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1、第十六章 类脂化合物lipids,类脂化合物: 生物学家习惯采用的名称，包括油脂以及蜡、磷脂、萜类、甾族化合物等结构不同，而物态及物理性质上与油脂类似的由生物体中取得的物质。,3,油 脂,脂肪室温下呈固态；高级脂肪酸甘油酯 的混合物；以饱和脂肪酸为主。 例如：牛油，饱和 脂肪酸占6070%。,油室温下呈液态；高级脂肪酸甘油 酯的混合物；以不饱和脂肪酸 为主。例如： 棉子油，不饱和脂肪酸占75%。,4,磷脂甘油与高级脂肪酸、磷酸形成的酯,蜡高级脂肪酸的饱和高级一元醇酯,萜类甾体,类脂类,16.1 油脂,1. 组成和结构,从动植物中取得的油脂是多种物质的混合物，主要成分是各种高级脂肪酸的甘油酯的混
2、合物。此外，还含有少量的游离脂肪酸、高级醇、高级烃、维生素、色素等。其通式为：,油脂：猪油、牛油、花生牛、豆油等动植物油,6,6,R1 = R2 = R3：简单甘油酯R1R2R3： 混合甘油酯,2. 命名,油脂是三脂肪酸的甘油酯，命名时可以将甘油名称放在前，脂肪酸名称放在后，叫甘油某酸酯。也可以反过来把甘油名称放在后，叫某酸甘油酯。如果是混甘油酯，则须分别标明脂肪酸的位次，如：,甘油三软脂酸酯 (三软脂酸甘油酯),甘油-软脂酸-硬脂酸-油酸酯( -软脂酸-硬脂酸-油酸甘油酯),8,由此可以看出，油脂主要是由简单甘油酯和各种混合甘油酯组成的混合物。而甘油酯分子中的高级脂肪酸绝大多数都是偶数碳原子
3、的直链羧酸。最常见的有以下几种： 饱和脂肪酸,软脂酸（十六碳酸）CH3(CH2)14COOH硬脂酸（十八碳酸）CH3(CH2)16COOH,9,不饱和脂肪酸 棕榈油酸(顺-9-十六碳烯酸),油酸（顺-9-十八碳烯酸）,亚油酸(顺,顺-9,12-十八碳烯酸),亚麻酸(顺,顺,顺-9,12,15-十八碳烯酸),3. 物理性质,纯净的油脂是无色、无臭、无味的物质，但一般油脂常有特殊的气味并有色，这主要是因为天然油脂中往往溶有少量的维生素和色素的缘故。油脂的比重都小于1，不溶于水，易溶于乙醚、氯仿、丙酮和苯等有机溶剂中，由于天然的油脂都是混合物，所以没有恒定的熔点和沸点。由于不饱和脂肪酸的熔点比相应的
4、饱和脂肪酸低，所以油脂的熔点随分子中不饱和脂肪酸中的含量增加而降低，这是由于不饱和脂肪酸中(C=C)双键大多是顺式的，其碳链不能象饱和酸那样呈锯齿形的“直链”而是弯成一定角度，相邻分子间距离较远的缘故。,4. 化学性质,脂肪酸的钠盐就是所谓的硬皂，如果用氢氧化钾代替氢氧化钠进行皂化，就可得到一种半胶状的物质叫软皂或钾皂。,（1）水解 油脂在H+、OH-或酶的催化下，能发生水解反应，OH-催化下的水解反应常称为皂化。,皂化值：皂化1g油脂所需要的KOH的mg数。 对于一定质量的油脂，平均相对分子质量油脂的mol数皂化值杂质油脂的mol数皂化值 不同来源的天然油脂都有一定的皂化值范围，皂化值的大小
5、可以反映出不同油脂平均相对分子质量的大小以及所含杂质的多少，是检验油脂品质的重要理化常数。,（2）加成,含有不饱和高级脂肪酸的油脂，分子中的不饱和双键可与氢、碘等试剂发生加成反应。a. 加氢油脂中的不饱和脂肪酸甘油酯分子的碳碳双键可发生催化加氢反应，从而使液态的油转化成半固态或固态的脂肪。这一过程也称为油脂的硬化。氢化后，由于减少了分子中的双键，不易被氧化，便于贮存和运输。,b. 加碘 油脂中不饱和脂肪酸甘油酯分子的碳碳双键能与卤素发生加成反应。通过一定量油脂所能吸收的碘的数量，可测定其中所含脂肪酸的不饱和程度。 碘值：100g油脂所能吸收的碘的克数。 碘值油脂的不饱和程度。碘值是油脂检验中的
6、另一个重要理化常数。常用ICl或IBr作为加成试剂，其中的氯原子或溴原子能使碘活化。,（3）酸败,如果油脂保存不当，放置时间过长时，会产生难闻的气味味变苦涩，甚至具有毒性，这种现象称为酸败。其原因主要是： a. 油脂水解 在高温、湿度大、通风不良的情况下，油脂发生微生物或酶催化水解反应，生成高级脂肪酸。,16,b. 氧化 油脂水解后生成的不饱和脂肪酸遇空气中的氧气，其双键被氧化成带有不愉快气味的小分子醛、酮和羧酸，而湿、热、光会加速这一过程。 c. 氧化脱羧 油脂水解后生成的饱和脂肪酸在霉菌的作用下，氧化成-酮酸，-酮酸进一步发生脱羧反应，生成小分子醛和酮。例如：,17,虽然各种油脂中都含有少
