Hợp chất thiên nhiên

• Acid nucleic

• Terpenoid

• Steroid

….

Acid nucleic

Acid nucleic là một polyester của acid phosphoric +

đường pentose + base hữu cơ.

O P

O

O

O

Base

Đường

Base

Đường O P

O

O

O

Nucleosid Nucleotid

• Phần đường : D(-) – ribose và D(-)-2-deoxyribose.

• Phần base : purin và pyrimidin.

Phần đường của acid nucleic

CH2OH

OHH

OHH

H OH

CHO1

2

3

4

5

D(-) – Ribose

CH2OH

OHH

OHH

H H

CHO1

2

3

4

5

D (-)-2-Deoxyribose β

H

H

OH

H

OH

H

OHOHOH2C

1

23

4

5

β -D(-) - Ribofuranose

H

H

OH

H

H

H

OHOHOH2C

1

23

4

5

-D(-) 2-Deoxyribofuranose

Acid Ribo Nucleic

(ARN)

Acid Deoxyribo Nucleic

(ADN)

Phần base của acid nucleic

Các base purin

N

N

N

N

NH2

H

1

2

3

4

5

6

N

N

N

N

NH2 H

1

2

3

4

5

6

N

N

N

N

NH2 H

CH3 1

2

3

4

5

6

N

N

N

N

H

1

2

3

4

5

6

CH3NH

Adenin

1-Metiladenin 6-metilaminoadenin

N

N

N

N

H

1

2

3

4

5

6

Purin

N

N

N

N

O

H

H2N

H

1

2

3

4

5

6

N

N

N

N

O

H

H2N

H

1

2

3

4

5

6

Guanin

N

N

N

N

O

H

H

1

2

3

4

5

6

CH3HN

2-Metilaminoguanin

N

N

N

N

O

H

H

1

2

3

4

5

6

(CH3)2N

2-Dimetilaminoguanin

N

N

N

N

O H

H2N

CH3

1

2

3

4

5

6

1-Metilguanin

Các base pyrimidin

N

N

O

H

O

H

CH3N

NO

H

NH2

N

N

O

H

O

H

1

3

24

5

6

Uracil ThyminCytosin

N

N

Tóm lại, có thể chia acid nucleic thành 2 loại lớn:

+ Acid ribonuleic (ARN): khi thủy phân cho D-ribose, acid

photphoric, adenin, guanin, cytosin, uracil.

+ Acid deoxyribonucleic (AND): khi thủy phân cho D-2-

deoxyribose, acid photphoric, adenin, guanin, cytosin,

thymin.

Cấu tạo của các nucleosid

Nucleosid là tổ hợp giữa đường ribose hoặc deoxyribose với các base

purin hoặc pyrimidin.

• Adenosin (Ribose + Adenin)

• Guanosin (Ribose + Guanin)

• Thymidin (Deoxyribose + Thymin)

• Cytidin (Ribose + Cytosin)

• Uridin (Ribose + Uracil)

Cấu tạo :

HOH2C

H

H

OH

H

OH

H

O

N

N

N

N

NH2

1

3

5 7

6

9

HOH2C

H

H

OH

H

OH

H

O

N

N

N

NH2N

O

H1

3

5

76

9

Adenosin (Ribose + Adenin) Guanosin (Ribose + Guanin)

HOH2C

H

H

OH

H

H

H

O

3

N

N

O

CH3H

O3

HOH2C

H

H

OH

H

OH

H

O

N

NO

NH2

HOH2C

H

H

OH

H

OH

H

O

3

N

N

O

H

O

Thymidin (Deoxyribose + Thymin) Cytidin (Ribose + Cytosin) Uridin (Ribose + Uracil)

