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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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