脂类甾类和萜类化合物

1、关于脂类甾类和萜类关于脂类甾类和萜类化合物化合物第一页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院v 脂质：生物体内不溶于水而溶于乙醚、苯、四氯化碳脂质：生物体内不溶于水而溶于乙醚、苯、四氯化碳 等有机溶剂的化合物等有机溶剂的化合物。 油脂：高级脂肪酸的甘油酯。磷脂：指含磷的类酯化合物，是生物膜的主要成分， 广泛存在于动物的脑、肝、蛋黄，植物种子 以及微生物体中。脂类蜡：要指高级脂肪酸与高级一元醇所形成的酯。 多存在于植物的叶、茎和果实的表皮部分。动物所产生的蜡有蜂蜡、羊毛脂等。 （可水解）上述物质为可皂化脂质(saponifiable)第二页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化

2、学化工学院类酯（不可水解）甾类：存在于动植物体内，含一个环戊烷多氢菲 四环体系。萜类：大多存在于植物中，是生物体二级代谢（或 次生代谢）的产物，具有异戊二烯的结构单元。二者又称为不可皂化脂质(unsaponifiable lipids)前列腺素类：生物调节剂，主要存在于前列腺中， 是一类脂肪酸的衍生物。第三页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院前列腺素 可的松 第四页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院16.1. 油脂油脂一、结构通式： 固态的油脂中，R多为饱和烃基；而液态的油脂中，则R多为不饱和烃基；R相同，称为单纯甘油酯 ，R不相同的，称为混合甘油酯 。 C

3、H2OCORCHOCORCH2OCOR 高等动、植物体内组成油脂的脂肪酸绝大多数是含偶数碳原子的一元直链高级脂肪酸，一般含1422个碳原子。 甘油三脂第五页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院二、命名H2CHCH2COOOCO(CH2)16OCC(CH2)16CH3O(CH2)16CH3CH3H2CHCH2COOOCO(CH2)7OCC(CH2)16CH3O(CH2)14CH3CHCH (CH2)7CH3三硬脂酰甘油(tristearoylglycerol)（三硬脂酸甘油酯 甘油三硬脂酸酯）-硬脂酰-软脂酰-油酰甘油(-stearoyl-palmitoyl-oleoylglyc

4、erol)（-硬脂酸-软脂酸-油酸甘油酯 甘油-硬脂酰-软脂酰-油酸酯）第六页，共38页幻灯片表16.1组成油脂的主要脂肪酸名 称结构简式熔点（）分布情况酪酸正己酸正辛酸月桂酸豆蔻酸软脂酸硬脂酸花生酸巴豆油酸C3H7COOHC5H11COOHC7H15COOHC11H23COOHC13H27COOHC15H31COOHC17H35COOHC19H39COOHC3H5COOH，2-7.9-9.516.543.658.062.969.075.215.5奶油奶油、椰子、棕榈果椰子、棕榈果月桂及其它植物油猪肝、木脂、其它植物油各种油脂各种油脂花生油巴豆油棕榈油酸油酸亚油酸亚麻酸桐油酸蓖麻油酸芥酸C15

5、H29COOH,9C17H33COOH, 9(Z)C17H31COOH, 9,12(Z,Z)C17H29COOH, 9,12,15(Z,Z,Z)C17H29COOH, 9,11,13(Z,E,E)C6H13CH(OH)C10H18COOH, 9(Z)C21H41COOH, 1313-5-11495033.5棕榈、鱼肝各种油脂各种油脂亚麻仁油桐油蓖麻油菜油第七页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院脂肪酸的系统命名有三种编码体系：CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH编码体系16 15 14 13 12 11 10 9 8

6、 7 6 5 4 3 2 1编码体系1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16希腊字母编码体系 . 亚油酸亚麻酸第八页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院v 无色、无味的中性化合物无色、无味的中性化合物；v 天然油脂是混合物，没有确定的熔沸点天然油脂是混合物，没有确定的熔沸点，如，如牛油为牛油为4249，猪油为，猪油为3646；v 不饱和脂肪酸的含量增加，油脂的熔点降低不饱和脂肪酸的含量增加，油脂的熔点降低；v 不溶于水，具有疏水性，易溶于有机溶剂不溶于水，具有疏水性，易溶于有机溶剂；v 密度比水轻，植物油的相对密度一般在密度比水轻，植物油的相

7、对密度一般在0.90.95，动物的常，动物的常在在0.86左右左右；v 有比较固定的折光率有比较固定的折光率三、油脂的物理性质第九页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院饱和脂肪酸的甘油酯一般为固体，称之为脂肪，来源于动物；不饱和脂肪酸的甘油酯一般为液体，来源于植物，称之为油。第十页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院四、油脂的化学性质四、油脂的化学性质1.皂化反应CH2OCORCHOCORCH2OCORNaOHCH2OHCHOHCH2OHRCOONaRCOONaRCOONa3甘油肥皂 通常把1g油脂所需氢氧化钾的毫克数称为该油脂的皂化值(saponificati

8、on number)。皂化值平均相对分子质量168000“168000”是皂化1mol油脂所需氢氧化钾的毫克数(56*3*1000168000第十一页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院2. 加成反应加氢或卤素碘值(iodine number)：每100g油脂所吸收碘的克数。油脂软脂酸硬脂酸油酸亚油酸皂化值碘值猪油283012184148381952084670牛油243214323548241902003048花生油69265057132618519583105大豆油6102421295059189194127138棉子油19241223324048191196103115常

