糖类化合物课稿.ppt

19.1 单糖 结构和表示方法： 单糖依据他所含的羰基可分为醛糖和酮糖二类。天然的单糖以含四、五及六个碳原子的糖最为普遍。 2. 葡萄糖 3. 核糖 D-核糖 b-D-核糖 a-D-核糖 D-2-脱氧核糖 b-D-2-脱氧核糖 a-D-2-脱氧核糖 4. 糖苷: 在自然界中, 糖很少以游离态的形式存在，而多以苷的形式存在。 半缩醛在无水HCl催化下，可以与醇生成缩醛： 半缩醛的糖与其它羟基化合物如醇、酚等形式的缩醛被称为糖苷(或糖甙), 也叫做配糖物。如 a-D-(+)-葡萄糖 a-D-(+)-甲基葡萄糖苷 同样, b-D-葡萄糖也可以生成b-D-葡萄糖苷。缩醛是很稳定的, 糖苷也如此。 在水溶液中不在会转化为链式，故无变旋现象、无还原性，也不与苯肼成脎。 对碱稳定，但在酸性或酶催化下，可以水解为糖和其它非糖羟基化合物。 糖苷广泛存在于自然界，尤其以植物中居多。如松针内的水杨苷是b-D-葡萄糖与水杨醇形成的苷。 水杨苷 熊果苷 存在于蔓越桔或梨树叶中 14.4 低聚糖(双糖) 糖苷是单糖与醇、酚等含羟基的化合物形成的缩醛。 如果含羟基的化合物是另一分子的单糖，这样形成的分子就是双糖。即双糖可以被看作是由两分子单糖失水形成的化合物，可以水解为两分子的单糖。 双糖是低聚糖中最重要的一类，其物理性质与单糖相似。即能结晶、易溶于水，并有甜味。 天然双糖可分为还原性和非还原性双糖二类。 1。 还原性双糖 还原性双糖是由一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟基失水而成的。如麦芽糖、纤维二糖等。 1）麦芽糖 成苷部分 未成苷部分 b-麦芽糖 2）纤维二糖 * 第十九章 糖(Carbohydrates ) 糖又称碳水化合物，是自然界存在最多的一类有机化合物。如葡萄糖、蔗糖及淀粉等均属于此类化合物. 名称: 从结构上来说，糖是多羟基醛、酮或其缩合物。因最初发现的这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，且都可以用Cn(H2O)m 的通式表示, 故由此得名。 作用：糖是自然界一切生物体维持生命活动所需能量的重要来源。 糖还有许多其它生理作用, 如构成植物的支撑组织、作为肌体中其它有机物的合成原料等。 单糖： 不能水解的多羟基醛、酮，如葡萄糖、果糖等； 2) 低聚糖： 一分子的低聚糖可以水解为几分子的单糖(2~10)，故低聚糖是由几个单糖缩合成的物质，如蔗糖、麦芽糖等； 3) 多糖： 一分子多糖可以水解为数千个单糖，是由许多单糖形成的聚合物(10个以上的单糖), 如淀粉、纤维素等。 (3) 分类： 可根据糖能否水解和水解后生成的物质而将其分 三类。 1. 单糖的结构、构型和构象 结构 (1) 写法: 写单糖结构时, 一般将羰基写在上端, 碳链的编号从醛基或靠近酮基的一端开始。 己醛糖 己酮糖 (2) 结构的确定: 以葡萄糖为例. 元素分析实验式为CH2O, 分子量测定后得知分子式为C6H12O6; 葡萄糖能起银镜反应、与HCN加成、与H2NOH成肟，表明C=O基的存在； 酰化成酯后再水解，测得乙酸的含量。得知酰化一分子葡萄糖需要5分子乙酸，表明有5个羟基。 D. 用Na(Hg)还原得己六醇, 用HI彻底还原得正己烷, 说明葡 萄糖为直链分子, 又因一个碳上不能有两个羟基。故 E. 要确定羰基的位置可通过氧化反应，醛得羧酸且碳链不变;而酮则分子断裂. 2) 构型 相对构型(D、L系列) 由单糖的构造式可知, 分子中有手性碳原子，故有旋光异构体。最初人们是通过甘油醛的构型来确定其相对构型的. D-(+)-甘油醛 L-(-)-甘油醛 通过D-(+)-甘油醛HCN等一系列反应，可以导出一个系列的其它单糖。称为D-系列。 D-(-)-赤藓糖 D-(-)-苏阿糖 核糖 树胶糖 木糖 异木糖 同样，由L-(-)-甘油醛可以导出另一系列的单糖，称为L-系列. 单糖中, 以D-(+)-葡萄糖和D-(-)-果糖最为重要。 D-(+)-葡萄糖 L-(-)-葡萄糖 D-(-)-果糖 以上构型1951年后被X-衍射实验结果所证实, 成为绝对构型。 (2) 构型的表示方法 3) 单糖的环状结构 虽然通过许多化学反应证明单糖为多羟基醛酮，但是用IR, NMR测定谱上却找不到羰基的吸收峰. 经过科学家的努力，证明结晶态的单糖不是链式结构，而是以环状结构存在的。 环状结构式的写法： 4) 单糖的构象： a-D-(+)-葡萄糖 b-D-(+)-葡萄糖 D-果糖 D-半乳糖 乳糖 双糖 2. 物理性质 天然存在的单糖具有旋光性，纯单糖都是结晶，且极易溶于水（能形成过饱和液