转移状态形成新键。 A H B X + A H B X [ ] A B + H X + A H B X + A H B X [ ] A B + H X + + + 17 质谱可用于确定分子量及求 算分子式。 此外，还可由分子离子丢失 的离子碎片的 m/z 推定或复核分 子的部分结构。 18 三萜类 MS 裂解有较强的规律： 有环内双键时，大都有较特征的 RDA 裂解。 无环内双键时，常从 C 环断裂成两个碎片。 可能同时产生 RDA 裂解和 C 环断裂。 四环三萜类裂解的共同规律是失去侧链。 ☞ 见下页具体实例
河北医科大学药学院 (一)达玛烷型三萜 (二)齐嫩果12.烯类三萜 E小MS主要产生C环解、侧链特征裂解 会发生RDA特征裂解， 66 mmar-20.25-diene-3-o cabraleone (三)齐嫩果-1-0x0-12烯类三裤 除RDA特征裂解外，同时还发生麦氏重排。 例 空#江“· a h 还可能发生麦氏重排，见下页例。 。重排裂解历程见下页。 例：麦氏重排裂解历程 ·(四)母核环为饱和的三落 主要特点是发生C环裂解。 mh207 b1m19 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 4 19 （一）达玛烷型三萜 例： EI-MS 主要产生 C 环裂解、侧链特征裂解。 O A B C D H OH 24-hydroxyl-dammar-20,25-diene-3-one O H O H OH A B C D cabraleone 20 （二）齐墩果-12-烯类三萜 例： 会发生 RDA 特征裂解。 HO H COOH 12 13 + RDA HO + + + A B C D E A B D EH COOH 21 例： HO O H 12 13 + RDA HO H + + + 11 11 12 13 C O ☞ 还可能发生麦氏重排，见下页例。 22 （三）齐墩果-11-oxo-12-烯类三萜 除 RDA 特征裂解外，同时还发生麦氏重排。 例： ☞ 重排-裂解历程见下页。 HO CH2 H O H 12 13 + 11 25 麦氏重排 HO CH2 + HO H + 10 8 9 26 7 a b A E E A 23 例：麦氏重排裂解历程 HO CH2 H O H 12 13 + 11 25 麦氏重排 HO CH2 HO H 12 13 + 11 均裂 HO HO H 12 13 + 11 HO CH2 HO H 12 13 + 11 + 10 8 9 8 26 a b` HO H + b 24 *（四）母核环为饱和的三萜 HO + HO + H HO CH2 + CH2 + _ H2O a：m/z 207 b：m/z 189 例： 主要特点是发生 C 环裂解
河北医科大学药学院 (五)羽扇豆烷型三 (六)三萜皂苷的裂解 可能出现a-裂解失去异丙基的碎片高子峰 皂苷难挥发，电子轰击质谱(E-MS)和 化学电离质谱(CI S)受到了限制，需制成 全乙联化和全甲基化等衍生物才有可能。 。场解析质谱(D-MS)、电喷雾电离质 谱(ES1-MS)和快速原子麦击质谱(FAB MS)在皂苷结构测定中得到了广泛应用。 m/z 383 。见下项例。学 : 人参皂苷Re的FAB-MS谱 FAB-s满 ua度A6T :分子子华 : 最大特点 ①高场区出现几个甲基的单峰。 三、三萜类化合物的H-NMR谱 例： IH-NMR spectrum 出现堆 可获得甲基质子、连 山形的亚甲信号 质子： 希氢质子以 糖端基质子信号 ③在低场区出现一些受双能、 赛基、羟基影响的特征吸收。 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 5 25 *（五）羽扇豆烷型三萜 例： 可能出现α-裂解失去异丙基的碎片离子峰。 HO + HO C3H7 羽扇豆醇 m/z 426 m/z 383 26 （六）三萜皂苷的裂解 皂苷难挥发，电子轰击质谱（EI-MS）和 化学电离质谱（CI-MS）受到了限制，需制成 全乙酰化和全甲基化等衍生物才有可能。 ☞ 见下页例。 ☞ 场解析质谱（FD-MS）、电喷雾电离质 谱（ESI-MS）和快速原子轰击质谱（FABMS）在皂苷结构测定中得到了广泛应用。 