有机化学16类脂化合物.共42页
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有机化学16类脂化合物.
CH 3 α 蒎烯 是松节油的主要成分（80%） 用作油漆、蜡等的溶剂，是合成冰片、 樟脑等的重要化工原料。 α 蒎烯 b.p 156 ℃
有机化学——类脂化合物
CH 3 O 重要存在于樟脑树中，为无色闪光 结晶，易升华，有愉快香味。樟脑气味 有驱虫作用，可用于毛料衣物的纺蛀剂。 莰酮（樟脑） m.p 179 ℃ b.p 209 ℃ 在医药上用作强化剂以及配制十滴水、 清凉油等。
280℃ 4~5MPa
+ R'COOH CH2OH R''COOH
CHOH
H2C H2C
OOCR
CH2OH
CH OOCR OOCR
+3NaOH
△
CHOH + 3RCOONa CH2OH
皂化值：指完全皂化1克油脂所需的KOH毫克数
有机化学——类脂化合物
2. 加成
2.1氢化（油脂的硬化）
含不饱和脂肪酸的油脂，在催化剂作用下可以加氢， 从而转化为含饱和脂肪酸的油脂。加氢的结果是可以使液 态的油转化为半固态的脂肪，即“油脂的硬化”。
有机化学——类脂化合物
2.阳离子表面活性剂
这类表面活性剂起作用的部分是阳离子，亦称阳 性皂。其分子结构的主要部分是氮原子，所以也称为季 铵化物，其特点是水溶性大，在酸性与碱性溶液中较稳 定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
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，水 中不形成离子。
有机化学——类脂化合物
CH OC(CH 2)16CH3 O H2C OC(CH) 16CH3
β CH OC(CH2)14CH3
H2C α＇
三硬脂酸甘油酯(或甘油三硬脂酸酯)
α - 硬脂酸-β -软脂酸- α ＇油酸甘油酯
有机化学——类脂化合物
CH 3 O 重要存在于樟脑树中，为无色闪光 结晶，易升华，有愉快香味。樟脑气味 有驱虫作用，可用于毛料衣物的纺蛀剂。 莰酮（樟脑） m.p 179 ℃ b.p 209 ℃ 在医药上用作强化剂以及配制十滴水、 清凉油等。
280℃ 4~5MPa
+ R'COOH CH2OH R''COOH
CHOH
H2C H2C
OOCR
CH2OH
CH OOCR OOCR
+3NaOH
△
CHOH + 3RCOONa CH2OH
皂化值：指完全皂化1克油脂所需的KOH毫克数
有机化学——类脂化合物
2. 加成
2.1氢化（油脂的硬化）
含不饱和脂肪酸的油脂，在催化剂作用下可以加氢， 从而转化为含饱和脂肪酸的油脂。加氢的结果是可以使液 态的油转化为半固态的脂肪，即“油脂的硬化”。
有机化学——类脂化合物
2.阳离子表面活性剂
这类表面活性剂起作用的部分是阳离子，亦称阳 性皂。其分子结构的主要部分是氮原子，所以也称为季 铵化物，其特点是水溶性大，在酸性与碱性溶液中较稳 定，具有良好的表面活性作用和杀菌作用。
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，水 中不形成离子。
有机化学——类脂化合物
CH OC(CH 2)16CH3 O H2C OC(CH) 16CH3
β CH OC(CH2)14CH3
H2C α＇
三硬脂酸甘油酯(或甘油三硬脂酸酯)
α - 硬脂酸-β -软脂酸- α ＇油酸甘油酯
16脂类-f
肉豆蔻酸
脂肪酸碳原子的三种编码体系
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH Δ编码体系 ω编码体系 希腊字母 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 8 7 7 8 6 5 4 3 2 1
