15.3二 糖(课件）-《有机化学》同步教学（高教版）

第十五章 糖 类 糖类的定义与分类； 葡萄糖的开链式、氧环式的结构； 糖的变旋现象； 单糖的结构与性质； 蔗糖、麦芽糖、纤维二塘的结构与性质； 淀粉、纤维素的结构和性质。 主要内容： 了解糖的分类，理解糖的变旋现象； 掌握葡萄糖、果糖的费歇尔投影式及哈沃斯结构式； 掌握单糖、二糖的性质； 理解多糖结构与性质。 学习目标： 低聚糖可以看作是几个相同或不同的单糖失水后的缩合产物。低聚糖中重要的一类是二糖。二糖的物理性质与单糖相似，能形成晶体，易溶于水并有甜味。二糖是由两分子单糖通过苷键连接而成的化合物。二糖分还原性双糖和非还原性双糖，还原性双糖是由一分子糖的半缩醛羟基与另一分子糖的醇羟基缩合而成。非还原性双糖是由二分子糖的半缩醛-OH 脱水而成的。 第三节 二 糖 　　蔗糖是植物中分布最广的二糖，在甘蔗和甜菜中含量较高。纯的蔗糖为无色晶体，易溶于水，难溶于乙醇和乙醚中，熔点180℃。 　　蔗糖的分子式为C12H22O11，对其结构的研究已经证明：蔗糖分子是由α-D-（+）-吡喃葡萄糖的半缩醛羟基与β-D-（-）-呋喃果糖的半缩酮羟基间失水生成的，单糖间以1，2-糖苷键连接。 一、蔗糖 在蔗糖的分子中已无半缩醛羟基存在，不能转变为醛式，因此，蔗糖是一种非还原性二糖，没有变旋光现象，也不能形成糖脎，不能被氧化剂氧化。 蔗糖是右旋糖，其水溶液的比旋光度为+66.5度。 蔗糖在酸或酶的作用下水解后得到的葡萄糖和果糖的混合物是左旋的，所以常将蔗糖的水解产物称为转化糖。蜂蜜的主要成分是转化糖和极少量的蔗糖。 　 麦芽糖分子式为C12H22O11，麦芽糖是无色片状结晶，通常含一分子结晶水，熔点160~165℃。易溶于水并能形成稠厚的糖浆。麦芽糖 是淀粉经酶水解的产物，自然界游离的麦芽糖很少，它一般存在于发芽的谷类种子中。麦芽糖具有甜味，是饴糖的主要成分，常用作营养剂和培养基等。 　 麦芽糖可由淀粉酶水解制得，麦芽糖在大麦芽中含量很高。 　 麦芽糖是由1分子α-D-葡萄糖的半缩醛羟基和另1分子葡萄糖的C4羟基脱水形成的二糖。在麦芽糖的分子中还保留了一个半缩醛羟基，因此具有还原性，属于还原性二糖。能产生变旋光现象，能被氧化剂氧化，也能形成糖脎。 二、麦芽糖 　　纤维二糖是无色晶体，熔点225℃，是右旋糖，自然界中没有游离的纤维二糖。纤维二糖是纤维素的基本组成单元，可通过纤维素部分水解得到。 　　纤维二糖得分子式为C12H22O11，其组成、化学性质与麦芽糖相似。纤维二糖是由一分子β-D-葡萄糖的半缩醛羟基和另一分子D-葡萄糖的C4上的羟基失水而形成的，形成的是β-1,4-苷键，可被苦杏仁酶水解。 三、纤维二糖 纤维二糖与麦芽糖的区别仅在于成苷的半缩醛羟基一个是β型，一个是α型，但在生理上确有很大差别。麦芽糖具有甜味而纤维二糖是无味的。前者可在人体内被酶水解消化，后者则不能。 　多糖是由单糖通过苷键连接成的高分子化合物。如动、植物贮藏养分的糖元、淀粉等，组成植物骨架的纤维素都是多糖。 　　多糖的特点：无甜味，极少还原性，大多数难溶于水，有的能与水形成胶体溶液没有还原性和变旋现象。有些多糖的末端虽含有苷羟基，但影响对缝制质量很大，也不显示还原性和变旋现象。 第四节 多 糖 　　1.淀粉的物理性质和结构 　　淀粉是无色无味的颗粒，广泛存在于各种植物及谷类中，人类最主要的食物，是人类三大营养素之一，也是重要的工业原料。 一、淀粉 淀粉不溶于一般的有机溶剂，能吸收空气中的水分，在水中加热至60~68℃，其颗粒膨胀并产生悬浮液。但浓度增大时，可以变成粘稠的糊状液，使不透明的淀粉悬浮液变为透明的具有一定黏度的浆液，这种现象叫糊化。 　　淀粉用水处理后，得到的可溶解部分为直链淀粉，不溶而膨胀的部分为支链淀粉。一般淀粉中含直链淀粉10℅-20℅，支链淀粉80℅-90℅。 2.淀粉的化学性质 　　直链淀粉的基本结构单位是D-葡萄糖。许多D-葡萄糖通过α-1，4-苷键结合成链状。由于各个分子中只保留一个半缩醛-OH，在分子中所占的比例甚小，一般认为直链淀粉无还原性。 支链淀粉的主链也是由D-葡萄糖经过α-1，4-苷键连接而成，但它还有通过α-1，6-苷键或其它方式连接的支链。不易彻底水解，一般水解到1，6-苷键的分支处，水解受阻，有些胃功能较差的人吃糯食难以消化，就是这个原因。糯米中支链淀粉含量很高，糯米的“糯性”由此而来。 （1）与碘作用 　　淀粉与碘发生很灵敏的颜色反应，常作为淀粉的鉴别。直链淀粉的构象并不是伸开的一条链，而是卷曲盘旋成螺旋状，每一圈螺旋约含六个葡萄糖单体，且螺旋圆柱正好容纳碘原子并吸附成包合物，显紫蓝色，支链淀粉则呈红色。 （2）水解反应 　　淀粉对碱的作用较稳定，但遇酸能发