第十八章 类脂化合物
有机化学油脂和类脂化合物
干性油 碘值在130以上，例如桐油。 半干性油 碘值在100~130之间，例如棉籽油。 非干性油 碘值在100以下，例如花生油。
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4、 氧化与聚合反应—不饱和的酸易酸败变质.含有共轭 双键的油类易聚合(桐油).
......................................
........................................ .................................
Na+
-2oc
co2-
. . . -2oc
...... . . -2oc ..... -2oc
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磷脂分子中同时存在着疏水基（脂肪烃基 部分）和亲水基（偶极离子部分），因此，他 们是良好的乳化剂，在细胞膜中起着重要的生 理作用。磷脂可溶于水及某些有机溶剂，但不 溶于丙酮，借此，可把它们同其他脂类分开。
磷脂分子中都含有酯键，因此，他们都能水解。 如果磷脂分子中含有不饱和脂肪酸时，也能发 生加成反应和氧化反应等。
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皂化值：皂化1克油脂所需KOH的毫克数
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2、 加成反应—“油的氢化”或“油的加碘” 。
• 100克油脂与碘加成所需碘的质量(克),叫碘值.
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3、 干性作用—某些油（如桐油、亚麻油等）在空气中 放置能生成一层干燥而有韧性的薄膜。油脂的这种结膜 特性叫做干性作用
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•
在甾环中C5，C8，C9，C10，C13，C14都
是手性碳原子，按2n公式，应有64个旋光异构体，
有机化学Chap18~21-周环杂环糖脂类氨基酸复习重点资料
D. 油脂易酸败
7. 维生素 A 为动物生长发育所必须，人体缺乏它，会导致夜盲症。它属于（ ）
A. 单萜
B. 倍半萜
C. 双萜
D. 三萜
8. 下列属于甾族化合物的是（ ）
有机化学
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有机化学习题集
Chap20、21-杂环、脂类、氨基酸
Chap18-杂环化合物 参考答案
Chap19-杂环化合物 参考答案
A. 葡萄糖
B. 蔗糖
5. α-D-吡喃葡萄糖的 Haworth 式为（）
C. 糖原
D. 麦芽糖
6. 下列糖与 HNO3 反应后，产生内消旋体的是（）
7. D-吡喃葡萄糖与 1mol 无水乙醇和干燥 HCl 反应得到的产物属于（）
A. 醚
B. 酯
C. 缩醛
D. 半缩醛
8. 下列叙述正确的是（）
A. 糖类又称为碳水化合物，都符合 Cm（H2O）n 通式
一、选择题 1. D 2. A
二、是非题 1. × 2. √
3. C 4. C 5. A 6. A 3. √ 4. × 5. √
参考答案
7. C 8. B
Chap21 脂类、氨基酸 参考答案
一、选择题 1. C 2. C 3. A 4. B 5. B 6. C 7. C 8. A
有机化学
第5页
3. 由于β-D-葡萄糖的构象为优势构象，所以在葡萄糖水溶液中，其含量大于α-D-
葡萄糖。（ ）
有机化学
第3页
有机化学习题集
Chap20、21-杂环、脂类、氨基酸
4. 葡萄糖、果糖、甘露糖三者既为同分异构体，又互为差向异构体。（ ） 5. β-D-甲基吡喃葡萄糖苷在酸性水溶液中会产生变旋光现象。（ ）
23 类脂、萜类、甾族、生物碱
• Progesterone suppresses ovulation; this is the basis for its use in oral contraceptives – Progesterone is degraded in the intestinal tract, however, and therefore more robust synthetic progestins such as norethindrone are used
O
孕甾酮（黄体酮） 雌激素类药物
B
• Testosterone is the primary male sex hormone; androsterone is a metabolized form of testosterone that is excreted – Testosterone is secreted by the testes and promotes the development of secondary male characteristics • Progesterone is the most important progestin (pregnancy hormone) – After ovulation, the ruptured ovarian follicle begins to secrete progesterone to prepare the lining of the uterus for implantation of the fertilized ovum – Progesterone is also secreted by the placenta and is necessary for pregnancy to continue
高中化学竞赛【天然产物(类脂、萜类、甾体与生物碱)】
(-)
(+)
1,7,7-Trimethylbicyclo [2.2.1]-heptan-2-one
34
OH
菠醇 莰醇
Camphanol
OH
冰片 (龙脑) 内式-2-菠醇 endo-2-Borneol
OH
异冰片 外式-2-菠醇 exo-2-Borneol
35
莰烷 Camphane 菠烷 Bornane
Cl
H
异冰片基氯
44
H+
＋
Cl
H
异冰片基氯
Cl-
+
45
例4
O
46
H+
+
+
AcOH
O
[O] HO
H2O AcO HO-
H
H
47
练习：
1.
