碳水化合物高鸿宾有机化学四.pptxVIP

第1页/共43页碳水化合物高鸿宾有机化学四第2页/共43页第3页/共43页第十九章 碳水化合物 19.1 碳水化合物的分类 19.2 单糖 19.2.1 单糖的构型和标记法 19.2.2 单糖的氧环式结构 19.2.3 单糖的构象 19.2.4 单糖的化学性质 (1) 氧化 (2) 还原 (3) 脎的生成 (4) 苷的生成第4页/共43页 19.3 二糖 19.3.1 蔗糖 19.3.2 麦芽糖 19.3.3 纤维二糖 19.4 多糖第5页/共43页 通式：Cm(H2O)n 葡萄糖: C6H12O6 C6(H2O)6 碳水化合物 (糖) ──是多羟基醛或多羟基酮 或者是能水解生成多羟 基醛或多羟基酮的一类 化合物。 糖──由C、O、H 元素组成。第6页/共43页图 19.1 葡萄糖的分子模型第7页/共43页单糖低聚糖(寡糖)碳水化合物多糖19.1 碳水化合物的分类单糖──不能再水解成更小分子的多羟基醛 (酮)的化合物。 如：葡萄糖、 果糖。低聚糖──能水解成2~10个单糖分子的化合 物或是由2~10个单糖分子间脱水 聚合而成的化合物。 如：蔗糖、麦芽糖 第8页/共43页 多聚糖──能水解产生许多单糖分子的碳水 化合物或是许多单糖分子间脱水 聚合而成的碳水化合物。 例：淀粉、纤维素 19.2 单糖 按C原子个数分类: 丙糖、丁糖、戊糖、己糖第9页/共43页*丙酮糖 L-(-)-甘油醛 D–(+)–甘油醛 丙醛糖 对映体 按羰基的性质分类：醛糖 酮糖 相同C数的上述醛糖和酮糖互为同分异构体第10页/共43页*******19.2.1单糖的构型和标记法距羰基最远的手性C原子的构型**由D–(+)–甘油醛衍生出的糖 L–(–)–甘油醛D–(+)–甘油醛葡萄糖 己醛糖 果糖己酮糖 第11页/共43页 19.2.1 单糖的构型和标记法 **L–(–)–甘油醛D–(+)–甘油醛糖的构型确定有D/L标记法和R/S标记法。 D/L构型标记法 是以甘油醛作为构型标准的，糖结构距羰基最远的手性碳原子的构型与D–甘油醛的构型相同时，就是D–型糖；……类推。糖的构型确定通常用D/L标记法。 第12页/共43页L-(-)-甘油醛 D–(+)–甘油醛 D–核糖 D–葡萄糖 D–果糖 第13页/共43页L–果糖 D–葡萄糖 L–葡萄糖 D–果糖 19.2.2 单糖的氧环式结构 最重要的单糖是戊糖 (如：核糖) 和己糖 (如：葡萄糖、果糖)。 葡萄糖在食品工业中用于制糖浆、糖果 等；在印染和制革工业中用作还原剂；在医 药上用作营养剂以及制药的原料。第14页/共43页 1. 葡萄糖结构与变旋光现象α-D-(+)吡喃葡萄糖 ~30% mp146° ~64% ~1% mp150°β-D-(+)吡喃葡萄糖 第15页/共43页糖的Haworth透视式:54123第16页/共43页 六元环——吡喃糖 五元环——呋喃糖 α–D–(+)–吡喃葡萄糖 β–D–(+)–吡喃葡萄糖 苷原子 甙羟基——半缩醛碳上的羟基。 差向异构体——异头体 第17页/共43页 。 β-D-吡喃葡萄糖和α-D-吡喃葡萄糖以及 开链式葡糖在水溶液中达到动态平衡时，比 旋光度恒定在+52.7 ，这就是葡萄糖有变旋 光现象的主要原因。 葡萄糖存在的互变异构使得葡萄糖水溶液 遇到羰基化试剂时，显示醛的性质。能与氨 的衍生物等反应，能使tollens试剂、 Fehling 试剂还原，所以葡萄糖是还原糖。 单糖在溶液中都是主要以氧环式 (δ-氧 环式吡喃型糖或γ-氧环式呋喃型糖) 结构存 在，都有变旋光现象，都有羰基的化学特 性，都是还原糖。第18页/共43页 2. 果糖的结构 果糖在水溶液中有四种结构处于动态平 衡:α-D-(-)-吡喃果糖 α-D-(-)-呋喃果糖 β-D-(-)-呋喃果糖 β-D-(-)吡喃果糖 (γ-氧环式)　(δ-氧环式)　第19页/共43页γ-氧环式中β–D–(–)–呋喃果糖较稳定: 19.2.3 单糖的构象 吡喃型葡萄糖的Haworth式结构中，所表 示的六元环是一个平面型的环。第20页/共43页β–D–(+)–葡萄糖 [α]D＝ +19°α–D–(+)–葡萄糖 [α]D＝ +112°~64%~36% 实际上吡喃型葡萄糖是以稳定的椅式构象存 在：三者平衡(混合物) [α]D＝+52.5° β–D–(+)–吡喃葡萄糖比α–D–(+)–吡喃葡 萄糖稳定，是因为β-型环上四个羟基都在平 伏键上。所以平衡液中，β-型含量最多。第21页/共43页 19.2.4 单糖的化学性质 (1) 氧化 单糖的氧化随氧化剂不同，氧化产物不同： 分子中有游离甙羟基的糖都能被这两种试 剂氧化(则能还原这两种试剂),都称为还原糖.