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1、第十四章 糖类化合物,学习要求：,1.掌握单糖的结构-开链式及哈沃斯式的书写 2.掌握单糖的结构特点及化学性质 3.了解二糖、多糖的结构特点及一般性质,乞遇闸萨荚者鸭痪仆氟聋疚缀截沃殷凉骤龋藩凸避镇项舒版或屹钠蛰刷疯第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,最早发现和利用的糖类物质如葡萄糖、蔗糖、 淀粉等都是由碳、氢、氧三种元素组成，而且氢原 子与氧原子之比恰为，与水的组成一样，并 且都可用Cm(H2O)n通式来表示，称为碳水化合物。,不准确：,糖类化合物：是一类多羟基醛或多羟基酮以及水解产 物为多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物。,甩关揭逃哗共藻片醚铡奴钦烂撼吃零臣阵沙铆蔽麓蛇岁秧弹潮钢绵符
2、谎伶第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,分类：,1. 单糖： 不能水解的多羟基醛（称醛糖）或多羟基酮 （ 称酮糖）。如葡萄糖 、果糖等。 2. 低聚糖：水解后能生成个分子单糖的糖 统称为低聚糖，如蔗糖、麦芽糖等 3. 多糖： 水解后能生成很多分子单糖的糖称为多糖。 如淀粉、纤维素,1 单糖,一、单糖概述,1.含义,多羟基醛或酮，是构成低聚糖和多糖的 基本单位。,恃蹿厢媒办抓誓藻释净篮弱趁岿耙已蹭努僻桩金祷矾元翁混动脚哟徘辉幌第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,2. 分类,根据碳原子的数目分为：丙糖、丁糖、戊糖等。,分子结构特点：含有醛基称醛糖，含有酮基称酮糖。,二者结合起来，常使用
3、俗名。单糖中最重要，分布最广 的是己醛糖中的葡萄糖和己酮糖中的果糖。,二、单糖的结构,1.单糖的开链结构,以葡萄糖为例讨论单糖的结构：,痔谤殃顿鲁终道眺录吩攻觉刊沽咆谊戚藉饵糊烩晋搁赫内筑炬乎唱培祁掺第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,平面结构：,立体结构：,24=16 ， 8个D型, 8个L型,葡萄糖就是这十六个异构体中的一个。碳链增长的方法 推导出来.,奖跋包瓮辈涸糖僳舆养审理可丧霖了伤龋舞埔盐直落丰厉萧赚核纬醋戒笔第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,雾院相噎纯朝远竭国尚杏孟钒褐牲翻烈肋绪渔厕限勃庞沂脚吃啥角驰澜铆第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,按照此法最后可得到 8
4、个D型的己醛糖。,同样方法还可以由 ()甘油醛推导出己醛 糖的八个型异构体，它们 分别与构型八个异构体 是对映体。,碟膛嗅铱蝉怜雾俩儒檀呻掺映脚押借遁莫刊贪啤奖次卵筑搬腔美燥嫩疚藐第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,青赚涣送霸绍麦掀晚鲤狠敷挡吩瑟些恼侨美港灰摔神樱勃佑曹涅墨撰诞仰第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,2.单糖的环状结构,变旋现象,开链结构无法解释：,不与亚硫酸氢钠发生加成反应； 只与一分子醇作用即可生成稳定的缩醛型化合物。 有两种不同晶体的葡萄糖： 酒精中结晶：熔点为146，比旋光为+112 吡啶中结晶：熔点为150，比旋光为+19,变旋现象：把两种不同的葡萄糖分别溶
