糖类结构.pptVIP

2、果糖的结构 1、葡萄糖结构的确定 3、单糖的化学性质 4、还原二糖和非还原二糖 十七章 碳水化合物 学 习 要 求 2、会用化学方法鉴别还原糖与非还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素） 1、掌握单糖——葡萄糖、果糖的结构(开链/哈武斯/构象式)和化学性质。 第十七章 碳水化合物 碳水化合物也叫糖类(天然有机物) 糖在生物体内的代谢——逆过程（生命的能源） “万物生长靠太阳！” 通式Cm(H2O)n，因而取名为碳水化合物。 1、定义：是一类多羟基醛或多羟基酮以及水解可 生成多羟基醛或多羟基酮的化合物。 维持动植物的生命 纺织、造纸、食品 工业部门的重要原料 分子式：C6H12O6 2、分类：按是否水解及水解产物不同分为三大类 HO C O H OH OH OH H H H H CH2OH HO CH2OH OH OH H H H CH2OH O 葡萄糖 果糖 碳水 化合物 单糖——不能水解的最简单的糖 低聚糖——每分子可水解为2~8个单糖分子 多糖——能水解产生大量的单糖分子 单糖是构成低聚糖和多糖的基本单位 溶于水，有甜味。 多数不溶于水，无甜味。 第一节 单糖结构、构型和构象 醛糖 酮糖 按所含羰基的类型 丁糖 戊糖 己糖 丙糖 按含碳原子的数目 一、单糖的结构和命名 1、命名 HO CHO OH OH OH H H H H CH2OH D-（+）葡萄糖 (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛 CH2OH O CH2OH HO OH OH H H H D-（-）果糖 (3S,4R,5R)-1,3,4,5,6-五羟基-2-己酮 CHO CH2OH OH OH OH H H H D-核糖 CHO CH2OH OH HO OH H H H D-木糖 CHO CH2OH OH OH H H D-赤藓糖 CH2OH CHO OH H H HO D-苏阿糖 二、葡萄糖链状结构的确定 1、构造式的确定 由元素定量分析和式量确定分子式：C6H12O6 ①与5mol醋酸酐反应 C6H12O6 + 5Ac2O → C6H7O(OOCCH3)5 + 5CH3COOH ——含5个羟基 ②与H2NOH或HCN反应，形成一元肟或一元α-羟基腈 说明分子中有一个羰基 C6H12O6 + H2NOH → C5H12O5(C=NOH) +H2O ③用Br2-H2O氧化，得到一个羧酸 说明分子中有一个醛基 ④将②中得到的α-羟基腈水解，在用强烈的还原剂还原 得到正庚酸。 证明碳架为直链 CHO (CHOH)4 CH2OH HCN CH (CHOH)4 CH2OH CN HO H2O COOH (CHOH)5 CH2OH HI/P COOH (CH2)5 CH3 正庚酸 结论：直链、一个醛基、五个羟基 ——链型的醛式的碳架结构 己醛糖 2、构型的确定 德国化学家费舍尔（E.Fischer）通过一系列化学反应 确定了4个手性碳的构型。（1902年获诺贝尔奖） D-（+）-葡萄糖——开链式的表示（菲舍尔投影式） ＊ HO C O H OH OH OH H H H H CH2OH ＊ ＊ ＊ HO CHO OH OH OH CH2OH CHO CH2OH △ 单糖的构型: 以甘油醛为标准来确定——D或L HO CHO OH OH OH CH2OH CHO CH2OH HO HO OH HO OH H CHO CH2OH D-(+)-甘油醛 HO H CHO CH2OH L-(-)-甘油醛 D-(+)-葡糖 L-(-)-葡糖 天然葡萄糖 天然葡萄糖也可称为: (2R, 3S, 4R, 5R) - (+) - 葡萄糖 溶液的比旋光度随着时间变化(逐渐增大或减小)， 最后达到恒定值, 这种现象叫做变旋光现象。 (2) 葡萄糖的水溶液不与NaHSO3 发生加成； 葡萄糖 + 甲醇(一分子)生成醚键 。 几个问题: (1) 变旋光现象 比旋光度: +113° +52 ．7° 放置 3、葡萄糖“氧环式” 结构的确定 说明了——不具有独立的醛基特征。 (3)在葡萄糖的IR、1HNMR谱中找不到醛基的特征峰值！ 比旋光度: +17.5° +52 ．7° 放置 如何解释上述现象？开链式结构无法回答！ 提出——环状半缩醛结构 α-D-(+)-葡萄糖 β-D-(+)-葡萄糖 HO OH OH H H H C H HO ＊ CH2OH O OH O HO OH OH H H H C H CH