1、1南昌大学知识重点首页授课教师XX课程名称 有机化学 课次编号授课日期 授课年级X 本科授课方式 理论课授课内容Chapter 10 lipids学时数2掌握酸败、碘值、皂化值的概念；熟悉卵磷脂、脑磷脂、糖脂的结构；了解胆甾醇的生理作用。第一节 油脂 Fats and Oils第二节 磷脂、糖脂 Phospholipids and Glycolipids第三节 甾族化合物 SteroidsP278/4主任（教学组长）：教学目的（含重点，难点） 主 要 内 容复习思考题参考文献教材教研室意见2南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择第十章 脂类化合物 Lipids脂类是油脂和类脂(
2、lipoid)的总称。油脂是甘油与脂肪酸(主要是高级脂肪酸 )生成的酯，包括脂肪和油。脂肪在体内氧化供给一部分能量，并作为能源的储备物。类脂是结构或理化性质类似油脂的物质，主要有磷脂、糖脂、蜡、甾醇、甾类激素及强心苷等。是细胞原生质的必要成分。脂类的共同特征：(1)难溶于水而溶于乙醚、石油醚、氯仿、四氯化碳及苯等极性小的有机溶剂(油脂溶剂 )；(2)具有酯的结构或有成酯的可能；(3)都能被生物体所利用，是构成生物体的重要成分。第一节 油脂 Fats and Oils一、油脂的组成油脂是甘油的三高级脂肪酸酯(甘油三酯) 的混合物。通式表示如下：CH O C RC2 C RC2 C RO单酸甘油酯
3、 式中的 R,R,R“相同。混酸甘油酯 式中的 R,R,R“不相同。组成油脂的脂肪酸，已知约有 50 多种。油脂中的天然脂肪酸在组成和结构上的共同特点: (1) 绝大多数是直链的含偶数碳的高级脂肪酸，碳原子数一般在C12C 20 之间，尤以 C16 和 C18 的脂肪酸为最多；(2)有不少是不饱和脂肪酸，以含一个、两个或三个碳碳双键的 C18 脂肪酸为主，几乎都是顺式构型。多数天然脂肪酸能在人体内合成，但亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等必须由食物供给，故称为必需脂肪酸。甘油酯的命名 同多元醇酯的命名“甘油某酸酯” 。如果是混酸甘油酯，则须将脂肪酸的位次表明。例如： CH O C (H2)14 CH
4、3CH2 O C (H2)14 CH3CH2 O C (H2)14 CH3甘油三棕榈酸酯 或 甘油三软脂酸5min35min 幻灯3南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择二、油脂的物理性质纯净的油脂是无色、无臭、无味的。但是一般的油脂，尤其是植物性油脂，常带有香味或特殊气味，并有颜色。这是因为一般油脂中往往溶有维生素和色素，因此有色。天然油脂是混合物，没有确切的熔点和沸点。三、油脂的化学性质(一) 水解 Hydrolization油脂能在酸、碱或酶(如胰脂酶等水解酶 )的作用下水解，生成一分子甘油和三分子脂肪酸。油脂若在碱性溶液中水解，则生成物为甘油和高级脂肪酸盐。 CH OH
5、2 2 +RCONa aR CONaNa OH CH O C RCH2 O C RCH2 O C R+3高级脂肪酸盐通称为肥皂，因此油脂在碱性条件下水解过程叫作皂化。皂化值 1g 油脂完全皂化所需要的氢氧化钾的质量( 单位为毫克)称为皂化值。根据皂化值的大小，可以判断油脂中所含甘油酯的平均相对分子质量。油脂中甘油酯的平均相对分子质量愈大，则 1g 油脂中所含甘油酯的物质的量愈少，皂化值愈小。反之，皂化值愈大，表示甘油酯的平均相对分子质量愈小，也表示油脂含有较低级脂肪酸的甘油酯较多。皂化值还可检验油脂是否掺有其它物质，并指示使一定量油脂完全转化为肥皂时所需的碱量。(二) 加成 Addition1
6、. 氢化（油脂的硬化）: + 3 HCH O C 17H3CH2 O C 17H3CH2 O C 17H3 2 CH2OC17H351735CH2OC17H35Ni250OC甘油三油酸酯 甘油三硬脂酸酯用途：利用催化加氢，可将天然油脂中的不饱和键加氢变成饱和键，既可提高油脂的熔点，又能改进其它一些性能。2. 加碘: 100g 油脂所能吸收碘的质量(单位为克) ，称为碘值。碘值大，表示油脂的不饱和程度高。4南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择5(三) 酸败天然油脂在空气中放置过久，就会变质，产生难闻的气味，这个过程称为酸败(哈喇)。油脂酸败的主要原因 （1）被空气氧化。碳碳双键
