115年:藥學二(第2次)

下列何者為不含內酯基(lactone)之倍半萜化合物?

Agermacranolide
Bβ-cadinene
Cguaianolide
Deudesmanolide

詳細解析

本題觀念

本題要辨認的是倍半萜化合物的結構分類,以及名稱中的 lactone 所代表的官能基。Sesquiterpene lactone 是由 C₁₅ 倍半萜骨架與內酯環組成的一大類天然物;名稱結尾為 -olide 的 germacranolide、guaianolide、eudesmanolide,通常就是這類含內酯環的分類名稱。相對地,β-cadinene 是 cadinane 型倍半萜烴,分子式為 C₁₅H₂₄,結構只含碳與氫,因此沒有形成內酯所需的含氧官能基。

選項分析

A. germacranolide:不正確。germacranolide 是 sesquiterpene lactone 的結構亞型,保有由羧酸與醇形成的內酯環。看到 -olide 不宜只當作字尾記憶,而應聯想到 lactone 分類,因此它不是本題所要找的無內酯化合物。

B. β-cadinene:正確。β-cadinene 屬 cadinane 型倍半萜烴,已知分子式為 C₁₅H₂₄,僅由碳、氫組成。分子中沒有氧原子,也就不可能形成含氧的 lactone 官能基;它符合不含內酯基的條件。

C. guaianolide:不正確。guaianolide 是 guaiane 骨架的 sesquiterpene lactone,典型結構包含五員 γ-lactone 環。即使不同衍生物在取代基上有所差異,這個分類名稱本身已指出其內酯化的結構特徵,所以不能選。

D. eudesmanolide:不正確。eudesmanolide 是 eudesmane 骨架的 sesquiterpene lactone 亞型,分類重點同樣是含有內酯環。它與 β-cadinene 的差別不在於兩者都是倍半萜,而在於前者含有內酯官能基、後者是單純的烴類骨架。

答案解析

解題可分兩步。第一步,先利用 -olide 這個命名線索,將 germacranolide、guaianolide 與 eudesmanolide 歸入 sesquiterpene lactone;第二步,再檢查 β-cadinene 的分子式與元素組成。β-cadinene 的 C₁₅H₂₄ 只含碳與氫,沒有氧,因此不具 lactone 所需的含氧環狀酯結構。故本題選 B。

核心知識點

  1. 倍半萜由三個異戊二烯單位構成,常見基本分子式為 C₁₅H₂₄;但若進一步氧化或環化,可形成含氧天然物。
  2. lactone 是分子內酯,必須有含氧的環狀酯結構;不能把所有倍半萜都直接視為內酯。
  3. germacranolide、guaianolide、eudesmanolide 是常見的 sesquiterpene lactone 骨架分類;β-cadinene 則是 cadinane 型倍半萜烴。
  4. 考試遇到結構分類題,可先看字尾與分類名稱,再用分子式或元素組成確認:只有 C、H 的烴類不會含 lactone。

參考資料

  1. Sesquiterpene lactones and their structural subclasses
  2. β-Cadinene
  3. Sesquiterpene lactones: chemistry and biological activity