9 10 11 12 13 14
ω ……………………………………δ γ β α
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH 16：1Δ9 鳖酸(9-十六烯酸) 16：1ω 7 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2 (CH2)6COOH 18：2ω 8，11 油脂的命名通常把甘油名称写在前面，脂肪酸的名 称写在后面，称甘油某酸酯。若将脂肪酸的名称放在前 面，甘油名称放在后面，又称为某脂酰甘油，混甘油脂 用α﹑β和α′标明脂肪酸的位次。 亚油酸(9,12-十八碳二烯酸) 18：2Δ9，12
O R2 C O O CH2 O C R1
H
O OH
CH2 O P O H
一、甘油磷脂（phosphoglyceride）——命名
通常，R1为饱和脂肪酰基，R2为不饱和脂肪酰基，
所以C2是手性碳原子。磷脂酸有一对对映体，天然磷脂
酸为R构型。IUPAC-IUB建议，采用立体专一编号 （stereospecific number）命名手性磷脂酸。 CH HO OH 1 2 立体专一编号（Sn）
第一节 油脂和蜡
一、油脂的组成、命名和结构特点 室温下呈液态的油脂称为油，呈固态或半固态的称为脂肪。 从化学结构看，都是高级脂肪酸与甘油形成的酯。 O α CH O C R1 2 O β CH O C R2 O α′ CH O C R3 2
R1，R2，R3相同，为单纯甘油酯；不相同，为混合甘油酯。 天然油脂大多数是多种混合甘油酯的混合物。
有机化学 脂类
鞘磷脂 (sphingomyelin)
16
第四节 甾族化合物简介
R
12
A C B D
17 13 14 15
11
1 2 9 10 B 5 4
C
8
D
16
A
3
7 6
17
甾族化合物基本骨架
H H H
H
反式（ee稠合）
CH3
顺式（ea稠合）
CH3
R
R
CH3 Hห้องสมุดไป่ตู้
H H
CH3 H H
H H
H
5α-系甾族化合物
C H 3 (C H 2 ) 7 C H=C H(C H 2 ) 7 C O O H
油酸（顺-9-十八碳烯酸）
C H 3 (C H 2 ) 4 (C H = C H C H 2 ) 2 (C H 2 ) 6 C O 2 H
亚油酸（顺,顺-9,12-十八碳二烯酸）
CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6CO2H
α -脑 磷 脂 （ 磷 脂 酰 乙 醇 胺 ）
c e p h a lin
15
二、神经磷脂（鞘磷脂，sphingomyelin）
鞘磷脂：细胞膜的重要成份之一，大量存在于脑和神经组织 中.由神经酰胺的羟基与磷酸胆碱（或磷酸乙醇胺）酯化所形 成的化合物
C H 3 (C H 2 ) 1 2
H C C
C H 3 (C H 2 ) 1 2
O
(C H 2 ) 7 C H = C H (C H 2 ) 7 C H 3
3
2. 油脂中的高脂肪酸
饱和脂肪酸 分类 不饱和脂肪酸 多烯 单烯
常见的饱和脂肪酸
• 软脂酸 C H (C H ) C O O H 3 2 14 • 硬脂酸 C H (C H ) C O O H 3 2 16
S-16类脂化合物解析
RCH2-CHO + OHC-CH 2(CH2)6COOH R=n-C 7H15
③生成过氧化物
RCH2-CH=CHCH2(CH2)6COOH + O2
11 10 9 8 11 10 9 8
RCH2CH-CHCH2(CH2)6COOH
.O
O.
