《有机化学糖类》PPT课件

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1、第十四章糖类武汉大学化学与分子科学学院武汉大学医学有机化学201214.糖类碳水化合物的涵义糖——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、酮的一类有机化合物。因这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，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（CH2O2）、乙酸

2、（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。因此，最好还是叫做糖类较为合理。武汉大学医学有机化学2012糖类：碳水化合物碳水化合物：包括糖、淀粉和纤维素——自然界分布最广的有机物通式：Cm（H2O）nC6H12O5鼠李糖－甲基戊糖不是Cm（H2O）n本质结构：多羟基醛、酮如：己醛糖己酮糖甘油醛（丙醛糖）丙酮糖武汉大学医学有机化学2012糖类的分类分类：单糖（monosacchardes)低聚糖（Oligosaccharides)水解为2－10个单糖多聚糖（Polysaccharides）水解>10个单糖单糖：根据分子中碳原子数目：戊糖己糖根据羰基上连接基团的不同：

3、醛糖酮糖武汉大学医学有机化学2012如：将羟基写在上端，从靠近羰基的一端开始编号武汉大学医学有机化学201214.1单糖14.1.1单糖的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。1．相对构型的确定糖的相对构型(D系列和L系列)是以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19世纪末，20世纪初，费歇尔（E•Fischer）首先对糖进行了系统的研究，

4、确定了葡萄糖的结构。葡萄糖的构型如下：十六个己醛糖都经合成得到，其中十二个是费歇尔一个人取得的（于1890年完成合成）。所以费歇尔被誉为“糖化学之父”。也因而获得了1902年的诺贝尔化学奖。（38岁出成果，50岁获诺贝尔化学奖）武汉大学医学有机化学2012构型的标记和表示方法（1）构型的标记糖类的构型习惯用D/L名称进行标记。即编号最大的手性碳原子上OH在右边的为D型，OH在左边的为L型。相对构型：最大的一个手性碳原子的构型与D－(+)甘油醛相同——D构型！武汉大学医学有机化学2012（2）构型的表示方法糖的构型一般用费歇尔式表示，但为了书写方便，也可以写成省写

5、式。其常见的几种表示方法为：武汉大学医学有机化学2012另一种表示方法是用楔型线表示指向纸平面的键，虚线表示指向纸平面后面的键。如D-(+)葡萄糖可表示为：应当注意的是：碳链上的几个碳原子并不在一条直线上，着可从分子模型看出。把结构式横写更容易看出分子中各原子团之间的立体关系。武汉大学医学有机化学201214.1.1单糖的结构、构型和构象二、单糖的环状结构：试验事实：葡萄糖（醛糖）①＋HCN②银镜反应醛所特有的反应①不能生成NaHCO3加成物品红试验不变色IR无νC＝O吸收；NMR无O＝C－H信号②发生变旋现象从50℃以下水中结晶，从>98℃的水中结晶，得到普

6、通葡萄糖，得到的葡萄糖m.p146℃m.p150℃[α]+112o+52.7o[α]+18.7o③但葡萄糖只能与一分子的醇作用生成两种苷武汉大学医学有机化学201214.1.1单糖的结构、构型和构象武汉大学医学有机化学201214.1.1单糖的结构、构型和构象三、构象：（单糖）武汉大学医学有机化学201214.1.2葡萄糖的结构单糖的环状结构单糖的开链结构是由它的一些性质而推出来的，因此，开链结构能说明单糖的许多化学性质，但开链结构不能解释单糖的所有性质，如：①不与品红醛试剂反应、与NaHSO4反应非常迟缓（这说明单糖分子内无典型的醛基）。②单糖只能与一分子

7、醇生成缩醛（说明单糖是一个分子内半缩醛结构）。③变旋光现象，如：葡萄糖晶体常温下用乙醇结晶而得（α型）高温下用醋酸结晶而得（β型）m.p146℃150℃新配溶液的[α]D+112°+19°新配溶液放置[α]D逐渐减少至52°[α]D逐渐增高至52°由变旋现象说明，单糖并不是仅以开链式存在，还有其它的存在形式。1925~1930年，由X射线等现代物理方法证明，葡萄糖主要是以氧环式（环状半缩醛结构）存在的。武汉大学医学有机化学201214.1.2葡萄糖的结构1．氧环式结构武汉大学医学有机化学201214.1.2葡萄糖的结构2．环状结构的α构型和β构型糖分子中的醛基与

8、羟基作用形成半缩醛时，由