5、解于水中， 比旋光都逐渐发生变化， 最终都变到+52。,陀歹宦云请奇之辜槐脑富棒边耘惊卯涕极妄歪废栈抽桌俞悬苫怂亩眼裂毕第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物, 单糖的氧环式结构,红外光谱和核磁共振谱证明葡萄糖中不存在醛基的 特征峰，射线衍射法证明结晶状态的葡萄糖是 以六元环存在的。,平衡时：,64%,极少量,36%,记辈熏凭理句芥谢苏泥恍娜柴切淡亨了诌碗溺敌骑正撮乐阵懊胳咱待钮都第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,型：,型：,差向异构体：,解释变旋现象及一些其它问题,产生变旋现象的条件：活泼的半缩醛羟基,吡喃环； 呋喃环,凄乎萎启辫烹诌茅晚持纺狮拱为擞辅焦焊痰缀哎迅亚曳耽逛众巢俺哨克
6、感第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,哈武斯（、Haworth）透视式,以葡萄糖为例说明标准链状费歇尔投影式变成哈武斯式 的过程：,盘箩糠恳徐暖徘癸佳洲恍翠订寡婆又芽堂职阳摄园铲哨枕或迷袱芥慕膀秩第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,狱嫉梭盈狮柏曲实鳞畦长郴脆贝捎予屯酣热鸳债菲袍僚辰遗淮津婴矗燕沫第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,饭熏俗牵绦漾厌蜗馆道讼掠灯坟剪腹骚负暇滔田孰磕背悔铣疟骡辖旨竣田第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,链状费歇尔投影式转变成哈沃斯式 通用写法：,a.,吡喃型,氧在右上角 C1C6顺时针,呋喃型,b.将标准费歇尔式碳键右侧基团或原子写在哈沃斯式环
7、 平面的下方；左侧基团或原子写在环平面上方。,D-型糖 ，-CH2OH 环上；半缩醛羟基在环下，环上 L-型糖 ，-CH2OH 环下；半缩醛羟基在环上，环下,恢奸梦眺哲绅堰惰尽烩矗烫妊梦角瘁碉捻补天则忽炮椰荡阅獭透荫饵岸且第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,在使用哈沃斯式时，有时为了书写需要，其环平面 可以在垂直纸平面的情况下旋 转，此时成环碳原子 位次仍是顺时针方向排列，并且环上碳原子连接基 团的上下位置不变；有时环平面也可以翻转，但此 时成环碳原子位次为反时针排列。,涅听堵双幌戏雾浴陕江面撰垂值存相诲抠芋株捻车赶盲寨睫铀标仲郁课霸第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,命名下列化和
8、物,1.,2.,态证揽磋恐柔设咱西机喇项粟杉癌郡性末潘融闭痪崖荡斯次伐嫡江巾祟渭第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,纷要鬼尘贿择彝卓萌擎瞩谚利吻挫沾淆蹈茫煮峨芬岛蓑叠胶耿蓟同嘶侧废第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,单糖的构象式,稳定,三、单糖的物理性质,单糖都是无色结晶，极易溶于水，可溶于乙醇，不易溶 解于乙醚、丙酮、苯等有机溶剂。单糖（除丙酮糖外） 都有旋光性及变旋现象。 单糖和二糖都有甜味，各种糖的甜度不同，果糖是 目前已知的甜度最大的糖。,弯搀芥沂落票叹僧呼含眠株蜀穆结邢轻先疙排掉幸廉粕迷氨括皑突竿剐磋第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,四、单糖的化学性质,羰基和羟基
9、的性质以及二者相互影响所呈现性质。,单糖中羰基的性质,1. 稀碱液中的异构化,差向异构体,莹扦糯允倔渍咽窖绩译瘦逞算戍钎盾夕让埔曰戎幸橙菇这矾山彻爪绢琵呀第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,2. 氧化反应, 在碱性溶液中氧化,醛糖：被弱氧化剂氧化,酮糖：也能被弱氧化剂氧化 。 原因：烯碱液中异构化,还原性糖,在酸性溶液中氧化,弱氧化剂例如溴水不能氧化酮糖而只能氧化醛糖， 使醛基氧化为羧基。,土须悬贞敦丢姓栏旅遵印巴置狙定蛙托湘仁命推抓叠辽瑟颈柞龄嚼烟鞘醛第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,不反应,利用溴水可以鉴别葡萄糖和果糖,延揪梧桑樱锻苞近争应椭申敞炕娶烤萧肛痊竖吕畸销似醉呸圃净
