第十五章 糖类.ppt

1、Chapter 15 糖 类 (Saccharide),1 单糖 2 双糖和多糖,一般通式：Cn(H2O)m, 又称碳水化合物,糖:多羟基醛或多羟基酮及其缩合物,单糖,双糖,高聚糖(多糖),糖类,葡萄糖,果糖,蔗糖,麦芽糖,淀粉,纤维素,糖原,糖的分类,低聚糖(寡糖),水解产物310单糖,分类,1 单 糖,单糖的构型: D/L构型标记法 编号最大的手性碳的构型与D-甘油醛比较,一、构型和开链结构,单糖多有旋光性, 据来源采用俗名.,几种典型的D-构型单糖,区别与记忆,D-葡萄糖的开链结构(Fisher投影式),葡萄糖的开链结构难以解释的现象：,葡萄糖不与NaHSO3饱和水溶液反应 葡萄糖与乙醇

2、反应时，仅与1mol而不是2mol乙醇生成缩醛 变旋光现象(旋光度发生变化的现象) 观察不到羰基的特征IR光谱,二、变旋光现象和环状结构,单糖的变旋光现象,溶于水,溶于水,葡萄糖的环状结构,端基异构体,环状结构的哈沃斯(Haworth)式,葡萄糖的环状结构的构象式,果 糖,-D-吡喃果糖,D-果糖的开链结构,半乳糖,核糖-脱氧核糖,(一) 成苷反应 (二) 氧化反应 (三) 酸性条件下的脱水反应,四、化学性质,三、物理性质,环状结构的单糖有变旋光现象,含羰基和羟基, 有醛酮和醇的通性, 如羰基的加成, 羟基的酯化等. 由于基团间的相互影响, 还具有特性.,(一) 成苷反应,半缩醛羟基,-D-甲

3、基葡萄糖苷,-D-甲基葡萄糖苷,对碱稳定, 见酸水解,成苷反应: 单糖的半缩醛羟基与含羟基/氨基等活泼H的化合物脱水,生成糖苷的反应.,还原糖与非还原糖 能否与Tollens/Fehling/Benedict试剂反应,(二) 氧化反应,1. 与弱氧化剂反应,问题: 酮糖没有醛基, 能否发生此反应?,结论: 单糖均为还原糖.,注意: D-葡萄糖和D-果糖相互转化的条件.,问题: 酸性条件下D-果糖能否被弱氧化剂氧化?,差向异构体与差向异构化,1. 相对应的一个手性碳构型相反的异构体 2. 差向异构体之间相互转化的反应 3. 差向异构化的条件?,2. 与溴水反应,溴水选择性氧化醛基, 用于醛糖和酮

4、醣的鉴别.,酮醣能不能被溴水氧化? . (溴水pH=6.0),3. 与稀硝酸的反应,100,强氧化剂, 同时氧化醛基和伯醇羟基. 酮糖也能被氧化, 产物为小分子醇酸, C2C3键断裂.,(三) 酸性条件下的脱水反应,弱酸条件下, -羟基化合物易脱水生成,不饱和羰基化合物.,问题: 糖是不是-羟基化合物?,强酸条件下, 分子内脱水成环,生成 呋喃甲醛(糠醛)及其衍生物,2 双糖和多糖,单糖分子通过分子间脱水以苷键相连的化合物,一、双 糖,还原性双糖: 一个单糖分子的半缩醛羟基与另一单糖分子的醇羟基脱水形成苷键, 形成双糖. 非还原性双糖: 两个单糖分子都以其半缩醛羟基脱水形成苷键, 形成双糖.,

5、(一) 麦芽糖,淀粉 麦芽糖,结论: 麦芽糖有还原性, 有变旋光现象。,(二) 纤维二糖,纤维素部分水解所得, 和麦芽糖类似,仅苷键不同, 为-1,4-糖苷键. 有还原性, 有变旋光现象.,(三) 乳糖,乳糖是还原糖, 有变旋光现象。,(四) 蔗糖,无半缩醛羟基,为非还原糖,无变旋光现象, D + 66.7,转化反应,转化糖, D - 19.7,二、多 糖,单糖分子以苷键相连的高分子化合物.,典型的多糖: 淀粉, 糖原和纤维素. 特点: 有半缩醛羟基, 但无还原性和变 旋光现象; 无甜味, 多不溶于水; 可水解, 水解是逐步进行的.,淀粉 糊精 麦芽糖 D-葡萄糖 (红糊精,无色糊精),淀粉水

6、解过程,(一) 淀粉,（与碘溶液显色）,蓝色 红色, 无色 无色 无色,直链淀粉的结构,支链淀粉的结构,支链淀粉的形状,淀粉的结构特点,结构单元： - D-葡萄糖 苷键：-1,4-苷键及-1,6-苷键 相对分子质量：直链淀粉: 30,00050,000 支链淀粉: 11066 106 分子形状：直链淀粉：螺旋状 支链淀粉：网状,(二) 糖原,结构单元： - D-葡萄糖 苷键：-1,4-苷键及-1,6-苷键 相对分子质量：1108 分子形状：网状,糖原的结构特点,糖原的形状,遇碘呈紫红色 水解 无还原性 无甜味,糖原的性质,(三) 纤维素,结构单元： - D-葡萄糖 苷键：-1,4-苷键 相对分子质量： 2106 分子形状：无支链, 链间依氢键扭成绳索状.,纤维素的