有机化学-第十二章油脂和类脂化合物课件.ppt

1、12-1 第十二章第十二章 油脂和类脂化合物油脂和类脂化合物本章教学目的和要求：掌握油脂的化学性质；了解油脂的结构、磷脂和甾体本章教学目的和要求：掌握油脂的化学性质；了解油脂的结构、磷脂和甾体化合物的结构。化合物的结构。油脂的组成和结构类脂化合物油脂的性质第十二章 油脂和类脂化合物返回总目录一、油脂的组成1.RCOO-(1)可以是长、短链(2)可以是饱和、不饱和链2.甘油单脂、双脂 油油：室温下为液态的甘油酯 脂肪脂肪：室温下为固态的甘油酯1,CH2OOCR1CHOOCR2CH2OOCR3 2,3,OCH OOOOOOOOCH2HCOCH2OCH2OCH2CHO-OCH2OCH2硬脂酸甘油三酯

2、 熔点：72CHCOOOOOCH2OCH2-油酸-、-二硬脂酸甘油酯 熔点：43二、脂肪酸1.油脂水解得到的脂肪酸的特点：直链的一元羧酸占绝大多数，含取代基的脂肪酸是少数；脂肪酸的碳原子数几乎都是偶数，奇数的很少；C16和C18脂肪酸是多数；一般不饱和脂肪酸的含量比饱和脂肪酸的要多一些。2.天然脂肪酸的种类（已发现有170多种）(1)饱和脂肪酸通式为CnH2nO2一般 C4C24脂肪酸多存在于油脂中 C24以上的脂肪酸存在于蜡中(2)不饱和脂肪酸一烯酸(CnH2n-2O2)，含有一个双键的不饱和脂肪酸。如油酸：CH3(CH2)7-CHHOOC(CH2)7-CHCH3(CH2)7CHHC(CH2

3、)7COOH顺-9-十八碳烯酸反-9-十八碳烯酸二烯酸(CnH2n-4O2)，含有两个双键的不饱和脂肪酸。如亚油酸：三烯酸(CnH2n-6O2)，含有三个双键的不饱和脂肪酸。如亚麻酸：CCH3(CH2)4HCHCH2CHCH(CH2)7COOH顺，顺-9，12-十八碳二烯酸CCH3CH2HCHCH2CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH顺，顺，顺-9，12，15-十八碳三烯酸四烯酸(CnH2n-8O2)，含有四个双键的不饱和脂肪酸。如花生四烯酸：桐油酸：CHCH(CH2)7COOHCCCH3(CH2)3HCHCHH顺，反，反-9，11，13-十八碳三烯酸CH3CO2H顺，顺，顺，顺-5，8

4、，11，14-二十碳四烯酸(3)含有取代基的脂肪酸 在天然油脂中，脂肪酸的碳链上含有取代基的情况并不多见，主要是羟基或羰基取代酸。如蓖麻酸：(4)不饱和脂肪酸的特殊反应碱熔水解反应：HOHHCH3(CH2)5CHCH2C=C(CH2)7COOH顺-12-羟基-9-十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHCH3(CH2)14CH=CHCOOKCH3(CH2)14COOKCH3COOKKOH熔融熔融水解+KOH氧化反应：生成醛：OORCH2-CH=CHCH2(CH2)6COOHO2RCH2CH-CHCH2(CH2)6COOH111098RCH2-CHOOHC-CH2(CH2)6C

5、OOHR=n-C7H15+111098111098一、水解、皂化、脂交换反应水解：+C3H5(OOCR)3H2OCatC3H5(OH)3RCOOH33压力+CH2OOCR1CHOOCR2CH2OOCR3H2O解酯酶+CH2OHCHOOCR2CH2OOCR3R1COOH皂化反应：油脂在碱性条件下发生彻底水解，生成甘油和脂肪酸盐（用于制肥皂），称为皂化反应。+3C3H5(OOCR)3NaOHH2OC3H5(OH)3RCOONa3皂化值：1 g脂肪完全皂化所需氢氧化钾的质量 （单位：mg）叫做皂化值。二、硬化与干燥1.硬化 硬化（氢化）：在适当的温度、压力和催化条件下，油脂中的碳碳双键可发生加氢作用

6、，称为油脂的氢化。油脂的氢化过程也叫油脂的硬化。酯交换反应+CH2-OOC-R1CH-OOC-R2CH2-OOCR3CH3OH3Cat压力CH2OHCHOHCH2OHR1COOCH3R2COOCH3R3COOCH3硬化油（氢化油）：油脂氢化后的半固体或固体油脂称为“硬化油”或“氢化油”。OOOOOOCH2-OC(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3CH-OC(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3CH2-OC(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3H2NiCH2-O-C(CH2)16CH3CH-O-C(CH2)16CH3CH2-O-C(CH2)16CH3碘值（

7、价）：100 g油脂所能吸收的碘的质量（单位：g）称为碘值或碘价。碘价越高，油脂的不饱和度越大。乙酰化值：1 g乙酰化的油脂所放出的醋酸，用氢氧化钾中和时，所需氢氧化钾的质量（单位：mg）称为乙酰价（值）。彻底氢化(酯还原)CH2OCOR1CHOCOR2CH2OCOR3OH2260280 CO+CuO-CrO20MPaR1CH2OHR2CH2OHR3CH2OHHOCH2CHCH2OH+H2.干燥 干性油 碘价大于130 半干性油 碘价界于100130之间 不干性油 碘价小于1003.氧化 贮存期间，油脂被空气氧化成过氧化物、醛、酮、羧酸等，并产生酸臭味，称为油脂的氧化酸败。类脂：水解能得到脂肪

