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第十二章 油脂和类脂化合物. 第十二章 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 化合物的结构。. 油脂的组成和结构. 油脂的性质. 类脂化合物. 返回总目录. 12-1. 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 :室温下为液态的甘油酯 脂肪 :室温下为固态的甘油酯. 一、油脂的组成. 返回. 硬脂酸甘油三酯 熔点: 72℃. b - 油酸 - a 、 a ’ - 二硬脂酸甘油酯 熔点: 43℃. 返回. - PowerPoint PPT Presentation
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12-1
第十二章 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
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
可可可可可可可 可可可可可可可可可可
可可可可可可可 可可可可可可可可可可可可 可可可可可可可可可可可可可
1, CH2OOCR1
CHOOCR2
CH2OOCR3
2,
'3,
返回
O
CH OO
O
O
O
O
O
OCH2
HC
OCH2
OCH2
OCH2
CHO-
OCH2
OCH2
硬脂酸甘油三酯 熔点: 72℃
CH CO
O
O
O
OCH2
OCH2
- 油酸 - 可’ - 二硬脂酸甘油酯 熔点: 43℃返回
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。
返回
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 C4~C24 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• ① 一烯酸 (CnH2n-2O2) , 含有一个双键的不饱和脂肪酸。如
油酸:
CH3(CH2)7-CH
HOOC(CH2)7 -CH
CH3(CH2)7CH
HC(CH2)7 COOH
顺 -9- 十八碳烯酸 反 -9- 十八碳烯酸返回
② 二烯酸 (CnH2n-4O2) , 含有两个双键的不饱和脂肪酸。如亚油酸:
③ 三烯酸 (CnH2n-6O2) , 含有三个双键的不饱和脂肪酸。如亚麻酸:
CCH3(CH2)4
H
C
H
CH2
C
H
CH
(CH2)7COOH
顺,顺 -9 , 12- 十八碳二烯酸
CCH3CH2
H
C
H
CH2
C
H
CH
CH2
C
H
CH
(CH2)7COOH
顺,顺,顺 -9 , 12 , 15- 十八碳三烯酸返回
④ 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:
C
H
C
H
(CH2)7COOHC
CCH3(CH2)3
H
C
H
C
H
H
顺,反,反 -9 , 11 , 13- 十八碳三烯酸
CH3
CO2H 顺,顺,顺,顺 -5 , 8 ,11 , 14-二十碳四烯酸
返回
(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① 碱熔水解反应:
HOH H
CH3(CH2)5CHCH2C=C(CH2)7COOH
顺 -12-羟基 -9-十八碳烯酸
CH3 (CH2)7 CH=CH(CH2)7 COOH CH3 (CH2)14CH=CHCOOK
CH3 (CH2)14COOK CH3COOK
KOH熔融
熔融水解 +KOH
返回
② 氧化反应: 生成醛:
O O
RCH2-CH=CHCH2(CH2)6COOH O2RCH2CH-CHCH2(CH2)6COOH
11 10 9 8
RCH2-CHO OHC-CH2(CH2)6COOH R=n-C7H15
+
+
11 10 9 8
11 10 9 8
返回
一、水解、皂化、脂交换反应
水解:
+ +C3H5(OOCR)3 H2OCat
C3H5(OH)3 RCOOH3 3
压力
+
CH2OOCR 1
CHOOCR 2
CH2OOCR 3
H2O解酯酶
+
CH2OH
CHOOCR 2
CH2OOCR 3
R1COOH
返回
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) 3 NaOH H2O C3H5(OH)3 RCOONa3
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。
返回
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,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-R1
CH-OOC-R 2
CH2-OOCR3
CH3OH3 Cat 压力
CH2OH
CHOH
CH2OH
R1COOCH 3
R2COOCH 3
R3COOCH 3
返回
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”。
O
O
O
O
O
O
CH2-OC(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH-OC(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3
CH2-OC(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3
H2
Ni
CH2-O-C(CH2)16CH3
CH-O-C(CH2)16CH3
CH2-O-C(CH2)16CH3
碘值(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。
返回
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 )
CH2OCOR1