27 O OH OH O HOCH2 O OH OH O HOCH2 O OH OH O CH3 O OH OH O COOH H H H O m/z：479 [(M+Na)-162-162-146-132] + m/z：611 m/z：757 m/z：919 m/z：1081 [(M+Na)-162-162-146] + [(M+Na)-162-162] + [(M+Na)-162] + [M+Na] + H 例：齐墩果酸-3-O-β-D-葡萄糖基-(1→4)-O-β-D-葡萄糖 基-(1→3)-O-α-L-鼠李糖基-(1→2)-O-α-L-阿拉伯糖苷的 FAB-MS 谱。 m/z：1081 准分子离子峰 m/z：162 葡萄糖基峰 m/z：146 鼠李糖基峰 m/z：132 阿拉伯糖基峰 28 例：人参皂苷Re的 FAB-MS 谱。 946：[M]+ 分子离子峰 783：[M-163]+ 失去一个葡萄糖 638：[783-145]+ 失去一个鼠李糖基 476：[638-162]+ 失去一个葡萄糖， 即苷元碎片 29 可获得甲基质子、连氧 碳上质子、烯氢质子以 及 糖 端 基 质 子 信 号 三、三萜类化合物的 1H-NMR 谱 1H-NMR spectrum 30 最 大 特 点 ① 高场区出现几个甲基的单峰。 ③ 在低场区出现一些受双键、 羰基、羟基影响的特征吸收。 ② 在 0.18~1.5 ppm 出现堆 积呈山形的亚甲基信号。 4 10 8 14 HO O HOOC H 17 20 甘草次酸 glycyrrhetinic acid 29 24 23 25 26 27 28 例：
河北医科大学药学院 一般规律1 一般规律-2 ①一般-Ch质子：0.62-1.50ppm,单峰。 ②乌苏烷型的29-H和30-H: 0.810ppm,二重峰，J=6业 。最低场甲基上质子： 1.13-1.15ppm(27-H) 其它甲基上质子 1.0 ppm 本徽果 一般规3 ③与双键相连的甲基(C-C-C)质子： ④烯氢质子(C=CH) 1631.80ppm,宽单峰. 5-6 ppm 例：羽扇豆烯型五环三萜结构中的30-H。 例：齐嫩果酸类和乌苏酸类12-烯氢（环内双健 在4.935.50 ppm 出现 蜂不 好的多置峰 例：羽扇豆烯类29位两个同碳氢（环外双键 ★通过此数据可香定齐嫩果烷型、乌苏烷型。 质子)倩号多出现在4.30-5.00ppm。 ★若有双键与猴基共轭或与其它双铺共轭， 一般规撞5 则烯氢质子信号将向低场移动 ⑤环上与-0H相连C上的H:3.24.2ppm. 三萜类3位常连有-0H,其被乙酰化后 例：同环双烯上与异环双烯上质子位移的比较。 H3信号： 2个信号均为二重蜂 59-260 n古 着为经-2地 同环双烯 异环双烯 天然药化教研室李力更教授 6
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 6 31 ① 一般 –CH3质子：0.62~1.50 ppm，单峰。 ☞ 最低场甲基上质子： 1.13~1.15 ppm（27-H） ☞ 其它甲基上质子： < 1.0 ppm 一 般 规 律-1 例： HO H COOH 齐墩果酸 oleanolic acid 12 13 17 28 20 27 32 ② 乌苏烷型的 29-H和 30-H： 0.8~1.0 ppm，二重峰， J ≈ 6 Hz H H H H 4 10 8 14 17 18 19 20 24 23 25 26 27 28 29 30 乌苏烷 ursane 一 般 规 律-2 33 ③ 与双键相连的甲基（C=C-CH3）质子： 1.63~1.80 ppm，宽单峰。 例：羽扇豆烯型五环三萜结构中的 30-H。 ★ 通过此数据可否定齐墩果烷型、乌苏烷型。 HO R 羽扇豆醇（lupeol） R = CH3 白 桦 醇（betulin） R = CH2OH 白桦酸（berulinic acid）R = COOH 30 29 20 一 般 规 律-3 34 ④ 烯氢质子（ C=CH ）： 环内双键质子 5~6 ppm 环外双键质子 4.2~5 ppm 例：齐墩果酸类和乌苏酸类 12-烯氢（环内双键） 在 4.93~5.50 ppm出现分辨不好的多重峰。 例：羽扇豆烯类 29-位两个同碳氢（环外双键 质子）信号多出现在 4.30~5.00 ppm。 一 般 规 律-4 35 ★ 若有双键与羰基共轭或与其它双键共轭， 则烯氢质子信号将向低场移动。 例：同环双烯上与异环双烯上质子位移的比较。 H H H 同环双烯 5.50~5.60 2个烯氢信号均为二重峰 H H H 异环双烯 5.40~5.60 6.40~6.80 双 峰 2个二重峰 36 ⑤ 环上与 -OH 相连C上的 H：3.2~4.2 ppm。 若 3-H 为竖键： 4~4.75 ppm， J ~ 12 Hz ⑥ 三萜类 3-位常连有 -OH，其被乙酰化后， H-3信号： H AcO OAc H 若 3-H 为横键： 5~5.48 ppm， J ~ 8 Hz 一 般 规 律-5 若 3-H 为竖键： 4~4.75 ppm， J ~ 12 Hz 若 3-H 为横键： 5~5.48 ppm， J ~ 8 Hz
