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第十二章 油脂和类脂化合物

本章教学目的和要求：掌握油脂的化学性质；了解油脂的结构、磷脂和甾体

化合物的结构。

油脂的组成和结构

类脂化合物

油脂的性质

第十二章 油脂和类脂化合物

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一、油脂的组成

1.RCOO

可可可可可可可 可可可可可可可可可可

可可可可可可可 可可可可可可可可可可可可 可可可可可可可可可可可可可

1, CH2OOCR1

CHOOCR2

CH2OOCR3

2,

'3,

返回

O

CH OO

O

O

O

O

O

OCH2

HC

OCH2

OCH2

OCH2

CHO-

OCH2

OCH2

硬脂酸甘油三酯 熔点： 72℃

CH CO

O

O

O

OCH2

OCH2

- 油酸 - 可’ - 二硬脂酸甘油酯 熔点： 43℃返回

二、脂肪酸

1. 油脂水解得到的脂肪酸的特点：

直链的一元羧酸占绝大多数，含取代基的脂肪酸是少数；

脂肪酸的碳原子数几乎都是偶数，奇数的很少；

C16 和 C18 脂肪酸是多数； 一般不饱和脂肪酸的含量比饱和脂肪酸的

要多一些。

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2. 天然脂肪酸的种类（已发现有 170 多种）(1) 饱和脂肪酸

• 通式为 CnH2nO2

• 一般 C4~C24 脂肪酸多存在于油脂中• C24 以上的脂肪酸存在于蜡中

(2) 不饱和脂肪酸• ① 一烯酸 (CnH2n-2O2) ， 含有一个双键的不饱和脂肪酸。如

油酸：

CH3(CH2)7-CH

HOOC(CH2)7 -CH

CH3(CH2)7CH

HC(CH2)7 COOH

顺 -9- 十八碳烯酸 反 -9- 十八碳烯酸返回

② 二烯酸 (CnH2n-4O2) ， 含有两个双键的不饱和脂肪酸。如亚油酸：

③ 三烯酸 (CnH2n-6O2) ， 含有三个双键的不饱和脂肪酸。如亚麻酸：

CCH3(CH2)4

H

C

H

CH2

C

H

CH

(CH2)7COOH

顺，顺 -9 ， 12- 十八碳二烯酸

CCH3CH2

H

C

H

CH2

C

H

CH

CH2

C

H

CH

(CH2)7COOH

顺，顺，顺 -9 ， 12 ， 15- 十八碳三烯酸返回

④ 四烯酸 (CnH2n -8O2) ， 含有四个双键的不饱和脂肪酸。

如花生四烯酸：

桐油酸：

C

H

C

H

(CH2)7COOHC

CCH3(CH2)3

H

C

H

C

H

H

顺，反，反 -9 ， 11 ， 13- 十八碳三烯酸

CH3

CO2H 顺，顺，顺，顺 -5 ， 8 ，11 ， 14-二十碳四烯酸

返回

(3) 含有取代基的脂肪酸 在天然油脂中，脂肪酸的碳链上含有取代基的情况并不多见，主要是羟基或羰基取代酸。如蓖麻酸：

(4) 不饱和脂肪酸的特殊反应① 碱熔水解反应：

HOH H

CH3(CH2)5CHCH2C=C(CH2)7COOH

顺 -12-羟基 -9-十八碳烯酸

CH3 (CH2)7 CH=CH(CH2)7 COOH CH3 (CH2)14CH=CHCOOK

CH3 (CH2)14COOK CH3COOK

KOH熔融

熔融水解 +KOH

返回

② 氧化反应： 生成醛：

O O

RCH2-CH=CHCH2(CH2)6COOH O2RCH2CH-CHCH2(CH2)6COOH

11 10 9 8

RCH2-CHO OHC-CH2(CH2)6COOH R=n-C7H15

+

+

11 10 9 8

11 10 9 8

返回

一、水解、皂化、脂交换反应

水解：

+ +C3H5(OOCR)3 H2OCat

C3H5(OH)3 RCOOH3 3

压力

+

CH2OOCR 1

CHOOCR 2

CH2OOCR 3

H2O解酯酶

+

CH2OH

CHOOCR 2

CH2OOCR 3

R1COOH

返回

皂化反应： 油脂在碱性条件下发生彻底水解，生成甘油

和脂肪酸盐（用于制肥皂），称为皂化反应。

++ 3C3H5(OOCR) 3 NaOH H2O C3H5(OH)3 RCOONa3

皂化值：

1 g 脂肪完全皂化所需氢氧化钾的质量 （单位： mg ）叫做皂化值。

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二、硬化与干燥1. 硬化 硬化（氢化）： 在适当的温度、压力和催化条件下，油脂

