有机化学第四版课件汪小兰编(第14章-碳水化合物)

最初发现这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，分子中H和O的比例是2∶1，用通式Cn(H2O)m表示，称为碳水化合物。分类：

1、单糖不能水解的多羟基醛酮。2、低聚糖由2～10个单糖分子缩合成的糖类化合物。也叫寡糖。3、多糖水解后可产生许多个单糖分子的糖类化合物。也叫高聚糖。定义：糖类化合物是多羟基醛酮以及水解后能生成多羟基醛酮的化合物。

第十四章碳水化合物糖类物质多用俗名，自然界糖类物质绝大多数是D型。D-乳酸相对构型与绝对构型D/L标记法D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛L-乳酸以甘油醛为标准物质。规定：甘油醛的Fischer投影式中，手性C上的羟基在右边的表示右旋甘油醛，构型定为D型；羟基在左边的表示左旋甘油醛，构型定为L型。R/S标记法R/S标记法是根据手性C所连4个原子或基团在空间的排列次序进行标记的。方法是：首先按次序规则，将与手性C相连的4个原子或基团大小排列成序。其中最小的一个，放在眼睛对面最远的位置上，然后观察眼前的3个原子或基团，由大到小排列顺时针为R,逆时针为S。COOHCH3OH

H

HOHCH3COOHR-乳酸S-乳酸按含碳原子的数目，单糖可分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖等；根据分子中是含醛基还是酮基，单糖又可分为某醛糖某酮糖。14.1单糖核糖2-脱氧核糖葡萄糖果糖戊醛糖己醛糖己酮糖分类Fischer投影式最简单的单糖是丙醛糖和丙酮糖。除丙酮糖外，其它单糖分子都有旋光异构体。丙醛糖丙酮糖己醛糖己酮糖单糖的旋光异构体24=1623=8旋光异构体的数目（2n）L型糖L-(-)-甘油醛单糖的几种简写式:Fischer投影式α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖，二者互称异头物。β-D-葡萄糖（63%）0.1%α-D-葡萄糖（37%）物理及化学方法证明，结晶状态单糖是以环状结构存在的。Fischer投影式二、单糖的环状结构α-D-葡萄糖β-D-葡萄糖葡萄糖的Haworth透视式左上右下2、单糖的Haworth透视式CH2OHOHOHCH2OHOHOH果糖的Haworth式D-果糖α-D-呋喃果糖ß-D-呋喃果糖α-D-吡喃果糖ß-D-吡喃果糖CH2OHCH2OHO六元环不是平面型的，透视式仍不能真实地反映单糖的三维空间结构。吡喃糖六元环与环己烷相似，优势构象式也是椅式。β-D-葡萄糖α-D-葡萄糖3.单糖的构象式构象式1、差向异构化D-果糖D-甘露糖D-葡萄糖在碱溶液中，发生稀醇化。D-葡萄糖差向异构四、单糖化学性质酮糖不被溴水氧化,可用溴水鉴别醛糖和酮糖。

单糖可被多种氧化剂氧化，表现出还原性。

D-葡萄糖酸D-葡萄糖二酸2、氧化(1)酸性溶液中的氧化氧化产物叫糖酸醛糖和酮糖都可被Fehling试剂或Tollens试剂氧化。能还原Fehling试剂或Tollens试剂的糖叫还原糖。

所有的单糖都是还原糖。

(2)碱性溶液中的氧化醛糖或酮糖也能还原Benedict试剂。H2/NiNaBH4LiAlH4还原产物叫糖醇葡萄糖醇亦称山梨醇,存在于许多水果中。葡萄糖醇3、还原反应单糖与苯肼作用，首先羰基与苯肼生成苯腙；苯肼过量时，生成不溶于水的黄色结晶，叫糖脎。（过量）苯肼4、成脎反应5、成酯反应生物体内，糖在酶的作用下形成一些单酯或二酯。其中最重要的是磷酸酯，它们在生物代谢过程中起着重要的作用。甲基-α-D-葡萄糖苷α-苷键α-D-葡萄糖甲苷单糖的半缩醛羟基(称苷羟基)，与其他含羟基的化合物形成环状缩醛，在糖化学中叫糖苷。6、成苷反应糖苷中,非糖部分叫配糖基,连接配糖基与糖苷基的键叫苷键.

7、甲基化糖分子中的醇羟基，可进行甲基化成醚。糖对碱敏感，醇羟基甲基化时，首先将糖转化为糖苷，然后以硫酸二甲酯进行甲基化。甲基-2，3，4，6-四-O-甲基-α-D-葡萄糖

糖苷是无色的晶体，味苦，能溶于水及酒精，难溶于乙醚，有旋光性，没有变旋现象。糖苷无还原性，不能与苯肼成脎。糖苷同缩醛一样，在碱性溶液中稳定，在稀酸和酶的作用下，可水解成糖和非糖物质。

水解后能生成氢氰酸的糖苷，称为生氰糖苷(苦杏仁苷)。水杨苷14.2糖苷糖的半缩醛羟基与其它含羟基的化合物，形成的缩醛(或缩酮)叫糖苷。天然糖苷多为β-型。糖苷是单糖与醇、酚等含羟基的化合物形成的缩醛，如果含羟基的化合物是单糖，形成的就是双糖。麦芽糖、纤维二糖、乳糖还原性双糖具有一般单糖的性质：有变旋现象和还原性，能与苯肼成脎。1、还原性双糖14.3双糖(disaccharides)

双糖可分为还原性双糖与非还原性双糖两类。α-1，4-苷键麦芽糖纤维二糖β-1，4-苷键乳糖由β-半乳糖和葡萄糖以β-1，4糖苷键形成的双糖，成苷的部分是半乳糖。分子中仍然有半缩醛羟基2、非还原性双糖α,β-1，2-苷键蔗糖非还原性双糖相当于由两个单糖的半缩醛羟基失水而成的，两个单糖都成为苷，这样的双糖没有变旋现象和还原性，也不与苯肼作用。由两个α-D-葡萄糖的C1通过氧原子连接成的双糖，分子中没有半缩醛羟基。海藻糖多糖是一类天然高分子化合物。水解后只生成一种单糖的称同多糖，多于一种单糖的称杂多糖。

多糖与单糖及低聚糖在性质上有较大的区别，大多是不溶于水的非晶形固体，无甜味。多糖没有还原性和变旋光现象。14.4多糖(polysaccharides)

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