油脂和类脂类化合物

1、 本章要点本章要点 1.掌握油脂及高级脂肪酸的命名掌握油脂及高级脂肪酸的命名(软脂酸、软脂酸、 硬脂酸、油酸）硬脂酸、油酸） 2.掌握油脂和类脂的水解、加成反应掌握油脂和类脂的水解、加成反应 3.了解油脂、磷脂、蜡及甾体化合物的结了解油脂、磷脂、蜡及甾体化合物的结 构特点构特点 4.了解皂化值、碘值、酸值的概念及意义了解皂化值、碘值、酸值的概念及意义 第十三章第十三章 油脂和类脂化合物油脂和类脂化合物 油脂油脂通常是指牛油、猪油、菜油、花生油、通常是指牛油、猪油、菜油、花生油、 等等动、植物油。动、植物油。 油脂和类脂化合物统称为脂类化合物。油脂和类脂化合物统称为脂类化合物。 类脂类脂化合物通

2、常是指化合物通常是指磷脂、蜡和甾体化合磷脂、蜡和甾体化合 物物等。虽然它们在化学组成和结构上有较大差等。虽然它们在化学组成和结构上有较大差 别，但由于这些物质在物态及物理性质方面与别，但由于这些物质在物态及物理性质方面与 油脂类似，因此把它们称为类脂化合物。油脂类似，因此把它们称为类脂化合物。 第一节第一节 油油 脂脂 一一 、油脂的存在和生理作用、油脂的存在和生理作用 在室温下呈液态的称为油，在室温下呈液态的称为油，如菜油、豆油等。如菜油、豆油等。 在室温下呈固态的称为脂肪，在室温下呈固态的称为脂肪，如猪油、牛油等如猪油、牛油等。 油脂是动植物体内重要的贮藏物质之一，普油脂是动植物体内重要的

3、贮藏物质之一，普 遍存在于高等动物的脂肪组织及植物的根、茎、遍存在于高等动物的脂肪组织及植物的根、茎、 叶、花、果实和种子之中叶、花、果实和种子之中 。（人体内。（人体内1020%） 油脂油脂是油和脂肪的统称是油和脂肪的统称 油脂在生物体中具有重要的生理功能。油脂在生物体中具有重要的生理功能。 是人和高等动物的三大营养物质之一，是生物体是人和高等动物的三大营养物质之一，是生物体 进行生命活动所需能量的主要来源。进行生命活动所需能量的主要来源。 油脂可以为高等动物提供正常生长发育油脂可以为高等动物提供正常生长发育 所需要的脂肪酸，特别是自身不能合成的必需脂所需要的脂肪酸，特别是自身不能合成的必需

4、脂 肪酸（如亚油酸、亚麻酸）（每人每天至少约需肪酸（如亚油酸、亚麻酸）（每人每天至少约需 8g8g必需脂肪酸必需脂肪酸) )。 油脂是脂溶性维生素（如维生素油脂是脂溶性维生素（如维生素A A、D D、E E、K K） 的吸收媒介。的吸收媒介。 油脂在机体内还可构成柔软组织，有保护油脂在机体内还可构成柔软组织，有保护 身体避免遭受外部撞击和内部摩擦的作用。身体避免遭受外部撞击和内部摩擦的作用。 油脂可防止体内的热量过分外散，保持体油脂可防止体内的热量过分外散，保持体 温，调节体内水份的蒸发。温，调节体内水份的蒸发。 贮存在植物种子和果实中的油脂，在种子贮存在植物种子和果实中的油脂，在种子 发芽时

5、可转化为营养物质供芽生长。发芽时可转化为营养物质供芽生长。 二、油脂的组成和结构二、油脂的组成和结构 油脂是高级脂肪酸与甘油所形成的高级脂肪油脂是高级脂肪酸与甘油所形成的高级脂肪 酸甘油三酯：酸甘油三酯： CH2OC O CHOC O R2 CH2O C O R3 R1 组成油脂的高级脂肪酸约有组成油脂的高级脂肪酸约有50多种，绝大多种，绝大 多数都是多数都是含偶数碳原子的直链羧酸。含偶数碳原子的直链羧酸。常见的脂肪常见的脂肪 酸有酸有 ： 软脂酸软脂酸CH3(CH2)14COOH 硬脂酸硬脂酸CH3(CH2)16COOH 亚油酸 (顺，顺-9,12-十八碳二烯酸 或 顺，顺-9,12-十八