H2SO4
OH
2.
48
2. 倍半萜
法尼醇 Farnesol 金合欢醇 OH
(E,E)-3,7,11-Trimethyl-2,6-10-dodecatrien-1-ol
炔诺酮 Norethindrone ( synthetic oral contraceptive)
87
(2) 皮质甾类 Corticosteroids
皮质甾类是哺乳动物肾上腺皮质分泌的一类化合物，皮 质醇和可的松，其重要功能是维持体液的电解质平衡和 碳水化合物的代谢。可的松常用于治疗风湿性关节炎。
CH2OH
月桂烯 (香叶烯) Myrcene
香叶醇 Gerneol
橙花醇 Nerol
(玫瑰油、香茅油)
芳樟醇 里哪醇 Linalcol
22
CHO
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。
类脂(1)
类脂（1）第二节类脂一、磷脂磷脂是含磷的类脂化合物，广泛地分布在动植物中，是细胞原生质的固定组成成分。
磷脂主要存在于脑、神经组织、骨髓、心、肝及肾等器官中。
蛋黄、植物种子、胚芽及大豆中都含有丰富的磷脂。
最常见的磷脂是磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和神经鞘磷脂。
它们的构造与油脂相似，但组成较为复杂。
它们的水解产物有醇（甘油或其它醇）、脂肪酸、磷酸和含氮的有机碱。
（一）磷脂酰胆碱（卵磷脂）纯的磷脂酰胆碱是吸水性的白色蜡状物，在空气中由于不饱和脂肪酸的氧化而变为黄色或棕色。
磷脂酰胆碱不溶于水及丙酮，易溶于乙醚、乙醇及氯仿中。
磷脂酰胆碱在脑、神经组织、肝脏、肾上腺及红细胞中含量较多，蛋黄中含量特多（约占8%-10%），所以叫做卵磷脂。
磷脂酰胆碱根据磷酸与甘油连接位置的不同，有α-及β-两种异构体，自然界的磷脂酰胆碱是α型的。
磷酯酰胆碱中与磷酸相结合的含氮有机碱是胆碱。
磷脂酰胆碱分子中，甘油部分的β碳原子是手性碳原子，因而有D型和L型两种构型。
自然界存在的是L型的。
自然界的磷脂酰胆碱是几种磷脂酰胆碱的混合物，主要是组分中的脂肪酸不同，经水解后得到甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱。
常见于磷脂酰胆碱中的脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸及花物四烯酸等。
某些毒蛇的毒汁中含有一种磷脂酶，能使β位脂肪酰基水解脱落，生成溶血磷脂酰胆碱，从而破坏了细胞膜，引起溶血。
（二）磷脂酰乙醇胺（脑磷脂）磷脂酰乙醇胺在脑组织中含量甚多，故又称脑磷脂。
它和磷脂酰胆碱并存于机体各组织及器官中，它的构造和理化性质均与磷脂酰胆碱相似，只是在磷脂酰乙醇胺中，与磷酸结合的是胆胺（HO=CH2-CH2-NH2）。
磷脂酰乙醇胺性质与磷脂酰胆碱相似，也不稳定，易吸收水分，在空气中氧化成棕黑色。
磷脂酰乙醇胺能溶于乙醚，但难溶于乙醇，这是与磷脂酰胆碱在溶解性方面的不同点。
磷脂酰乙醇胺与血液凝固有关。
凝血激酶是由磷脂酰乙醇胺与蛋白质组成的，它存在于血小板内，能促使血液凝固。
类脂名词解释
类脂名词解释
类脂是一类化合物，它们在化学结构上类似于脂质，但不一定是脂肪酸和甘油的酯类。
类脂包括多种化合物，如磷脂、糖脂、角质脂、胆固醇、叶绿素等，它们在生物体内发挥着重要的生理功能。
磷脂是类脂的一种重要成分，它们由磷酸、甘油和脂肪酸组成。
磷脂是生物膜的主要组成部分，其结构可以形成双层膜，保护细胞内部免受外界环境的影响。
磷脂还可以作为信号分子，在细胞内、细胞间传递信息。
脑磷脂是一种重要的磷脂，它在神经元之间的传递中起着重要的作用。
糖脂是一类由糖和脂肪酸组成的化合物，它们在细胞膜的表面起着重要的作用。
糖脂可以作为细胞识别的标志物，帮助细胞识别其他细胞和分子。