河北医科大学药学院 一般规律-6 一般规律7 ⑦乙酰基上的H:1.82-207ppm ⑧对于绝大多数齐嫩果烧型和乌苏烷型三萜， 当.C00CHB位于28位时，其酯基上质子的位 例： 移值小于3.80ppm;则就大于380ppm。 例： 康此规律常用于推定齐 中28位是否有-C00H。 一般规律-8 HNR图请实1 ②罐上质子信号如下。 糖的端基质子4.3-6.心ppm(较容易辨认) 糖上甲基质子：一小ppm 糖上其余质子：3545ppm范围吸收 。见下页实图例。少 H-NMR图谱实例2 (pyridine-ds,6 典兰片出品品：热华品 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 7 37 ⑦ 乙酰基上的H：1.82~2.07 ppm。 例： CH3COO H COOCH3 12 13 17 28 20 27 一 般 规 律-6 38 HO H COOCH3 12 13 17 28 20 27 ⑧ 对于绝大多数齐墩果烷型和乌苏烷型三萜， 当-COOCH3 位于 28-位时，其酯基上质子的位 移值小于 3.80 ppm；否则就大于 3.80 ppm。 ☞ 此规律常用于推定齐 墩果烷和乌苏烷母核结构 中 28-位是否有-COOH。 例： 一 般 规 律-7 39 ⑨ 糖上质子信号如下。 糖的端基质子： 4.3~6.0 ppm（较容易辨认） 糖上甲基质子：~1 ppm 糖上其余质子：3.5~4.5 ppm 范围吸收 一 般 规 律-8 ☞ 见下页实图例。 40 1H-NMR 图谱实例-1 H-3 H-18 H-12 CH 3 CH2 CH 3-OH HO H COOH 齐墩果酸 oleanolic acid 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 23 25 26 27 28 30 29 41 1H-NMR 图谱实例-2 CH 3 H-18 28-COOH 3-OH H-3 H-12 CH2 CH DMSO HO H COOH 熊果酸 ursolic acid 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 23 25 26 27 28 29 30 42 例 ： 达 玛 烷 型 四 环 三 萜 dammar-20(22)-diene-3β, 6α,12β-triol 的氢谱（pyridine-d5，600Mz） 。 OH HO H OH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 25 26 27 29 28 30 23 24 ☞ 高场区有8个季碳上甲基质子信号：0.97，1.01，1.16，1.45，1.57，1.61，1.82，1.99，均为（3H，s）。 ☞ 给出2个烯氢质子信号：5.22（1H，br，d，J=6.9Hz），5.48（1H，t，J=6.9Hz）。根据烯氢质子数目 及裂分情况可知侧链双键位置为C-20(22)、C-24(25)
河北医科大学药学院 能木朵授致看直我患无尚李鞋 继 一般规律()： 四、三菇类化合物的3C-NMR谱 水60ppm伯、仲、叔、季g 3C-NMR speetrum (C上只有H或其它烃基) g>100ppm: 一般规律(2)： 一般规律(6)： ①-CH出：689-33.7p （如：齐W果烧型C-23和C-29的c麓甲基出 精的端基C区：95-110（糖的个数及类型） 现在低场，6值依次为-28和-33ppm) 苷健原子C区：80-95（糖与苷元，塘与糖） ②与-0R、-0H相连的C:6090pmm *游高羟基C区：65~80（苷元羟基、箭上羟基 ③烯C:110-160ppm ④搬基C:170-220ppm ⑤其它C:060ppm 。