第十四章糖类化合物 学习要求: 1掌握单糖的结构-开链式及哈沃斯式的书写 2.掌握单糖的结构特点及化学性质 3.了解二糖、多糖的结构特点及一般性质
第十四章 糖类化合物 学习要求： 1.掌握单糖的结构-开链式及哈沃斯式的书写 2.掌握单糖的结构特点及化学性质 3.了解二糖、多糖的结构特点及一般性质
最早发现和利用的糖类物质如葡萄糖、蔗糖、 淀粉等都是由碳、氢、氧三种元素组成,而且氢原 子与氧原子之比恰为2:1,与水的组成一样,并 且都可用Cm(H2On通式来表示,称为碳水化合物。 不准确:C3HO 5n1004 乳酸 脱氧核糖 糖类化合物:是一类多羟基醛或多羟基酮以及水解产 物为多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物
最早发现和利用的糖类物质如葡萄糖、蔗糖、 淀粉等都是由碳、氢、氧三种元素组成，而且氢原 子与氧原子之比恰为２∶１，与水的组成一样，并 且都可用Cm (H2O)n通式来表示，称为碳水化合物。 C3 H6 O3 乳酸 不准确： C5 H10 O4 脱氧核糖 糖类化合物：是一类多羟基醛或多羟基酮以及水解产 物为多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物
分类: 1.单糖:不能水解的多羟基醛(称醛糖)或多羟基酮 (称酮糖)。如葡萄糖、果糖等。 2.低聚糖:水解后能生成2~10个分子单糖的糖 统称为低聚糖,如蔗糖、麦芽糖等 3.多糖:水解后能生成很多分子单糖的糖称为多糖。 如淀粉、纤维素 s1单糖 、单糖概述 1含义多羟基醛或酮,是构成低聚糖和多糖的 基本单位
分类： 1. 单糖： 不能水解的多羟基醛（称醛糖）或多羟基酮 （ 称酮糖）。如葡萄糖 、果糖等。 2. 低聚糖：水解后能生成２～１０个分子单糖的糖 统称为低聚糖，如蔗糖、麦芽糖等 3. 多糖： 水解后能生成很多分子单糖的糖称为多糖。 如淀粉、纤维素 §1 单糖 一、单糖概述 1.含义 多羟基醛或酮，是构成低聚糖和多糖的 基本单位
2.分类 根据碳原子的数目分为:丙糖、丁糖、戊糖等 分子结构特点:含有醛基称醛糖,含有酮基称酮糖。 二者结合起来,常使用俗名。单糖中最重要,分布最广 的是己醛糖中的葡萄糖和己酮糖中的果糖。 单糖的结构 1单糖的开链结构 以葡萄糖为例讨论单糖的结构:
2. 分类 根据碳原子的数目分为：丙糖、丁糖、戊糖等。 分子结构特点：含有醛基称醛糖，含有酮基称酮糖。 二者结合起来，常使用俗名。单糖中最重要，分布最广 的是己醛糖中的葡萄糖和己酮糖中的果糖。 二、单糖的结构 1.单糖的开链结构 以葡萄糖为例讨论单糖的结构：
平面结构: CHO PHI 正己烷六个碳在一条直线上 CHOH 还原 CHOH Br2,H2六碳羧酸含醛基 CHOH 苯肼 加成含羰基 CHOH CHoH 乙阡,五乙酰葡萄糖含五个羟基 立体结构:2=16,8个D型,8个L型 葡萄糖就是这十六个异构体中的一个。碳链增长的方法 推导出来
平面结构： CHO CHOH CHOH CHOH CHOH CH2 OH P,HI 还原 正己烷 六个碳在一条直线上 Br 2 , H2 O 六碳羧酸 含醛基 苯肼 加成 含羰基 乙酐 五乙酰葡萄糖 含五个羟基 立体结构： 2 4=16 ， 8个D型, 8个L型 葡萄糖就是这十六个异构体中的一个。碳链增长的方法 推导出来
COOH CN H,O CH,Oh CHoO + hcn CHOH CN COOH HO D-(+)甘油醛 CH2OH CHOH
C CH2 OH H O + HCN D-(+)甘油醛 CN CH2 OH CN CH2 OH H2 O COOH CH2 OH H2 O COOH CH2 OH
CHO 按照此法最后可得到 成酯 8个D型的己醛糖 Na-Hg还原 CHO 20同样方法还可以由 L-(-)一甘油醛推导出己醛 CHO糖的八个L一型异构体,它们 成酯 分别与D一构型八个异构体 Na-Hg还原 是对映体 CHOH
成酯 Na-Hg还原 CHO CH2 OH 成酯 Na-Hg还原 CHO CH2 OH 按照此法最后可得到 8个D型的己醛糖。 同样方法还可以由 Ｌ－(－)－甘油醛推导出己醛 糖的八个Ｌ－型异构体，它们 分别与Ｄ－构型八个异构体 是对映体
CHO CHO CHO CHOH CHOH CH2OH D-(+)葡萄糖 D-(+)-甘露糖 D-(+)-半乳糖 CHOH C=O CHO CHO H CHOH CH,OH CHoO D-(-)-果糖 D-核糖D-2-脱氧核糖
CHO CH2 OH D-(+)-甘露糖 CHO CH2 OH D-(+)-半乳糖 CH2 OH C=O CH2 OH D-(-)-果糖 CHO CH2 OH D-核糖 CHO H CH2 OH D-2-脱氧核糖 CHO CH2 OH D-(+)-葡萄糖
2单糖的环状结构 (1)变旋现象 开链结构无法解释: ①不与亚硫酸氢钠发生加成反应; ②只与一分子醇作用即可生成稳定的缩醛型化合物。 ③有两种不同晶体的葡萄糖: 酒精中结晶:熔点为146℃,比旋光为+112° 吡啶中结晶:熔点为150℃,比旋光为+19 变旋现象:把两种不同的D一葡萄糖分别溶解于水中, 比旋光都逐渐发生变化,最终都变到+52°
2.单糖的环状结构 ⑴变旋现象 开链结构无法解释： ①不与亚硫酸氢钠发生加成反应； ②只与一分子醇作用即可生成稳定的缩醛型化合物。 ③有两种不同晶体的葡萄糖： 酒精中结晶：熔点为146℃，比旋光为+112° 吡啶中结晶：熔点为150℃，比旋光为+19° 变旋现象：把两种不同的Ｄ－葡萄糖分别溶解于水中， 比旋光都逐渐发生变化， 最终都变到+52°
(2)单糖的氧环式结构 红外光谱和核磁共振谱证明葡萄糖中不存在醛基的 特征峰,Ⅹ一射线衍射法证明结晶状态的葡萄糖是 以六元环存在的。 半缩醛羟基 HO OH半缩醛羟基 CH,Oh O-H CH,OH CHOO β-D-(+)-葡萄糖 α-D-(+)-葡萄糖 JD=+19° D-(+)-葡萄糖 aD≈+1120 平衡时:64% 极少量 36 JD=+52
⑵ 单糖的氧环式结构 红外光谱和核磁共振谱证明葡萄糖中不存在醛基的 特征峰，Ｘ－射线衍射法证明结晶状态的葡萄糖是 以六元环存在的。 C O-H CH2 OH H O D-(+)-葡萄糖 平衡时： 64% 极少量 36% [ α ] D =+52 β *C CH2 OH HO H O - D-(+)-葡萄糖 [ α ]D=+19° 半缩醛羟基 *C CH2 OH H OH O α - D-(+)-葡萄糖 [ α ]D=+112° 半缩醛羟基