Liên kết glycosid

Cấu tạo của nucleotid

Nucleotid là nucleosid photphat

N

N

N

N

NH2

1

3

5 7

6

9

HOH2C

H

H

O

H

OH

H

O

PO OH

OH

3

HOH2C

H

H

O

H

OH

H

O

PO OH

OH

N

N

O

H

O

Adenosin phosphat Uridin phosphat

CẤU TẠO CỦA ACID NUCLEIC

1

7

1

32

5

34

6

9

8

Terpenoid

Terpen là những hydrocarbon có công thức

chung là bội số của phân tử isopren (C5H8)n

CH2 C

CH3

CH CH2n CH2 C

CH3

CH CH2 n

Isopren

Đầu Đuôi ĐuôiĐầu Monoterpen

1

2

3

4

5

6

78

CH2OH

CH2OH

1

7

9

1112

13

14

15

2

34

56

810

(C5H8)n

n = 1 C5H8 Hemiterpen (isopren)

n = 2 C10H16 Monoterpen

n = 3 C15H24 Sesquiterpen

n = 4 C20H32 Diterpen

n = 5 C25H40 Sesterterpen

n = 6 C30H48 Triterpen

n = n (C5H8)n Polyterpen (cao su thiên nhiên)

Monoterpen C10H16

• Monoterpen không vòng (có 3 liên kết đôi)

• Monoterpen 1 vòng (có 2 liên kết đôi)

• Monoterpen 2 vòng (có 1 liên kết đôi)

1

2

3

4

5

6

78

Myrcen

- Tinh dầu cây Myrcia acris.

- Chất lỏng, ts = 166-168oC

- Ozon giải (CH3)2C=O,

HOC(CH2)2COCHO, HCHO

- Tinh dầu lá húng quế (Ocimum

basilicum).

- Chất lỏng, ts = 81oC/30mmHg

- Ozon giải CH3COCHO, HCHO

HOCCH2CH2COCH3

(7-Metil-3-metilenocta-1,6-dien)

Ocimen

(3,7-Dimetilocta-1,3,7-trien)

1

2

3

4

5

6

78

Myrcia acris

Ocimum basilicum

Monoterpen không vòng

Các dẫn xuất của monoterpen không vòng

• Dẫn xuất alcol

1

2

3

4

5

6

78

CH2OH

1

2

3

4

5

6

78

CH2OH

1

2

3

4

5

6

78

OH

1

2

3

4

5

6

78

CH2OH

Geraniol Nerol

Linalol Citronellol

trans cis

Monoterpen không vòng

1 kg tinh daàu

(5 taán)

30-40% Geraniol

1

2

3

4

5

6

78

CH2OH

35-55% Citronellol

1

2

3

4

5

6

78

CH2OH

5-10% Nerol

1

2

3

4

5

6

78

CH2OH

Caùc thaønh

phaàn khaùc

Monoterpen không vòng

• Dẫn xuất aldehyd

1

2

3

4

5

6

78

CHO

1

2

3

4

5

6

78

CHO

Geranial, Citral a Neral, Citral b Citronellal

1

2

3

4

5

6

78

CHO

Điều chế Citral b trong công nghiệp:

CH3

C

O

CH3

C2H2

NaNH2 H3C

C

CH3

OHCHC H2/Pd

H3C

C

CH3

OHH2C=HC PBr3C

H3C CH3

BrH2CC2H5OOC

O

HBr

C2H5OOCO

H2O, HO- O ClCH2COOC2H5

COOC2H5

OH

H2O-

CHOCOOC2H5

1. DIBAH

2. H3O+

Citral b

Zn

Monoterpen không vòng

Citral a

β-Ionon α -Ionon

CHO(CH3)2CO

H2O

C

CH3

O C

CH3

OH

H+C

CH3

OH

H

C

CH3

OH

C

CH3

O

Vitamin A

Monoterpen không vòng

O BrCH2CN

Zn

CN

OH

H2OCOOH

1. ROH (H+)

2. LiAlH4

3. MnO2

CHO(C6H5)3P CH C

CH3

CH COOR

COOR

CH2OH

LiAlH4

Vitamin A :

- Chaát keát tinh maøu vaøng, t0nc = 64

0C.

- Giuùp saùng maét.

- Laàn ñaàu tieân ñöôïc tìm thaáy trong daàu gan

caù (1931).

- Coù nhieàu trong gan caù vaø loøng ñoû tröùng.

Vitamin A

Monoterpen không vòng

1

45

7

6

8

9

2

3

10

Limonen α-Terpinen β-Terpinen γ-Terpinen Terpinolen α-Phelandren β-Phelandren

Khung p-mentan

1,8-Mentadien ( -Mentadien)1,8

Monoterpen 1 vòng

Các dẫn xuất của monoterpen một vòng

• Dẫn xuất alcol

OH

OH

OH

OH

Menthol

3-Hydroxi-p-mentan

cis-Terpin-1,8

1,8-Dihydroxi-p-mentan

O

Cineol-1,8

1,8-epoxi-p-mentan

α-Terpineol

Từ α-Pinen (thành phần chính trong tinh dầu thông)

điều chế α-Terpineol, cis-Terpin-1,8, Cineol-1,8.