6、碳二烯酸) COOH COOH 油酸 (顺-9-十八碳烯酸 或 顺- 9 -十八碳烯酸) 组成油脂的三个脂肪酸可以是相同的，也组成油脂的三个脂肪酸可以是相同的，也 可以不同。如果可以不同。如果三个脂肪酸是相同的，则称为三个脂肪酸是相同的，则称为 简单甘油酯简单甘油酯 。 CH2OC O (CH2)16CH3 CH2OC O (CH2)16CH3 CHOC O (CH2)16CH3 三硬脂酸甘油酯三硬脂酸甘油酯 三个脂肪酸不完全相同，则称为混合甘油酯三个脂肪酸不完全相同，则称为混合甘油酯 -硬脂酸硬脂酸-软脂酸软脂酸-油酸甘油酯油酸甘油酯 天然油脂绝大多数是混合甘油酯。 OC(CH2)14CH3

7、 O CH2OC O (CH2)7CHCH(CH2)7CH3 CH CH2OC O (CH2)16CH3 1物理性质物理性质（无色、无味；无固定熔点、但有一定熔（无色、无味；无固定熔点、但有一定熔 点范围；难溶于水、易溶于有机溶剂）点范围；难溶于水、易溶于有机溶剂） 三、油脂的性质三、油脂的性质 2化学性质化学性质 （1）水解反应）水解反应 油脂在酸、碱、酶作用下水解成甘油和高油脂在酸、碱、酶作用下水解成甘油和高 级脂肪酸级脂肪酸。在酸性条件下的水解在酸性条件下的水解： CH2OC O R1 CH2OC O R3 CHOC O R2 CH2OH CH2OH CHOH R 1 C O O H R

8、 2 C O O H R 3 C O O H H + +3H2O+ 碱的催化：（皂化碱的催化：（皂化 ） CH2OC O R1 CH2OC O R3 CHOC O R2 CH2OH CH2OH CHOH R1C O O K R2C O O K R3C O O K 3KOH 皂化值：皂化值：1g油脂完全皂化所需氢氧化钾的毫克数油脂完全皂化所需氢氧化钾的毫克数。皂化值 是检验油脂质量的重要常数之一。不纯的油脂其皂化值较低。 （2）加成反应）加成反应 CH2 CH CH2 Ni H2 O O O O C (CH2)7(CH2)7 -C=C- CH3 O C (CH2)7(CH2)7-C=C-CH3

9、O C (CH2)7(CH2)7-C=C-CH3 O CO O O CH2 CH CH2 O C O C (CH2)16CH3 (CH2)16CH3 (CH2)16CH3 3 碘值：每碘值：每100g油脂所能吸收的碘的克数。油脂所能吸收的碘的克数。 不饱和脂肪酸与碘发生加成反应，常用来测定不饱和脂肪酸与碘发生加成反应，常用来测定 不饱和脂肪酸的不饱和度。不饱和脂肪酸的不饱和度。 （3）酸败作用）酸败作用 油脂长期贮存，由于受到光、热、空气中的氧油脂长期贮存，由于受到光、热、空气中的氧 气和微生物的作用，会逐渐产生一种令人不愉快气和微生物的作用，会逐渐产生一种令人不愉快 的气味，其酸度也明显增大

