碳水化合物 (6)课件

1、关于碳水化合物 (6)第一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月1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C6H12O5（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

2、做糖类较为合理。 第一节 概述一、碳水化合物 第二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月2二、分类根据其单元结构分为：单糖 不能再水解的多羟基醛（醛糖）或多羟基酮（酮糖）。低聚糖含210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。多糖 含10个以上单糖结构的缩合物。如淀粉、纤维素等。第三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月3第二节 单 糖 单糖可根据分子中所含碳原子的数目分为戊糖、己糖等。自然界中存在最广泛的单糖是葡萄糖（多羟基醛）、果糖（多羟基酮）和核糖。我们以葡萄糖和果糖为代表来讨论单糖。 一、单糖的结构(一)、单糖的构造式葡萄糖的分子式为C6H12O6，为2，3

3、，4，5，6，-五羟基己醛的基本结构。果糖为1，3，4，5，6，-五羟基己酮的基本结构。其构造式如下： 第四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月4（二）、单糖的构型1相对构型的确定与绝对构型糖的相对构型(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。 D-()甘油醛L-(-)-甘油醛第五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月5 HCND-苏阿糖D-赤藓糖D-(+)-甘油醛第六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月619世纪末，20世纪初，费歇尔（EFischer）首先对糖进行了系统的研究，确定了葡萄糖的

4、结构。葡萄糖的构型如下：第七张，PPT共三十八页，创作于2022年6月72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。R/S标记。（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，也可以写成省写式。其常见的几种表示方法为：另一种表示方法是用楔型线 D-(+)-葡萄糖第八张，PPT共三十八页，创作于2022年6月8（三）、单糖的环状结构开链结构不能解释单糖的所有性质，如： 与饱和NaHSO3反应非常迟缓（这说明单糖分子内无典型的醛基）。 单糖只能与一分子醇生成缩醛（说明单糖是一个分子内

5、半缩醛结构）。 变旋光现象，如： 葡萄糖晶体 常温下用乙醇结晶而得（型） 高温下用醋酸结晶而得（型） m.p 146 150新配溶液的D +112 +18.7新配溶液放置 D 逐渐减少至+52.6 D 逐渐增高至+52.6第九张，PPT共三十八页，创作于2022年6月91氧环式结构 2环状结构的构型和构型 (端基异构体/异头物 )第十张，PPT共三十八页，创作于2022年6月10123456顺时针旋转61弯成六边形状156C5旋转120O651成环6515613哈沃斯式（Haworth）透视式第十一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月11糖的哈沃斯结构和吡喃相似，所以，六元环单糖又称为吡

6、喃型单糖。 -D-(+)-吡喃葡萄糖-D-(+)-吡喃葡萄糖吡喃第十二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月12（四）单糖的构象研究证明，吡喃型糖的六元环主要是呈椅式构象存在与自然界的 第十三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月13（五）果糖的结构1构型 D-果糖为2-己酮糖，其C3、C4、C5的构型与葡萄糖一样。第十四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月142果糖的环状结构第十五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月15 二. 单糖的反应 1. 成苷反应 甲基-D-葡萄糖苷 甲基-D-葡萄糖苷糖苷基与配基之间连接的键称为苷键。-苷键-1,6-苷键-苷键氮苷(胸腺嘧啶核苷)

7、 苦杏仁苷第十六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 糖苷为缩醛结构，无变旋现象。 酸或酶催化下，苷键断裂生成原来的糖和非糖部分。 酶催化效率高且立体专一。-D-葡萄糖苷酶 甲基-D-吡喃葡萄糖苷 -D-吡喃葡萄糖 2. 成醚反应 稀酸水解，C-1上苷键被水解。第十七张，PPT共三十八页，创作于2022年6月3. 差向异构化 （碱性条件） 差向异构化： 在一个含多个手性中心的分子中，只有一个手性中心构型发生 转化的现象。第十八张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 4. 成脎反应 （与过量苯肼作用）反应发生在C-1和C-2上。 5. 氧化反应 1) 与Tollens、Fehling、

