第12章-類脂化合物

1、第一節(jié)第一節(jié) 油脂油脂第二節(jié)第二節(jié) 其他類脂化合物其他類脂化合物第三節(jié)第三節(jié) 萜類及甾族化合物萜類及甾族化合物 類脂包括油脂、蠟、磷脂、萜類、甾體化合物等，它們的某些物理性質(zhì)與油脂相似，因此稱為類脂化合物。 油脂是高級(jí)脂肪酸的甘油酯。第第1212章章 類脂化合物類脂化合物用途用途 提供生命活動(dòng)需要的能量（ 1克油脂氧化放出約39kJ的熱量，1克糖、蛋白質(zhì)約17kJ）；提供人體和動(dòng)植物體所需的不飽和脂肪酸；幫助脂溶性維生素在體內(nèi)的吸收和運(yùn)輸；動(dòng)物的皮下脂肪可防止體溫散失，保護(hù)內(nèi)臟免受機(jī)械損傷。植物種子中的油脂是供種子發(fā)芽時(shí)需要的養(yǎng)料。 油脂也是重要的化工原料，非食用油大量用于制肥皂、油漆和潤滑劑

2、等。 第一節(jié)第一節(jié) 油脂油脂 ( (fats and oils)fats and oils)一一 、 油脂的存在和用途油脂的存在和用途存在存在 動(dòng)物體內(nèi)，主要存在于內(nèi)臟的脂肪組織、皮下組織和骨髓中。植物體中，油脂主要在果實(shí)種子內(nèi)。R1，R2，R3相同，為單純甘油酯；不相同的，為混合甘油酯。天然油脂大多數(shù)是多種混合甘油酯的混合物。二、二、 油脂的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)油脂的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)室溫下呈液態(tài)的油脂稱為油，呈固態(tài)或半固態(tài)的稱為脂肪。從化學(xué)結(jié)構(gòu)看，都是高級(jí)脂肪酸與甘油形成的酯。 CH2CH2O C R2O C R3O C R1CHOOO 偶數(shù)碳原子偶數(shù)碳原子的飽和或不飽和的一元直鏈高級(jí)一元直鏈高級(jí)脂

3、肪酸。不飽和脂肪酸中，雙鍵的構(gòu)型大多為順式為順式。油脂中常見的脂肪酸： 軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸例如： 俗名 系統(tǒng)命名 油酸 順 -9-十八碳烯酸 亞油酸 順，順-9，12-十八碳二烯酸 油脂中脂肪酸的特點(diǎn)：油脂中脂肪酸的特點(diǎn)： 命名不飽和脂肪酸時(shí)，常以“”代表雙鍵，將雙鍵的位次寫在“”的右上角。例如：豬油主要成分為 -油酸-軟脂酸- -硬脂酸某些天然存在的脂肪酸某些天然存在的脂肪酸通俗名通俗名系統(tǒng)名系統(tǒng)名簡寫符號(hào)簡寫符號(hào)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)熔點(diǎn)熔點(diǎn) 存在存在月桂酸月桂酸十二酸12:0CH3(CH2)10COOH44.2可可油軟脂酸軟脂酸十六酸16:0CH3(CH2)14COOH63.1動(dòng)、植物油脂硬

4、脂酸硬脂酸十八酸18:0CH3(CH2)16COOH69.6動(dòng)、植物油脂油酸油酸十八碳-9-烯酸18:19CH3(CH2)7CH= CH (CH2) 7COOH13.4橄欖油等亞油酸亞油酸十八碳-9,12-二烯酸18:29,12CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)2 (CH2)6-COOH -5大豆油、亞麻籽油等-亞麻酸亞麻酸十八碳-9,12 ,15 三烯酸18:39,12,15CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH -11大豆油、亞麻籽油等-亞麻酸亞麻酸十八碳-6,9,12 三烯酸18:36,9,12,CH3( CH2) 4( CH) =CHCH2CH

5、=CHCH2CH=CH(CH2)4COOH -14.4月見草種子油、動(dòng)物脂中少量存在花生四烯酸花生四烯酸二十碳-5,8,11,14 四烯酸20:45,8,11,14:CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH -44.9腦磷脂，卵磷脂EPA二十碳-5,8,11,14,17 五烯酸C20:5n-3 CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH -54魚油、動(dòng)物磷脂DHA二十二碳-4,7,10,13,16,19 六烯酸C22:6n-3 CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=