见下页苷化位置的确定， 天然药化教研室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 8 43 例：齐墩果烷型五环三萜 常春藤皂苷元-3-O-α-L-鼠李糖- (1→2)-α-L-吡喃阿拉伯糖苷（pyridine-d5，300Mz）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 25 26 27 28 29 30 24 23 O O OH OH OH CH3 O OH OH O CH2OH COOH 3` 1` 2` 6`` 4` 5` 5`` 1`` 3`` 2`` 4`` ☞ 根据L-B反应、Molisch反应均呈阳性推测，此分子应该为三萜或甾体母核的苷类。 ☞ 高场区有6个季碳上甲基质子信号：0.57，0.71，0.87，0.87，0.87，1.06，均为（3H，s），可以 判断此分子母核很可能为三萜。 44 例：乌苏烷型五环三萜1β,2β,3β,19α-tetrahydroxyurs-12- en-28α-oic acid（pyridine-d5，300Mz）。 HO CH3 COOH HO OH HO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 25 26 27 28 29 30 23 24 ☞ 根据L-B反应呈阳性推测，此分子应该为三萜或甾体母核的苷类。 ☞ 高场区有6个季碳上甲基质子信号：1.26，1.27，1.39，1.47，1.61，1.80，均为（3H，s），还有1个叔 碳上甲基质子信号：1.13（3H，d，J=6.6Hz），可以判断此分子母核很可能为三萜。 ☞ 出现19-位的活泼质子信号，表明19-OH与17-COOH发生氢键缔合，示OH与COOH处于同侧，再结合 NOESY谱中其相关，可确定D/E两环为反式稠合。 1 3.59 2 4.48 3 3.46 4 5 0.95 6 1.71 7 1.71，1.50 8 9 2.19 10 11 3.24，2.66 12 5.75 13 14 15 1.35，2.38 16 3.16，2.10 17 18 3.09 19 20 1.52 21 1.37，2.13 22 2.18，2.12 23 1.27 24 1.39 25 1.61 26 1.26 27 1.80 28 29 1.47 30 1.13 x x x 45 四、三萜类化合物的 13C-NMR 谱 13C-NMR spectrum 46 一 般 规 律（1）： ☞δ 100 ppm：双键 C、三键 C ， 或 C 上连有吸电子基团。 47 ① -CH3：δ 8.9~33.7 ppm （如：齐墩果烷型C-23 和 C-29 的 e 键甲基出 现在低场，δ 值依次为 ~28 和~ 33 ppm） ② 与 -OR、-OH 相连的 C：60~90 ppm ③ 烯 C：110~160 ppm ④ 羰基 C：170~220 ppm ⑤ 其它 C：0~60 ppm 一 般 规 律（2）： 48 *糖的端基C区：95 ~ 110（糖的个数及类型） *苷键原子C区：80 ~ 95（糖与苷元，糖与糖） *游离羟基C区：65 ~ 80（苷元羟基、糖上羟基） 一 般 规 律（3）： ☞ 见下页苷化位置的确定
河北医科大学药学院 一般规律(4)： ★可利用C-NMR数据判断环的类型。 >若30H苷化后， 3向且会 在于E环上甲基 的不同 》>糖与糖之间连按位置的苷化位移约为+3-8。 种 春” 般位移至95-96ppm, 甲氧李C从”的· 参★可利用CR数漏判新还的类塑。 ★可利用3C-NMR数据判断环的类型。 例：齐嫩果烷型有6个季碳(3042Ppm)乌 苏烷型和羽扇豆型有5个季碳(30-42ppm) c0-19℃C0-m 齐果烧 乌苏施 4810,1417,20 48,10,1417 4,8,1014,17 补充 补充： 嫩果12-型和乌苏12-型的C-12 3的位 品】 后者的C-12去屏截30-5.0pm,C-13 则屏散5 三酷的 型19-eCH的立体化学一致)。 成邻交又关系)。 ★利用C12和C13化学位移范并 影响这 流到上述两种类型三 12(13)双键周圈取代基情况。 天然药化教研室李力更教授 9