中的碳碳双键可发生加氢作用，称为油脂的氢化。油脂的氢化过程也叫油脂的硬化。

酯交换反应

+ +

CH2-OOC-R1

CH-OOC-R 2

CH2-OOCR3

CH3OH3 Cat 压力

CH2OH

CHOH

CH2OH

R1COOCH 3

R2COOCH 3

R3COOCH 3

返回

硬化油（氢化油）： 油脂氢化后的半固体或固体油脂称为“硬化油”或“氢化油”。

O

O

O

O

O

O

CH2-OC(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3

CH-OC(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3

CH2-OC(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3

H2

Ni

CH2-O-C(CH2)16CH3

CH-O-C(CH2)16CH3

CH2-O-C(CH2)16CH3

碘值（价）：

100 g 油脂所能吸收的碘的质量（单位： g ）称为碘值或碘价。碘价越高，油脂的不饱和度越大。

返回

乙酰化值： 1 g 乙酰化的油脂所放出的醋酸，用氢氧化钾中

和时，所需氢氧化钾的质量（单位： mg ）称为乙酰价（值）。

彻底氢化 ( 酯还原 )

CH2OCOR1

CHOCOR2

CH2OCOR3

OH

2 260 280 C~ O+

+

+CuO-CrO

20MPa

R1CH2OH R2CH2OH R3CH2OH

HOCH2CHCH2OH

+ H

2 . 干燥 干性油 碘价大于

130

半干性油 碘价界于100~130 之间

不干性油 碘价小于 100

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3. 氧化

贮存期间，油脂被空气氧化成过氧化物、醛、酮、羧酸等，并产生酸臭味，称为油脂的氧化酸败。

返回

类脂：

水解能得到脂肪酸的天然产物称为类脂。

按水解得到脂肪酸以外的产物分类：

一、 蜡：

长链 (>C16) 脂肪酸和脂肪醇的酯。

二、油脂 ( 三脂肪酸甘油酯 ) ：

长链脂肪酸和甘油的酯。返回

三、甘油磷脂：

磷酸单甘油酯与长链脂肪酸等一些小分子醇组成的化

合物。

四、神经鞘磷脂：

磷酸单甘油酯与神经鞘氨醇、胆碱、长链脂肪 酸的酯。

五、糖苷脂：

神经鞘氨醇、脂肪酸和糖苷组成的化合物。返回

典型类脂化合物一、蜡

天然蜡的组成、性质、存在、用途。 重要的蜡： 蜂蜡 : 棕榈酸 ( 软脂酸 ) 三十碳脂 C15H31COOC30H61

C26~C28 酸和 C30~C32 醇的脂（蜂房制得）。 巴西棕榈蜡： C25H51COOC30H61

中国虫蜡： C25H51COOC26H53

鲸蜡： C15H31COOC16H33

C15H31COOC18H35 (-顺 9 烯 )

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二、甾族化合物概论

（一）结构 :

R

RR

2

1

3

A B

C D 环戊烷高氢化菲

R1 ， R2—— 常为甲基，又称角甲基。R3—— 因化合物不同而异。

甾族化合物分为：甾醇、胆汁酸、甾族激素和甾族生物碱等。 返回

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

H

H H

H

H

3

4

5

6

8

7

9

10

11 1213

1415

16

17

18

19

20

21

22

23

2425

26

27

12A B

C D CH3

CH3CH3

CH3

CH3

H

H H

H

H

A B

C D

CH3

H

H

H

H

CH3 R

A BC D

胆甾烷 (A 、 B 反式 )

CH3

H

H

H

CH3 R

H

粪甾烷 (A 、 B 顺式 )返回

（二） 甾 醇

OH

H

H

H H

( 胆甾醇 )

存在于血液、骨髓、脑中。( 结石的主要成分 )

返回

OH

H H

OHH

紫外光

( 麦角甾醇 ) ( 维生素 D2)