Monoterpen 1 vòng

CH(CH3)2OH

CH3

CH(CH3)2OH

CH3

CH(CH3)2

CH3 OH

CH(CH3)2CH3

OH

OH

Monoterpen 1 vòng

H+ H2O

OH

H+

H2O

OH

OH

H2O

O

α-Pinen

α-Terpinol cis-Terpin-1,8 Cineol-1,8

OH

OH

H+H2O

O

H

OH

OH

H+H2O

OH

OCH3

Cineol-1,8

cis-Terpin-1,8trans-Terpin-1,8

Monoterpen 1 vòng

Monoterpen 2 vòng

1

2

3

4

5

6

7

Thuyan CaranPinan Camphan

(Bornan)

Fenchan

1 23

45

6

7

2,6,6-trimetilbicyclo[3.1.1]heptan

1

2

34

5

6

7

1,7,7-trimetilbicyclo[2.2.1]heptan

• Nhóm pinan

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

α-Pinen β-Pinen

• Nhóm Camphan

O1

2

3

4

5

6

78 9

10

Camphor

1

2

3

4

5

6

789

10

O

10

8

9

Monoterpen 2 vòng

Tổng hợp Camphor từ α-Pinen

HCl15o

Cl

Cl- Cl-Cl

HCl

CH2

CH2

CH3COOH

C

O

OH3C

OH2O

CH3COOH

HO O

α-Pinen

CamphorCamphen

Monoterpen 2 vòng

SESQUITERPEN C15H24

• Sesquiterpen không vòng (có 4 liên kết đôi)

• Sesquiterpen 1 vòng (có 3 liên kết đôi)

• Sesquiterpen 2 vòng (có 2 liên kết đôi)

• Sesquiterpen 3 vòng (có 1 liên kết đôi)

α-Facnesen

(trong tinh dầu sả)β-Salinen

(trong tinh dầu cần tây)

Punctaporonin A

OH

HOH2C

OH

DITERPEN C20H32

Diterpen không vòng & Diterpen vòng

• Diterpen không vòng

CH2OH16

11 7 3

2

1

Phytol

(2E-7R,11R)-3,7,11,15-Tetrametilhexadeca-2-enol

O

O

CH3

gốc Phytyl

Vitamin K1 (2-metil-3-phytyl-1,4-naphtoquinon)

• Diterpen vòng

1-metil-7-isopropilphenanthren

CH3 COOH

CH3

CH3 COOH

CH3

Acid Abietic Acid Sapietic

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1213

A B

C

14

POLYTERPEN (C5H8)n

- Cao su thiên nhiên

Polyisopren

C

CH3

CH2

C

H

CH2 CH2

C

CH3

C

CH2

H

CH2

C

CH3

C

CH2

H

Cao su thiên nhiên (dạng cis)

C C

CH2

CH3

H

CH2 CH2

C

CH3

C

H

CH2 CH2

C C

CH3

H

CH2

Nhựa Két (gutta-percha) - dạng trans

CH2 C

CH3

CH CH2 n

• Lưu hóa cao su: chuyển cao su từ trạng thái mạch thẳng

sang trạng thái không gian 3 chiều.

* Lưu huỳnh

* Selen

* Peroxit

Mục đích : làm cho cao su bền hơn, dai hơn và đưa cao su

trở thành sản phẩm được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống.

Tính đàn hồi ở cao su:

+ Nhờ quá trình lưu hóa

+ Do cấu hình cis

- Cao su tổng hợp

• Cao su Buna (1,3-butadien),

cao su Buna-N (butadien-1,3 + vinylcianid),

cao su Buna-S (butadien1,3 + styren).

•Cao su Neopren (2-clorobutadien-1,3).

