有机化学第十三章碳水化合物.pptVIP

5、碳链的增长和缩短碳链的增长（2）、碳链的减短6、差向异构化莫利施反应（α-萘酚反应）（紫色）蒽酮反应（蓝绿）谢里万诺夫反应（间苯二酚反应）（红色）区别酮糖和醛糖7、显色反应四、二糖1、蔗糖一分子蔗糖水解生成一分子D-葡萄糖和一分子D-果糖。二糖是由两个单糖单元构成的。它们可以看作是一个单糖分子的苷羟基与另一个单糖分子的某一个羟基（可以是醇羟基，也可以是苷醛基）之间脱水缩合产物，即构成二糖的两个单糖是通过苷键互相连接的。有些不符合上述通式（例如鼠李糖C6H12O5)碳水化合物又称为糖类，是一类重要的天然有机化合物，含有碳、氢、氧三种元素.从化学结构上来看，碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮，或者是通过水解能生成多羟基醛（或酮）的化合物。例如，纤维素、淀粉、葡萄糖、果糖、肝糖等等可以用通式Cx(H2O)y来表示例如:葡萄糖C6H12O6可以写成C6(H2O)6蔗糖C12H22O11可以写成C12(H2O)11一、碳水化合物的概念几种糖和甜味剂的相对甜度糖精20000—70000葡萄糖74甘草200—500麦芽糖23果糖173乳糖16蔗糖100淀粉0如：在自然界中只有右旋的葡萄糖存在,左旋的葡萄糖是没有的。碳水化合物的分类：碳水化合物根据结构和性质，可以分为单糖、低聚糖和多糖三类.自然界中存在的碳水化合物都具有旋光性，并且一对对映体中只有一个异构体天然存在。二、单糖的结构葡萄糖——存在于葡萄汁和其他果汁中，以及植物的根、茎、叶等部位。动物血液中也含有葡萄糖。天然葡萄糖为右旋糖。果糖——大量存在于水果和蜂蜜中。天然果糖是左旋糖，是常见糖中最甜的糖。核糖、2-脱氧核糖——是核酸的组成部分。醛糖1、单糖的开链结构葡萄糖是开链的五羟基己醛酮糖2、单糖的构型最简单的单糖：是2，3-二羟基丙醛俗名甘油醛（含有一个手性碳原子）.分子构型就常用D-L标记法表示凡分子中离羰基最远的手性碳原子的构型，与D-甘油醛的构型相同的碳水化合物，其构型属于D型。反之，则属于L型。单糖的投影式也常用较简单的式子表示.例如D-葡萄糖:天然存在的单糖大多数是D型的。例如自然界中的葡萄糖和果糖都是D型糖。三个到六个碳原子的所有D型醛糖的投影式和名称开链结构式虽说明了糖的许多化学性质，但有些性质与此结构不符：葡萄糖是具有旋光性的物质，但其新配制的溶液的旋光性随时间有变化。、单糖的环状结构、变旋光现象和糖苷（1）问题的提出（2）环状结构与开链结构的互变异构D-葡萄糖的环状结构是C-1醛基和C-5羟基形成半缩醛的结果。D-葡萄糖有两种：α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖于50℃以下的水溶液中结晶:α-D-葡萄糖，熔点146℃，比旋光度+112°β-D-葡萄糖，熔点150℃，比旋光度+18.7°葡萄糖的氧环式可如下表示：水溶液中α-D-葡萄糖、β-D-葡萄糖和开链结构三者是并存的。这种互变异构可表示如下：36%64%极少葡萄糖的环状结构没有游离羰基，不能发生羰基的典型反应。但当葡萄糖水溶液遇到羰基试剂时，这少量的开链式结构能与试剂发生反应，并由此破坏平衡，使氧环式不断向开链式移动，所以葡萄糖的水溶液能显示羰基的特性。例如，D-果糖在溶液中主要是以五元氧环结构存在的，并且也有α-和β-两种构型。其他单糖的氧环式结构：（3）糖苷糖的这种由半缩醛羟基转化而形成的衍生物，叫做糖苷异头碳上的羟基就叫做苷羟基。与碳水化合物形成苷的非糖物质叫做苷元;糖和苷元之间的键叫做苷键。所以葡萄糖与甲醇生成的化合物就叫做甲基葡萄糖苷醛与醇作用生成的半缩醛在酸的存在下，很容易再与一分子醇作用，生成缩醛。葡萄糖的环状半缩醛也有这种性质。糖苷的酸性水解：葡萄糖在溶液中有α-和β-两种半缩醛结构。因此与甲醇作用所生成的苷也有α-和β-两种。在糖苷分子中没有苷羟基。这种环状结构没有变旋光现象，也不具有羰基的特性。由α-D-葡萄糖苷水解得到的，不单是α-D-葡萄糖。而是α-和β-两种葡萄糖的混合物.4、吡喃糖的构象稳定，两者能量差：25kJ/mol在D-葡萄糖水溶液中，β-D-葡萄糖含量比α-D-葡萄糖多（64：36）稳定性与它们的构象有关。例如β-D-葡萄糖的两种椅型构象如下：在所有D型己醛糖中，只有葡萄糖能有五个取代基全在e键上因而很稳定的够象。α-D-葡萄糖也有两种椅型构象：三、单糖的反应官能团：羟基与羰基被硝酸氧化在硝酸的氧化下，醛糖的醛基和伯醇基都可以被氧化.例如，D-葡萄糖在稀硝酸中加热，即生成D-葡萄糖二酸。氧化反应过碘酸氧化——相邻的两个羟基所在的C之