《有机化学》教学课件第14章 糖类.ppt

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1、糖类又称碳水化合物，它是多羟基醛或多羟基酮及其脱水的缩合物。醛糖酮糖同多糖异多糖单糖寡糖：低聚糖,由2～10个单糖聚合而成多糖糖类第14章糖类糖的结构单体由10个以上单糖聚合而成14-1单糖单糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物。它是一切生命活动的基础物质之一。单糖是所有生物体内碳氧化合物的来源和基础。单糖的分类按官能团：醛糖、酮糖按含碳数：三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖等单糖的命名常用俗名，一对对映体使用一个俗名。14-2单糖的结构D-甘油醛D-赤藓糖D-苏阿糖D-核糖D-阿拉伯糖D-木糖D-来苏糖构型

2、确定以距离羰基最远的手性碳为参照，并与标准甘油醛的一对对映体比较。单糖的开链式结构14-3D-阿洛糖D-阿卓糖D-葡萄糖D-古洛糖D-艾杜糖D-半乳糖差向异构体14-4D-甘露糖D-塔罗糖D-甘露糖是D-葡萄糖的C2差向异构体。只有一个手性碳原子构型不同，其它均相同的非对映异构体之间互称为差向异构体。D-半乳糖是D-葡萄糖的C4差向异构体。六碳醛糖8对对映异构体14-5D-型酮糖的开链结构单糖的开链结构不能解释下列事实：通常1分子醛与2分子醇在酸性催化剂作用下可以形成缩醛，但1分子D-葡萄糖与1分子醇

3、即能形成缩醛。D-葡萄糖在IR光谱中不出现醛基中的C-H键的伸缩振动峰，在HNMR谱中也不显示醛基氢的特征峰。14-6+52.7°水溶液放置14-7糖晶体在溶液中比旋光度自行改变,最后达到定值的现象—变旋光现象单糖的环状结构[α]=18.7°,63.6%[α]=112°,36.4%<0.01%端基异构体/异头物14-8Haworth式形成过程：14-9手性碳构型转换方法：左上右下单糖结构Haworth式说明单糖成环以六元环和五元环为主。六元环糖称为吡喃糖，五元环糖称为呋喃糖。吡喃环的写法，一般O原子在

4、右上角由开链式转化为Haworth的基本规律问题：端基异构体是对映异构体吗？是差向异构体吗？半缩醛羟基具有醛基的还原性吗？14-10核糖环化过程14-11α-D-呋喃核糖β-D-呋喃核糖果糖Haworth式结构14-12单糖的构象β-D-吡喃葡萄糖的半缩醛羟基在平伏键上，因此稳定性较α-D-吡喃葡萄糖好。14-13练习：写出甘露糖和半乳糖的构象式甘露糖：半乳糖：14-14单糖的化学性质具有一般醛或酮的性质具有一般醇的性质特殊性质：成苷反应、成脎反应、碱性互变等单糖的成酯反应单糖的羟基具有醇羟基的通性，

5、可以和含氧酸成酯，自然界中常以磷酸酯和硫酸酯形式存在。磷酸酯化是最具生物学意义的酯化反应。糖类分子大多都以磷酸酯形式参加生物体内的反应。14-15单糖的结构互变和转化OH-条件下：D-葡萄糖与D-甘露糖之间的转化称为差向异构化14-16单糖的氧化弱氧化剂氧化被Tollens试剂氧化14-17被Fehling试剂/Benedict试剂氧化能够被Tollens/Benedict/Fehling试剂氧化的糖，称为还原糖。不能被此类试剂氧化的糖，称为非还原糖。14-18溴水氧化酮糖不能被溴水氧化，以此区别醛糖

6、和酮糖。稀硝酸氧化—醛糖氧化14-19问题：半乳糖硝酸氧化后，光学活性有何变化？14-20高碘酸氧化高碘酸可以选择性氧化邻二醇、α-羟基醛(酮)。此反应用于推测糖的结构。14-21单糖的还原反应问题：缩醛是如何生成的？缩醛的稳定性怎样？写出下列反应产物。14-22单糖的成苷反应α-D-吡喃葡萄糖甲苷单糖的半缩醛羟基与含活泼氢的化合物(如：－OH、－NH2、－SH等)脱水而成的化合物称为糖苷(或糖甙)。连接两部分的键称为糖苷键。问题：糖苷具有还原性吗？有无变旋光现象？为什么？中性或碱性水溶液中稳定；酸性

7、水溶液中水解。醛糖、酮糖中的羰基都可与苯肼作用生成苯腙。糖脎是黄色结晶，不同的糖形成的脎的晶型是不同的，因此可以通过糖脎的晶型来定性鉴定糖。D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖形成相同的脎。成脎反应14-23寡糖寡糖通常指由10个以下单糖脱水而成的低聚糖。单糖之间的连接一般为糖苷键，即一个糖的半缩醛羟基与另一个糖单元的羟基脱水。14-24糖苷键的形成种类与二糖还原性的判断14-25还原性二糖：可氧化、成苷、成脎、有变旋光现象。苷键水解溶于水二糖的性质几个重要的寡糖麦芽糖水解得到两分子葡萄糖糖苷键类型：α-

8、1,4-苷键溶液中有α,β两种构型互变，有变旋光现象和还原性14-26OH纤维二糖水解得到两分子葡萄糖糖苷键类型：β-1,4-苷键溶液中有α,β两种构型互变，有变旋光现象和还原性14-27乳糖水解得到1分子葡萄糖和1分子半乳糖糖苷键类型：β-1,4-苷键，还原糖基是D-葡萄糖，乳糖是β-D-半乳糖的苷溶液中有α,β两种构型互变，有变旋光现象和还原性OH半乳糖葡萄糖14-28蔗糖水解得到1分子葡萄糖和1分子果糖蔗糖的糖苷键类型：a-1,b-2-苷键，(+)