9、见油脂中脂肪酸含量和皂化值、碘值 碘值与油脂的不饱和度成反比，碘值越大，不饱和程度越高。第十二页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院3. 酸败H2CCH2.H2CHHOOCH2.OCH2.HOH2CH+.RCOOH-2HRCOOH不饱和脂肪酸：饱和脂肪酸：RCOOHRCOOHOHOH2+第十三页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院RCOOHO-2HRCOOHOHRCOOHORCH3OROHO+CH3COOH+CO2酸值：中和1g油脂中游离酸所需氢氧化钾的毫克数。通常酸值6的油脂一般不宜食用，可加入少量抗氧化剂（如维生素E）第十四页，共38页幻灯片http:/上海

10、交通大学化学化工学院16.2 磷脂磷脂磷脂酰丝氨酸第十五页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院磷脂酰胆碱（phosphatidyl choline，PC）俗称：卵磷脂 主要存在于脑组织、大豆中，尤以禽卵蛋黄中含量最为丰富。 彻底水解产物为甘油、脂肪酸、磷酸和胆碱。卵磷脂在人体内转变为胆碱后，可促进脂肪代谢，防止脂肪在肝脏内积聚。第十六页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院2. 磷脂酰乙醇胺（phosphatidyl ethanolamines，PE） 俗称：脑磷脂 与卵磷脂并存于机体的各器官，是动植物中含量最丰富的磷脂，与血液凝结有关。完全水解可得到甘油、脂肪酸

11、、磷酸和乙醇胺。第十七页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院 甘油磷脂分子中，脂肪酸的两条长的碳氢链构成疏水的非极性尾部(nonpolar tail)，而磷酸酯基构成亲水的极性头部(polar head)。故甘油磷脂在水溶液中易形成微团，具有良好的乳化作用，是良好的表面活性剂。 胆固醇第十八页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院3. 神经磷脂神经磷脂 神经磷脂又称鞘磷脂(spingophospholipid,sphingomyelin)，不是甘油的衍生物。第十九页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院鞘磷脂 大量存在于脑和神经组织中，是神经纤维外膜

12、的主要组分。葡糖脑苷脂第二十页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院16.3 甾类化合物甾类化合物 甾族化合物(steroid)又称为类固醇化合物，是一大类广泛存在于动植物体内、不易溶于水、具有重要生理作用的天然产物。许多荷尔蒙都是甾类物质，甾族化合物是细胞膜的重要组成成分。第二十一页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院一、甾类化合物的结构一、甾类化合物的结构 天然甾族化合物的B、C两环总是以反式构型稠合，而C、D两环也多为反式构型稠合，只有A、B两环才有顺式和反式两种构型稠合。第二十二页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院别系（主要）正系（次要）

13、55第二十三页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院二、二、甾醇甾醇(sterol)（胆固醇） 胆固醇是细胞膜的重要组成部分，其刚性环状结构可提高双层脂的力学稳定性，调节生物膜的流动性。是合成胆汁酸，维生素D以及甾体激素的前体。 胆固醇分子中有八个手性碳原子，可以形成28256种异构体，但自然界中只有这一种。胆固醇从食物中摄取或者在人体肝脏中生物合成，过多的胆固醇就会形成胆结石。第二十四页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院OHCH3CH3CH3CH3CH3HOHCH2CH3CH3CH3CH3紫外线 7-脱氢胆固醇存在于动物皮下，是由胆固醇在肠粘膜细胞内经酶催化氧

14、化而得来。7-脱氢胆固醇维生素D3（胆钙化甾醇）第二十五页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院OHCH3CH3CH3CH3CH3CH3OHCH2CH3CH3CH3CH3CH3紫外线222324麦角固醇维生素D2麦角固醇是一种植物甾醇，存在于酵母及某些植物中。第二十六页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院三、胆甾酸三、胆甾酸胆甾酸是动物的胆组织分泌的一类甾族化合物。A/B环以顺式稠合 在人体及动物小肠中胆汁酸以盐的形式存在，称为胆汁酸盐，简称胆盐(bile salt)，帮助机体消化脂肪。第二十七页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院四、甾体激素四、

15、甾体激素 甾体类激素分为五大类：肾上腺皮质激素、盐皮质激素、雄激素、雌激素和黄体酮。（可的松）肾上腺皮质激素盐皮质激素第二十八页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院睾丸酮雌二醇黄体酮（孕激素）5-二氢睾丸酮雌激素酮第二十九页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院16.4 萜类化合物萜类化合物自然界中的萜类大约有20000种，一般用作香料、香精或药物。薄荷醇（薄荷油中）香叶醇（天竺葵油中）姜烯（生姜油中）芹子烯（芹菜油中）第三十页，共38页幻灯片由多个异戊二烯结构单元构成：http:/上海交通大学化学化工学院一般为5,10,15，20，25,30,40个碳原子骨架。

16、第三十一页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院-金合欢烯香芹酮荷兰薄荷油第三十二页，共38页幻灯片 但事实上萜类化合物在动植物体是以3-甲基-3,5-二羟基戊酸为原料合成 ：HO2CCH2CCH3OHCH2CH2OH3-甲基3,5-二羟基戊酸萜类化合物比较准确的定义是：由3-甲基-3,5-二羟基戊酸衍生，且分子式符合(C5H8)n通式的衍生物。http:/上海交通大学化学化工学院第三十三页，共38页幻灯片表16.3 萜类化合物的分类类型英文异戊二烯单元数（n）含碳数单萜mono-terpenoids210倍半萜sesqui-terpenoids315二萜di-terpenoids420二倍半萜sester-terpenoids525三萜tri-terpenoids630四萜tetra-terpenoids840多萜poly-terpenoids840http:/上海交通大学化学化工学院第三十四页，共38页幻灯片http:/上海交通大学化学化工学院一、一、单萜类化合物单萜类化合物单萜类化合物分子中含有2个