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有机化学. 第十九章 糖类化合物. 一、糖的定义和分类 二、单糖 三、二糖 四、多糖. 一、糖的定义和分类. 定义: 糖类是一类多羟基醛(或酮),或通过水解能产生这些醛酮的物质。 也称碳水化合物( Carbohydrates )。. 通式: C n (H 2 O) m. 单糖是构成碳水化合物的基本结构单元,研究单糖的结构是研究碳水化合物的基础. 二、单糖. 1 、开链结构及构型. D 型:结构式中,位号最大的手性碳原子的结构与 D- ( + ) - 甘油醛中的 C2 结构一致。
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有机化学 第十九章 糖类化合物 一、糖的定义和分类 二、单糖 三、二糖 四、多糖
一、糖的定义和分类 定义: 糖类是一类多羟基醛(或酮),或通过水解能产生这些醛酮的物质。 也称碳水化合物(Carbohydrates)。 通式:Cn(H2O)m 单糖是构成碳水化合物的基本结构单元,研究单糖的结构是研究碳水化合物的基础
二、单糖 1、开链结构及构型 D型:结构式中,位号最大的手性碳原子的结构与D-(+)-甘油醛中的C2结构一致。 L型:结构式中,位号最大的手性碳原子的结构与L-(+)-甘油醛中的C2结构一致。
2、Ficher投影式表示单糖结构 竖线表示碳键,羰基具有最小编号,并些在投影式上端;一短横线代 表手性碳上的羟基 D-甘露糖 D-葡萄糖 D-半乳糖 差向异构体:含有多个手性碳原子的对映异构体相应的手性碳中只有 一个手性碳原子的构性不同,其余的手性碳原子的构型都相同的两个异 构体称为差向异构体。
3、糖的环状结构及哈武斯(Haworth)式 书写方法: 注意:通常吡喃环中的氧原子写在环的右上角
如何由Haworth式判断糖的构型? D-型:CH2OH在环上方;L型: CH2OH在环上方。 D型糖中:α-异构体:半缩醛羟基在环的下方; β-异构体:半缩醛羟基在环的上方。 L型糖中:情况恰好相反。 无-CH2OH存在时,则以决定构性D或L的羟基作为参考。半缩醛羟基 与之在同侧为,异侧为。 判断下列糖的构性。 β-D-吡喃葡萄糖 β-L-吡喃葡萄糖 α-D-吡喃核糖
α-D-吡喃葡萄糖 37% β-D-吡喃葡萄糖 63% 4、糖的构象
5、单糖的化学性质 (1)成苷反应 糖以环状半缩醛形式存在,可以在干HCl催化下与醇作用形成缩醛、酮。 这种产物称为糖苷。 (2)成醚和成酯
弱碱 弱碱 烯二醇 D-葡萄糖 D-甘露糖 D-果糖 (3)差向异构化
(4)成脎反应 (5) 氧化 (i)用斐林试剂、土伦试剂、本尼迪特试剂氧化(碱性条件下的氧化) 可以被吐伦试剂和菲林试剂氧化的糖称为还原性糖
(ii)溴水 (iii) 硝酸 (iv)HIO4(高碘酸)
H2,Pd or NaBH4 (v) 还原 (vi) 碳链的增长与缩短 吉连尼(Kiliani)-费歇尔(Ficher)糖合成
鲁夫(Ruff)降解 沃尔(Wohl)降解
三、二糖 麦芽糖 纤维二糖
乳糖 蔗糖
四、多糖 纤维素是自然界分布最广、存在最多的有机物。它是D-葡萄糖以β -1,4苷键相连的聚合物。 淀粉是人类获取糖类的主要来源。可分为直链淀粉和支链淀粉两类。淀粉溶液与碘可产生紫蓝色,使直链淀粉的定性鉴定反应。 糖原是人和动物体内,经一系列酶催化反应,将多个葡萄糖组合而成的分支多糖。 环糊精是经浸解杆菌淀粉酶作用于淀粉后产生的环状低聚糖的总称。具有一定水溶性,同时,许多非极性有机分子或有机分子的非极性一端又可进入其内腔形成包结物。被广泛应用于食品、医药、农药等方面。