基本有机化学糖类化合物.ppt

Organic Chem ?单糖的构造式、构型和环状结构； ?单糖的性质和重要反应； ?双糖的两种连接方式； ?多糖的结构及其应用。 ?单糖构型、环状结构的表示方法； ?单糖的重要反应。 碳水化合物如：糖、淀粉 、纤维素等，都是天然有机化合物，它们对维持动植物的生命起着重要的作用。 植物的骄傲—通过光合作用产生碳水化合物 人类的遗憾——自身没有合成碳水化合物的能力 ?CO2+nH2O C ?（H2O)n + ?O2 叶绿素 光 (C6H10O5 )n + nH2O nC6H10O5 酶 淀粉等 地球上每年由绿色植物经光合作用合成的碳水化合物达数千亿吨。它是构成植物的组织基础，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、木等众多的天然的有机原料。 名称来由：H ：O（原子个数比） = 2 ：1，与H2O相同 通式： Cn(H2O)m 碳水化合物不是以C和H2O的形式存在，如： 鼠李糖——C6H12O5，其结构与性质均与碳水化合物相同，但却不符合上面的通式。 HCHO = C H2O； CH3COOH = C2(H2O)2 甲醛 醋酸 “碳水化合物”已失去原来的涵义 碳水化合物组成元素——C、H、O 均不是碳水化合物 分类： 单糖 （monosacchardes ) 低聚糖（Oligosaccharides ) 水解生成2－10个单糖分子 多(聚)糖（Polysaccharides） 水解 生成物10 个单糖分子 碳水化合物： 从结构上看，碳水化合物指多羟基醛或多羟基酮以及水解后能生成多羟基醛或多羟基酮的一类化合物（称为糖）。 如： 将羟基写在上端，从靠近羰基的一端开始编号 己醛醣的立体异构体：24＝16 构造式： 己醛糖 己酮糖 己醛糖有24=16种旋光异构体，己酮糖有23=8种旋光异构体。 葡萄糖和果糖分别是其中的一个旋光异构体 * * * * * * * 因含—CHO，故属醛糖 因含C=O，故属酮糖 按分子中所含碳原子数目还可分为： 四碳糖（丁糖）；五碳糖（戊糖）；六碳糖（己糖） 最重要的是：己糖：葡萄糖；戊糖：核糖。 最简单的单糖是三碳糖 若分子种有n 个不同的手性碳原子，每个手性碳可有两种立 体构型，故有2n种立体异构体。 1、构型的表示方法 葡萄糖为例： 使用最多的式Fisher投影式 在这方面的研究，德国化学家Fischer,研究单糖的结构最为突出，为此曾获1902年Nobel化学奖。 2、相对构型： 编号最大的一个手性碳原子的构型与D－(+)甘油醛相同 ——D-构型！ 上式为Fischer投影式，另一种用Haworth式表示：六元环平面Haworth式的形成过程可表示如下： 差向异构体：只有一个手性碳原子构型相反，其他手性碳原子构型完全相同。 3、单糖的环状结构（P250） 吡喃环 ，具有六元环的糖类称为吡喃糖。具有五元环的糖类称为呋喃糖。 氧环式结构的确定，对变旋光现象就有了一个令人信服的解释： 这是因为α－异构体和β－异构体两种晶体在水溶液中可以通过开链式互变，并迅速建立平衡。 β－ α－ 平衡体系中β－异构体的含量较多？ 4. 构象式 5、果糖的结构 一、氧化反应（P242） 单糖可被多种氧化剂氧化，而表现出还原性。其氧化产物因所用氧化剂的不同而异。 呋喃 吡喃 P253 1. 溴水氧化（P243） 这一反应实际上是在醛糖的氧环式半缩醛碳（即苷原子）上进行的。 证明：在弱酸条件下（PH = 5.0），溴水可将己醛糖氧化为醛糖酸的内酯，且β-D–葡萄糖的氧化速率为α- D–葡萄糖的250倍。 2. 弱氧化剂——Fehling试剂和Tollens氧化（P242） 酮糖可以与Fehling试剂和Tollens作用？ 酮糖 醛糖 稀碱液 象这种能还原Tollens和Fehling试剂的糖,称之为还原糖 顺 – 烯醇式 反 – 烯醇式 D – (+) – 甘露糖 D – (+) – 葡萄糖 象这种能还原Tollens和Fehling试剂的糖,称之为还原糖。 酮糖的氧化较为困难，在强烈条件下，则碳链断裂氧化成较小分子的羧酸。 3、用硝酸氧化 4、用高碘酸氧化 D－葡萄糖 D－葡萄糖二酸 100℃ D-赤藓糖 反应特点：