维生素 D2 具有抗佝偻病的疗效。

返回

（三） 甾族激素

激素，俗称荷尔蒙，源于希腊文 Hormon 。激素分两大类：含氮激素： 胺、氨基酸、多肽、蛋白质……甾族激素： 性激素、肾上腺皮质激素……1. 性激素

OH

O

H H

H

HOH

OH

H H

H

H CO

O

H H

H

H

CH3

睾丸酮 雌二醇 孕甾酮防流产药 返回

炔诺酮是一种女用口服避孕药。它的结构为：

O

H

OH

H H

C CH

C C CH3

( 炔诺酮 )

Ru486

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2. 肾上腺皮质激素

O

H

H

OHO

HOCH2OC

( 可的松 )

可的松有控制糖类的代谢，治疗风湿性关节炎和促进肌体生理机能的作用。

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磷脂分为两类： 甘油磷脂和神经磷脂。它们的分子中都含有磷酸酯的结构。

1. 几个羟基化物 ( 醇 )

OH CH2CH2 NH2 HOCH2CH2N(CH3)3 HOCH2 CHCOOH

NH2+

乙醇胺 胆碱 L- 丝氨酸OH

H

OH

H OH

HH

OH

OH

H

H

OHHO H

CH2OH

CH2-O-PO3H2

R2COO H

CH2OOCR1

CH2-O-PO3H2

肌醇 磷酸单甘油酯 (GPA) 磷脂酸 (PA)

三、甘油磷脂

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2. 磷脂酰化物 ( 含有两个脂肪酰基 )

甘 油

1脂肪酰基

2脂肪酰基

磷酸根 醇

R — 饱和烃基R’— 不饱和烃基

O

P OCH2CH2NH3

O

CH2OOCR

R COO

CH2O

H+

-'脑磷脂 (PE)

返回

O

P OCH2CH2N(CH3)3

O

CH2OOCR

R COO

CH2O

H+

-' 卵磷脂 (PC)

O

P OCH2CHCOOH

O

CH2OOCRR COO

CH2O

H

NH3+

-'

磷脂酰丝氨酸

返回

四、磷脂的存在

磷脂存在于植物的种子、禽蛋黄中，动、植物体内都含有丰富的磷脂。

返回

五、磷脂的性质

1. 双分子层与生物膜

C

CO

P OCH2CH2N(CH3)3

O

CHO

CH2O

CH2O

O

O

+

-

非极性脂溶端 极性水溶端

返回

OH2 Na极性基

+

脂双分子层排列

部分展开

微囊结构磷脂双分子层结构

非极性物质可扩散过去；极性物质K+ 、 Na+ 等不能扩散过去。 返回

生物膜（构成细胞膜的主要成分） 生物膜由类脂、蛋白质、胆固醇等构成。 生物膜的作用： 维持细胞正常的生理作用

“蛋白 - 磷脂 - 蛋白”膜结构 膜通道——运载蛋白返回

2. 成盐及复盐

O CH2 CH2 N(CH3)3

OHOH

P

O

CH2 CH

O

CH2O

C

R

O

O

CO

R" ' 油相 相界面

水相两个 -OH 的性质不同，可与酸、碱作用形成盐，如：与 PtCl2 、 CdCl2 成盐；

分离、鉴别磷脂

返回

3.乳化性及膨胀性 磷脂相当于表面活性剂，起乳化作用，影响油脂的纯度与产率。吸水后膨胀：

O

P OCH2CH2N(CH3)3

OCH

CH2O

CH2

OH2

OH

P CH2CH2N(CH3)3

OCH

CH2O

CH2

OH

RCO2

R'CO2 CH

O

P OCH2CH2

O

CH2O

CH2

N(CH3)3

+

-

游离 -OH洗去油脂中的磷脂

RCO2

R'CO2

RCO2

R'CO2

返回

3. 水解

RC

R C O

P OCH2CH2N(CH3)3

O

CHO

CH2O

CH2 OO

O

OH2

+

- 酶 甘油 + 磷酸 + 胆碱+ 脂肪酸

HOCH2CH2N(CH3)3OH+

胆碱 氯化胆碱HOCH2CH2N(CH3)3Cl

+

CH3COCH2CH2N(CH3)3OH

O

乙酰胆碱 返回

可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可可

R C

O

P OCH2CH2N(CH3)3

O

CH

OH

CH2OCH2O

O -

+

溶血卵磷脂

能溶解红细胞。

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