CHOCOR2
CH2OCOR3
OH
2 260 280 C~ O+
+
+CuO-CrO
20MPa
R1CH2OH R2CH2OH R3CH2OH
HOCH2CHCH2OH
+ H
2 . 干燥 干性油 碘价大于
130
半干性油 碘价界于100~130 之间
不干性油 碘价小于 100
返回
3. 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。
返回
类脂:
水解能得到脂肪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。返回
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。返回
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
C26~C28 酸和 C30~C32 醇的脂(蜂房制得)。 巴西棕榈蜡: C25H51COOC30H61
中国虫蜡: C25H51COOC26H53
鲸蜡: C15H31COOC16H33
C15H31COOC18H35 (-顺 9 烯 )
返回
二、甾族化合物概论
(一)结构 :
R
RR
2
1
3
A B
C D 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。 返回
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
H
H H
H
H
3
4
5
6
8
7
9
10
11 1213
1415
16
17
18
19
20
21
22
23
2425
26
27
12A B
C D CH3
CH3CH3
CH3
CH3
H
H H
H
H
A B
C D
CH3
H
H
H
H
CH3 R
A BC D
胆甾烷 (A 、 B 反式 )
CH3
H
H
H
CH3 R
H
粪甾烷 (A 、 B 顺式 )返回
(二) 甾 醇
OH
H
H
H H
( 胆甾醇 )
存在于血液、骨髓、脑中。( 结石的主要成分 )
返回
OH
H H
OHH
紫外光
( 麦角甾醇 ) ( 维生素 D2)
维生素 D2 具有抗佝偻病的疗效。
返回
(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
OH
O
H H
H
HOH
OH
H H
H
H CO
O
H H
H
H
CH3
睾丸酮 雌二醇 孕甾酮防流产药 返回
炔诺酮是一种女用口服避孕药。它的结构为:
O
H
OH
H H
C CH
C C CH3
( 炔诺酮 )
Ru486
返回
2. 肾上腺皮质激素
O
H
H
OHO
HOCH2OC
( 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。
返回
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 )
OH CH2CH2 NH2 HOCH2CH2N(CH3)3 HOCH2 CHCOOH
NH2+
乙醇胺 胆碱 L- 丝氨酸OH
H
OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OHHO H
CH2OH
CH2-O-PO3H2
R2COO H
CH2OOCR1
CH2-O-PO3H2
肌醇 磷酸单甘油酯 (GPA) 磷脂酸 (PA)
三、甘油磷脂
返回
2. 磷脂酰化物 ( 含有两个脂肪酰基 )
甘 油
1脂肪酰基
2脂肪酰基
磷酸根 醇
R — 饱和烃基R’— 不饱和烃基
O
P OCH2CH2NH3
O
CH2OOCR
R COO
CH2O
H+
-'脑磷脂 (PE)
返回
O
P OCH2CH2N(CH3)3
O
CH2OOCR
R COO
CH2O
H+
-' 卵磷脂 (PC)
O
P OCH2CHCOOH
O
CH2OOCRR COO
CH2O
H
NH3+
-'
磷脂酰丝氨酸
返回
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。
返回
五、磷脂的性质
1. 双分子层与生物膜
C
CO
P OCH2CH2N(CH3)3
O
CHO
CH2O
CH2O
O
O
+
-
非极性脂溶端 极性水溶端
返回
OH2 Na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。 返回
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——运载蛋白返回
2. 成盐及复盐
O CH2 CH2 N(CH3)3
OHOH
P
O
CH2 CH
O
CH2O
C
R
O
O
CO
R" ' 油相 相界面
水相两个 -OH 的性质不同,可与酸、碱作用形成盐,如:与 PtCl2 、 CdCl2 成盐;
分离、鉴别磷脂
返回
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:
O
P OCH2CH2N(CH3)3
OCH
CH2O
CH2
OH2
OH
P CH2CH2N(CH3)3
OCH
CH2O
CH2
OH
RCO2
R'CO2 CH
O
P OCH2CH2
O
CH2O
CH2
N(CH3)3
+
-
游离 -OH洗去油脂中的磷脂
RCO2
R'CO2
RCO2
R'CO2
返回
3. 水解
RC
R C O
P OCH2CH2N(CH3)3
O
CHO
CH2O
CH2 OO
O
OH2
+
- 酶 甘油 + 磷酸 + 胆碱+ 脂肪酸
HOCH2CH2N(CH3)3OH+
胆碱 氯化胆碱HOCH2CH2N(CH3)3Cl
+
CH3COCH2CH2N(CH3)3OH
O
乙酰胆碱 返回
可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可
R C
O
P OCH2CH2N(CH3)3
O
CH
OH
CH2OCH2O
O -
+
溶血卵磷脂
能溶解红细胞。
返回
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