7、被空气氧化，生成过氧化物，后者继续氧化或分解，产生有臭味的低级醛和羧酸。光、热或湿气都能促进油脂的酸败。（2）微生物或酶的作用。由于微生物或酶的作用，先将油脂水解为甘油和脂肪酸，再经过一系列复杂的变化，使脂肪酸转变为 -酮酸，这个过程称为 -氧化。生成的 - 酮酸如脱羧即成为具有臭味的酮南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择6第二节 磷脂和糖脂一、含磷的有机化合物（一）膦磷化氢分子中的氢被烃基取代生成的化合物称为膦（音吝，phosphine),磷原子与一个、两个或三个烃基相连的膦分别为伯膦、仲膦和叔膦，相当于含氮化合物中的伯胺、仲胺和叔胺，季鏻盐则相当于季铵盐，本节只讨论叔膦。
8、RPH2 R2PH R3P R4P+X-伯膦 仲膦 叔膦 季鏻盐CH3CH2PH2 (CH3CH2)2PH (C6H5)3P (C4H9)4P+Cl-乙膦 二乙膦 三苯膦 氯化四丁基鏻膦和胺一样，分子呈角锥形。三烃基膦分子中，如三个烃基互不相同，可以拆分成对映体，具有旋光性。例如：已得到的旋光性甲基丙基苄基膦： .PCH32CH2CH2653叔膦的碱性比叔胺弱，(C 6H5)3P+H 的 pKa 为 2.73，亲核性比叔胺强。（二）磷酸酯和膦酸酯磷酸分子中的“-OH”被烃基取代的衍生物叫膦酸(phosphonic acid)。例如： R P OHR P OH磷酸或膦酸能与醇生成酯： (CH32
9、O)3P OCH3 P(OCH3)2(CH32O)2 POHCH32O PH磷酸乙酯 磷酸二乙酯 磷酸三乙酯 甲膦酸二甲酯磷酸酯或膦酸酯与医学关系密切，有些磷酸酯或膦酸酯可用作杀虫剂，如敌百虫、1605(对硫磷)、敌敌畏等；有的具有强烈的神经麻痹作用，是神经麻痹性毒剂，如塔崩(Tabun)、沙林(Sarin)、索曼(Soman)、维埃克斯(VX)等。30min 幻灯南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择7CH2 O P O CH2 CH2 N(CH3)R C O CH2R C O CH2 O P O CH2 CH2 NH3R C O CH2R C O 二、磷脂磷脂(phosph
10、olipid)是含有磷酸基的类脂。分布：它们广泛地分布在动植物组织中，是细胞原生质的固定组成成分。磷脂主要存在于脑和神经组织、骨髓、心、肝、肾等器官中；蛋黄、种子、大豆中也含有丰富的磷脂。常见的磷脂 卵磷脂、脑磷脂和(神经) 鞘磷脂。水解产物 醇(甘油或其它醇 )、脂肪酸、磷酸和含氮的有机碱。（一）卵磷脂(lecithin)卵磷脂分子内，甘油部分的三个羟基中有一个与磷酸结合，而磷酸又与胆碱结合。这些都是通过酯键形式连接的。例如：脂肪酸部分甘油部分 胆碱部分磷酸部分L-卵磷脂卵磷脂完全水解后，得到甘油、磷酸、胆碱各 1 分子和 2 分子脂肪酸。卵磷脂有 和 两种异构体。自然界的卵磷脂是 -卵磷脂
11、。胆碱在肝脏内能促使油脂很快地转变为磷脂，并由血液运走，因此可以防止脂肪在肝内大量蓄积。（二）脑磷脂(cephalin)脑磷脂与卵磷脂同时存在于机体各组织及器官中，在脑组织中合最较多，因而得名。它的结构和理化性质均与卵磷脂相似。只是脑磷脂结构中磷酸上的羟基与胆胺或丝氨酸形成酯。例如：-脑磷脂南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择8HO CH2 CH2 NH2HO CH2 CH OHN2胆 胺 （ -羟 基 乙 胺 ， 乙 醇 胺 ）丝 氨 酸 （ -氨 基 -羟 基 丙 酸 ） CH3 (CH2)1 CH= CH O2N CH2OHCH3 (CH2)1 C= C OHR C N
