有機(jī)化學(xué)理論課 類脂化合物

1、第十五章 類脂化合物一、教學(xué)目的和要求1掌握油脂的性質(zhì)；掌握萜類的結(jié)構(gòu)。2了解蠟及表面活性劑的概念及用途；3了解重要的甾體化合物。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：萜類的結(jié)構(gòu)。難點(diǎn)：甾體化合物構(gòu)像的概念。三、教學(xué)方法和教學(xué)學(xué)時1、教學(xué)方法：以課堂講授為主，結(jié)合必要的課堂討論。教學(xué)手段以板書和多媒體相結(jié)合，配合適量的課外作業(yè)。2、教學(xué)學(xué)時：4學(xué)時四、教學(xué)內(nèi)容：§151油脂§152肥皂及合成表面活性劑§153蠟§154磷脂 §155萜§156甾體化合物五、總結(jié)、布置作業(yè) 習(xí)題：3、6§151 油脂一、結(jié)構(gòu)與命名一般是偶數(shù)碳原子的高級脂肪甘

2、油酯。甘油酯分子中所含三個高級脂肪酸是相同的，叫做簡單甘油酸；反之三個高級脂肪酸不相同則叫做混合甘油酯。命名注意兩個問題：1高級烯烴的命名仍用系統(tǒng)命名：例:亞麻酸 CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 9,12,15-十八碳三烯酸(9,12,15-十八碳三烯酸)2.甘油脂的命名二、物理性質(zhì)1 常溫下呈液態(tài)為油，呈固態(tài)和半固態(tài)為脂。 2 比水輕，15時，比重在：0.90.98之間。 3 不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。 4 無固定的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)。三、化學(xué)性質(zhì) 具有酯的一般性質(zhì)。 1水解皂化值：指完全皂化1克油脂所需的KOH毫克數(shù)。 皂化值越大，脂肪酸的平均相對分子質(zhì)

3、量越小。過去肥皂都是天然油脂皂化制得，近年來由于石油工業(yè)及石油化工的發(fā)展，可以將高級烷烴在催化劑作用下氧化為高級脂肪酸，用這種合成脂肪酸制取肥皂，則可以節(jié)約大量天然油脂。2氫化反應(yīng)（油脂的硬化）3氫解反應(yīng)4干性某些油涂成薄層，在空氣中就逐漸變成了有韌性（彈性）的固態(tài)薄。干性油： 結(jié)膜快； 半干性油：結(jié)膜慢； 不干性油：不能結(jié)膜5加碘100克油脂所能吸收碘的克數(shù)。干性油： 碘值 > 130；半干性油：碘值 100130； 不干性油：碘值 < 1006酸敗中和1克油脂所需要的KOH的毫克數(shù)。§152肥皂及合成表面活性劑一、 肥皂的組成及乳化作用肥皂：70%高級脂肪酸鈉，30%

4、的水分。加入一些添加劑。2去污原理 主要是一種膠體現(xiàn)象。a. 降低水表面的張力b. 形成穩(wěn)定的乳濁液注意：·肥皂不宜在硬水中使用，以免形成不溶于水的脂肪酸鈣和鎂鹽。·肥皂不宜在酸性水中使用，以免生成難溶于水的脂肪酸。·制造肥皂要耗用大量的食用油脂。二、合成表面活性劑舉例1陰離子表面活性劑 2陽離子型表面活性劑溴化二甲基芐基十二烷基銨（是新潔爾滅的主要成分）3兩性型4非離子型表面活性劑§153 蠟一、存在許多海生浮游生物中，某些動物羽毛、毛皮或植物的葉及果實的保護(hù)層。二、化學(xué)組成是16個C原子以上的偶數(shù)C原子的羧酸和高級一元醇形成的酯。 三、化學(xué)性質(zhì)較大穩(wěn)

5、定性，不易變質(zhì)，難于皂化。 四、用途蠟紙、防水劑、光澤劑、香脂等。§154磷脂一、存在動物的腦、肝、蛋黃、植物的種子及微生物中。二、結(jié)構(gòu)是含磷的類脂化合物。例：卵磷脂、腦磷脂、神經(jīng)鞘磷脂等等。三、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)磷脂分子中磷酸部分有一個可以離解的氫，而R中又多帶堿性基團(tuán)（-NH2），所以磷脂以偶極離子的形式存在。磷脂類在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是，分子中同時具有親油基與親水基。由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得磷脂類化合物在細(xì)胞中起著重要的生理作用。§155萜萜：有機(jī)化合物的一類，多為有香味的液體。共同點(diǎn)是，分子中的碳原子數(shù)都是5的整數(shù)倍。萜類化合物常根據(jù)組成分子的異二烯單位的數(shù)目分為：單 萜： 兩個異戊二