6、CHCH2CH= CH(CH2)2COOH -45.5魚油、動(dòng)物磷脂 同碳數(shù)的飽和脂肪酸的熔點(diǎn)比不飽和脂肪酸的高。 因?yàn)樘继茧p鍵的順式構(gòu)型使分子有彎曲處，阻礙分子在固態(tài)時(shí)彼此緊密靠近，順式構(gòu)型的雙鍵越多，其熔點(diǎn)越低。因此，不飽和脂肪酸的熔點(diǎn)隨著不飽和度的增加而降低。 植物油中不飽和脂肪酸甘油酯含量較高，熔點(diǎn)較低，室溫下呈液態(tài)；動(dòng)物脂肪中含較多的飽和脂肪酸甘油酯，熔點(diǎn)較高，室溫下常為固態(tài)或半固態(tài)。 為什么植物油室溫下呈液態(tài)；動(dòng)物脂肪室溫下常為固態(tài)為什么植物油室溫下呈液態(tài)；動(dòng)物脂肪室溫下常為固態(tài)或半固態(tài)?；虬牍虘B(tài)。三、油脂的化學(xué)性質(zhì)三、油脂的化學(xué)性質(zhì)1 1、水解反應(yīng)、水解反應(yīng)油脂在堿性溶液中的水解

7、反應(yīng)稱為皂化反應(yīng)。皂化反應(yīng)。3RCOOK+OHOHOHCHCH2CH2OOOCHO C R1O C R3O C R2CH2CH2+KOH3 油脂分子結(jié)構(gòu)中含有酯鍵和碳碳雙鍵等官能團(tuán)，可發(fā)生水解、加成、氧化、聚合等反應(yīng)。 在酸或酶的作用下，油脂水解生成甘油和高級(jí)脂肪酸，反應(yīng)是可逆的。在堿性溶液中，水解生成甘油和高級(jí)脂肪酸鹽，反應(yīng)是不可逆的。 各種油脂的平均分子質(zhì)量不同，單位重量油脂中所含分子的摩爾數(shù)不同，皂化時(shí)所需的堿量也就不同。平均分子質(zhì)量 =3561000 皂化值 天然油脂都有正常的皂化值范圍，如果測得某油脂的皂化值低于或高于其正常范圍，表明該油脂中含有不能被皂化或者可以與KOH作用的雜質(zhì)。

8、皂化值是檢驗(yàn)油脂質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。 從皂化值可以計(jì)算油脂的平均分子質(zhì)量。 皂化1克油脂所需KOH的毫克數(shù)叫做該油脂的皂化值皂化值。脂肪的相對(duì)分子質(zhì)量與其皂化值的關(guān)系2 2、加成反應(yīng)、加成反應(yīng) (1) (1) 氫化氫化 含較多不飽和脂肪酸甘油酯的液態(tài)油，催化加氫可轉(zhuǎn)化為飽和程度較高的固態(tài)或半固態(tài)脂肪，叫油脂的氫化或硬化。 氫化后得的油脂稱為硬化油。(2) (2) 加鹵素加鹵素 油脂分析中，用油脂與碘的加成來測定油脂的不飽和程度。 100克油脂所吸收碘的克數(shù)為該油脂的碘值碘值。 碘值大，表示油脂中不飽和酸的含量高或不飽和度高。 自然界普通脂類的皂化價(jià)與碘價(jià)*酸敗的主要原因：1、空氣中的氧使油脂氧

9、化分解 不飽和脂肪酸甘油酯中的C=C被空氣氧化形成過氧化物，過氧化物水解生成低級(jí)的有氣味的醛、酮和酸。 2、微生物使油脂分解 微生物的作用主要是一些細(xì)菌和霉菌可促使油脂水解產(chǎn)生脂肪酸，脂肪酸進(jìn)一步受微生物的作用，發(fā)生-氧化生成-酮酸，-酮酸脫羧后形成低級(jí)的酮或羧酸。 中和1克油脂中的游離脂肪酸所需KOH的毫克數(shù)，稱為該油脂的酸值酸值。 酸值大小也是衡量油脂品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一 。 油脂在貯存過程中，受濕、熱、光和空氣的作用逐漸變質(zhì)，產(chǎn)生不愉快的氣味的現(xiàn)象稱為油脂的酸敗。3 3、油脂的酸敗、油脂的酸敗 干化作用的化學(xué)本質(zhì)不十分清楚，一般認(rèn)為與油脂的不飽和程度以及C=C的共軛有關(guān)。 碘值是標(biāo)志油