- Cao su silicon

Si(CH3)2 O Si(CH3)2 O

STEROID

Khung gonan (1,2-cyclopentanoperhydrophenanthren)

• Sterol

• Acid mật

• Nội tiết giới tính

• Nội tiết thượng thận (Cortinoid)

• Glycosid tim

• Sapogenin

• Steroid alcaloid

- Cách đánh số

A B

C D1

2

3

4

5

6

7

8

910

11

12

13

1415

16

17

Cholesterol

- Hóa lập thể của khung gonan

- Khung gonan có 6 C*

- Vòng B&C, C&D : trans; A&B : trans hay cis

• A&B: trans dãy α (allo)

• A&B: cis dãy β (normal)

18

19

20

21 22

HO

1

2

3

4

56

7

8

9

10

11

12

13

1415

16

17

23

24 25

26

27

A B

C D

A

B

C D

A&B: trans

dãy α (allo)

A&B: cis

dãy β (normal)

- Các nhóm thế hướng lên mặt phẳng trung bình có cấu

hình β , ngược lại là α , những nối chưa xác

định được cấu hình .

- Nhóm thế tại C13 luôn hướng lên (cấu hình β).

13

13

STEROL

- Sterol có trong mỡ động vật, dầu thực vật. Chất kết tinh.

- Cholesterol, cholestanol, coprostanol: sterol động vật.

- Ergosterol, stigmasterol: sterol thực vật.

- Sterol vi sinh vật: tách từ nấm, mốc.

HO

Cholesterol Stigmasterol

HO

1. CHOLESTEROL (C27H46O)

Cholesterol

HO

-Tinh thể, tnc= 149oC, [α]D= -39

- Cholesterol có vai trò quan trọng trong sự

hình thành cấu trúc tế bào và kích thích tố

(hormon).

- Cholesterol liên kết với lipoprotein LDL và

HDL để lưu hành trong máu. LDL chuyển

cholesterol tới các tế bào, HDL chuyển

cholesterol về gan để bài tiết.

- Khi lượng LDL > HDL thì tỉ lệ cholesterol

trong máu sẽ tăng lên gây triệu chứng bệnh

tim mạch nguy hiểm.

HO

H2/Pt

HO

CrO3

O

Zn/Hg, HCl

Cholesterol Cholestanol Cholestanon Cholestan

2. ERGOSTEROL (C28H44O)

HO

Ergosterol

- Tinh thể, tnc= 163oC, [α]D= -130

- Ergosterol và cholesterol là nguyên

liệu để sản xuất vitamin D2 và D3

HO

R

OH

R

HO

CH2

R

HO

R

HO

R

Ergosterol

Tiền vitamin D

Vitamin D2

(Ergocalciferol)LumisterolTachysterol

hγ

hγ hγ hγ

HO

OH

R

HO

CH2

R

HO

R

HO

R

hγhγhγ

hγ

7-Dehydrocholesterol

Tiền vitamin D

Vitamin D3 (Cholecalciferol)

Vitamin D4 : R =

3. STIGMASTEROL (C29H48O)

Stigmasterol

- Tinh thể, tnc= 1700C, [α]D= -40

- Trong dầu đậu nành, tồn tại

dưới dạng acetat

β– Sitosterol

HO

1

3

5 7

9

1113

15

17

2021 22

23

25

26

27

28

29

18

19

24

HO

1

3

5 7

9

1113

15

17

2021 22

23

25

26

27

28

29

18

19

24

CÁC ACID MẬT

- Có nhiều trong dịch mật

- Khung gonan bảo hòa, chứa nhiều nhóm –OH (3, 6, 7,

11,12) hầu hết có cấu hình α. Tại C17 gắn gốc chứa nhóm

–COOH

COOH

A B

24

COOH

A B

27

C24C27

HO

H2/Pt

HO

CrO3

O

CrO3

H

COOH

H H

H

Zn Hg/ HCl

HO

H2/Pt

O

CrO3

HOH

CrO3

H

COOH

H

1.

2. Zn Hg/ HCl

Oxy hóa Oppenauer

Cholesterol

Cholesterol

CholestanolCholestanon

Cholestan Acid allo Cholanic (5α-Cholanic)

Cholet-4-en-3-onCoprostanon

Coprostan Acid Cholanic (5 β -Cholanic)

CÁC HORMON

Hormon là những chất do các tuyến nội tiết sinh ra, có tác

dụng gây nên các phản ứng sinh lý khác nhau.