7、量游离脂肪酸，但酸败过程中会使油脂中游离脂肪酸含量增大，其含量与油脂的品质有密切的关系。常用酸值表示油脂中游离脂肪酸的含量酸值：中和1g油脂中游离脂肪酸所需KOH的mg数。酸值是检验油脂品质的又一个重要理化常数。酸值大于6的油脂不宜食用。,16.2 肥皂及表面活性剂,1. 肥皂的组成及乳化作用,70% RCOO-Na+, 30H2O，松香酸钠（增加泡沫）,软皂 RCOO-K+,亲油基,亲水基,两亲分子,肥皂水中胶束,乳化作用,硬水中生成沉淀失效,2. 合成表面活性剂,（1）阴离子型表面活性剂 合成洗涤剂如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯的钠盐（俗称烷基硫酸钠）等溶于水后以阴离子起作用，属阴
8、离子表面活性剂。,（2） 阳离离子表面活性剂 在水中生成带亲油基的阳离子，起表面活性剂的作用，如：,溴化二甲基苯氧乙基十二烷基铵,溴化二甲基苄基十二烷基铵,（3）非离子型表面活性剂,高级醇或烷基酚与多个环氧乙烷的聚合产物烷基聚乙二醇醚,R= C8C10; n= 612,聚氧乙烯烷基酚醚,烷基聚乙二醇醚,16.3 蜡（自学） 16.4 磷脂 （自学）,1. 萜的涵义和异戊二烯规律分子中含C10以上，且组成为5的倍数的烃类化合物称为萜类。 因分子中含有双键，所以，萜类化合物又称为萜烯类化合物。 研究发现，萜类分子在结构上的共同点是分子中的碳原子数都是5的整倍数。例如,16.5 萜类化合物,上述化合
9、物的碳干骨骼可以看成是由若干个异戊二烯单位主要以头尾相接而成的。,这种结构特点叫做萜类化合物的异戊二烯规律。异戊二烯规则是从对大量萜类分子构造的测定中归纳出来的，所以能反过来知道测定萜类的分子构造。,萜类化合物中异戊二烯单位可相连成链状化合物，也可连成环状化合物，开链萜和环萜。根据组成分子的异戊二烯单位的数目可将萜分成以下几类：（1）单萜： 含有两个异戊二烯单位。它包含开链单萜，单环萜，二环单萜三种。（2）倍半萜：含有三个异戊二烯单位的萜。（3）双萜： 含有四个异戊二烯单位的萜。（4）三萜： 含有六个异戊二烯单位的萜。（5）四萜： 含有八个异戊二烯单位的萜。,2. 萜的分类,（1）开链单萜,3
10、. 萜类化合物,羰基衍生物,（2）单环萜,（3）双环萜,（4）倍半萜,（5）二萜、三萜和四萜等,三萜,-胡萝卜素 和-胡萝卜素,玉米黄质,1. 定义 含有由环戊烷与十氢化菲并联的骨架， “甾”字 代表分子结构中含四个环和三条侧链。英文steroids与固醇有关，也叫类固醇化合物。,16.4 甾体化合物,2. 结构和位置编号,C5、8、9、10、13、14为手性碳，应有64个异构体。,环上取代基取向：与C10甲基同向为，异向为。如4-醇 ：,3. 胆固醇,4. 维生素D,5. 激素类,6. 肾上腺皮质激素,皮质醇 可的松 皮质甾酮,作业,p322 6， 12， 13，20,16.4 磷脂,磷脂酸
11、,从结构上看，磷脂酸是由两个脂肪酸通过酯键连接在甘油的第一和第二个碳原子上，甘油的第三个羟基与一分子磷酸酯化。,磷脂：一类含磷的类脂化合物，是构成细胞膜的基本成分，广泛存在于动物的脑、肝、蛋黄、植物的种子以及微生物中，有卵磷脂、脑磷脂、神经鞘磷脂。,卵磷脂、脑磷脂的母体结构式磷脂酸，其结构如下所示：,2. 卵磷脂,卵磷脂又称磷脂酰胆碱，是磷脂酸中的磷酸与胆碱 通过酯键结合生成的化合物。,卵磷脂水解可得到甘油、磷酸和胆碱各一分子及少量的硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等物。,胆碱的化学名称是氢氧化三甲基-羟乙基铵，是一种强碱性物质，能促进脂肪迅速生成卵磷脂。因此可以防止脂肪在肝内大量存积。胆碱和卵磷脂是常用的抗脂肪肝药物。,3. 脑磷脂,脑磷脂又称磷脂酰乙醇胺，是磷脂酸中的磷酸与胆胺 通过酯键结合生成的化合物。,脑磷脂水解可得到的脂肪酸有硬脂酸、软脂酸、油酸及少量花生四烯酸。,脑磷脂与血液凝固有关，血小板中的凝血激酶是由脑磷脂与蛋白质所组成的。,4. 神经磷脂,神经磷脂完全水解可得到神经氨醇，脂肪酸，磷酸和胆碱各一分子。,神经氨醇的氨基部分总是与脂肪酸结合成酰胺结构存在，脂肪酸主要是C16、C18、C22和C24的饱和脂肪酸。,