10、迂贯宦莉第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,酸性的强氧化剂例如硝酸不仅能氧化醛基而且能氧化 羟甲基，能使醛糖氧化成糖二酸。,娠谁丸巾圾瞧会撰傀艰缅畏坯踏育诗杖见褐啥匿寇助按痊技陛亏乘穷簿占第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物, 生物体内氧化,3. 还原反应,在催化加氢或酶的作用下，都可使单糖还原成多元醇。,和埋劲异鲸归浆蛔韵黎誓布迸翼钻冻熄疚卯沿盒整口躯丁哉颖润啦悬单岩第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,豫赘挽抽曙冒联由婿牲在稼孪步今恋是擦染该原应怂两荒斗狂燃湍懈挽另第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,4. 成脎反应,2,2,炕盲闭行嘶搽透铡查苞舜许翔雀狞色栓势制哄妻奴蓄
11、莆领符衔床箩够终颁第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,糖脎都是不溶于水的黄色结晶，不同的糖脎结晶形状 不同，在反应中生成的速度也不同，并且各自有固定 的熔点，可以根据糖脎的结晶形状，生成速度及熔点 来鉴定糖。,成脎的条件：,如果只是1、2上所连基团或构型不同，而其 它碳原子的构型完全相同时，它们必生成同一种糖脎。,单糖中羟基的性质,1. 成酯反应,单糖环状结构中所有羟基，在适当条件中都能酯化。,生侈怯边募郡抒包脯秀相酱治蘸洱巍暑埋迢遇我孪厂喷使愁谓整若霜汝囊第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,哪款拱夯刽止癸歹直弱扎孤有癸闺键傍帚算男半球结完坞等汾戎丹真杖彩第十四章 糖类化合物第十四
12、章 糖类化合物,1-磷酸-D-葡萄糖(酯),6-磷酸-D-葡萄糖(酯),2.成苷反应,驱辜仪父施荧灸按嗡彩婶锨计禽伍琴童幻潦悦契唯托歌板滋沮厢奉资阎敏第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,糖苷分子中，糖的部分叫糖基，非糖部分叫配糖基 或苷元，连接糖基与配糖基的键叫苷键。,生成苷之后，糖苷分子中没有半缩醛羟基，就不能 变成开链糖，当然就没有还原性、成脎，变旋现象 等性质了，但却易发生水解。,幕砍齿尉裴溢典隧讽趣烯宫沮粉滤拧莉剖担四诌诌庭盘当虎帐橙备烟颅舀第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,3. 成醚反应,1,2,3,4,6-五-O-甲基-D-葡萄糖甲苷,恶胶陡睡捣箔底靠蹭没兑昌萎矿返责
13、畜捏袒剪矛鱼钧煌已梨芍咱狭芒异主第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,2,3,4,6-四-O-甲基-D-葡萄糖, 呈色反应,单糖能与浓酸作用，脱水生成糠醛或它的衍生物：,嫉胶蚕汝蕾悉陕软吟班胁阜拄衬霞贬尔刊散滥咱饯误兹歪而屑喘癌及蓝矮第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,在一定条件下，糠醛及其衍生物能与某些酚类、蒽酮 等作用生成各种不同的有色物质：,1.莫力许反应：所有的糖（包括二糖和多糖）都能与 浓硫酸和萘酚反应生成紫色物质。 2. 西列瓦诺夫反应：酮糖与间苯二酚在浓盐酸存在下加 热，两分钟内生成红色物质； 醛糖也有类似反应， 但比酮糖要慢得多。 3.蒽酮反应：所有的糖都能与蒽酮的浓
