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各從其類

天然物的結構類別

structures of NP

天然物的數量有如天上繁星一般,然仍可從化學結構中找出一些共同點,不同於有機化 學常以官能基作區分,天然物是以「骨架」來歸類。

上圖列出了九類較常見的結構類別,分別是

  1. 黃酮類(flavone)
  2. 香豆素(coumarin)
  3. 單帖類(monoterpene)
  4. 倍半帖類(sesquiterpene)
  5. 二帖類(diterpene)
  6. 三帖類(triterpene)
  7. 酚類化合物(Ⅰ),C6-C1骨架(phenolics I)
  8. 酚類化合物(Ⅱ),C6-C3骨架(phenolics II)
  9. 生物鹼(alkaloid)

這些只是大類,而且只是一部分而已,例如單寧類 (tannin) 就未列入其中,由於以後 會介紹到,這兒就暫且不提了,又因為這九大類中,可再細分為很多很多的小類,相當複雜 ,不可能一次全部列出,既不可能、也沒必要全都記住,目前只要先有個概念:天然物 的結構有很多種,多得像天上的星星一樣,星星可用星座來歸屬,天然物可用「骨架」來歸 類。

這次先詳細介紹「檸檬類素(limonoid)」的骨架,希望在說明之後,您也可看出為什麼 azadirachtin 的骨架是屬於檸檬類素。

檸檬類素是三帖類的一種,三帖類骨架理應由三十個碳組成, 檸檬類素骨架只有二十六個碳,少了四個,之所以仍把它歸在三帖類,而不另成新類,理由 是它們本是「同根生」,在生物體內是經由同一途徑製造出來的,檸檬素類的前身也是三十 個碳骨架,所以才把檸檬類素歸在三帖類之下。

limonoid

tirucallol 是檸檬類素的「前身」,至於如何變過去,容後再表,這兒不多著墨。看看上圖左右兩化學結構 ,右邊是其它檸檬類素的前身,骨架只有二十六個碳,和左邊的 tirucallol 相比,編號 24, 25, 26, 27 的碳不見了,20, 21, 22, 23 四個碳則和外來的氧結合成一個五元環 (furan環),目光再轉到 「無"跡 "之談」中的化學結構(按下超連結後,結構會出現在一個新開的視窗,以方便做 比較),有沒有看出共同點?

您一定可以一眼看出有些結構和上圖右邊非常接近,連氧原子都接在相同的碳上,現在 來看看azadirachtin(下圖)。

limonoid

藍色部分即所謂的「骨架」,只看這部份的話,相似性出現了。兩個六環完全相同,接 下來用想像力把左圖用綠色標示的12及13號碳連起來,第三個六環出現,且和右圖相同。最 後把左圖最右邊的含氧五元環「扶正」,同樣也是運用一些想像力,是不是和右圖更相近了 (黃色的鍵都先當作不存在,並忽略單鍵、雙鍵的差異)。

檸檬類素的基本骨架是三個六元環(上圖 ABC )加上一個五元環(上圖 D),再用單鍵連 接furan環,它還可以再細分成數類,azadirachtin 即其中的一類,叫作 C-seco limonoid,意思是 C 環打開的檸檬類素,再回到上圖,這回該一目了然了吧! azadirachtin 結構屬三帖類,是一種 C 環打開的檸檬類素。19991008

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