8、Benedict试剂反应 糖化学中的还原糖与非还原糖的概念。第十九张，PPT共三十八页，创作于2022年6月2) 与溴水、稀硝酸、高碘酸的反应 高碘酸氧化法测定糖苷中环的大小第二十张，PPT共三十八页，创作于2022年6月 6. 还原反应7. 莫利施（Molisch）反应 鉴别糖类物质 第二十一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月第三节 二 糖单糖分子中的半缩醛羟基（苷羟基）与另一分子单糖中的羟基（可以是苷羟基，也可以是其他羟基）作用，脱水而形成的糖苷称为二糖。二糖 还原性二糖 一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的羟基缩合而成的二糖。 非还原性二糖 一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的苷羟基缩合

9、而成的二糖。一、还原性二糖（保留有游离苷羟基的二糖）（一）麦芽糖1来源 在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。2性质 与葡萄糖相似第二十二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月223麦芽糖的结构麦芽糖水解时得两分子葡萄糖 2,3,4,6-四-O-甲基-D-葡萄糖 2,3,5,6-四-O-甲基-D-葡萄糖酸 说明麦芽糖为 -1,4苷键结合第二十三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月23由上推得麦芽糖的结构为：第二十四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月24（二）纤维二糖第二十五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月25(三）乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中寒乳糖58%，牛乳中寒乳糖

10、46%。乳糖的甜味只有蔗糖的70%。结构： 由-D-吡喃半乳糖的苷羟基与D-吡喃葡萄糖C4上的羟基缩合而成的半乳糖苷性质： 具有还原糖的通性。 -型半乳糖 -型半乳糖 第二十六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月26二、非还原性二糖 （通过两个苷羟基缩合而成的二糖） 1.蔗糖的结构第二十七张，PPT共三十八页，创作于2022年6月272蔗糖的性质不能与土伦试剂和费林试剂反应（无游离的醛基）。不能与苯肼反应。无变旋光现象。蔗糖水解后，旋光度发生改变 第二十八张，PPT共三十八页，创作于2022年6月28第四节 多 糖直链淀粉可溶液热水，又叫可溶性淀粉，占10-20%。支链淀粉不溶性淀粉，占

11、80-90% 1直链淀粉由-D-(+)-葡萄糖以-1,4苷键结合而成的链状高聚物。一、淀粉第二十九张，PPT共三十八页，创作于2022年6月29（2）性质不溶于冷水，不能发生还原糖的一些反应，遇碘显深蓝色，可用于鉴定碘的存在。原因：直链淀粉不是伸开的一条直链，而是螺旋状结构。 螺旋状空穴正好与碘的直径相匹配，允许碘分子进入空穴中，形成包合物而显色。淀粉碘包合物（深蓝色），加热解除吸附，则蓝色退去 第三十张，PPT共三十八页，创作于2022年6月301第三十一张，PPT共三十八页，创作于2022年6月312支链淀粉（不溶性淀粉）支链淀粉在结构上除了由葡萄糖分子以-1,4苷键连接成主链外，还有以-

12、1,6苷键相连而形成的支链（每个支链大约20个葡萄糖单位）。其基本结构如下所始：第三十二张，PPT共三十八页，创作于2022年6月32图 支链淀粉的结构第三十三张，PPT共三十八页，创作于2022年6月33二、糖原动物淀粉糖原的结构第三十四张，PPT共三十八页，创作于2022年6月34三、纤维素纤维素是构成植物细胞壁及支柱的主要成分。 棉花 含纤维素 9298% 以上 分子量 57万 亚麻 80% 184万 木材 40 60% 9-15万纤维素的结构绞成绳索状的纤维素长链 -1,4-苷键 第三十五张，PPT共三十八页，创作于2022年6月35作业：p239 1, 3, 6, 8, 9, 12, 13, 17.第三十六张，PPT共三十八页，创作于2022年6月36 D-型：C