Khung Estran

Estrogen

Khung Androstan

Androgen

Khung Pregnan

Progestagen

18

19

20

1. Các hormon sinh dục

- Hormon sinh dục nữ :

Estrogen : điều hòa các chức phận của cơ quan sinh dục và làm

phát triển các cơ quan này ở giai đoạn dậy thì.

HO

O

Khung Estran

HO

OH

OH

HO

OH

HO

OH

Estron Estriol17α-Estradiol17 β -Estradiol

- Progestagen

Khung Pregnan

O

O

HO

OH

Progesteron Pregnandiol

- Hormon sinh dục nam:

Khung Androstan

HO

O

HO

O

HO

O

O

OHAndrosteron

5-iso-androsteron

Dehydro epi androsteron Testosterol

2. Các hormon tuyến thượng thận

X = H : Mineralocorticoid

X = OH : Glucocorticoid

O

HO

O

OH

X

1

3

11 17

21

O

HO

O

OH

CHO Các mineralocorticoid có tác dụng

tăng thải K+, H+, tái hấp thu Na+ và

giữ nước.

Aldosteron

Các Glucocorticoid tác động lên sự chuyển hóa glucid, protid, lipid.

O

HO

O

OH

O

O

O

OH

OH

O

HO

O

OH

OH

Corticosteron Cortison

Cortisol

Glycosid tim

- Laø nhöõng glycosid steroid coù taùc duïng ñaëc bieät leân tim.

- Vôùi lieàu ñieàu trò coù taùc duïng cöôøng tim, ñieàu hoøa nhòp tim,

vôùi quaù lieàu ñieàu trò thì gaây noân, chaûy nöôùc boït, laøm ngöng tim.

Döông ñòa hoaøng hoa tím, Digitalis purpurea L.

Hoï Hoa moõm soùi Scrophulariaceae.

Boàng boàng, Calotropis gigantea (L.) Dryand ex.Ait.

Hoï Thieân lyù Asclepiadaceae

Truùc ñaøo, Nerium oleaner L.

Hoï Truùc ñaøo Apocynaceae

CAÁU TRUÙC CUÛA GLYCOSID TIM

@ Caáu truùc phaàn ñöôøng:

O OH

OH

H

H

OH

CH2OH

HH

OH

H

OH OH

OHOH

CH3

O

β-D-Glucopyranose α-L-Rammose

OH OH

OCH3

CH3

O

α-L-Oleandrose

Ngoaøi ra coøn gaëp caùc ñöôøng D-fucose, ñöôøng thevetose….

Trong caáu truùc cuûa ñöôøng coù theå moät nhoùm -OH bò acetyl hoùa.

Phaàn ñöôøng coù theå goàm moät ñöôøng, nhöng thoâng thöôøng töø 2-4

ñöôøng. Neáu laø nhieàu ñöôøng trong ñoù coù glucose thì glucose seõ ñöùng ôû

vò trí cuoái cuøng.

@ Caáu truùc phaàn aglycon:

Taát caû caùc aglycon ñeàu coù nhaân 4 voøng chung cho caùc hôïp chaát

steroid. Caùc voøng A & B: trans hay cis

B & C: trans ; C & D: cis

O

OH

Ñöôøng

@ Caáu truùc phaàn aglycon

3

14

- Thoâng thöôøng coù 2 nhoùm –OH taïi C3, C14,

thöôøng coù caáu hình β.

- Moät vaøi tröôøng hôïp coù noái ñoâi taïi C4-C5;

C11-C12.

-Nhoùm –OH coøn coù maët taïi C1, C5, C11,

C12, C16.

- Hai nhoùm –OH gaàn nhau coù theå taïo epoxy.

- Söï oxi hoùa ñöôïc theå hieän baèng söï coù maët

cuûa moät ceton ôû C12, hay moät epoxy ôû C11,

C12 hoaëc ôû C7, C8.

4

5

11

12

1 16

O

CH3

OH

CH3

O

O

O

H3C

HOO

O

H3C

HOO

OH

H3C

HOO

Digitoxin

LIEÂN QUAN GIÖÕA CAÁU TRUÙC VAØ HOAÏT TÍNH SINH HOÏC

- A & B: cis ; B & C: trans ; C & D: cis