有机化学第十三章脂类

第 十 三 章 脂 类 o 脂 类 是 广 泛 存 在 于 动 植 物 体 内 的一 大 类 有 机 化 合 物 ， 它 们 在 化 学组 成 和 结 构 上 的 差 异 很 大 ， 无 严格 确 切 的 定 义 。 脂 类 的 物 理 性 质的 共 同 特 点 是 不 溶 于 水 ； 易 溶 于苯 、 乙 醚 和 氯 仿 等 有 机 溶 剂 。 第 一 节 油 脂o 一 、 油 脂 的 组 成 、 结 构 和 命 名o （ 一 ） 油 脂 的 组 成o 油 脂 是 油 和 脂 肪 的 总 称 。 习 惯 上 将 常 温下 是 液 态 的 称 为 油 ， 呈 凝 固 态 的 称 为 脂肪 。 油 脂 实 际 上 是 一 种 混 合 物 ， 其 主 要成 分 是 三 脂 酰 甘 油 甘 油 三 酯 ： CH2 O C ROCH O RCO O RCOCH2 R=R=R： 单 甘 油 三 酯 ；RRR： 混 甘 油 三 酯 。实 际 上 ， 天 然 油 脂 是 多 种 混 甘 油 三 酯 的 混 合 物 。 o（二 ） 油 脂 的 结 构 特 点o 1 组 成 油 脂 的 脂 肪 酸 绝 大 多 数 是 含偶 数 个 碳 原 子 的 一 元 羧 酸 ； o 2 分 布 最 广 、 存 在 最 多 的 脂 肪 酸 是含 16、 18个 碳 原 子 的 羧 酸 。 其 中 饱和 酸 主 要 有 软 脂 酸 、 硬 脂 酸 等 ；o 软 脂 酸 硬 脂 酸CH 3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH o 3 不 饱 和 酸 主 要 是 含 18个 碳 原 子 的 烯 酸 。 常 见 的有 油 酸 、 亚 油 酸 、 亚 麻 酸 等 。 o 油 酸 ， 9-十 八 碳 烯 酸 o 亚 油 酸 ； 9， 12-十 八 碳 二 烯 酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOHCH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9101213 11 o 4 这 些 不 饱 和 酸 的 第 一 个 双 键 一 般 在 C9和 C10之 间 ；几 乎 所 有 的 双 键 都 是 顺 式 构 型 。 例 如 ： o 顺 ， 顺 -亚 油 酸CH3(CH2)4 C=CH HCH2 C=CH H(CH2)7COOH o 必 需 脂 肪 酸 ： 饱 和 脂 肪 酸 和 油 酸 在体 内 可 以 合 成 ， 而 亚 油 酸 、 亚 麻 酸 在哺 乳 动 物 体 内 不 能 合 成 ， 必 需 由 食 物供 给 ， 又 是 人 体 的 生 长 和 健 康 必 不 可少 的 ， 称 为 “ 必 需 脂 肪 酸 ”（ essential fatty acid）。 o（三 ） 甘 油 三 酯 的 命 名 。o 与 酯 的 命 名 相 同 。 例 如 : 二 、 油 脂 的 化 学 性 质（一 ） 皂 化（ 二 ） 加 成（ 三 ） 酸 败 ： 油 脂 的 酸 败 是 一 个 复 杂 的 化 学 变化 过 程 ， 在 微 生 物 的 作 用 下 ， 发 生 的 氧 化 、 水解 等 一 系 列 反 应 ， 生 成 具 有 特 殊 气 味 的 小 分 子醛 、 酮 、 羧 酸 。 其 中 主 要 是 高 级 脂 肪 酸 的 -氧 化 ： 包 括 脱 氢 、 水 化 、 再 脱 氢 、 降 解 四 个 连续 过 程 ： RCH2CH2COOH 2 H RCH=CHCOOHRCH=CHCOOH + H2O RCHCH2COOHOHRCHCH 2COOHOH 2H RCHCH2COOHO RCCH 2CO O HO 酮式分解 RCCH 3O + CO 2RCCH 2CO O HO +酸式分解 RCO O H CH 3CO O H 第 二 节 磷 脂o 磷 脂 （ phospholipid） 是 一 类 含 磷的 脂 ， 主 要 的 是 甘 油 磷 脂 。 甘 油 磷 脂可 以 看 作 是 磷 脂 酸 的 衍 生 物 ， 磷 脂 酸是 1分 子 甘 油 与 2分 子 高 级 脂 肪 酸 、 1分 子 磷 酸 形 成 的 酯 。 结 构 式 如 下： CH2 OO C ROCH O RCOCH2 PO OHOH o 其 中 碳 原 子 是 手 性 碳 原 子 ， 存 在 一 对 对 映体 。 