第十九章 碳水化合物.pptVIP

* 第十九章 碳水化合物 19.1 碳水化合物的分类 19.2 单糖 19.2.1 单糖的构型和标记法 19.2.2 单糖的氧环式结构 19.2.3 单糖的构象 19.2.4 单糖的化学性质 氧化 (2) 还原 (3) 脎的生成 (4) 苷的生成 19.3 二糖 19.3.1 蔗糖 19.3.2 麦芽糖 19.3.3 纤维二糖 19.4 多糖 碳水化合物 (carbohydrates)： 糖 (sugars 或 saccharides)： 由C、O、H 元素组成。 多羟基醛或多羟基酮 通式：Cm(H2O)n 葡萄糖: (glucose) C6H12O6 C6(H2O)6 水解 图 19.1 葡萄糖的分子模型 单糖(monosaccharides, simple sugars) 不能再水解成小分子。如： 葡萄糖、 果糖 (b) 低聚糖(oligosaccharides) 单糖 蔗糖 麦芽糖 二糖 (c) 多糖(polysaccharides) 淀粉 纤维素 19.1 碳水化合物的分类 碳水化合物 单糖 低聚糖(寡糖) 多糖 19.2 单糖 按C原子个数分类: 丙糖、丁糖、戊糖、己糖 按羰基的性质分类： 醛糖(aldoses)、酮糖(ketoses) 丙醛糖 丙酮糖 * D–(+)–甘油醛 D-(+)-glyceraldehyde L–(–)–甘油醛 相同C数的醛糖和酮糖互为同分异构体 手性中心 立体异构体 己酮糖 果糖 (fructose) * * * 己醛糖 葡萄糖 (glucose) * * * * D–(+)–甘油醛 19.2.1单糖的构型和标记法 * * L–(–)–甘油醛 距羰基最远的 手性C原子的构型 由D–(+)–甘油醛 衍生出的糖 D–(+)–甘油醛 L–(–)–甘油醛 图19.2 甘油醛分子球棍模型 D–核糖 D–葡萄糖 D–果糖 D–葡萄糖 L–葡萄糖 D–果糖 L–果糖 在Fischer 投影式中, 最低的手性中心上―OH 在右侧时为D型；在左侧时为 L型。 19.2.2 单糖的氧环式结构 变旋光现象 mp/℃ 146 150 D–(+)–葡萄糖： D–(+)–葡萄糖水溶液： [α]D –52.5° 在水中的溶解度 (g/100mL) [α]D +112.2° +19° 物理性质 晶体1 晶体2 82(25℃) 154(15 ℃) H2O: [α]D +19° 醛基与C5上 的羟基形成 环状半缩醛 Fischer投影式 Haworth式 δ–环氧式： α–D–(+)–葡萄糖 mp 146℃ [α]D = +112° β–D–(+)–葡萄糖 mp 150℃ [α]D= +19° 糖的Haworth透视式: 1 2 3 4 5 α–D–(+)– 吡喃葡萄糖 异侧 同侧 β–D–(+)– 吡喃葡萄糖 苷原子 差向异构体 异头体(anomers) 五元环、六元环 5个C与1个氧 六元环 吡喃糖 4个C与1个氧 五元环 呋喃糖 β–D–(–)–呋喃果糖 19.2.3 单糖的构象 α–D–(+)–葡萄糖 [α]D＝ +112° β–D–(+)–葡萄糖 [α]D＝ +19° 平衡混合物 [α]D＝ +52.5° 36 : 64 异侧 同侧 α–D–(+)–葡萄糖 β–D–(+)–葡萄糖 图19.3 吡喃葡萄糖的分子模型 19.2.4 单糖的化学性质 (1) 氧化 Tollens 试剂、Fehling 试剂或Benedict 试剂 Benedict 试剂： CuSO4、Na2CO3、柠檬酸钠 蓝色溶液 Ag Cu2O (砖红色) 还原糖 非还原糖 (2) 还原 NaBH4, 催化加氢 D–葡萄糖 山梨糖醇 (3) 脎的生成 醛糖、酮糖与苯肼作用 苯腙 α–羟基苯腙 黄色结晶 脎 D–葡萄糖脎 D–葡萄糖苯腙 *