10、脂不飽和程度的重要數(shù)據(jù)，故按碘值大小將油脂分為三類： 130以上的為干性油， 100130之間的為半干性油， 100以下的為非干性油。4 4、干化作用、干化作用 某些油脂如桐油、亞麻油等涂成薄層暴露在空氣中，能逐漸形成一層堅(jiān)韌、有彈性、不透水的薄膜，這種現(xiàn)象稱為油脂的干化作用。第二節(jié)第二節(jié) 其他類脂化合物其他類脂化合物( (lipids)lipids)1、卵磷脂、卵磷脂L-卵磷脂 H3PO4與甘油中的1或3位碳原子的羥基結(jié)合，為-異構(gòu)體，與2位碳原子上的羥基結(jié)合，為-異構(gòu)體。CH2O-C-ROCCH2O0-P-OCH2CH2N(CH3)3OH-+OHR C OOH* *卵磷脂有和兩種異構(gòu)體。自

11、然界常見的是L-卵磷脂。 卵磷脂是吸濕性很強(qiáng)的白色蠟狀固體，在空氣中易被氧化逐漸變成黃色，久則變成棕褐色。溶于乙醇和乙醚，不溶于丙酮。L-卵磷脂內(nèi)鹽 卵磷脂分子中，磷酸部分顯酸性，膽堿部分顯堿性，可形成內(nèi)鹽。CH2O-C-ROCCH2O0-P-OCH2CH2N(CH3)3+O-R C OOH 卵磷脂在酸、堿或酶的催化下能水解，徹底水解的產(chǎn)物是甘油、脂肪酸、磷酸和膽堿。 HOOCROH+OCH2CH2N(CH3)3OH-0-P-OCH2COO-C-RCH2H2ONaOHOHOHOHCHCH2CH2RCOONaRCOONa-HOCH2CH2N(CH3)3OH+Na3PO4+ 腦磷脂也有和兩種異構(gòu)體

12、，也能形成內(nèi)鹽。自然界存在的是L-腦磷脂。腦磷脂也是吸濕性很強(qiáng)的白色蠟狀固體，在空氣中易被氧化而變成棕褐色。能溶于乙醚，不溶于乙醇和丙酮。 L-腦磷脂OCH2CH2NH2HOOCROH0-P-OCH2COO-C-RCH22、腦磷脂、腦磷脂 腦磷脂在酸、堿或酶的催化下能水解，徹底水解的產(chǎn)物是甘油、脂肪酸、磷酸和膽胺。 OCH2CH2NH2HOOCROH0-P-OCH2COO-C-RCH2H2ONaOHOHOHOHCHCH2CH2RCOONaRCOONaHOCH2CH2NH2Na3PO4+神經(jīng)鞘氨醇 神經(jīng)磷脂主要存在于動(dòng)物的腦和神經(jīng)中，是白色晶體，在空氣中較穩(wěn)定，不溶于水和丙酮，能溶于乙醚和熱的酒

13、精中。也可形成內(nèi)鹽，可水解。 3 3、神經(jīng)磷脂、神經(jīng)磷脂 組成神經(jīng)磷脂的高級(jí)脂肪酸中，除軟脂酸、硬脂酸和二十四酸外，還有腦神經(jīng)酸(順-15-二十四碳烯酸) HNHOHHCH3(CH2)12 C C CH CHCH2O-C-RO0-P-OCH2CH2N(CH3)3OH-+OHHNH2OHHCH3(CH2)12 C C CH CHCH2OH神經(jīng)磷脂不是甘油酯神經(jīng)鞘磷脂 蠟常溫下是固體，不溶于水，溶于乙醚、苯、氯仿、四氯化碳等有機(jī)溶劑?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易氧化變質(zhì)，不易水解。在生物體內(nèi)不能消化吸收，無營養(yǎng)價(jià)值。 蠟的主要成分是高級(jí)脂肪酸與高級(jí)飽和一元醇形成的酯的混合物。 C16C36的偶數(shù)碳醇及偶數(shù)碳