糖脂还可以作为信号分子，调节细胞间的通讯和相互作用。
角质脂是一种特殊的磷脂，它们在皮肤表面形成了一层角质层，起到保护皮肤的作用。
角质脂还可以保持皮肤的水分，防止皮肤干燥。
胆固醇是一种脂类，它是细胞膜的重要组成部分之一。
胆固醇还可以作为激素的前体，合成雌激素、睾酮等激素。
胆固醇还参与了胆汁酸的合成和代谢，对人体的消化和吸收起着重要的作用。
叶绿素是一种绿色的色素，它在植物和藻类中起着光合作用的关键作用。
叶绿素能够吸收太阳光的能量，将其转化为植物生长所需的化学能。
总之，类脂是一类广泛存在于生物体内的化合物，它们在生物体
内发挥着重要的生理功能。
磷脂、糖脂、角质脂、胆固醇、叶绿素等都是类脂的重要成分，它们的结构和功能各不相同，但都对生物体的健康和生命起着重要的作用。
类脂化合物
第二十一章类脂化合物（2学时）1、类脂化合物主要包括：油脂、蜡、磷脂、天然的烃类等。
（1）油脂（甘油酯（glycerides)）＝甘油+脂肪酸——（储存能量）（2）蜡(waxes) ＝R1COOR2, R1= C16~C36, R2= C16~C34 ——（保护及其他特殊功能）（3）磷脂(phospholipids) ＝甘油等＋脂肪酸＋磷酸＋其他——（生物膜主要结构成分）（4）天然烃类。
2、类脂化合物具有2个共同的特点：（1）存在于生物体中，可溶解于非极性有机溶剂。
（2）构成细胞的成分，并具有一定的生理功能。
第一节油脂的组成油脂普遍存在于动物的脂肪组织中，我们常见的油脂：猪油、牛油、花生油、大豆油、菜籽油、棉籽油、蓖麻油、桐油等。
脂肪：室温下呈固态；油：室温下呈液态；油和脂肪合称——油脂。
一、结构StructureCH2 CH CH2OHOHOHR1C OHOR1C OHOR1C OHOCH2CHCH2OOOCCCOOOR1R2R3glycerol fatty acids triacylglycerol or triglyceride脂肪 or 油脂肪酸甘油R1=R2=R3, 简单三甘脂。
R1, R2, R3不同, 混合三甘脂。
天然油脂多为混合甘油酯，除三甘脂外，还含少量的：游离脂肪酸、高级醇、高级烃、维生素和色素等。
二、脂肪酸(Fatty acid)1、定义：脂肪酸：油脂水解得到长链羰基酸。
2、分类：包括饱和和不饱和脂肪酸。
3、特点：（1）脂肪酸的碳原子数为偶数；C4~C24, 为直链。
（2）不饱和脂肪酸中双键的位置：C-9 ~ C-10位。
（3）双键的构型:：Z型。
4、熔点：（1）mp：Saturated > unsaturated。
（2）双键数越多，熔点越低。
一些常见的天然脂肪酸（见624页表21.1）。
三、命名命名应注意两个问题：1．高级脂肪酸的命名仍用系统命名：例如，亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9,12,15-十八碳三烯酸(Δ9,12,15-十八碳三烯酸)2.甘油脂的命名：12CH H 2C H 2C OC(CH 2)16CH 3OC(CH)16CH 3OC(CH 2)16CH 3三硬脂酸甘油酯(或甘油三硬脂酸酯)OOOCH H 2C H 2C OC(CH 2)16CH 3OC(CH 2)7CH=CH(CH 2)7CH 3OC(CH 2)14CH 3α- 硬脂酸-β-软脂酸- α＇油酸甘油酯OOαβα＇O第二节 油脂的性质物理性质：（3） 常温下呈液态为油，呈固态和半固态为脂。
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第十八章类脂化合物（2学时）
1、类脂化合物主要包括：油脂、蜡、磷脂、天然的烃类等。
（1）油脂（甘油酯（glycerides)）＝甘油+脂肪酸——（储存能量）
（2）蜡(waxes) ＝R1COOR2, R1= C16~C36, R2= C16~C34 ——（保护及其他特殊功能）
