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第十八章 碳水化合物 §17-1 碳水化合物的涵义及分类 §17-2 单 糖 §17-3 双 糖 §17-4 多 糖 §18-1 碳水化合物的涵义及分类 一、碳水化合物的涵义 称糖为碳水化合物是历史的原因：最早发现糖类化合物的组成符合：Cm(H2O)n。 从化学结构上来看，碳水化合物是多羟基醛和多羟基酮以及能水解生成多羟基醛或多羟基酮的一类化合物。 二、分类 单糖 —— 不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。 低聚糖——含2-10个单糖结构的缩合物。以二糖最为多见，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。 多糖 ——含10个以上单糖结构的缩合物。如淀粉、纤维素等。 糖类化合物广泛存在于自然界，是植物进行光合作用的产物。植物 在日光的作用下，在叶绿素催化下将空气中的二氧化碳和水转化成葡 萄糖，并放出氧气： 葡萄糖在植物体内还进一步结合生成多糖——淀粉及纤维素。地球 上每年由绿色植物经光合作用合成的糖类物质达数千亿吨。它既是构 成掌握的组织基础，又是人类和动物赖以生存的物质基础，也为工业 提供如粮、棉麻、竹、木等众多的有机原料。 我国物产丰富，许多特产均是含糖衍生物，具有特殊的药用功效， 有待我们去研究、开发。 三、存在与来源 一、单糖的结构 §18-2 单 糖 （二）、 D型和L型-相对构型 （一）、单糖的构造式的确定 其它的单糖均可由它们衍生得到，涉及到的具体过程示意如下： （三）单糖的环状结构 问题的提出：下述现象，无法用葡萄糖的链式结构来解释 ①不起醛类的某些典型反应，如与品红试剂不显色，与饱和NaHSO3不发生加成等。 ②变旋现象 ＋100 ＋50 +112°（D--+萄糖的一种形式， 常温下用水或者乙醇结晶） +19°（D—葡萄糖的一种形式， 高温下用吡啶或醋酸结晶） +52.7° （恒定值） 如果醛糖分子中确有醛基的话，理应和两分子ROH形成缩醛，但实验的结果，醛糖只能和一分子ROH形成一个稳定的化合物。 环状的大小及其表示方法 Haworth式： 二．单糖的性质 (一)醛糖和酮糖的互变异构，逆醇醛缩合反应 （二）氧化反应 （1）被Fehling试剂、Benedict和Tollen试剂氧化 Fehling试剂: CuSO4（A）+ 酒石酸钾钠、氢氧化钠（B） Benedict试剂（又名：改进了的Fehling试剂）：CuSO4+柠檬酸钠+Na2CO3(兰色溶液)。 Tollen试剂：AgNO3氨溶液 酮糖之所以被氧化，是因为在稀碱介质中，酮糖能异构化为醛糖。 还原糖：能还原Fehling（或Benedict）试剂或Tollen试剂的糖叫还原糖。 （2）被Br2/H2O氧化 (3) 被HNO3氧化（可用于推测糖的构型） （4）被HIO4氧化 （三）还原反应 葡萄糖能被H2/Ni、NaBH4等还原成正己六醇。 （四）成脎反应 （五）递升和递降方法 递升：Kiliani反应 递降： ①Ruff递降法 ②Wonl递降法 （六）成苷反应 （七）羟基的反应 a. 成醚 b. 成酯 c.和丙酮生成异丙叉衍生物