第二十一章類脂化合物2學時

第二十一章 類脂化合物（2學時）1、類脂化合物主要包括：油脂、蠟、磷脂、天然的烴類等。1）油脂（甘油酯（glycerides)）＝甘油+脂肪酸——（儲存能量）2）蠟(waxes)＝R1COOR2,R1=C16~C36,R2=C16~C34——（保護及其他特殊功能）3）磷脂(phospholipids)＝甘油等＋脂肪酸＋磷酸＋其他——（生物膜主要結(jié)構(gòu)成分）4）天然烴類。2、類脂化合物具有 2個共同的特點：1）存在于生物體中，可溶解于非極性有機溶劑。2）構(gòu)成細胞的成分，并具有一定的生理功能。第一節(jié)油脂的組成油脂普遍存在于動物的脂肪組織中，我們常見的油脂：豬油、牛油、花生油、大豆油、菜籽油、棉籽油、蓖麻油、桐油等。脂肪：室溫下呈固態(tài)；油：室溫下呈液態(tài)；油和脂肪合稱——油脂。一、結(jié)構(gòu)StructureOOCH2OHR1COHCH2OCR1OOCHOHR1COHCHOCR2OOCH2OHR1COHCH2OCR3glycerolfattyacidstriacylglycerolortriglyceride甘油脂肪酸脂肪or油R1=R2=R3,簡單三甘脂。R1,R2,R3不同,混合三甘脂。天然油脂多為混合甘油酯，除三甘脂外，還含少量的：游離脂肪酸、高級醇、高級烴、維生素和色素等。二、 脂肪酸(Fattyacid)1、定義：脂肪酸：油脂水解得到長鏈羰基酸。2、分類：包括飽和和不飽和脂肪酸。3、特點：（1）脂肪酸的碳原子數(shù)為偶數(shù)； C4~C24,為直鏈。（2）不飽和脂肪酸中雙鍵的位置： C-9~C-10位。（3）雙鍵的構(gòu)型 :：Z型。4、熔點：1）mp：Saturated>unsaturated。2）雙鍵數(shù)越多，熔點越低。一些常見的天然脂肪酸（見624頁表21.1）。三、 命名命名應(yīng)注意兩個問題：1．高級脂肪酸的命名仍用系統(tǒng)命名：例如，亞麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9,12,15-十八碳三烯酸(9,12,15-十八碳三烯酸)2.甘油脂的命名：1OOHCOC(CH)CH3αH2COC(CH2)16CH3OOCHOC(CH2)16CH3βCHOC(CH2)14CH3O＇OH2COC(CH)16CH3OC(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3αH2C三硬脂酸甘油酯(或甘油三硬脂酸酯)--α＇油酸甘油酯α硬脂酸-β-軟脂酸第二節(jié) 油脂的性質(zhì)物理性質(zhì)：（3） 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： 0.9—0.98之間。3、不溶于水，易溶于有機溶劑。4、無固定的沸點和熔點?；瘜W性質(zhì)：一、 水解（3） 條件：酸性或堿性介質(zhì)中。酸性條件下可逆；堿性條件下不可逆。H2COOCR+H2O280℃CH2OHRCOOHCHOOCR'CHOH+R'COOHH2COOCR''4~5MPaCH2OHR''COOH甘油 脂肪酸2、油脂在人體內(nèi)的消化，可在脂肪酶的催化下水解。3、高級脂肪酸堿水解的產(chǎn)物（甘油和脂肪酸鈉鹽混合物）——肥皂H2COOCR△CH2OHCHOOCR+3NaOHCHOH+3RCOO-Na＋H2COOCRCH2OH羧酸鈉（肥皂）4、常見定義：1）皂化值：指完全皂化1克油脂所需的KOH毫克數(shù)——反映分子大小。2）酸值：中和1克油脂所需要的KOH的毫克數(shù)—脂肪酸含量多少。3）酸敗現(xiàn)象：不飽和脂肪酸被氧化而變質(zhì)。