第15章 糖类（课件）- 《有机化学》同步教学（华中科大版）

第15章 糖类 1 2.熟悉 糖的结构与变旋光现象、还原性等的关系 3.了解 糖的分类，二糖、多糖的结构特点及一般性质 单糖的结构-开链式及哈沃斯式，单糖的结构特点及化学性质，苷键的类型及特性 1.掌握 章节目标 你测过血糖吗？ 随着人们生活水平的不断提高，饮食偏高糖，于是很多人出现了高血糖的症状，血糖高可能会引起糖尿病。这些患者的高血糖会导致眼、肾、心脏、血管的功能障碍及神经的慢性损害。糖尿病被称为仅次于癌症的第二杀手。目前，全世界糖尿病患者约有4.3亿人，我国糖尿病患者已经超过1.1亿，居全球第一。然而，约百分之六十的患者并不知已患病。 那么，医院如何检验尿液中的葡萄糖呢？它的原理是什么？学完本章知识我们将会解开谜底。 案例导入 第15章 糖类 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与水的组成一样为2:1，可用Cm(H2O)n通式来表示，糖类又称碳水化合物。 （一） 概念 15-1 糖的分类和命名 不准确： 糖类：多羟基醛或多羟基酮及其缩合产物。 （二） 分类 15-1 糖的分类和命名 单糖： 不能水解的多羟基醛（酮），如葡萄糖 、果糖等。 寡糖： 又称低聚糖，水解后能生成2～9个分子单糖的糖类，其中水解成两分子单糖的叫双糖，如：蔗糖、麦芽糖等。 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。 15-1 糖的分类和命名 15-1 糖的分类和命名 据碳原子的数目分为：丙糖、丁糖、戊糖等。 据分子结构特点：含有醛基称醛糖，含有酮基称酮糖。 二者联用称某醛糖或某酮糖，如葡萄糖是己醛糖、果糖是己酮糖、核糖是戊醛糖。单糖中最简单的是丙醛糖和丙酮糖；自然界存在的大多是戊糖或己糖。常使用俗名。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。 15-2 单 糖 （一） 单糖的结构和标记 1. 单糖的开链结构 差向异构体： 具有多个手性碳原子，只有一个手性碳原子构型不同的非对映异构体称为差向异构体。如葡萄糖与甘露糖为C2差向异构体；葡萄糖与半乳糖为C4差向异构体。 2. 单糖的费歇尔投影式及标记 葡萄糖是己醛糖，己醛糖含4个手性碳原子，有8对对映体，葡萄糖是其中的一对，其构型的Fischer投影式是： 糖的构型命名： 在糖的Fischer 投影式中，将编号最大的 C*的构型与D-甘油醛比较，构型相同的为D-型糖，反之为L-型糖。即编号最大的C*的-OH在右侧为D-型糖；在左侧的是L-型糖。 2. 单糖的费歇尔投影式及标记 D-核糖 3. 单糖的递升和递降 将一个醛（酮）糖变为高一级的醛（酮）糖的过程叫做递升，反应过程如下： 3. 单糖的递升和递降 将一个醛（酮）糖变为低一级的醛（酮）糖的过程叫做递降，反应过程如下： 二、单糖的构象 （一）单糖的环状结构 开链结构无法解释以下事实： 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： 乙醇中结晶：熔点为146℃，比旋光为+112° 吡啶中结晶：熔点为150℃，比旋光为+18.7° 变旋光现象 把两种不同的D-葡萄糖分别溶解于水中，比旋光都逐渐发生变化，最终都稳定在+52.7°。这种 糖在水溶液自行改变比旋光度的现象称变旋光现象。 二、单糖的构象 （一）单糖的环状结构 平衡时： 64% 极少量 36% 红外光谱和核磁共振谱证明葡萄糖中不存在醛基的特征吸收峰。 X-衍射证明葡萄糖以六元氧环存在 二、单糖的构象 （一）单糖的环状结构 解释变旋现象及一些其它问题。 端基异构体 上述α-葡萄糖和β-葡萄糖只是半缩醛（酮）羟基（又称苷羟基）的构型不同，称端基异构 体，也叫异头物。 以六元氧环形式存在的糖称吡喃糖，以五元氧环形式存在的糖称呋喃糖。　 糖的环状结构以Haworth式表示。 二、单糖的构象 （二）单糖的哈沃斯透视式 以葡萄糖为例，说明标准链状费歇尔投影式变成哈沃斯式的过程： 二、单糖的构象 （二）单糖的哈沃斯透视式