第12章-類脂化合物

第一節(jié)油脂第二節(jié)其他類脂化合物第三節(jié)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12章類脂化合物用途提供生命活動(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(rùn)滑劑等。第一節(jié)油脂(fatsandoils)一、油脂的存在和用途存在動(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、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。αβα`偶數(shù)碳原子的飽和或不飽和的一元直鏈高級(jí)脂肪酸。不飽和脂肪酸中，雙鍵的構(gòu)型大多為順式。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)：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α-油酸-β-軟脂酸-α’-硬脂酸某些天然存在的脂肪酸通俗名系統(tǒng)名簡(jiǎn)寫符號(hào)結(jié)構(gòu)熔點(diǎn)℃存在月桂酸十二酸12:0CH3(CH2)10COOH44.2可可油軟脂酸十六酸16:0CH3(CH2)14COOH63.1動(dòng)、植物油脂硬脂酸十八酸18:0CH3(CH2)16COOH69.6動(dòng)、植物油脂油酸十八碳-9-烯酸18:1△9CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH13.4橄欖油等亞油酸十八碳-9,12-二烯酸18:2△9,12CH3—(CH2)4—(CH=CH-CH2)2—(CH2)6-COOH-5大豆油、亞麻籽油等α-亞麻酸十八碳-9,12,15–三烯酸18:3△9,12,15CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH-11大豆油、亞麻籽油等γ-亞麻酸十八碳-6,9,12–三烯酸18:3△6,9,12,CH3(CH2)4(CH)=CHCH2CH=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二十碳-5,8,11,14–四烯酸20:4△5,8,11,14: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-3CH3CH2CH=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-3CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=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)或半固態(tài)。三、油脂的化學(xué)性質(zhì)1、水解反應(yīng)油脂在堿性溶液中的水解反應(yīng)稱為皂化反應(yīng)。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=3×56×1000皂化值天然油脂都有正常的皂化值范圍，如果測(cè)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)。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。脂肪的相對(duì)分子質(zhì)量與其皂化值的關(guān)系2、加成反應(yīng)

(1)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)加鹵素油脂分析中，用油脂與碘的加成來測(cè)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β-氧化生成β-酮酸，β-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、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，100～130之間的為半干性油，100以下的為非干性油。4、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)其他類脂化合物(lipids)1、卵磷脂L-α-卵磷脂H3PO4與甘油中的1或3位碳原子的羥基結(jié)合，為α-異構(gòu)體，與2位碳原子上的羥基結(jié)合，為β-異構(gòu)體。*卵磷脂有α和β兩種異構(gòu)體。自然界常見的是L-α-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-α-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。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。腦磷脂也有α和β兩種異構(gòu)體，也能形成內(nèi)鹽。自然界存在的是L-α-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-α-腦磷脂2、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。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精中。也可形成內(nèi)鹽，可水解。3、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)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。化學(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(yíng)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。C16～C36的偶數(shù)碳醇及偶數(shù)碳脂肪酸。4、蠟(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

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(cè)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)物和真菌中也含有萜類化合物，特別在香精油，松節(jié)油中。萜是由異戊二烯單位首尾相連而組成的，因此具有的共同點(diǎn)是，分子中的碳原子數(shù)是5的倍數(shù)。第三節(jié)萜類及甾族化合物－－萜類異戊二烯異戊二烯單位萜類化合物的異戊二烯規(guī)則檸檬烯單萜

兩個(gè)異戊二烯單位

C10倍半萜

三個(gè)異戊二烯單位

C15雙萜

四個(gè)異戊二烯單位

C20三萜

六個(gè)異戊二烯單位

C30四萜

八個(gè)異戊二烯單位

C40一、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.單萜（根據(jù)碳架分為三類）（1）開鏈萜（存在于檸檬油中）橙花醇

香葉醇檸檬醛a檸檬醛b（存在于玫瑰油、香茅油中）（2）單環(huán)萜（薄荷系列）

這一類化合物的分子里都含有一個(gè)六元碳環(huán)，它們都以椅式構(gòu)象存在。薄荷醇（薄荷油的主要成份，3500噸

/年）檸檬烯（3）雙環(huán)萜蒎族-蒎烯-蒎烯菠族楷族2.倍半萜3.二萜法尼醇山道年維生素A（A1）4.三萜5.四萜角鯊烯