二、 加成反應(yīng)1、氫化反應(yīng)（油脂的硬化） ：H2COOCC17H33CHOOCC17H35Ni2CHOOCC17H33+H2CHOOCC17H35175~190℃H2COOCC17H330.15~0.25MPaCHOOCC17H3522、氫解反應(yīng)：H2COOCC11H23CHOHCu,CrO32CHOOCC11H23+H2CHOH+3CH3(CH2)10CH2OH230~260℃H2COOCC11H23CHOH4~5MPa223、加碘：不飽和脂肪酸甘油酯可與 I2發(fā)生加成反應(yīng)。工業(yè)上把 100g油脂所吸收的碘的克數(shù)叫做碘值。碘值越大，油脂的不飽和程度也越大。干性油： 碘值 >130；半干性油：碘值 約為100—130；不干性油：碘值 <100三、 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，油的這種結(jié)膜特性叫做干性（或干化）。1、干性油： 結(jié)膜快；如桐油、亞麻子油2、半干性油：結(jié)膜慢；如棉籽油3、不干性油：不能結(jié)膜；如花生油、蓖麻油油的干化是一個很復雜的反應(yīng)過程，一般認為是一系列聚合反應(yīng)的結(jié)果。第三節(jié) 蠟蠟（waxes）廣泛存在自然界，通常為混合物；蠟是高級脂肪酸和高級一元醇的酯（偶數(shù)碳） 。蠟根據(jù)來源分為動物蠟和植物蠟。動物蠟—— 蜂蠟、蟲蠟、鯨蠟、羊毛蠟；如蜂蠟為：C15H31COOC30H61一、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層。二、化學組成是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、化學性質(zhì)較大穩(wěn)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。第四節(jié) 磷脂磷脂是一類含有磷、氮元素的類脂化合物。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，是一兩性分子，形成脂雙層（ lipidbilayer)，是生物膜的主要構(gòu)成成分。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。磷脂類在結(jié)構(gòu)上的共同點是，分子中同時具有親油基（非極性端）與親水基（極性端） 。OOOH2CO-P-OHH2CO-P-OHOHOORR-COCHR-COCH1O1OH2COCR2H2COCR2（Ⅰ）（Ⅱ）3磷脂在水中，其極性基團指向水，二非極性基團因?qū)λ懦舛奂谝黄穑参蚕噙B，與水隔開，形成脂的雙分子層結(jié)構(gòu)（Lipidbilayer）。三、性質(zhì)與作用磷脂在細胞膜中以雙分子層的形式存在，具有選擇透過性。在細胞吸收外界物質(zhì)和分泌代謝產(chǎn)物的過程中起者重要的作用。第五節(jié) 肥皂和合成洗滌劑一、 肥皂1、組成：70%高級脂肪酸鈉， 30%的水分。加入一些添加劑 (如起泡劑、防腐劑、香精等。非極性的憎水部分（烴基）高級脂肪酸的鈉鹽極性的親水部分（羧基）2、去污原理 —— 主要是一種膠體現(xiàn)象。OC O-Na+憎水部分親水部分1）降低水表面的張力。2）形成穩(wěn)定的乳濁液。3、缺點：酸渣，硬水渣。采用合成去污劑 （syntheticdetergent)。二、 合成洗滌劑定義：與肥皂具有相似結(jié)構(gòu)——同時具有親水基團和親油基團的一系列合成化合物。1、 陰離子型洗滌劑其起作用的部分是陰離子，是目前用的最多的一類合成洗滌劑。其中重要的品種是烷基硫酸鈉或烷基苯磺酸鈉。例如：RSO3-NaRSO3-Na憎水親水憎水親水R＝C12H252、 陽離子型洗滌劑其溶于水時，起作用的有效部分是陽離子。屬于這一類的主要是季胺鹽，其中必定含有一個常鏈烷基，其他可以是甲基或芐基。如：溴化二甲基芐基十二烷基銨（是新潔爾滅的主要成分） 。CH3 +CH2-N-C12H25 Br-CH3陽離子洗滌劑去污能力差，但具有顯著的殺菌活性，一般多用