6、烯單位 C10 倍半萜： 三個異戊二烯單位 C15二萜（雙萜）： 四個異戊二烯單位 C20三 萜： 六個異戊二烯單位 C30四 萜： 八個異戊二烯單位 C40一、單萜是由兩個異戊二烯單位組成的化合物，是某些植物香精油的主要成分。單萜又根據(jù)它們的碳架分成開鏈萜、單環(huán)萜和雙環(huán)萜三類。1開鏈萜：是由兩個異戊二烯單位結(jié)合成的開鏈化合物。2單環(huán)萜：分子中含有一個六元碳環(huán)，具有對孟烷碳架的薄荷醇及寧烯。薄荷醇俗名薄荷腦，是由薄荷的莖和葉經(jīng)水蒸餾所得的薄荷油的主要組份，薄荷醇含量隨產(chǎn)地而異，最高可達(dá)90%。薄荷醇中有三個不相同手性碳原子，有四對外消旋體，分別叫做（±）-薄荷醇、（±）-新

7、薄荷醇、（±）-異薄荷醇及（±）-新異薄荷醇，它們的氣味各異。自然界存在的是左旋薄荷醇。合成產(chǎn)品是幾種異構(gòu)體的混合物。薄荷醇的構(gòu)型及穩(wěn)定構(gòu)象為：即三個較大的取代都以e鍵與環(huán)相連，而在其它幾對旋光異構(gòu)體中，至少有一個較大的基團(tuán)以a鍵與環(huán)相連。開鏈萜在一定條件下可以環(huán)化生成單環(huán)萜。3雙環(huán)萜：其骨架是由一個六元環(huán)分別和三元環(huán)、四元環(huán)或五元環(huán)共用兩個或兩個以上碳原子構(gòu)成的，屬橋環(huán)化合物。橋頭碳原子由黑點(diǎn)標(biāo)出。這類化合物，由于橋的限制。使得某些分子中的一個六元環(huán)只能以船式存在。樟腦有兩個不相同手性碳原子，理論上應(yīng)有兩對對映異構(gòu)體，但由于碳橋只能在環(huán)的一側(cè)，所以橋的存在限制了橋頭兩個碳

8、原子的構(gòu)型，因此樟腦只有一對對映體。二、倍半萜是三個異戊二烯單位的聚合體三、二萜是四個異戊二烯單位的聚合體，廣泛分布于動植物界。維生素A有A1及A2兩種，它們是生理作用相同結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，叫做同功物。A2的生理活性只有的A140%。通常將A1就叫做維生素A。維生素A1及A2主要存在奶油、蛋黃、魚肝油等中。維生素A是淡黃色結(jié)晶，不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，受紫外光照射后則失去活，在空氣中易被氧化。維生素A為哺乳動物正常生長和發(fā)育所必需的物質(zhì)，體內(nèi)缺乏維生素A則發(fā)育不健全，并能引起眼角膜硬化癥，初期的癥狀就是夜盲。四、三萜角鯊烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是中心對稱的，在分子中心處的兩個異戊二烯單位是以尾尾相連的，它

9、相當(dāng)于由兩分子法泥醇去掉兩個羥基連結(jié)而成的。五、四萜 四萜在自然界分布很廣，這一類化合物的分子中都含有一個較長的碳碳雙鍵的共軛體系，所以它們都是有顏色的物質(zhì)，多帶有由黃色至紅的顏色，因此也常把它們叫做多烯色素。 胡蘿卜色素類化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，在分子中間部分的的兩個異戊二烯單位是以尾尾相聯(lián)的。分子中含多個碳碳雙鍵，應(yīng)順反異構(gòu)體很多，但在自然界存在的大多數(shù)是全反式的構(gòu)型，因全反式的構(gòu)型最穩(wěn)定。胡蘿卜素在有、等異構(gòu)體，以異構(gòu)體含量最高，異構(gòu)體含量次之，異構(gòu)體含量極少。三種異構(gòu)體在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別只在于分子的一端，與異構(gòu)體的區(qū)別是一端中雙鍵的位置不同，而異構(gòu)體的一端沒有環(huán)。在動物中胡蘿卜素可以轉(zhuǎn)化為維生

10、素A。所以將胡蘿卜素稱做維生素A原，它的生理作用也與維生素A相同。作為維生素A原胡蘿卜素的活性只有胡蘿卜素的一半。胡蘿卜素易被氧化而失去活性，光能催化氧化。§156甾體化合物 一、甾體化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和命名 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)甾體化合物在C10及C13處都有一個甲基，叫做角甲基，在上連有一些不同取代基。“甾”字中的“田”表示四個環(huán)，“巛”表示C10、C13及C17上的三個取代基。甾烷上有6個手性碳原子，應(yīng)該有26=64個旋光異構(gòu)體。由于環(huán)的限制，因此異構(gòu)體的數(shù)目大大減少。2十氫化萘3系和系規(guī)定以C5上的氫表示構(gòu)型：C5上氫在a鍵上的以表示，C5上氫在e將鍵上的以表示。將A、B兩環(huán)以反式并聯(lián)的叫做系，將A、B兩環(huán)以順式并聯(lián)的叫做系。 二、膽固醇( 膽甾醇) 膽固醇是最早發(fā)現(xiàn)的一個甾體化合物，存在于動物的血液、脂肪、腦髓，以及神經(jīng)組織等中。膽固醇是不飽和仲醇，為無色或略帶黃色的結(jié)晶，熔點(diǎn)148.5。膽固醇幾乎完全是由膽固醇組成的，膽固醇名稱也是由此而來的。膽固醇只含有27個碳原子，不能分成若干個異戊二烯單位，因此它不屬于萜