（3）磷脂(phospholipids) ＝甘油等＋脂肪酸＋磷酸＋其他——（生物膜主要结构成分）
（4）天然烃类。
2、类脂化合物具有2个共同的特点：
（1）存在于生物体中，可溶解于非极性有机溶剂。
（2）构成细胞的成分，并具有一定的生理功能。
第一节油脂的组成
油脂普遍存在于动物的脂肪组织中，我们常见的油脂：猪油、牛油、花生油、大豆油、菜籽油、棉籽油、蓖麻油、桐油等。
脂肪：室温下呈固态；油：室温下呈液态；油和脂肪合称——油脂。
一、结构Structure
CH2 CH
2OH
OH
OH
R1OH
O
R1OH
O
R1OH
O
CH2
CH
2
O
O
O
C
C
O
O
O
R1
R2
R3
glycerol fatty acids triacylglycerol or triglyceride
脂肪 or 油
脂肪酸
甘油
R1=R2=R3, 简单三甘脂。
R1, R2, R3不同, 混合三甘脂。
天然油脂多为混合甘油酯，除三甘脂外，还含少量的：游离脂肪酸、高级醇、高级烃、维生素和色素等。
二、脂肪酸(Fatty acid)
1、定义：脂肪酸：油脂水解得到长链羰基酸。
2、分类：包括饱和和不饱和脂肪酸。
3、特点：
（1）脂肪酸的碳原子数为偶数；C4~C24, 为直链。
（2）不饱和脂肪酸中双键的位置：C-9 ~ C-10位。
（3）双键的构型:：Z型。
4、熔点：
（1）mp：Saturated > unsaturated。
（2）双键数越多，熔点越低。
一些常见的天然脂肪酸（见624页表21.1）。
三、命名
命名应注意两个问题：
1．高级脂肪酸的命名仍用系统命名：
例如，亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
9,12,15-十八碳三烯酸(Δ9,12,15-十八碳三烯酸)
2.甘油脂的命名：
1
2
CH H 2C H 2C OC(CH 2)16CH 3
16CH 3
2)16CH 3
三硬脂酸甘油酯(或甘油三硬脂酸酯)
O
O
O
CH H 2C H 2C 2)16CH 3
OC(CH 2)7CH=CH(CH 2)7CH 3
OC(CH 2)14CH 3
α- 硬脂酸-β-软脂酸- α＇油酸甘油酯
O
O
αβα＇O
第二节 油脂的性质
物理性质：
（3） 常温下呈液态为油，呈固态和半固态为脂。
2、比水轻，15℃时，比重在：0.9—0.98之间。
3、不溶于水，易溶于有机溶剂。
4、无固定的沸点和熔点。
化学性质：
一、 水解
（3） 条件：酸性或碱性介质中。
酸性条件下可逆；碱性条件下不可逆。
CH H 2C H 2C OOCR
OOCR''
OOCR'+H 2CHOH CH 2OH CH 2OH
RCOOH R'COOH R''COOH
280℃
+脂肪酸
甘油
2、油脂在人体内的消化，可在脂肪酶的催化下水解。
3、高级脂肪酸碱水解的产物（甘油和脂肪酸钠盐混合物）——肥皂
3NaOH CH H 2C H 2C OOCR
OOCR
OOCR +△
CHOH CH 2OH CH 2OH
+3RCOO-Na ＋
羧酸钠（肥皂）
4、常见定义：
（1）皂化值：指完全皂化1克油脂所需的KOH 毫克数——反映分子大小。
（2）酸 值：中和1克油脂所需要的KOH 的毫克数—脂肪酸含量多少。
（3）酸败现象：不饱和脂肪酸被氧化而变质。
二、 加成反应
1、氢化反应（油脂的硬化）：
CH H 2C H 2C
OOCC 17H 33
OOCC 17H 33OOCC 17H 33+H 2
175~190℃
0.15~0.25MPa
CHOOCC 17H 35CH 2OOCC 17H 35CH 2OOCC 17H 35Ni
2、氢解反应：
CH H 2C
H 2C OOCC 11H 23OOCC 11H 23
OOCC 11H 23+H 2