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 9 49 H COOCH3 12 13 17 28 20 27 R O 3 糖与 28-COOH 成酯苷后，苷化位移向高场 移，羰基碳苷化位移约为 -2 ppm，糖的端基碳 一般位移至 95~96 ppm 。 若 3-OH 苷化后， 一般 C-3 向低场位移 8~1 ppm，而且会影 响 C-4 的δ值。 例： 糖与糖之间连接位置的苷化位移约为+3~8。 一 般 规 律（4）： 50 例：齐墩果-12-烯型与乌苏-12-烯型相比，其 母体骨架的差别仅在于 E 环上甲基位置的不同。 ★ 可利用 13C-NMR 数据判断环的类型。 甲基位移：8.9~33.7 ppm （齐墩果烷型C-23、29 的 e 键 甲基出现在低场，依次为 ~28 、~ 33 ） H H H 齐墩果-12(13)-烯 olean-12(13)-ene H H H 乌苏-12(13)-烯 urs-12(13)-ene E E 24 23 25 27 28 30 29 26 24 23 25 26 27 28 29 30 51 ★ 可利用 13C-NMR 数据判断环的类型。 例：齐墩果烷型有 6 个季碳（30~42 ppm）；乌 苏烷型和羽扇豆型有 5 个季碳（30~42 ppm）。 H H H 1 H 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 23 25 26 27 28 29 30 13 齐墩果烷 oleanane H H H H 4 10 8 14 17 18 19 20 24 23 25 26 27 28 29 30 乌苏烷 ursane H H H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 23 25 26 27 28 30 29 羽扇豆烷 lupane 4,8,10,14,17,20 4,8,10,14,17 4,8,10,14,17 52 ★ 可利用 13C-NMR 数据判断环的类型。 例：羽扇豆烯的 13C-NMR 有异丙烯基信号 19.3(q)、109.2(t)、150.6(s)。 20 30 29 羽扇豆-20(29)-烯-3B-醇 lup-20(29)-ene-3B-ol C-20：~150 C-30：~19 HO H H H C-29：~109 53 ★ 利用 C-12 和 C-13 化学位移范围并考虑 影响这些范围的因素，多数情况下可以比较 准确地判断上述两种类型三萜，还可以推断 12(13) 双键周围取代基情况。 齐墩果-12-烯型 和 乌苏-12-烯型 的 C-12 和 C-13 的位移范围相比： 后者的 C-12 去屏蔽 3.0~5.0 ppm，C-13 则屏蔽 5.5~6.0 ppm（乌苏-12-烯型三萜的 19β-e-CH3 与 C-12 约成顺轴关系，而与 C-13 成γ-邻交叉关系）。 （gauche邻位交叉） 补 充： 54 *影响齐墩果-12-烯型三萜中 C-12和C-13化学位移的因素： C12：124.5~129.5 H H H 乌苏-12(13)-烯 urs-12(13)-ene 12 13 C13：137.0~140.0 19 H H H 齐墩果-12(13)-烯 olean-12(13)-ene C12：121.5~124.5 12 13 C13：142.5~146.0 19 ① 当有 19-β-OH 时，C-12、13 在齐墩-12-烯型 的相应位移范围（因 19-β-OH 与乌苏-12-烯 型 19β-e-CH3的立体化学一致）。 补 充：
河北医科大学药学院 补弃： 补弃： ②C27被氧化的影响 ③18-0H的影响 2,为-H0 的 补充：酒 补充： ④D环构象的变化。 ⑤C-18构型的变化。 16位 Cm-14..Gm 齐嫩果12-烯型基本上都是18即构型， 少数为18a-构型。 D环若处于扭船式构象在 能量上比较有利。 C13的 5与苏 三店的苏图 补充： 从上面的讨论可以看出： 常见不同类型三转的主要烯碳的化学位移门 多种因素可引起三转双复化学位移的变化。 在三萜类5C-NMR中，高场区(5.0-60. C-1-4CB:H0-1 Ppm）倍号比较密集，而双键碳信号出现在相 -12:2w-12,-1355-1 1-0-094 果 对低场区(110.0~146.0ppm)，易于辨认。 3C485.5 36-37,C-1:33 ★可以把双键碳的信号作为判断三 萜结构类型和结构细节的“探头”， :124-11 对于结构的鉴定是非常有帮助的。 (材表7-1) 天然药化教研室李力更教授 10
