第十九章糖类化合物.doc

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1、时间月日课第十九章  糖类化合物星期题教学目标①熟悉糖类的涵义、分类②掌握单糖的结构（葡萄糖构造式、构型式及环状结构式）和化学性质③熟悉双糖和多糖结构，了解重要双糖和多糖的结构和性质教学重点单糖的结构（葡萄糖构造式、构型式及环状结构式）和化学性质教学难点单糖的结构（葡萄糖构造式、构型式及环状结构式）和化学性质课型专业基础课教学媒体多媒体教法选择互动启发式教学法教学过程板书要点糖类又称为碳水化合物是自然界分布广泛,数量最多的有机化合物。是食品的重要组成成分之一。糖类化合物的涵义糖类化合物都是由C、H、O三种

2、元素组成，且都符合Cn(H2O)m的通式，所以称之为碳水化合物。例如：葡萄糖的分子式为C6H12O6，可表示为C6(H2O)6，蔗糖的分子式为C12H22O11，可表示为C12(H2O)11等。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。从结构特看糖：多羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或水解后能产生多羟基醛、酮的一

3、类有机化合物。糖类的分类:根据其单元结构分为：（1）单糖——不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。如葡萄糖、果糖、核糖等投影此表2学时填写一份,“教学过程”栏不足者可附页（2）低聚糖——含2~10个单糖结构的缩合物。以二糖最为多见，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。（3）多糖——含10个以上单糖结构的缩合物。如淀粉、纤维素等。第一节单糖一、单糖的构造式单糖可根据分子中所含碳原子的数目分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。自然界中存在最广泛的单糖是葡萄糖（醛糖）、果糖（酮糖）和核糖1．单糖结构式的确定（以葡萄糖为例其分子式C6H1

4、2O6）①　起银镜反应，说明有醛基。②与NH2OH缩合，说明有羰基。③和酸酐酰基化生成酯，酯水解后可得5分子乙酸，说明有5个羟基④葡萄糖还原生成已六醇再还原成正已烷。说明是直链。⑤与HCN加成后水解生成六羟基酸，再被还原后得到正庚烷，进一步说明了羰基在链端，是醛基。⑥用⑤的方法处理果糖，其最后的产物是2-甲基已酸。因此说明果糖的羰基在第二个碳上。二、单糖的立体构型葡萄糖有四个手性碳原子，因此，它有24=16个对映异构体。所以，只测定糖的构造式是不够的，还必须确定它的构型。糖的相对构型(D系列和L系列)是以

5、D-(+)甘油醛和L-(-)甘油醛作为标准，将其进行与糖类化合物有关联的一系列反应联系，得到相应的糖类。这样糖类的相对构型也就可以确定了。例如，己醛糖的D型异构体与D-(+)甘油醛的关联D/L标记D型为编号最大的手性碳原子上OH在右边的，OH在左边的为L型。八个D型的己醛糖的名称及构型如下：另有八个L型异构体。碳水化合物中仍用D/L构型标记,例D-葡萄糖构型用费歇尔投影式三、单糖的环状结构(1)环状结构葡萄糖还有一些性质和现象也无法用开链结构解释：（a）不与NaHSO3加成，不使品红醛变色，只与一分子甲醇

6、作用生成半缩醛。（b）生成缩醛：如是醛基应和两分子醇形成缩醛。但实验结果，醛糖只能和一分子醇形成一个稳定的化合物（配糖物）。由于醛糖中的醛基可与分子内羟基生成一个半缩醛，所以半缩醛只能和一分子醇形成一个稳定的化合物缩醛。（c）变旋光现象D-(+)—葡萄糖以不同方法结晶时，可得到两种葡萄糖晶体其一从乙醇析出[α]=+112°→+52°m.p146℃另一从吡啶析出[α]=+19°→+52°m.p150℃两种晶体的水溶液经放置后，其比旋光度不断改变，最后都达到一个恒定值的现象称为变旋光现象。        后经

7、X射线等现代物理方法证明D-(+)—葡萄糖分子主要以环状半缩醛形式存在，一般是C5上的羟基与醛基相互作用生成半缩醛。加成后C1变成了手性碳原子，半缩醛羟基和决定构型的羟基在碳链的同侧称为α异构体，反之，则为β异构体。它们不对体，而被称为“异头物”。（2）哈沃斯（Haworth）式—将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下：①    将碳链向右放成水平，使原基团处于左上右下的位置。②    将碳链水平位置弯成六边形状。哈沃斯式中半缩醛羟基与编号最大的手性碳C5上的羧甲基处在同侧为α-型、异侧为β-型③以C4-C5

8、为轴旋转120°使C5上的羟基与醛基接近，然后成环（因羟基在环平面的下面，它必须旋转到环平面上才易与C1成环。果糖的环状结构果糖在形成环状结构时，可由C5上的羟基与羰基形成呋喃式环，也可由C6上的羟基与羰基形成吡喃式环。两种氧环式都有α型和β型两种构型，因此，果糖可能有五种构型。（3）单糖的构象四、单糖的化学性质1、碱性异构化作用——醛糖和酮糖在稀碱溶液中可发生酮式-烯醇式互变，酮基不断地变成醛基，相反醛基又可互变为酮基其反应