10、，这种现象称为油脂的气味，其酸度也明显增大，这种现象称为油脂 的酸败作用。的酸败作用。 酸值：酸值： （油脂中游离脂肪酸的含量常用酸（油脂中游离脂肪酸的含量常用酸 值来表示）中和值来表示）中和1g油脂中游离脂肪酸所需氢氧油脂中游离脂肪酸所需氢氧 化钾的毫克数。化钾的毫克数。 酸值是衡量油脂品质的主要参数之一。一般酸酸值是衡量油脂品质的主要参数之一。一般酸 值大于值大于6的油脂不宜食用。的油脂不宜食用。 干化作用的化学本质不十分清楚，一般认为与油脂的 不饱和程度以及C=C的共轭有关。 碘值是标志油脂不饱和程度的重要数据，故按碘值大 小将油脂分为三类： 130以上的为干性油， 100130之间的为

11、半干性油， 100以下的为非干性油。 （4 4）干化作用）干化作用 某些油脂如桐油、亚麻油等涂成薄层暴露在空气中，某些油脂如桐油、亚麻油等涂成薄层暴露在空气中， 能逐渐形成一层坚韧、有弹性、不透水的薄膜，这种现能逐渐形成一层坚韧、有弹性、不透水的薄膜，这种现 象称为油脂的干化作用。象称为油脂的干化作用。 肥皂和表面活性剂肥皂和表面活性剂 一、肥皂的组成及乳化作用一、肥皂的组成及乳化作用 油脂皂化后得到的高级脂肪酸钠盐就是肥皂。油脂皂化后得到的高级脂肪酸钠盐就是肥皂。 胶束示意图胶束示意图 高级脂肪酸钠盐 一部分是羧酸盐 离子COONa 或或COO， 具有极性，是亲 水基；另一部分 是链状的烃基

12、 R ，非极性的， 是疏水基。 在洗涤衣物时，肥皂分子中憎水的烃基部分就溶解进入油污内，而亲水 的羧基部分则伸在油污外面的水中，油污被肥皂分子包围形成稳定的乳浊 液，这种现象叫乳化作用。通过机械搓揉和水的冲刷，油污等污物就脱离 附着物分散成更小的乳浊液滴进入水中，随水漂洗而离去。这就是肥皂的 洗涤原理，如图所示。 肥皂虽然具有优良的洗涤作用，但也还有一些缺点。例如，肥 皂不宜在酸性或硬水中使用，因在酸性水中能形成难溶于水的 脂肪酸，而在硬水中能生成不溶于水的脂肪酸钙盐和镁盐。这 样不仅浪费肥皂，而且去污能力也大大降低。另外，生产肥皂 要消耗大量的食用油脂。所以近年来，根据肥皂的洗涤原理， 合成

13、了许多具有表面活性作用的物质，这些物质就叫做合成表 面活性剂，它不仅可供洗涤用，而且还有其他方面的用途。 说明：一种液体分散到另一种液体中的分散体系叫乳浊液， 如油和水混合；能使两种不相溶的液体形成稳定的乳浊液， 其过程称为乳化作用。 二、表面活性剂二、表面活性剂 1阳离子型表面活性剂 这一类表面活性剂在水中可以生成带有疏水基的 阳离子，常用的主要是季铵盐 溴化二甲基-苯氧乙基-十二烷基铵(杜灭芬) 2阴离子型表面活性剂 RSO3 -Na+ 烷基苯磺酸钠 （日常使用的合成洗涤剂） 3非离子型表面活性剂 (HOCH2)3CCH2OOCCl7H35 硬脂酸季戊四醇酯 OCH2CH2R(OH) n

14、聚氧乙烯烷基酚（n=612，R=C8C10） 分子中含有多个羟基或醚键 （1 1）肥皂）肥皂不不适合在硬水中使用，而洗涤剂使适合在硬水中使用，而洗涤剂使 用用不受不受限制；限制； （2 2）合成洗涤剂洗涤能力）合成洗涤剂洗涤能力强强，可以用于机洗；，可以用于机洗； （3 3）合成洗涤剂的原料）合成洗涤剂的原料便宜便宜。 （4 4）合成洗涤剂的危害：由于其稳定性，在自）合成洗涤剂的危害：由于其稳定性，在自 然界中不易被细菌分解，造成水体污染。尤其含然界中不易被细菌分解，造成水体污染。尤其含 磷洗涤剂造成水体富营养。磷洗涤剂造成水体富营养。 合成洗涤剂与肥皂的比较合成洗涤剂与肥皂的比较 表面活性剂