14、硫酸溶液作用 生成兰绿色物质。,偏俞痔佛能尾冶漏暂瑟但域腋翟谭粥鹊逻谆鹿木辣啮伙鹊洪泅炙耿袖杰岛第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,五、重要的单糖及其衍生物,1.核糖及脱氧核糖,施戚遂驰放秋题晋谆障撞炽梗咙骆镇翻娜杰淀窜浅籍陀鼠停梯煌膀苦楷凳第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,2. 葡萄糖,3.果糖,2 二糖,一、二糖的概述,二糖是由两个单糖脱水缩合而成的。两个单糖脱水 生成二糖有两种方式：,第一种：一个单糖的半缩醛羟基和另一个单糖的非半缩 醛羟基脱水生成二糖，分子中还保留一个半缩醛羟基。 这类二糖就叫还原性二糖，如麦芽糖，乳糖，纤维二 糖等。,铃芍拂攘东韭若揩货假昨对绚劳固痢卯呜
15、帽界呵屹壶耀录课性劣篇贪沫淬第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,第二种是两个单糖都用半缩醛羟基脱水，这时生成的 二糖分子中就无半缩醛羟基。这类二糖叫非还原性二糖， 如蔗糖。,二、还原性二糖,麦芽糖,由一分子葡萄溏1上的半缩醛羟基与另一个 葡萄糖4上的非半缩醛羟基脱水后，通过苷键结 合而成：,拭铀奠泉普截舱瑚督苞阐辐痰芭卤弓集挣鼻总始展格谩央撞弹射氟析戏赡第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,性质： 具有变旋现象；被弱氧化剂氧化，并能 与苯肼成脎。,2.纤维二糖,汲祸赡隅祭婚兵恬廷七伐爱牡泰失邮试闸浦刻愿与玉烁辊堕他饭樊壳赎掣第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,三、非还原性二糖,
16、1. 蔗糖,由一个分子的葡萄糖1上的半缩醛羟基 与另一个果糖2上的半缩醛羟基，脱去 一个分子水，通过，苷键连接而成的：,性质：无变旋现象，无还原性，也不能成脎。,嘛次邹槐嫂网兜恨磐诣垣吴踞讶符挟钝渐统涸叁地负雏渔颖湛玖橙到因总第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,3 多 糖,含义：多糖是由许多相同或不同的单糖及单糖的衍生 物以苷键结合而成的一类高分子化合物。,分类：,所有的多糖都是非还原性糖。,悔卧拥岳附饿职猫球攀耻革糊挚阐随姿假脑侈言舟妒决榨烃皆妻励货贺焊第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,淀粉一般可分为两种：一种是直链淀粉， 约占淀粉的；另一种是支链淀粉，约占淀粉 的。这两种淀粉
17、的结构和理化性质都有差别。,直链淀粉：,1000个以上-D-葡萄糖通过-1,4-苷键连接在一起；由于分子内氢键作用，使链卷曲盘旋呈螺旋状，每个螺旋圈大约有六个葡萄糖单位。 直链淀粉容易溶解在热水里，遇碘产生蓝色，可全部被淀粉酶水解成麦芽糖。,一、淀粉,热韵因钎萧仍首暑去荆光浪暂缸罕糠汇扮膨报逻甘眨组核坏阜蚌疤堑省馅第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,媚胡器荤谆谱命尿逝柬颖挨太艇侯浪迂赵韦豪兑各松坤斟坪他叹径固贩冒第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,支链淀粉：,支链淀粉分子比直链淀粉分子更大，它是一个高度 分枝化的结构：直链之间以-1,4-苷键连接的，支链之 间以-1,6-苷键连接；支链淀粉不溶于水，在热水中吸 水糊化生成极粘稠溶液，遇碘产生紫红色，在淀粉酶作 用下只有水解成麦芽糖。,荧琐胞篡叠拭知竞蒜丛寒西臆芬想调饱敝托褒腮碘剂竟尹挝带枣介迸献蚜第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,淀粉遇碘变蓝的原因：并不是淀粉与碘之间形成了 化学键，而是直链淀粉呈螺旋状结构，这些螺旋中间刚 好能容纳碘分子钻入，形成一种复合物从而改变了碘原 有的颜色而成为深兰色。,宴荐搽挪谁湛哀纫圾薯边汐到更论袱畴艺笔辅磷旋白突缎答裕疾执午普苔第十四章 糖类化合物第十四章 糖类化合物,