[理学]第13章天然有机化合物.ppt

第十三章　天然有机化合物 二、单糖的构型 三、单糖的环状结构 四、化学性质 Family of D-Aldoses 第二节 双糖 (disaccharides) 第三节 多糖 (polysaccharides) 一是两个单糖均通过半缩醛羟基缩合 二是一个糖的半缩醛羟基与另一个糖的其它羟基缩合 双糖是单糖分子中的半缩醛羟基与另一单糖分子的羟基脱水而形成的糖苷 形成糖苷有两种方式 1. 蔗糖(Sucrose) 几种重要的双糖 蔗糖水解后生成等量的α-D-(+)吡喃型葡萄糖和β-D-(-)呋喃型果糖 蔗糖是右旋的，水解后旋光方向发生转变，变成左旋糖，水解生成的混合糖称为转化糖 两个糖都没有半缩醛羟基，不能发生环式与链式的互变 分子中无醛基，不能成脎 没有变旋现象 没有还原性，是非还原性糖 * * 糖类化合物 (Saccharides) 核酸 (Nucleic Acids) 蛋白质 (Protein) 第一节 糖类化合物 单糖：不能水解成更简单的糖分子的糖类。如葡萄糖、 果糖、阿拉伯糖等 双糖：水解时能生成2分子单糖。如麦芽糖水解得2分子 葡萄糖，蔗糖水解得1 分子葡萄糖和1分子果糖 多糖：水解时生成多个单糖分子。如淀粉水解成葡萄糖 通式: Cm(H2O)n 又称碳水化合物(Carbohydrate) 定义: 多羟基的醛或酮及其缩聚物与衍生物 低聚糖 一、单糖(monosaccharides) 甘油醛 甘油酮 最简单的醛糖和酮糖 １、命名：碳原子的数目及含有醛基或酮基 戊醛糖 己酮糖 己醛糖 Fischer等对葡萄糖的结构进行了深入研究，发现一下事实： 元素分析及分子量测定得分子式为C6H12O6 葡萄糖起银镜反应，与HCN反应（加成），与NH2OH缩合成肟 　 　　　 ２、葡萄糖的结构 含有醛基 Fischer等对葡萄糖的结构进行了深入研究，发现一下事实： 元素分析及分子量测定得分子式为C6H12O6 含有醛基 葡萄糖用溴水氧化，得到一个羧酸 ２、葡萄糖的结构 含有醛基 Fischer等对葡萄糖的结构进行了深入研究，发现一下事实： 元素分析及分子量测定得分子式为C6H12O6 含有醛基 或者用硝酸氧化生成四羟基己二酸（葡萄糖二酸） ２、葡萄糖的结构 含有醛基，是醛糖 Fischer等对葡萄糖的结构进行了深入研究，发现一下事实： 元素分析及分子量测定得分子式为C6H12O6 含有醛基 能酰化成酯，一个葡萄糖分子可与5个乙酸成酯 ２、葡萄糖的结构 分子中有5个羟基 Fischer等对葡萄糖的结构进行了深入研究，发现一下事实： 元素分析及分子量测定得分子式为C6H12O6 含有醛基 含有5个羟基 还原得己六醇（如用钠汞齐还原，镍催化下的氢化等），己六醇用HI 彻底还原得正己烷 ２、葡萄糖的结构 直链化合物 此构造式中含有四个手性碳原子，应有十六个旋光异构体，葡萄糖只是其中的一种异构体。 葡萄糖的结构 ３、葡萄糖的结构 相对构型：以甘油醛为标准，规定右旋为Ｄ型，左旋为Ｌ型 其它的糖可由甘油醛递增而得到： D-苏阿糖 D-赤藓糖 葡萄糖是一种Ｄ－型糖，可表示为：D-葡萄糖 相对构型的确定： 葡萄糖的链状结构不能说明一些现象： 1. 不起一些醛类的典型反应 遇品红试剂不变色，与亚硫酸氢钠不发生加成等。 2. 变旋现象。葡萄糖有两种晶型，它们的比旋光度不同，但它们的溶液放置过程中，都转变成相同的比旋光度。 3. 生成糖苷。醛在HCl作用下能与两分子醇形成缩醛而葡萄糖只能与一分子醇作用 说明糖的醛基与分子内的一个羟基已经形成环状半缩醛结构 环状结构表示法：哈沃斯(Haworth)式 α-D-吡喃型葡萄糖 β-D-吡喃型葡萄糖 果糖可以分别形成五元环或六元环： １．氧化反应——糖类可以被弱氧化剂氧化。 托伦(Tollen)试剂(硝酸银的氨溶液)作用产生银镜 费林(Fehling)试剂(由硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠组成) 作用产生砖红色沉淀 本尼迪(Benedict)试剂(由硫酸铜、柠檬酸、碳酸钠组成)产生砖红色沉淀等 能被Tollens试剂等弱氧化剂氧化的糖称为还原糖，否则称为 非还原糖。 果糖是酮糖，但也是还原糖，因为果糖在碱性氧化剂溶液中发生差向异构化。 由于糖分子中羰基旁边的?碳原子上的氢 很活泼，碱性条件下容易发生差向异构化， 它是经过烯二醇中间体进行的，如D-果糖 发生差向异构化后，可以转变为D-葡萄糖和D-甘露糖。