8、酸的天然产物称为类脂。按水解得到脂肪酸以外的产物分类：一、蜡：长链(C16)脂肪酸和脂肪醇的酯。二、油脂(三脂肪酸甘油酯)：长链脂肪酸和甘油的酯。三、甘油磷脂：磷酸单甘油酯与长链脂肪酸等一些小分子醇组成的化合物。四、神经鞘磷脂：磷酸单甘油酯与神经鞘氨醇、胆碱、长链脂肪 酸的酯。五、糖苷脂：神经鞘氨醇、脂肪酸和糖苷组成的化合物。典型类脂化合物一、蜡 天然蜡的组成、性质、存在、用途。重要的蜡：蜂蜡:棕榈酸(软脂酸)三十碳脂C15H31COOC30H61 C26C28酸和C30C32醇的脂（蜂房制得）。巴西棕榈蜡：C25H51COOC30H61 中国虫蜡：C25H51COOC26H53 鲸蜡：C15

9、H31COOC16H33 C15H31COOC18H35 (-顺9烯)二、甾族化合物概论（一）结构:RRR213ABCD环戊烷高氢化菲R1，R2常为甲基，又称角甲基。R3因化合物不同而异。甾族化合物分为：甾醇、胆汁酸、甾族激素和甾族生物碱等。CH3CH3CH3CH3CH3HHHHH345687910111213141516171819202122232425262712ABCDCH3CH3CH3CH3CH3HHHHHABCDCH3HHHHCH3RABCD胆甾烷(A、B反式)CH3HHHCH3RH粪甾烷(A、B顺式)（二）甾 醇OHHHHH(胆甾醇)存在于血液、骨髓、脑中。(结石的主要成分)OH

10、HHOHH紫外光(麦角甾醇)(维生素D2)维生素D2具有抗佝偻病的疗效。（三）甾族激素激素，俗称荷尔蒙，源于希腊文Hormon。激素分两大类：含氮激素：胺、氨基酸、多肽、蛋白质甾族激素：性激素、肾上腺皮质激素1.性激素OHOHHHHOHOHHHHHCOOHHHHCH3 睾丸酮 雌二醇孕甾酮防流产药炔诺酮是一种女用口服避孕药。它的结构为：OHOHHHCCHCCCH3(炔诺酮)Ru486肾上腺皮质激素OHHOHOHOCH2OC(可的松)可的松有控制糖类的代谢，治疗风湿性关节炎和促进肌体生理机能的作用。磷脂分为两类：甘油磷脂和神经磷脂。它们的分子中都含有磷酸酯的结构。1.几个羟基化物(醇)OHCH2

11、CH2NH2HOCH2CH2N(CH3)3HOCH2CHCOOHNH2+乙醇胺 胆碱 L-丝氨酸OHHOHHOHHHOHOHHHOHHOHCH2OHCH2-O-PO3H2R2COOHCH2OOCR1CH2-O-PO3H2肌醇 磷酸单甘油酯(GPA)磷脂酸(PA)三、甘油磷脂2.磷脂酰化物(含有两个脂肪酰基)甘 油脂肪酰基1脂肪酰基2磷酸根醇R 饱和烃基R不饱和烃基OPOCH2CH2NH3OCH2OOCRR COOCH2OH+-脑磷脂(PE)OPOCH2CH2N(CH3)3OCH2OOCRR COOCH2OH+-卵磷脂(PC)OPOCH2CHCOOHOCH2OOCRR COOCH2OHNH3+-

12、磷脂酰丝氨酸四、磷脂的存在 磷脂存在于植物的种子、禽蛋黄中，动、植物体内都含有丰富的磷脂。五、磷脂的性质1.双分子层与生物膜CCOPOCH2CH2N(CH3)3OCHOCH2OCH2OOO+-非极性脂溶端极性水溶端OH2Na极性基+脂双分子层排列部分展开微囊结构磷脂双分子层结构 非极性物质可扩散过去；极性物质K+、Na+等不能扩散过去。生物膜（构成细胞膜的主要成分）生物膜由类脂、蛋白质、胆固醇等构成。生物膜的作用：维持细胞正常的生理作用“蛋白-磷脂-蛋白”膜结构膜通道运载蛋白2.成盐及复盐OCH2CH2N(CH3)3OHOHPOCH2CHOCH2OCROOCOR油相相界面水相两个-OH的性质不

13、同，可与酸、碱作用形成盐，如：与PtCl2、CdCl2成盐；分离、鉴别磷脂3.乳化性及膨胀性 磷脂相当于表面活性剂，起乳化作用，影响油脂的纯度与产率。吸水后膨胀：OPOCH2CH2N(CH3)3OCHCH2OCH2OH2OHPCH2CH2N(CH3)3OCHCH2OCH2OHRCO2RCO2CHOPOCH2CH2OCH2OCH2N(CH3)3+-游离-OH洗去油脂中的磷脂RCO2RCO2RCO2RCO23.水解RCRCOPOCH2CH2N(CH3)3OCHOCH2OCH2OOOOH2+-酶甘油+磷酸+胆碱+脂肪酸HOCH2CH2N(CH3)3OH+胆碱 氯化胆碱HOCH2CH2N(CH3)3Cl+CH3COCH2CH2N(CH3)3OHO乙酰胆碱 卵磷脂-位上的脂肪酸酯，在磷脂酶作用下水解，得到溶血卵磷脂。RCOPOCH2CH2N(CH3)3OCHOHCH2OCH2OO-+溶血卵磷脂能溶解红细胞。