14、脂肪酸。4、蠟蠟( (wax)wax)蠟在工業(yè)上用作蠟?zāi)?、蠟紙、鞋油、香脂及藥膏的基質(zhì)。 根據(jù)來源，蠟可分為植物蠟和動(dòng)物蠟兩類。例如，植物蠟：棕櫚蠟 動(dòng)物蠟：蜂蠟、蟲蠟(又稱白蠟)、鯨蠟什么是蠟？什么是石蠟？菜油屬于（ ）類物質(zhì)；白蠟屬于（ ）類物質(zhì)；石蠟屬于（ ）類物質(zhì)。 用化學(xué)方法鑒別下列化合物用化學(xué)方法鑒別下列化合物 1 1、 液體石蠟和菜子油 2、 三油酸甘油酯和三硬脂酸甘油酯Br2/CCl4油脂的質(zhì)量，可通過測定（ ）（ ） 來判斷,飽和度可以通過（）判斷。 差不多所有的植物中都含有萜類化合物，在動(dòng)差不多所有的植物中都含有萜類化合物，在動(dòng)物和真菌中也含有萜類化合物，特別在香精油，物和

15、真菌中也含有萜類化合物，特別在香精油，松節(jié)油中。松節(jié)油中。 萜是由萜是由異戊二烯單位異戊二烯單位首尾相連而組成的，因此具首尾相連而組成的，因此具有的共同點(diǎn)是，分子中的碳原子數(shù)是有的共同點(diǎn)是，分子中的碳原子數(shù)是5 5的倍數(shù)。的倍數(shù)。第三節(jié)第三節(jié) 萜類及甾族化合物萜類及甾族化合物 萜類萜類CH2CCHCH2CH3=CCCCC異戊二烯異戊二烯單位萜類化合物的異戊二烯規(guī)則萜類化合物的異戊二烯規(guī)則檸檬檸檬烯烯單萜單萜 兩個(gè)異戊二烯單位兩個(gè)異戊二烯單位C10 倍半萜倍半萜 三個(gè)異戊二烯單位三個(gè)異戊二烯單位 C15 雙萜雙萜 四個(gè)異戊二烯單位四個(gè)異戊二烯單位C20 三萜三萜 六個(gè)異戊二烯單位六個(gè)異戊二烯單位

16、C30 四萜四萜 八個(gè)異戊二烯單位八個(gè)異戊二烯單位C40一、一、 萜類化合物的分類萜類化合物的分類 從結(jié)構(gòu)上分析，萜類化合物是通過異戊二烯單位頭尾相接從結(jié)構(gòu)上分析，萜類化合物是通過異戊二烯單位頭尾相接形成的，所以根據(jù)組成分子中異戊二烯單位的數(shù)目來分類。形成的，所以根據(jù)組成分子中異戊二烯單位的數(shù)目來分類。1. 1. 單萜（根據(jù)碳架分為三類）單萜（根據(jù)碳架分為三類）（1）開鏈萜）開鏈萜CH2OHCHOCHOCH2OH（存在于檸檬油中）（存在于檸檬油中）橙花醇橙花醇 香葉醇香葉醇檸檬醛檸檬醛a 檸檬醛檸檬醛b（存在于玫瑰油、香茅油中）（存在于玫瑰油、香茅油中）（2 2）單環(huán)萜（薄荷系列）單環(huán)萜（薄荷

17、系列） 這一類化合物的分子里都含有一個(gè)六元碳環(huán)，它們都以這一類化合物的分子里都含有一個(gè)六元碳環(huán)，它們都以椅式構(gòu)象存在。椅式構(gòu)象存在。OHOHCH3薄荷醇（薄荷油的主要成份，薄荷醇（薄荷油的主要成份，3500噸噸 / 年）年）檸檬烯檸檬烯（3 3）雙環(huán)萜）雙環(huán)萜蒎族蒎族 -蒎烯蒎烯 -蒎烯蒎烯菠族菠族楷族楷族123456789102. 2. 倍半萜倍半萜OOOCH2OHCH2OH1234567891011121314153. 3. 二萜二萜法尼醇法尼醇山道年山道年維生素維生素A（A1）4. 三萜三萜5. 四萜四萜角鯊烯角鯊烯 -胡蘿卜素胡蘿卜素 -胡蘿卜素胡蘿卜素 -胡蘿卜素胡蘿卜素 A、B環(huán)既可以以反式相連，也可以以順式相連。環(huán)既可以以反式相連，也可以以順式相連。B與與C、C與與D均以均以反式相連。所以甾族化合物的基本骨架只有兩種構(gòu)象式。反式相連。