有机化学:脂类
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(2) 加碘 100g 油脂所能吸收碘的 g 数叫做碘值。碘值越大 ,油脂的不饱和程度也越大,利用油脂与碘的加成可 检查油脂的不饱和程度。实际使用 ICl或 IBr的冰醋酸 溶液做分析试剂(Why?),最后折算成碘值。 药典对药用油脂的皂化值和碘值都有明确规定。例如 :
蓖麻油:碘值,80~90; 皂化值,176~186
花生油:碘值,84~100;皂化值,185~195
常见油脂中脂肪酸的含量(%)和皂化值、碘值
油脂名称 棕榈酸 硬脂酸
14~32
12~18 2~6 2~4 1~2
油酸
35~48
41~48 50~57 21~29 23~32
亚油酸
2~4
3~8 13~26 50~59 40~48
皂化值 碘值
190~200
三、化学性质
具有羧酸酯的通性和不饱和烃的通性(若油 脂中含不饱和脂肪酸)。
1. 水解:油脂的碱性水解称为皂化。推而广之, 羧酸酯在碱性溶液中的水解都被称做皂化反应。
O CH2-OH CH2—O—C—R1 O CH —O—C—R2 + NaOH —> CH -OH O CH2OH CH2—O—C—R3 甘油 O R1-C-O- Na+ O R2-C-O- Na+ O R3-C-O- Na+ 肥皂
第一节 油脂 磷脂 蜡
一、结构、组成及命名
三酰甘油是1分子甘油与3分子高级脂肪酸形成 的酯,医学上称甘油三酯。习惯上把常温下为液体 的叫做油 (oil) ,为固态的叫脂肪 (fat) ,油和脂肪统 称为油脂。 O CH2-OH 1 CH2—O—C—R O CH -OH 2 CH —O—C—R Derived O from CH -OH 2 CH2—O—C—R3 O R1-C—OH O R2-C—OH O R3-C—OH
有机化学:脂 类(Lipids)和萜类
脂类是指存在于生物体内具有脂溶性能用低极性 有机溶剂从细胞和组织中萃取出来的有机化合物。 分为三大类:简单脂(三酰甘油、蜡); 复合脂(磷 脂、糖脂)和类脂(甾族化合物等)。
三酰甘油(油脂)即甘油的高级脂肪酸酯。人体中
的脂肪主要分布于皮下、内脏周围,起热垫和保护 垫作用,也是人体储存能量的一种形式。人饥饿时, 50%以上的能量由脂肪氧化提供,脂肪减少,人变 瘦削,故称“可变脂”。
195~208 185~195
牛油
猪油 花生油 大豆油 棉子油
24~32
28~30 6~9 6~10 19~24
30~48
46~70 83~105
189~194 127~138 191~196 103~115
Question 2
皂化值与油脂平均分子量有何关系?
碘值与油脂的不饱和度有何关系?油酸和亚油酸 的碘值是否相同?为什么?
(具有特殊气味的小分子醛、酮及羧酸等化合物)
油脂酸败的重要标志是油脂中游离脂肪酸的含 量增加。油脂中游离脂肪酸的含量常用酸值 ( acid number)表示。 中和1g油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的mg数 称为油脂的酸值。酸值大,说明油脂中游离脂肪酸含量 较高,即油脂酸败程度较严重。通常酸值 > 6 的油脂不 能食用。 皂化值、碘值及酸值是油脂分析中三个重要理化 指标,我国药典对药用油脂的皂化值、碘值和酸值都 有一定的严格要求。
答:皂化值越大、油脂平均相对分子质量越小。碘值与
油脂的不饱和度成正比,碘值越大,油脂的不饱和度也越大。
3. 酸败(rancidity)
油脂久放后发生变质,产生难闻气味的现象叫酸败。
—CH2-CH=CH-CH2 — + O2
霉菌
—CH2-CH —— CH-CH2 — O———O —CH2-CH=O + O=CH-CH2 —
复合脂和类脂包括磷脂、糖脂、甾体 等,是构成细胞膜的基本成分, 在人体中约 占体重的5%,组成较为恒定,称做“基本 脂”。 共同的物理性质:不溶于水,易溶于苯、 乙醚和氯仿等低极性有机溶剂。具有脂溶性。 脂类的化学结构有时相差很大,因而化 学性质也不同,但在代谢过程中相互联系密 切。
脂类中的脂肪酸 (fatty) 是一类具有较长碳链 ( 一般 14-20C) 的羧酸。自然界中的脂肪酸大多 以结合成酯键或酰胺键的形式存在于脂类中,绝 大多数是偶碳直链一元羧酸。仅在个别油脂中发 现带有支链、脂环或羟基的脂肪酸。 基本生物功能:为构成生物膜的脂类(磷脂 和糖脂)提供亲脂性的非极性尾部;为生物体O CH2-O-C-R1 O CH2-O-C-R3
三酰甘油的通式 R1=R2=R3 :单三酰甘油 (simple triacylglycerol) R1、R2、R3不同:混三酰甘油 (mixed triacylglycerol) 天然油脂的主要成分是混三酰甘油的混合 物。也含有少量的游离脂肪酸、高级醇、高级 烃、维生素及色素等。
甘油酯的命名:“甘油某酸酯”或“某脂酰甘 油”。若为混甘油酯,要把各脂肪酸的位次用a、 b、a’标明。
O CH2—O—C—(CH2)16CH3 O CH —O—C—(CH2)16CH3 O CH2—O—C—(CH2)16CH3
甘油三硬脂酸酯 或:三硬脂酰甘油
(tristearoylglycerol)
+
1g油脂完全皂化所需氢氧化钾的 mg 数叫皂化值 (saponification number) 。皂化值越大,油脂的平均
分子量越小。
皂化值是衡量油脂质量的指标之一,并可反映油 脂皂化时碱的用量。
油脂是一种混合物,除能皂化者外,还有约
1%~3%的部分不能皂化 (即不与碱作用,也不溶于水)
,这些物质包括维生素A、D、E、K、蜡及甾醇等。
二、物理性质 纯净的三酰甘油是无色、无臭、无味的。但普 通油脂往往溶解有维生素、色素等,故带有香味或 特殊气味,并呈现颜色(黄色和红色)。
橄榄油
饱和脂肪酸:~20%
不饱和脂肪酸:~80%
牛脂
60%~70%
30%~40%
油脂的比重都小于1,不溶于水,易溶于乙醚、 热乙醇、氯仿、苯等有机溶剂。天然油脂没有恒 定的沸点和熔点。含不饱和脂肪酸多时有较高的 流动性和较低的熔点。
2. 加成 (1) 加氢:含不饱和脂肪酸的油脂在催化剂
作用下加氢,油脂中的不饱和脂肪酸即转变为饱
和脂肪酸。加氢的结果:液态的油转化成半固态 的脂肪。所以这种氢化也叫做“油脂的硬化”。 油脂加氢后,熔点增高,化学稳定性增加,不易 酸败,性能改善。氢化反应常用 Ni 做催化剂,反 应条件一般为110~190℃,1~3atm.