15、由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡 以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作 用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细 化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他 应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。 在造纸工业中可以用作蒸煮剂、废纸脱墨剂、施胶剂、树 脂障碍控制剂、消泡剂、柔软剂、抗静电剂、阻垢剂、软化 剂、除油剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂等。在医药行业中可作为 杀菌剂和消毒剂使用 ；在农药行业，可湿性粉剂、乳油及 浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂在农药行业，可湿性粉 剂、乳油及浓乳剂都需要有一定量的表面活性剂 ；在农药 行业，可湿性粉剂、乳油及浓乳剂都需

16、要有一定量的表面活 性剂 ；在化妆品行业中，做为乳化剂是乳霜、乳液、洁面、 卸妆等护肤产品中不可或缺的成分。 第二节第二节 类脂化合物类脂化合物 一、蜡蜡 主要成分是高级脂肪酸和高级饱和一元醇形成的酯主要成分是高级脂肪酸和高级饱和一元醇形成的酯 。 根据蜡的不同来源，常分为植物蜡和动物蜡两类。根据蜡的不同来源，常分为植物蜡和动物蜡两类。 植物蜡多呈一薄层覆盖在植物的茎、叶、树干和果实的 表面，植物的细胞也存在着蜡质。植物表层蜡的主要作用是主要作用是 防止水分入侵、微生物侵袭及减少植物体内水分蒸发防止水分入侵、微生物侵袭及减少植物体内水分蒸发。 动物蜡覆盖在昆虫的表皮上，具有防止体内水分往外蒸动

17、物蜡覆盖在昆虫的表皮上，具有防止体内水分往外蒸 发和外界水分入侵的功能。发和外界水分入侵的功能。昆虫表皮的蜡层一旦遭受破坏， 就会因失水而死亡。 天然蜡还含有少量游离高级脂肪酸、高级醇和烷烃等。 植物蜡：植物蜡： 棕榈蜡棕榈蜡 二十六酸二十六酯和二十六酸三十酯二十六酸二十六酯和二十六酸三十酯 动物蜡：动物蜡： 虫蜡（又名白蜡）虫蜡（又名白蜡） 白蜡虫的分泌物，主要成分白蜡虫的分泌物，主要成分 是二十六酸二十六酯是二十六酸二十六酯 蜂蜡蜂蜡 主要成分是十六酸三十酯主要成分是十六酸三十酯 注意：蜡和石蜡的区别，石蜡是石油中得到的注意：蜡和石蜡的区别，石蜡是石油中得到的 直链烷烃（含有直链烷烃（含有

18、2630个碳原子）的混合物个碳原子）的混合物 。 二、磷脂二、磷脂 磷脂是指含磷酸的类脂化合物。磷脂是指含磷酸的类脂化合物。 根据磷脂的组成和结构，可将它分为磷酸甘油酯和神经 磷酯两类。磷酸甘油酯的种类很多，最重要的有卵磷脂和脑磷酸甘油酯的种类很多，最重要的有卵磷脂和脑 磷脂。磷脂。 1卵磷脂和脑磷脂 卵磷脂可分为-型和-型 ； D-型和L-型 CH CH2 CH2O OC P OCR2 O O R1 O O - OCH2CH2N(CH3)3 + L-卵磷脂 L-脑磷脂 三、三、 甾体化合物甾体化合物 （一）、甾体化合物的结构（一）、甾体化合物的结构 AB C D 1 2 3 4 5 6 7 8 1415 16 17 13 12 11 9 10 环戊烷并多氢菲(甾环) C10和C13处 都 有 一 个 甲 基 ， 叫 角 甲 基 ， 在C17上还 有 一 些 不 同 的 取 代 基。 （二）、重要的甾体化合物（二）、重要的甾体化合物 1胆甾醇 CH3 H CH3 H H CH3 CH3 HO H3C CH3 H CH3 H CH3 CH3 HO H3C CH3 CH3 H CH2 CH3 H3C HO 胆甾醇 7-脱氢胆甾醇 维生素D3