[理学]14碳水化合物chy.ppt

第十四章 碳水化合物 鉴别糖的重要反应。 成糖脎的时间不一样，糖脎不溶于水，有特定的熔点和晶形。 单糖均为还原性糖 碱催化的异构化 酮糖不能被溴水氧化，可用溴水来区别醛糖和酮糖。 例：葡萄糖和果糖 Br2 -H2O氧化 HIO4 氧化 断几键就需要几摩尔HIO4 测定结构 4.2 还原反应 测结构 4.3 成脎反应 糖脎 很好的结晶，不同 的糖有不同的晶型 （3）成脎反应 D-(＋)-葡萄糖 D-(＋)-葡萄糖苯腙 D-(＋)-葡萄糖脎 注意：分子中除C1, C2外都相同时，生成相同的脎 * 基本概念 单糖 糖苷 双糖 多糖 特点： 分布最广 生物体内含量最高 文明的基础 人类三大营养之一 化工原料 1 概述 糖类 葡萄糖 C6H12O6 ? C6(H2O)6 果糖 C6H12O6 ? C6(H2O)6 蔗糖 C12H22O6 ? C12(H2O)11 碳水化合物的名称 来源（不科学） 鼠李糖 C6H11O5 ? 结构上是糖，但不符合元素比例 结构： 多羟基的醛酮，或能够水解为多羟 基的化合物 ? 碳水化合物 碳水化合物 糖是一切生物能量的主要来源。动物和植物通过如下的循环维持了二氧化碳与氧的平衡 植物光合作用 动物呼吸作用 来源： 多 糖 ---《重点讨论单糖》--- 分类: 低聚糖 ? 不能水解为更简单的多羟基醛酮的化合物 ?一个分子水解后能生成 2-10 个单糖分子的 化合物, 如：蔗糖为二聚糖，结晶物质 ?一个分子水解后能生成10个以上单糖分子的 化合物 , 天然多糖一般由100-300个单糖组成 , 如：淀粉、纤维素 ? 无定型结晶，无甜味 单 糖 一、单糖 丁醛糖 丁酮糖 戊醛糖 戊酮糖 已醛糖 已酮糖 相应的醛糖和酮糖是同分异构体 分为醛糖和酮糖，自然界中五、六碳糖最普遍 2 构型 葡萄糖 2.1单糖的构造构型 肟 or 腈醇，说明有 葡萄糖酸，说明有 —CHO 而不是 五乙酰基产物， 说明有五个羟基（—OH） 只能氧化醛基 [H] 正己烷， 说明为直链化合物，6个碳 同一个碳上不可能连有两个羟基 经验 五羟基己醛糖 葡萄糖 立体异构 同理，果糖结构为： 五羟基己酮糖 2.2 单糖的 D、L 构型 2.2.1 D、L标记 D-(+)-甘油醛 在右 在左 L-(-)-甘油醛 （2R,3S,4R,5R）-五羟基己醛糖 ; 注意: R,S 与 D,L无必然内在联系，一个是基团之间相比； 另一个是甘油醛左右的排列 在右叫D构型 编号最大的C* D-己醛糖 L-己醛糖 在左 D、L表示构型，只考虑与羰基最远的手性碳原子 2.2.2 构型的表示法 碳链的增长 醛糖的D型异构体 酮糖的D型异构体 对映异构体和非对映异构体： 3 单糖的环状结构、变旋现象和糖苷 3.1 变旋现象 3.1.1 一个实验 葡萄糖 (CH3)2SO4 五甲氧基 葡萄糖 H3+O 说明这个羰基有特殊性 四甲氧基葡萄糖（有醛的性质） 应具有醛的性质（链状） 但与羰基试剂不反应， 没有醛的性质 3.1.2 变旋现象 [?]发生变化的现象叫-----变旋现象 3.2 葡萄糖的氧环式结构 开链式 ?-D-(+)-葡萄糖 ?-D-(+)-葡萄糖 D-(+)-葡萄糖 非对映体---差向异构 结晶状态的单糖以环形半缩醛(或半缩酮)的形式存在 异头物 anomer 环的生成，使羰基碳原子成为手性碳原子，因此，同一单糖有两种环状的非对映体，他们的差别在于链端一个手性碳原子的构型不同，这两种非对映异构体互称为正位异（anomers），也叫差向异构，分别用?和?表示。 α型：苷羟基与C5 (决定构型的C)的羟基同侧 β型：苷羟基与C5 的羟基异侧 D-(+)-葡萄糖概括： ?-D-(+)-葡萄糖 ?-D-(+)-葡萄糖 氧环式结构引起 非对映体 差向异构体 or 正位异构体 ?-D-果糖 ?- D-果糖 3.3 葡萄糖的 Haworth（哈武斯）结构 —— 单糖平面六边形表示 ?-D-葡萄糖 ?-D-葡萄糖 全称：?-D-吡喃葡萄糖 ?-D-吡喃葡萄糖 ?-D-葡萄糖 ?-D-葡萄糖 全称：?-D-吡喃葡萄糖 ?-D-吡喃葡萄糖 3.4 葡萄糖的构象 较稳定 ?-D-(+)-吡喃葡萄糖 ?-D-(+)-吡喃葡萄糖 自然界含量较高的原因 16个异构体中能量最低 3.5 糖苷的形式 糖苷 苷元----形成糖苷的非糖体