Cu,CrO 3230~260℃4~5MPa
CHOH CH 2OH
CH 2OH +3CH 3(CH 2)10CH 2OH
3
3、加碘：
不饱和脂肪酸甘油酯可与I 2发生加成反应。
工业上把100g 油脂所吸收的碘的克数叫做碘值。
碘值越大，油脂的不饱和程度也越大。
干性油： 碘值 > 130；
半干性油：碘值 约为100—130； 不干性油：碘值 < 100
三、 干性
某些油涂成薄层，在空气中就逐渐变成了有韧性（弹性）的固态薄，油的这种结膜特性叫做干性（或干化）。
1、干性油： 结膜快；如桐油、亚麻子油
2、半干性油：结膜慢；如棉籽油
3、不干性油：不能结膜；如花生油、蓖麻油
油的干化是一个很复杂的反应过程，一般认为是一系列聚合反应的结果。
第三节 蜡
蜡（waxes ）广泛存在自然界，通常为混合物；蜡是高级脂肪酸和高级一元醇的酯（偶数碳）。
蜡根据来源分为动物蜡和植物蜡。
动物蜡—— 蜂蜡、虫蜡、鲸蜡、羊毛蜡；如蜂蜡为：C 15H 31COOC 30H 61
一、存在
许多海生浮游生物中，某些动物羽毛、毛皮或植物的叶及果实的保护层。
二、化学组成
是16个C 原子以上的偶数C 原子的羧酸和高级一元醇形成的酯。
三、化学性质
较大稳定性，不易变质，难于皂化。
四、用途:
蜡纸、防水剂、光泽剂、香脂等。
第四节 磷脂
磷脂是一类含有磷、氮元素的类脂化合物。
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)，是生物膜的主要构成成分。
一、存在
动物的脑、肝、蛋黄、植物的种子及微生物中。
二、结构
是含磷的类脂化合物。
例：卵磷脂、脑磷脂、神经鞘磷脂等等。
磷脂类在结构上的共同点是，分子中同时具有亲油基（非极性端）与亲水基（极性端）。
（Ⅰ）
1
CH H 2C
H 2C O-P-OH
R-CO O O
O
OH 2
1
CH H 2C
H 2C O-P-OH
OCR O
O O
OR 2
（Ⅱ）
磷脂在水中，其极性基团指向水，二非极性基团因对水排斥而聚集在一起，尾尾相连，与水隔开，形成脂的双分子层结构（Lipid bilayer）。
三、性质与作用
磷脂在细胞膜中以双分子层的形式存在，具有选择透过性。
在细胞吸收外界物质和分泌代谢产物的过程中起者重要的作用。
第五节肥皂和合成洗涤剂
一、肥皂
1、组成：70%高级脂肪酸钠，30%的水分。
加入一些添加剂(如起泡剂、防腐剂、香精等。
非极性的憎水部分（烃基）
极性的亲水部分（羧基）
高级脂肪酸的钠盐
2、去污原理——主要是一种胶体现象。
C
O
Na+
憎水部分
部分
（1）降低水表面的张力。
（2）形成稳定的乳浊液。
3、缺点：酸渣，硬水渣。
采用合成去污剂（synthetic detergent)。
二、合成洗涤剂
定义：与肥皂具有相似结构——同时具有亲水基团和亲油基团的一系列合成化合物。
1、阴离子型洗涤剂
其起作用的部分是阴离子，是目前用的最多的一类合成洗涤剂。
其中重要的品种是烷基硫酸钠或烷基苯磺酸钠。
例如：
SO3-Na
R SO3-Na R
憎水亲水亲水
憎水R ＝C
12
H25
2、阳离子型洗涤剂
其溶于水时，起作用的有效部分是阳离子。
属于这一类的主要是季胺盐，其中必定含有一个常链烷基，其他可以是甲基或苄基。
如：溴化二甲基苄基十二烷基铵（是新洁尔灭的主要成分）。
CH2-N-C12H25
CH3
3
Br-+
阳离子洗涤剂去污能力差，但具有显著的杀菌活性，一般多用作杀菌剂及消毒剂。
3、两性型洗涤剂
例如：
4
5
H 3C(H 2C)11CH 2COO -N +CH 3
CH 3
乙酸二甲基十二烷基铵
4、 非离子型洗涤剂
它们在水溶液中不离解，是中性化合物。
非离子表面活性剂常作为乳化剂、润滑剂、洗涤剂。
如“海鸥”洗涤剂的主要成分为：
O CH 2CH 2
OH
n
R
R = C 4 — C 10。