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有机化学 Organic Chemistry 延安大学化工学院 有机化学教研室.

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1 有机化学 Organic Chemistry 延安大学化工学院 有机化学教研室

2 第二十三章 类脂、萜类化合物、甾族化合物和生物碱 一. 类脂类 二. 萜类化合物 三. 甾族化合物 四. 生物合成 五. 生物碱

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5 (E)– 9 – 十八碳烯酸 反油酸 (Z)– 13 – 二十二碳烯酸 芥 酸

6 多烯酸:含2-6个顺式烯键的羧酸,每两个双键之间都隔有
一个饱和碳原子。 (Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸 亚油酸 天然油脂中含有多种脂肪酸,但占主要地位的却只有几种。 高等植物主要含:软脂酸、油酸、亚油酸。 动物脂肪中主要含:软脂酸、油酸和较多的硬脂酸。 细菌体内常含有带支链和丙烷环的酸。

7 工业上产量最大的8种脂肪酸为:油酸、亚油酸、软脂酸、亚麻酸、硬脂酸、月桂酸、芥酸和肉豆蔻酸。
前列腺素(prostaglandins)是少量存于动物组织中的C(20)羧酸,它们都含有一个五元环,在C(11)和 C(5)上含有羟基,E系列的前列腺素在C(9)上有一个酮基,而在F系列中C(9)上为羟基。 例: 前列腺素E1,PGE1

8 前列腺素F1a,PGF1a 前列腺素在极低的浓度下就有很强的生理效应,可用作药物。 2. 油脂 脂肪 室温下为固体或半固体 油脂 室温下为液体 油脂和蛋白质、碳水化合物一样,都是营养中不可缺少的成分。

9 油脂是由甘油和脂肪酸生成的。 甘油为三元醇,可以同三分子脂肪酸生成甘油三羧酸脂。 甘油同酸脂:由甘油与同一种脂肪酸生成的。 甘油混酸脂:由甘油与两种或三种脂肪酸生成的。 天然油脂主要为甘油混酸脂。 例: (甘油同酸脂) 甘油三软脂酸脂

10 (甘油混酸脂) 甘油-α-软脂酸-β-硬脂酸-α'-油酸脂 甘油同两种不同的脂肪酸可生成8种甘油三酸脂。 甘油同三种不同的脂肪酸可生成27种甘油三酸脂。 天然油脂中含多种脂肪酸,甘油三羧酸脂的可能异构体的数目很大,因此,油脂实际上是很复杂的化合物。

11 3. 蜡 指长链脂肪酸和长链醇所生成的酯。 植物的叶和果实表面都有一层蜡,其作用是减少体内水分的蒸发和防止外部水分的聚集,昆虫的外壳、兽类的毛和鸟的羽毛上也有蜡。 组成蜡的羧酸和醇多数含有C(16)以上偶数碳原子的直链,醇一般为伯醇。 4. 磷脂 由甘油和磷酸生成甘油磷酸。 L-甘油磷酸

12 甘油磷酸与两分子脂肪酸生成磷脂酸。 磷脂酸 磷脂酸与另一种醇生成磷酸二酯,磷酸二酯叫磷脂。 卵磷脂 磷脂分子一端为疏水的长碳链,另一端则为亲水的极性基团,在两个水相之间可以形成类脂双层(Lipid bilayer)。

13 类脂双层 磷脂有极性的一端伸入水相,长链的一端则在双层内部交错配合,稳定地聚集在一起。非极性物质可以透过双层内部从一个水相迁移到另一个水相,而极性物质,特别是K+,Na+,Ca+等则不能透过双层。 卵磷脂是细胞膜的主要成分,细胞膜的结构与类脂双层结构相似,但中间有一些由蛋白质组成的小岛,金属离子在双层的一边与蛋白质络合,经过蛋白质而输送到另一边。

14 二. 萜类化合物 差不多所有的植物中都含有萜类化合物,在动物和真菌中也含有萜类化合物,特别在香精油,松节油中。 萜类化合物,特别是一些含氧衍生物,由于有香气和对哺乳动物的低毒性,是主要的香料和食用香料。 萜是由异戊二烯单位首尾相连而组成的,具有(C5H10)n n=1,2…的组成。 含有2个异戊二烯单位的称单萜。

15 含有3个异戊二烯单位的称倍半萜。 含有4个异戊二烯单位的称二萜。 含有6个异戊二烯单位的称三萜。 萜分为开链的和环状的两种。 例: 单环双萜醇 单环萜 维生素A1 宁烯

16 1. 单环单萜 宁烯 自然界存在的(-)薄荷醇有芳香清凉气味,有止痛效力,是化妆品、医药的添加剂。 薄荷醇

17 2. 双环单萜 α-蒎烯 β-蒎烯 2-莰醇(异冰片) 樟脑

18 3. 倍半萜、二萜和三萜 (倍半萜) (+)-脱落酸 是一种植物激素,控制植物的落叶。 (二萜) 维生素A1 动物生长所必须的,人体缺乏它,会导致夜盲症。食物中含胡罗卜素,可以在体内分解为维生素A,胡罗卜素是维生素A的前体。

19 (三萜) 角鲨烯 角鲨烯有微弱香气,在生物体内可转化为胆固醇。 (三萜) β-胡萝卜素 β-胡萝卜素在动物和人体内酶的催化下能氧化成维生素A1,因此是一种前维生素。

20 三. 甾族化合物 广泛存在于动植物组织内,并在动植物生命活动中起着重要作用。 甾族化合物的分子中都含有氢化程度不同的1, 2-环戊烷 并全氢菲母核,并且一般含有三个支链,如下: R1、R2常为甲基 甾族化合物中含有四个环, 它们两两之间都可以在顺位或反位相稠合, 此外, 环上有取代基时,还可以产生新的不对称碳原子, 因此, 甾族化合物的立体化学十分复杂。

21 根据甾族化合物的存在和化学结构可以分为:甾醇、胆汁酸、甾族激素、甾族生物碱等。
例: 胆甾醇 胆甾醇存在于人及动物的血液中,而集中在脊髓及脑中,人体内发现的胆石几乎全由胆甾醇所形成,胆甾醇也存在于植物中。

22 维生素D3是从小肠中吸收Ca2+离子过程中的关键化合物。体内维生素D3的浓度太低,会引起Ca2+离子缺乏,不足以维持骨骼的正常生成而产生软骨病。
例: 胆酸 胆酸在体内形成胆盐,胆盐的作用是使脂肪乳化,促进它在肠中的水解和吸收,胆盐另外一个作用是帮助类脂在水溶液中的输送。

23 例: 常用来治疗风湿性关节炎。 可的松 可的松

24 五. 生物碱 生物碱是一类天然的碱性含氮化合物,其结构类型很多,多数比较复杂。 大多数生物碱存于有花植物中,但也存于动物、昆虫、海洋生物、微生物和低等植物中。 例: 麝香吡啶 烟碱 (麝鹿) (烟叶中主要的生物碱)

25 本章结束 许多生物碱是极有价值的药物。 例: 古柯碱 罂栗碱 (有麻醉作用) (有解痉作用)
确定了生物碱的结构以后,可以根据它来合成许多类似的化合物,寻找新的更有效的药物。 本章结束


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