有机化学电子教案—第十三章糖类.ppt

有机化学电子教案—第十三章 糖的生物功能 糖 类 第一节 单 糖 单糖分类 一、糖的开链结构及构型 一、糖的开链结构及构型 一、糖的开链结构及构型 二、单糖的环状结构 二、单糖的环状结构 二、单糖的环状结构（哈沃斯式） 变旋光现象 Haworth 式的书写规律 单糖的构象 单糖的构象 三、化学性质 三、化学性质 （一）成苷反应 糖苷(Glycoside) 糖苷(Glycoside) （二）氧化反应 （二）氧化反应 （二）氧化反应 （二）氧化反应 （三）还原反应（Reduction) （四）成脎反应 （四）成脎反应 （六）甲基化（ Methylation ） 完全甲基化法测定糖的结构 第二节 双糖和多糖 （一）(+)-麦芽糖 （二）纤维二糖 （二）纤维二糖 （三）乳糖 （四）蔗糖 例题与讨论 例题与讨论 二、多糖 （一）淀粉---直链淀粉 （一）淀粉---支链淀粉 （二）糖原 （三）纤维素 （四）环糊精（Cyclodextrin） 环糊精的结构特点、性能与应用 环糊精包合物在药物上的应用 环糊精包合物在药物上的应用 应用： ? 分离提纯的好方法（晶形好，易提纯）。 ? 鉴别糖的类型（有特定的熔点）。 ? 研究糖的构型（C-2差向异构体及互变异 构体形成相同的脎）。 碱存在下的副反应 五）碱性条件下的反应-差向异构化 Methylation reagent: ? (CH3)2SO2/NaOH（适用于糖苷） ? CH3I/Ag2O（使用于糖） 应用： ? 推测糖环的大小。 ? 推测双糖及多糖分子中各单糖 的连接 方式。 可测定环的大小 一、双糖 一个单糖分子中的半缩醛羟基与另一个单糖分子中的羟基失水所得的糖。 4-O-(α-D-吡喃葡萄糖基）-D-吡喃葡萄糖 4-O-(β -D-吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖 4-O-(β -D-吡喃半乳糖基）-D-吡喃葡萄糖 α-D-吡喃葡萄糖基- β –D-呋喃果糖苷 无半缩醛羟基 无变旋光现象 无还原性 一种自然界中存在的双糖C12H22O11，可还原Fehling试剂，用β-葡萄糖苷酶水解为二分子D-吡喃葡萄糖。若将此二糖用硫酸二甲酯甲基化后再水解，则得到等量的2，3，4，6-四-O-甲基-D-吡喃葡萄糖和1，2，3，4-四-O-甲基-D-吡喃葡萄糖。试写出此二糖的结构式。 分子式为C11H20O10的二糖A，不能还原Fehling试剂，但可被α-葡萄糖苷酶水解生成D-葡萄糖和D-戊糖。A与硫酸二甲酯-NaOH作用生成七-甲氧基衍生物B，此衍生物经酸水解后得2，3，4，6-四-O-甲基-D-葡萄糖和三-O-甲基戊糖C，C经溴水氧化生成2，3，4-三-O-甲基-D-核糖酸。试推测A的结构。（Haworth式表示） 多糖是由许多单糖分子以苷键相连形成的高分子化合物。 连接单糖的苷键主要有α -1，4、 β -1，4和α -1，6三种。 多糖分子中虽然有半缩醛基，但因分子量很大，因此它们没有还原性和变旋光现象。 多糖可以水解，但要经历多步过程，先生成分子量较少的多糖，然后是寡糖，最后是单糖。 淀粉水解： 淀粉→红糊精→无色糊→精麦芽→糖葡萄糖 每隔20~25个D-葡萄糖单元就有一个α -1，6苷键连接分支。 糖原遇碘呈紫红色 每隔8~10个D-葡萄糖残基就有一个α -1，6苷键连接分支。 淀粉酶可水解α -1，4苷键，不水解 β -1，4苷键 * * 生命体（特别是动物）的主要能量来源 构成植物的支撑组织 为其他有机分子的生物合成提供原料 Cn(H2O)m —— 碳水化合物（Carbohydrates） 并非所有的糖的组成都符合上述通式 但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C5H12O5（甲基糖）；脱氧核糖C5H10O4。 有些化合物的组成符合碳水化合物的比例，但不是糖。例如甲酸（CH2O）、乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。因此，最好还是叫做糖类较为合理。 Other names —— Saccharide, Sugar 糖的化学组成与定义 根据糖类化合物的水解情况，分为四类，即单糖、双糖、低聚糖和多糖。 单糖是不能再被水解成更小分子的糖。 水解后产生两分子单糖者称为双糖。 水解后产生三个到十个单糖的称为寡糖或低聚糖。 完全水解后产生十个以上单糖的称为多糖。 分类 根据单糖所含羰基分为醛糖(aldoses)和酮糖(ketose)。 根据分子中所含碳原子数目又可分为三碳(丙)、四碳(丁)、五碳(戊)和六碳(己)糖。 有些糖的羟基可被氢原子或氨基取代，它们分别被称为去氧糖和