12、 CH2 O P O CH22N(CH3)+O脑磷脂也有 和 两种异构体，自然界的脑磷脂也是 L 型的 异构 体。脑磷脂水解后生成甘油、脂肪酸、磷酸与胆 胺或丝氨酸。（三）(神经) 鞘磷脂脑和神经含有大量的(神经 )鞘磷脂(sphingomyelin)。鞘磷脂的组成和结构与卵磷脂、脑磷脂不同。其分子中含有一个长链不饱和醇，即(神经) 鞘氨(基)醇(sphingol) ，而不是甘油。鞘氨醇在鞘磷脂中，鞘氨醇的氨基与脂肪酸以酰胺键相连接，以 1 位上的羟基与磷酸成酯，磷酸又以酯的形式与胆碱相结合。鞘磷脂由于鞘氨醇的前三个碳所连的基团类似于甘油，剩余的烃基长链与高级脂肪酸相近，所以鞘磷脂在大小、形状
13、和极性方面都与卵磷脂、脑磷脂相似。水解鞘磷脂可得鞘氨醇、脂肪酸、磷酸和胆碱三、糖脂(glycolipid)糖脂分子中含糖(半乳糖或葡萄糖 )、长链脂肪酸和鞘氨醇，但不含磷酸，故称为糖脂。它是细胞结构包括神经髓鞘的组成部分，也是构成血型物质及细胞抗原的重要组成成分。在脑和神经髓鞘中含量最多，近年来很受重视。重要的糖脂有脑苷脂、神经节苷脂等。糖脂水解后可得己糖(半乳糖、葡萄糖等 )、鞘氨醇(有的为二氢鞘氨醇)和脂肪酸( 主要有二十四烷酸、神经酸、 - 羟基二十四烷酸、 -羟基神经酸等) 。南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择9ACBD 2ACBD1 RACBD ACBD第三节 甾
14、族化合物一、甾族化合物的结构分布：甾族化合物(steroid)广泛存在于动植物体内。分类：甾醇、维生素 D、胆汁酸、肾上腺皮质激素及性激素等。结构特点：含有环戊烷全氢菲的基本骨架。它的四个环分别用字母A、B 、 C 及 D 表示，四个环上的 17 个碳原子按如下顺序编号：环戊烷全氢菲 甾族化合物的基本骨架各种甾族化合物除具有此种共同骨架外，绝大多数都带有三个侧链: 在 C-lO 及 C-13 上常连有甲基，称为角甲基，这两个角甲基的碳原子编号分别为 C-18 及 C-19，在 D 环的 C-17 上连有碳链、含氧基团或其它基团；在 C-3 上一般连有羟基。由于甾族化合物环的结构是刚性的，因此碳
15、原子所连的原子或原子团在空间排布不同，还可形成顺、反异构体。在已知的重要甾族化合物中，B、C 两环总是反式的，C、D 两环也几乎都是反式；只有 A、B 两环有顺反两种稠合方式。因此甾族化合物可分为两系，即正系和异系。如 A、B 两环以顺式稠合(相当于顺式十氢化萘的构型) ，即在 C-5 上的氢原子与 C-l0 上的角甲基处于同侧，都伸向环系平面的上方，用实线表示，称为正系(或 5-) ，以粪甾烷为代表；如 A、B两环以反式稠合(相当于反式十氢化萘的构型 )，即 C-5 上的氢原子与 C-l0上的角甲基不在同侧，而是伸向环系平面的下方，用虚线表示，称为异系(或 5 -)，以胆甾烷为代表。正系，A
16、/B 顺式 异系，A/B 反式5- 5-10nin 幻灯南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择10aeaaaa aaaaa aaa aa aee ee ee ee eea123 45 6 78910 1 121314151617CH3 CH3HHHHHAB C DC8H17粪甾烷（A/B 顺式） 胆甾烷（A/B 反式）胆甾烷和粪甾烷的构象式如下：胆甾烷二、重要的甾族化合物甾族化合物的种类很多，天然存在的甾族化合物按其来源及生理作用不同，一般分为甾醇、胆甾酸、甾类激素(性激素和肾上腺皮质激素) 和强心苷等。(一)甾醇(sterol)它是甾族化合物中最早发现的一类。它们分子中都含有
17、 2o 羟基，都为结晶体，故俗称固醇。分布：甾醇广泛存在于动植物体内。在动物中的甾醇有胆甾醇和 7-脱氢胆甾醇等，它们是 C27 系列的甾族化合物， C-17 上连着含 8 个碳原子的侧链烃基；在植物中的甾醇有麦角甾醇、豆甾醇和谷甾醇等，它们是 C28及 C29 的甾族化合物，C-l7 上是含 9 或 10 个碳原子的侧链。存在形式：天然的甾醇以游离状态、与高级脂肪酸成酯、与蛋白质结合成脂蛋白或与糖结合成苷的形式存在。结构特点：所有甾醇都含有 3-羟基，少数无双键，大多数有一至几个碳碳双键，双键较常出现的位置是 C-5，其次是 C-7 及 C-22。南昌大学知识重点用纸教 学 内 容 时间分配 媒体选择510143HH 510143HH