河北医科大学药学院 天然药化教研室李力更教授 10 55 ② C-27 被氧化的影响。 H H H 齐墩果-12(13)-烯 olean-12(13)-ene C12：121.5~124.5 12 13 C13：142.5~146.0 ☞ 当 C-27 为 –CH2OH 时，C-12去屏蔽 6.8 ppm，而 C-13 则屏蔽了 5.7 ppm, δC-12 （128.9）和δC-13（137.7）与乌苏- 12-烯型三萜一致（很可能是14α-CH2OH 在空间上与 12(13)- 双键的π电子云比较接近，干扰了π电子，使π键发生极化造 成的）。 C12：124.5~129.5 H H H 乌苏-12(13)-烯 urs-12(13)-ene 12 13 C13：137.0~140.0 补 充： 56 ③ 18β-OH的影响。 H H H 齐墩果-12(13)-烯 olean-12(13)-ene C12：121.5~124.5 12 13 C13：142.5~146.0 C12：124.5~129.5 H H H 乌苏-12(13)-烯 urs-12(13)-ene 12 13 C13：137.0~140.0 ☞ 在齐墩果-12-烯型三萜中，18-OH 与 12(13)-双键相邻， 使δC-12（125.4）和δC-13（140.0）化学位移与乌苏-12-烯型 三萜一致（这是因为18β-OH 对 12(13)-双键有着双重影响， 即β效应和空间效应，空间效应起主导作用）。 补 充： 57 当 C-15 和 C-16 位为 邻二酮时，D 环不可能再 以原来的椅式构象存在， D环若处于扭船式构象在 能量上比较有利。 ☞ 构象的变化必然影响到 12(13)-双键,使 C-12去屏蔽 4.6ppm，C-13 屏蔽 7.8 ppm，二者的化学位移（126.7和 135.8）与乌苏-12-烯型三萜的范围吻合。 ☞ 当 17-COOH和 21-β-OH形成五元内酯时，内酯环迫使E 环成船式构象，D环成扭船式构象，从而影响 C-12和 C-13的 化学位移（125.0和139.4）。 H H H 齐墩果-12(13)-烯 olean-12(13)-ene C12：121.5~124.5 12 13 C13：142.5~146.0 ④ D 环构象的变化。 补 充： 58 齐墩果-12-烯型 基本上都是18β-构型， 少数为 18α-构型。 ☞ 因为18α-构型的D/E环变成反式连接，使C-12、C-13和 C-18、C-19 键基本上共平面引起的，同时使C-18和C-19的 化学位移产生有意义的变化。 ⑤ C-18 构型的变化。 ★ 与18β-差向体相比， 18α-构型的 C-12 约屏 蔽 5.5 ppm， C-13 约 屏蔽 2.5~3.5ppm。 H H H 齐墩果-12(13)-烯 olean-12(13)-ene C12：121.5~124.5 12 13 C13：142.5~146.0 18 补 充： 59 从上面的讨论可以看出： 多种因素可引起三萜双键化学位移的变化。 ☞ 在三萜类 13C-NMR 中，高场区（5.0 ~ 60.0 ppm）信号比较密集，而双键碳信号出现在相 对低场区（110.0 ~ 146.0 ppm），易于辨认。 ★ 可以把双键碳的信号作为判断三 萜结构类型和结构细节的“探头”， 对于结构的鉴定是非常有帮助的。 补 充： 60 三萜及双键位置 烯碳 δ 值 其他特征碳 Δ12-齐墩果烯 C-12:122~124，C-13:143~144 11-oxo-Δ12-齐墩果烯 C-12:128~129，C-13:155~167 11-C=O: 199~200 Δ1l-13,28-epoxy-齐墩果烯 C-11:132~133，C-12:131~132 Δ1l,13(18)-齐墩果烯 C-11:126~127，C-12:126~ 13-C: 84~85.5 （异环双烯） C-13:136~137，C-18:133~ Δ9(11),12(13) -齐墩果烯 C-9:154~155，C-11:116~117 同环双烯 C-12:121~122，C-13:143~147 Δ12-乌苏烯 C-12:124~125，C-13:139~140 Δ20(29) -羽扇豆烯 C-29: ~109，C-20: 150~ 常见不同类型三萜的主要烯碳的化学位移-1 （教材表7-1）