基础有机化学糖类化合物

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1、单糖的构造式、构型和环状结构；单糖的性质和重要反应；双糖的两种连接方式；多糖的结构及其应用。单糖构型、环状结构的表示方法；单糖的重要反应。第十九章糖类化合物碳水化合物如：糖、淀粉、纤维素等，都是天然有机化合物，它们对维持动植物的生命起着重要的作用。植物的骄傲—通过光合作用产生碳水化合物人类的遗憾——自身没有合成碳水化合物的能力ϰCO2+nH2OCϰ（H2O)n+ϰO2叶绿素光(C6H10O5)n+nH2OnC6H10O5酶淀粉等地球上每年由绿色植物经光合作用合成的碳水化合物达数千亿吨。它是构成植物

2、的组织基础，又是人类和动物赖以生存的物质基础，也为工业提供如粮、棉麻、竹、木等众多的天然的有机原料。名称来由：H：O（原子个数比）=2：1，与H2O相同通式：Cn(H2O)m碳水化合物不是以C和H2O的形式存在，如：鼠李糖——C6H12O5，其结构与性质均与碳水化合物相同，但却不符合上面的通式。HCHO=CH2O；CH3COOH=C2(H2O)2甲醛醋酸“碳水化合物”已失去原来的涵义碳水化合物组成元素——C、H、O均不是碳水化合物分类：单糖（monosacchardes)低聚糖（Oligosaccharide

3、s)水解生成2－10个单糖分子多(聚)糖（Polysaccharides）水解生成物>10个单糖分子碳水化合物：从结构上看，碳水化合物指多羟基醛或多羟基酮以及水解后能生成多羟基醛或多羟基酮的一类化合物（称为糖）。如：将羟基写在上端，从靠近羰基的一端开始编号己醛醣的立体异构体：24＝16构造式：己醛糖己酮糖己醛糖有24=16种旋光异构体，己酮糖有23=8种旋光异构体。葡萄糖和果糖分别是其中的一个旋光异构体*******因含—CHO，故属醛糖因含C=O，故属酮糖按分子中所含碳原子数目还可分为：四碳糖（丁糖）；五碳

4、糖（戊糖）；六碳糖（己糖）最重要的是：己糖：葡萄糖；戊糖：核糖。最简单的单糖是三碳糖若分子种有n个不同的手性碳原子，每个手性碳可有两种立体构型，故有2n种立体异构体。1、构型的表示方法葡萄糖为例：使用最多的式Fisher投影式在这方面的研究，德国化学家Fischer,研究单糖的结构最为突出，为此曾获1902年Nobel化学奖。2、相对构型：编号最大的一个手性碳原子的构型与D－(+)甘油醛相同——D-构型！上式为Fischer投影式，另一种用Haworth式表示：六元环平面Haworth式的形成过程可表示如下：

5、差向异构体：只有一个手性碳原子构型相反，其他手性碳原子构型完全相同。3、单糖的环状结构（P250）吡喃环，具有六元环的糖类称为吡喃糖。具有五元环的糖类称为呋喃糖。氧环式结构的确定，对变旋光现象就有了一个令人信服的解释：这是因为α－异构体和β－异构体两种晶体在水溶液中可以通过开链式互变，并迅速建立平衡。β－α－平衡体系中β－异构体的含量较多？4.构象式5、果糖的结构一、氧化反应（P242）单糖可被多种氧化剂氧化，而表现出还原性。其氧化产物因所用氧化剂的不同而异。呋喃吡喃P2531.溴水氧化（P243）这一反应实

6、际上是在醛糖的氧环式半缩醛碳（即苷原子）上进行的。证明：在弱酸条件下（PH=5.0），溴水可将己醛糖氧化为醛糖酸的内酯，且β-D–葡萄糖的氧化速率为α-D–葡萄糖的250倍。2.弱氧化剂——Fehling试剂和Tollens氧化（P242）酮糖可以与Fehling试剂和Tollens作用？酮糖醛糖稀碱液象这种能还原Tollens和Fehling试剂的糖,称之为还原糖顺–烯醇式反–烯醇式D–(+)–甘露糖D–(+)–葡萄糖象这种能还原Tollens和Fehling试剂的糖,称之为还原糖。酮糖的氧化较为困难，在强

7、烈条件下，则碳链断裂氧化成较小分子的羧酸。3、用硝酸氧化4、用高碘酸氧化D－葡萄糖D－葡萄糖二酸100℃D-赤藓糖反应特点：①每破裂一个碳碳单键，消耗一分子HIO4；②醛基、仲醇基氧化为甲酸，伯醇基氧化为甲醛。二、还原反应常用的还原剂：Na－Hg、H2/Ni、NaBH4等。还原产物：多元醇山梨醇甘露醇D-木糖(旋光)D-木糖醇(不旋光)三、成脎反应（P241）该反应实际上是生成果糖腙后，用一分子具有氧化能力的苯肼将C1的伯醇基氧化成－CHO后，再与另一分子苯肼作用而成脎的。葡萄糖果糖比较上述成脎反应：1.两种

8、糖的成脎反应均发生在C1、C2两原子上；成脎后两种糖的差别消失，生成同一种糖脎。2.C3、C4、C5三个手性碳原子在成脎后构型保持不变。结论：仅C1、C2不同的糖，将生成同一种糖脎。换言之，凡生成同一种糖脎的己糖，其C3、C4、C5的构型相同。一般说来，不同的糖将生成不同的糖脎（黄色结晶）；即使生成相同的糖脎，其反应速度、析出脎的时间也不同。结论：用成脎反应来鉴别糖问题：反应成脎后还能与苯肼作用吗？