天 然 磷 脂 酸 的 Fischer投 影 式 如 下 ：o Sn-磷 脂 酸 (L-磷 脂 酸 ) OHOHOPCH2 O C ROC OCH2 O HCR O （ 一 ） -卵 磷 脂 -卵 磷 脂 是 磷 脂 酸 分 子 中 磷 酸 基 与 胆 碱 通过 酯 键 结 合 而 成 的 化 合 物 ， 结 构 式 如 下 OR C HO CH2 OC O RCOCH2 POO- OCH2CH2N(CH3)3+ o -卵 磷 脂 分 子 中 有 四 个 酯 键 ， 可 以水 解 。 部 分 水 解 得 到 磷 脂 酸 和 胆 碱 ；完 全 水 解 可 得 到 两 分 子 脂 肪 酸 、 一 分子 甘 油 、 一 分 子 磷 酸 和 一 分 子 胆 碱 。 （ 二 ） -脑 磷 脂 -脑 磷 脂 是 磷 脂 酸 分 子 中 磷 酸 基 与 胆 胺 通过 酯 键 结 合 而 成 的 化 合 物 ， 结 构 式 如 下 ： +OCH2CH2NH2O-OP CH2 O C ROC OCH2 O HCR O o -脑 磷 脂 分 子 中 也 有 四 个 酯 键 ，可 以 水 解 。 部 分 水 解 也 得 到 磷 脂 酸和 胆 碱 ； 完 全 水 解 可 得 到 两 分 子 脂肪 酸 、 一 分 子 甘 油 、 一 分 子 磷 酸 和一 分 子 胆 胺 。 第 三 节 甾 族 化 合 物o 一 、 甾 族 化 合 物 的 母 核o 菲 氢 化 菲 环 戊 烷 并 氢 化 菲 o （ 甾 族 化 合 物 基 本 骨 架 ） RCH3CH3A B C D o 母 核 的 编 号 :CH 3 CH 3R123 4 5 6 78910 11 12 1314 151617 二 、 甾 族 化 合 物 的 立 体 结 构o 1. 甾 族 化 合 物 的 顺 反 异 构o 复 习 ： 十 氢 化 萘 的 顺 反 异 构 o 顺 -十 氢 化 萘 反 -十 氢 化 萘HH HH H3CH3C RDCBA H HA B C DRH3C H3CA/B反式（-构型） A/B顺式（-构型）5-胆甾烷系 5-胆甾烷系 o 2. 甾 族 化 合 物 的 构 象o 六 元 的 环 己 烷 的 稳 定 构 象 是 椅 式 构 象 ,五元 的 环 戊 烷 的 稳 定 构 象 是 信 封 式 构 象 。所 以 ， 甾 族 化 合 物 的 构 象 可 以 表 示 如 下 ： 三 、 重 要 的 甾 族 化 合 物o （ 一 ） 甾 醇 类 化 合 物 o 1 胆 固 醇 （ 胆 甾 醇 ）o 胆 固 醇 的 平 面 结 构 简 式 如 下 ： HO H3C H3C o 结 构 特 点 ：o 化 学 性 质 ：o 特 征 反 应 ： o 2 7-脱 氢 胆 固 醇 与 麦 角 甾 醇7-脱 氢 胆 固 醇 与 麦 角 甾 醇 的 平 面 结 构 简 式 如 下 ： H3C H3CHO （ 二 ） 胆 甾 酸 胆 甾 酸 是 存 在 于 胆 汁 中 的 几 种 甾 族 化 合 物 的总 称 ， 重 要 的 有 胆 酸 和 脱 氧 胆 酸 。 胆 酸 HO OH OH H COOH o 结 构 特 点 ：o 化 学 性 质 ：o 特 征 反 应 ： o 1 性 激 素 睾 丸 酮 黄 体 酮分 析 结 构 并 填 空 ：O HO O CCH3O o 2 肾 上 腺 皮 质 激 素 是 由 肾 上 腺 皮 质 部 分 分 泌 的 一 类 激 素 ， 对 体 内 水 、盐 、 糖 和 蛋 白 质 代 谢 起 到 调 节 作 用 。 皮 质 酮 皮 质 醇 （ 氢 化 可 的 松 ）分 析 结 构 并 填 空 :OCH2OH O CHO O HO CH2OHOC OH 本 章 学 习 要 点：o 1.脂 类 化 合 物 的 概 念 ；o 2.甘 油 三 酯 的 结 构 和 命 名 ， 组 成 甘 油 三 酯 的 脂肪 酸 的 结 构 特 点 ； “ 必 需 脂 肪 酸 ” 的 概 念 ；o 3.油 脂 的 化 学 性 质 ： 皂 化 、 加 成 、 酸 败 ；o 4.甘 油 磷 脂 的 结 构 特 点 , L-磷 脂 酸 ； -卵 磷脂 和 -脑 磷 脂 的 结 构 及 性 质 .o 5.甾 族 化 合 物 的 母 核 及 编 号 ,甾 族 化 合 物 的 母 核立 体 结 构 ;o 6.重 要 的 甾 族 化 合 物 的 结 构 、 性 质 及 生 物 学 意义 。