11
10
9
RCH2CH-CH=CH(CH2)6COOH OOH
第十六章
类脂化合物
类脂是指不溶于水而溶于非（或弱）极性有机溶剂 中的由生物体中取得的一类物质。它包括油脂、蜡、 磷脂（均属酯）、萜类以及甾体化合物。是维持正 常的生命活动不可缺少的物质。上述各物质在化学 结构和生理功能方面并无相同之处,只是根据其脂溶 性特点归为一类。 类脂在生物体内有重要的生理功能，有的能提供能 量，有的构成细胞膜，有的属于激素（调节代谢、 控制生长发育的物质），也有些是日常必需品的原 料，如香精油等。
(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 ⅰ. 一烯酸(CnH2n-2O2)， 含有一个双键的不饱和 脂肪酸。如油酸：
CH 3(CH 2)7-CH HOOC(CH 2)7-CH CH 3(CH 2)7CH HC(CH 2)7COOH
一.结构特征及命名 1.结构
H2C O COR COR
HC O
H2C O COR
2.高级脂肪酸的特征 （1）绝大多数是直链结构，极个别发现带有支链； （2）含偶数碳原子，为C4-C26的饱和酸和C10-C24 的不饱和酸； 以软脂酸（C16）分布最广，含于绝 大部分油脂中。（300页） （3）几乎所有双键都是顺式的。
有机化学-第十六章 脂类
由甘油和磷酸生成甘油磷酸。
CH2OH HO H CH2OPO3H2
L-甘油磷酸
12
甘油磷酸与两分子脂肪酸生成磷脂酸。
CH2OCOR R'COO H CH2OPO3H2
磷脂酸
磷脂酸与另一种醇生成磷酸二酯，磷酸二酯叫磷脂。
CH2OCOR R'COO H O CH2O P OCH2CH2N+(CH3)3 O
动物脂肪中主要含：软脂酸、油酸和较多的硬脂酸。 细菌体内常含有带支链和丙烷环的酸。
7
工业上产量最大的8种脂肪酸为：油酸、亚油酸、软脂酸、亚 麻酸、硬脂酸、月桂酸、芥酸和肉豆蔻酸。
前列腺素（prostaglandins）是少量存于动物组织中的C（20） 羧酸，它们都含有一个五元环，在C（11）和 C（5）上含有 羟基，E系列的前列腺素在C（9）上有一个酮基，而在F系 列中C（9）上为羟基。 例：
5
CH3 COOH
（E）– 9 – 十八碳烯酸
反油酸
OH CH3 O
（Z）– 13 – 二十二碳烯酸 芥酸
6
多烯酸：含2-6个顺式烯键的羧酸，每两个双键之间都隔有 一个饱和碳原子。
COOH CH3
（Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸 亚油酸 天然油脂中含有多种脂肪酸，但占主要地位的却只有几种。
高等植物主要含：软脂酸、油酸、亚油酸。
头 尾 头 尾
15
含有3个异戊二烯单位的称倍半萜。
含有4个异戊二烯单位的称二萜。 含有6个异戊二烯单位的称三萜。 萜由分为开链的和环状的两种。 例：
CH3 C H2C CH H2C C C H3C CH2 CH2
CH2OH
单环萜 宁烯
单环双萜醇
维生素A1
类脂化合物
.
13
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。
CH3
维生素A
.
CH2OH
30
三萜
角鲨烯
.
31
-胡萝卜素 和-胡萝卜素
.
32
玉米黄质
HO
.
OH
33
16.4 甾体化合物
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 。
.
5
R1 = R2 = R3：简单甘油酯 R1≠R2≠R3： 混合甘油酯
.
6
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)
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β-酮酸，β-酮酸进一步 发生脱羧反应，生成小分子醛和酮。例如：
.
16
虽然各种油脂中都含有少量游离脂肪酸，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。
类脂化合物
脂
蜡 (waxes) ＝ R1COOR2, R1= C16~C36, R2= C16~C34（保护及其他特殊功能）
甘油酯 (glycerides) ＝ 甘油+脂肪酸（储存能量）
磷脂 (phospholipids) ＝ 甘油等＋脂肪酸＋磷 酸＋其他（生物膜主要结构成分） 固醇类 (steroids) （激素等功用）
2、脂肪酸的特点
• • • •
绝大多数是含偶数碳原子的直链羧酸 饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 C4~C26饱和脂肪酸， C10~C24不饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸的第一个双键位置大都在C9和C10 之间，且几乎所有双键为顺式 Melting point: Saturated > unsaturated more double bond, lower melting point.
