第二章糖化学ppt.ppt

推荐课外书目 糖类是地球上数量最多的化合物 目 录 第一节 概述 第二节 单糖的化学结构 第三节 单糖的性质 第四节 寡糖 第五节 多糖 第一节 概 述 你的益达 甜味剂 改善肝功能 防龋齿功能 减肥功能 稳定胰岛素 第二节 单糖的化学结构 一 单糖概述 单糖：具有一个自由醛基或酮基，以及有两个以上羟基的糖类物质称为单糖，其中含有醛基的称为醛糖，含有酮基的称为酮糖。 根据所含碳原子的多少，单糖可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖、辛糖。 二 单糖的旋光性与开链结构 旋光性：使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质。 旋光物质：具有旋光性的物质。 手性碳原子：四个价键与四个不同的原子或原子团相连接的碳原子。 手性 糖的构型 人为规定甘油醛的构型：羟基在右为D，在左为L 投影式：横前竖后 透视式：实前虚后 旋光异构：由于手性分子中的原子或原子团的空间排布不同，引起的旋光性不同而引起的异构现象，称为旋光异构。这两种异构体称为旋光异构体。这中异构体在空间结构上不是同一物质，而成镜面影像关系，对映而不重合，所以又称对映异构体。 旋光性的计量方法-----旋光度 旋光度：旋光物质在一定条件下使偏振光旋转的角度。 比旋光度（旋光率） ：对光程、浓度等外在条件归一处理后的旋光度。 注意：在一定条件下比旋光度如熔点、密度一样是一个常数。 3个碳原子以上的糖D、L-构型的判断 主链碳直立，编号较小位于上方； 以甘油醛为基准：以距离醛基或者羰基最远的手性碳原子与之比较，羟基在右为D型 对映异构体的数量：2n 几种重要的单糖 D-葡萄糖，D-半乳糖，D-甘露糖，D-果糖，D-核糖 自然界中的糖均为D型 差向异构体(epimer)：又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的基团排列方式不同的非对映异构体，如D-葡萄糖与D-半乳糖。 三 单糖的环状结构 变旋性；糖旋光度自行改变的性质。 原因：糖并不是完全呈开链直线式，而是呈环状。 半缩醛和缩醛反应 半缩醛反应：羟基与醛基通过氧桥形成一个环 糖分子环状结构的提出，产生了两个新的分子结构问题 1、醛基和哪一个碳原子反应？ 实验证明，一种是C1和C5反应，环上含有5个碳原子，称为吡喃糖；一种是C1和C4反应，环上有4个碳原子，称为呋喃糖。天然中，糖多以吡喃糖存在，呋喃型糖不稳定。 2、C1新出现的羟基的异构体问题 C1产生一个新的手性中心 根据C1新形成的羟基位置不同，把糖的环状结构分为α型和β型：凡是半缩醛或半缩酮碳上的羟基与决定直链结构构型（D或L）的碳上的羟基处于碳链同一边的为α型，反之在不同边的为β型。 糖Fischer投影式中氧桥过长，不符合实际情况，故多采用另外一中书写法，哈渥斯（Haworth）氏透视式结构： 1、Fischer式中右边的羟基写在Haworth环的下面，左边的羟基写在环的上面。 2、糖形成环形后还有多余的未成环碳原子时，如果氧桥在右，则未成环碳原子在Haworth环之上，反之在下。 3、羟基可以用竖线表示，氢原子可以省略 从而变旋光现象得以解释。 单糖的构象 构象：分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。指一组结构而不是指单个可分离的立体化学形式。构象的改变不涉及共价键的断裂和重新组成，也无光学活性的变化。 葡萄糖的构象主要有两种：船式和椅式。椅式比船式稳定。 第三节 单糖的性质 旋光性和变旋性 糖具有使偏振光的偏振面旋转的能力，即具有旋光性。 糖溶液的旋光度可发生变化，最后达到一恒定值保持不变，这种现象称为变旋性。 单糖的反应 氧化还原反应：检测还原糖依据，Fehling and Tollen反应 酯化反应：羟基的性质 甲基化与乙酰化反应：所有的羟基都能被甲基化和乙酰化反应。 过碘酸反应：断2，3位，使羟基变成醛基 单糖衍生物 脱氧糖，氨基糖，糖酸和糖醇，糖苷 环状单糖的半缩醛羟基与另一含羟基的化合物缩合生成缩醛，称为糖苷。连接半缩醛羟基上新生成的化学键叫做糖苷键。 第四节 寡 糖 寡糖的命名 1、单糖种类。即由哪一种或几种单糖构成的。 2、连接方式。指出糖苷键连接在糖的哪个位置上。 3、糖苷键类型。即糖苷键是α型或β型。 单糖常用其英文字母前三个作为符号： 果糖，Fru；甘露糖，Man；半乳糖，Gal；鼠李糖，Rha 葡萄糖，Glc； 例如：麦芽糖 α-葡萄糖（1 4）葡萄糖 α-Glc（1 4）-Glc