第十章糖类（课件）《有机化学基础》同步教学（人卫版第4版）

第十章糖类 一、定义 碳水化合物(糖) : 多羟基醛酮或能水解成多羟基醛酮的化合物。 Cn(H2O)m 葡萄糖　C6H12O6　　即　C6(H2O)6 蔗糖　　C12H22O11　即　C12(H2O)11 鼠李糖　C6H12O5　　　√ 乙酸　　CH3COOH C2H4O2 C2(H2O)2　　 x 1 二、碳水化合物作用 动物呼吸作用 植物光合作用 能量 2、生理作用 三、碳水化合物分类 醛糖：葡萄糖（己醛糖） 酮糖：果糖（2-己醛糖） 单糖 低聚糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖 多糖：淀粉、纤维素 糖 1、生命活动三大能量来源（糖、蛋白质、脂肪）之一。 2 一、单糖的分类和结构 1.单糖的分类 丙醛糖 丙酮糖 丁醛糖 丁酮糖 单糖 根据分子中所含羰基分类：醛糖、酮糖 根据所含C原子个数分类：丙、丁、戊、己…..糖 3 （1）葡萄糖的结构 　　葡萄糖的开链结构 　D-(+)-葡萄糖：2R,3S,4R,5R-2,3,4,5,6-五羟基己醛 己醛糖有4个手性碳，有24个构型异构体 2.单糖的结构 4 葡萄糖的氧环式结构： β-D-(+)-葡萄糖 mp150℃ [a]D20=+19° 64% a-D-(+)-葡萄糖 mp146℃ [a]D20=+112° 36% 平衡混合物的 [a]=+52.7° 5 氧环式结构中的几个概念 苷原子 苷羟基 差相异构体 异头物 吡喃糖 D-(+)-吡喃葡萄糖的构象 β-D-(+)-吡喃葡萄糖 a-D-(+)-吡喃葡萄糖 6 (2)果糖的结构 　　果糖的开链结构 D-(+)-果糖 7 果糖的氧环式结构 D-(-)-果糖 β-D-(-)-吡喃果糖 37% β-D-(-)-呋喃果糖 34% a-D-(-)-呋喃果糖 11% a-D-(-)-吡喃果糖 18% 8 (3)木糖(戊醛糖)的结构 D-(+)-木糖 (4)核糖的结构 D-(-)-核糖 β-D-(+)- 呋喃核糖 2-脱氧-D-核糖 β-2-脱氧-D- 呋喃核糖 9 1.氧化反应 二、单糖的化学性质 Br2/H2O H(CHOH)5COOH 醛糖酸 Fehling试剂 H(CHOH)5COO- + Cu2O Tollens试剂 H(CHOH)5COO- + Ag HNO3 HOOC(CHOH)4COOH 己醛糖二酸 5HIO4 5HCOOH + HCHO 鉴别醛糖 制镜工业 伯醇易被氧化 结构分析： 类似邻二醇反应 10 或Cu2O 2.还原反应 D-葡萄糖 山梨糖醇 D-果糖 Tollens试剂 或Fehling 试剂 + Ag 11 3.生成糖脎 D-(+)-葡萄糖 D-(+)-葡萄糖脎 黄色晶体 D-(-)-果糖 D-(+)-甘露糖 12 　　C(3),C(4),C(5)构型相同的己糖都生成相同的脎，但生成脎的时间不同，可用来鉴别某些糖。 4.生成醚和酯 干燥HCl 13 0℃,慢 -D-葡萄糖 (CH3CO)2O NaOCOCH3 较快 a-D-葡萄糖 (CH3CO)2O CH3COONa 较快 β-D-葡萄糖五乙酸酯 a-D-葡萄糖五乙酸酯 14 5.苷的生成 15 　　葡萄糖分子中的苷羟基与另一单分子中的苷羟基(或醇羟基)或脂肪醇中的羟基在酸催化下失水，生成的化合物称为葡萄糖苷，简称苷，也称配糖体。 　　苷具有缩醛酮的性质，在中性和碱性介质中稳定，不能转变成开链式，无变旋光现象，没有醛基存在，不能与Tollens 和Fehling 试剂反应 (1)烃基葡萄糖苷 a-D-甲基葡萄糖苷 mp 165℃ [a]= + 158° β-D-甲基葡萄糖苷 mp 107℃ [a]= - 33° 16 (2)烃基葡萄糖多苷 聚合 葡萄糖 多聚葡萄糖 烃基多聚葡萄糖苷 (烃基多苷)APG DP为葡萄糖平均聚合度；R为C8以上的烃基； APG新型非离子表面活性剂 烃基多苷的合成方法： 直接法：酸催化葡萄糖与高碳脂肪醇直接反应； 二步法：酸催化葡萄糖与低碳醇反应生成低碳糖苷， 再与高碳醇进行缩醛交换反应生成高碳糖苷。 17 一、蔗糖 H3+O D-(+)-葡萄糖 + D-(+)-果糖 蔗糖 mp 180℃ [a]D20= - 20° [a]D20=+52.5° [a]D20=-92.4° [a]D20=-20° (a-D-吡喃葡萄糖基-β-D-呋喃果糖或β-D-呋喃果糖基-a-D-吡喃葡萄糖) 糖的转化反应 转化糖 非还原糖 低聚糖 18 二、麦芽糖 麦芽糖 [a]D20 = +136° [4-O-(a-D-吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖] β-异头物 [a]D20=+112° a-异头物 [a]D20=+168° 19 三、纤维二糖 4-O-(β-D-吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖 a