-蒎烯 -pinene
1. 单萜 monoterpenes
单萜类化合物是精油的主要成分，它们 大多数以复杂的混合物形式存在于自然 界中。 通过水蒸汽、溶剂提取或压榨等方法从 许多植物的叶子花果皮种子树皮木质等 部分中，得到具有芳香气味易挥发的液 体，通常称为精油，精油用途很广，可 供药物和香料使用。 单萜根据分子碳架的特点，可分为开链 萜、单环萜和双环萜三类。
肥皂的作用原理
缺点：酸渣，硬水渣 合成去污剂 （synthetic detergent)
二、磷脂 （Phospholipids）
最重要的是磷酸甘油酯 (phosphoglycerides) 磷酸甘油酯 ＝ 甘油＋脂肪酸＋磷酸＋其他
是一两性分子，形成脂双层（lipid bilayer)
生物膜的主要构成成分
3、特性
• 熔点的高低主要决定于脂肪酸的不饱和 程度。
第十六七章 类脂化合物以及杂环化合物汇编
+
C O CH
CH2OPCH2CH2NH3 O-
3）丝氨酸磷脂（磷脂酰丝氨酸）
O O R2 CH2OCR1 O ONH3
+
C O CH
CH2OPCH2CHCOOH
4）甘油磷脂的特性
（亲水性、亲脂性）
磷脂与细胞膜
细胞膜的液态镶嵌模型
II 萜类化合物 1. 结构与异戊二烯规则 结构上特点： 由两个或两个以上的异戊二烯单位，
O CH2 O C O CH O C O CH2 O C (CH2)7 CHI CHI (CH2)7 CHI CHI (CH2)7 CHI CHI (CH2)7CH3 (CH2)7CH3 (CH2)7CH3
IBr CH3COOH
碘值：100g油脂所能吸收碘的质量（单位为g） 碘值 不饱和程度
三. 磷脂
1) 链状单萜
C C C C C C C C C C
≡
CH2OH CH2OH
月桂烯
香叶醇
橙花醇
2）环状单萜
萜烷
2）二萜
苧烯（柠檬烯）
CH2OH
维生素A
5. 三萜和四萜
4 4 3 2 1 3 2 1
角鲨烯
-胡萝卜素
-
-
III 甾体化合物 1. 基本骨架
角甲基
黄体酮
CH3 H3C C O H H H
腺嘌
呤
OH
尿
CH2OH OH OH
OH O 腺苷 NH N O
嘧 啶
CH2OH O
D－核糖
OH
OH 尿苷
杂环碱基 NH2 NH2 N 腺嘌呤 嘌呤 鸟嘌呤 N H N N H N N O NH NH2 HN 胸腺嘧啶 O H3 C NH N 胞嘧啶 N H 嘧啶 鸟嘧啶 HN O NH O N O O RNA
C O CH
CH2OPCH2CH2NH3 O-
3）丝氨酸磷脂（磷脂酰丝氨酸）
O O R2 CH2OCR1 O ONH3
+
C O CH
CH2OPCH2CHCOOH
4）甘油磷脂的特性
（亲水性、亲脂性）
磷脂与细胞膜
细胞膜的液态镶嵌模型
II 萜类化合物 1. 结构与异戊二烯规则 结构上特点： 由两个或两个以上的异戊二烯单位，
O CH2 O C O CH O C O CH2 O C (CH2)7 CHI CHI (CH2)7 CHI CHI (CH2)7 CHI CHI (CH2)7CH3 (CH2)7CH3 (CH2)7CH3
IBr CH3COOH
碘值：100g油脂所能吸收碘的质量（单位为g） 碘值 不饱和程度
三. 磷脂
1) 链状单萜
C C C C C C C C C C
≡
CH2OH CH2OH
月桂烯
香叶醇
橙花醇
2）环状单萜
萜烷
2）二萜
苧烯（柠檬烯）
CH2OH
维生素A
5. 三萜和四萜
4 4 3 2 1 3 2 1
角鲨烯
-胡萝卜素
-
-
III 甾体化合物 1. 基本骨架
角甲基
黄体酮
CH3 H3C C O H H H
腺嘌
呤
OH
尿
CH2OH OH OH
OH O 腺苷 NH N O
嘧 啶
CH2OH O
D－核糖
OH
OH 尿苷
杂环碱基 NH2 NH2 N 腺嘌呤 嘌呤 鸟嘌呤 N H N N H N N O NH NH2 HN 胸腺嘧啶 O H3 C NH N 胞嘧啶 N H 嘧啶 鸟嘧啶 HN O NH O N O O RNA