2第二章+糖类化学2.ppt

第二章 糖类的结构与功能 在学完本章以后，应该能够回答以下问题： 1．什么是糖类化合物，它是怎样分类的？ 2．糖的Haworth式如何书写？糖产生变旋光现象的原因？ 3．能否写出一些常见单糖的开链结构和Haworth式？ 4．单糖具有哪些化学性质？什么是还原糖和非还原糖？ 5．糖苷是怎样形成的？它具有怎样的性质？其中的苷键分 几种类型？ 6．双糖是怎样形成的？可分为几类？ 第二章 糖类的结构与功能 糖的定义、分类、功能 单糖结构与功能 寡糖结构与功能 多糖结构与功能 糖缀合物 第一节 糖的定义、分类与功能 1.1 定义 俗称 碳水化合物:Cn(H2O)m（不够全面） 如：乙酸C2(H2O)2，鼠李糖C6H12O5，岩藻糖C6H12O5 化学定义 多羟基醛或酮及其缩聚物和衍生物的总称。 1.2 分类 单糖(Monosaccharides)：不能水解为更小分子的糖； 寡糖或低聚糖(Oligosaccharides) ：水解为2-10个单糖分子的糖； 多糖(Polysaccharides) ：由多个单糖分子及其衍生物组成，同聚多糖(Homopolysaccharides)，杂多糖(Hereopolysaccharides) ； 糖缀合物：由糖和其它物质组成。 能源物质、结构物质 第二节 单糖结构与功能 2.1 结构与分子构型：直链结构 结构通式 醛糖 酮糖 与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。 用钠、汞剂作用，生成山梨醇。 链状结构用Fisher投影式表示：碳骨架竖直写；氧化程度最高的碳原子在上方。 指静态有机物分子中基团或原子在空间中的取向，或者是指有机物分子的不对称碳原子周围的取代基在空间中的排列。邻近末端一级醇的羟基是决定构型的羟基。构型的改变涉及共价键的破坏和重新形成，与氢键无关。 左旋异构体(levorotary，L)或L型异构体。右旋型异构体(dextrorotary)，或D型异构体。 单糖的D-型和L-型是一对对映体。 不对称碳原子：手性碳原子，连接四个不同原子和基团的碳原子。 己醛糖含有 4个不对称碳原子，能形成8对（即16个）异构体。直链结构为2n个(n为不对称碳原子数目)。 旋光性： 使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质。 醛糖的判断依据是D型、L型甘油醛 L-甘油醛 D-甘油醛 以分子中倒数第二个碳原子上羟基在空间的左右来判别构型。 L- D- 葡萄糖 葡萄糖 不存在自然界 存在自然界 人体不能利用 人体能利用 L- D- 甘油醛 甘油醛 旋光异构体？ P24 对映异构体？ P24 差向异构体 (epimer) P26：又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的基因排列方式不同的非对映异构体，如D-葡萄糖与D-半乳糖。 举 例 2.2 戊糖、己糖的环状结构与构象 自然界中糖以戊糖、己糖数量最大，结构分多羟基醛、酮的开链、半缩醛环状两种形式，天然情况以环状占绝大多数。以葡萄糖为例 环状结构的提出 直链结构不能解释单糖的某些性质，如单糖的醛基没有一般醛类那样活泼，不能解释变旋现象。 理论上讲：1位醛基可以与多个羟基发生半缩醛反应。 研究结果表明： 1.醛基与5位碳羟基反应生成六元环--吡喃环（环中有5个碳原子） 2.醛基与4位碳羟基反应生成五元环---呋喃环（环中4个碳原子） 天然葡萄糖以吡喃型为主。 成环后，醛基碳成为手性碳原子，羟基为半缩醛羟基。该手性碳原子半缩醛羟基空间位置不同导致差向异构化，产生两个非对映异构体，称异头物。 但是，Fisher式过长的氧桥不符合实际情况，因碳原子键角不是180。现在都书写成Haworth 透视式。以