第十章糖类（课件）-《有机化学基础》单糖同步教学（人卫版第三版）

单 糖 第一节 糖类(saccharide)又称碳水化合物(carbohydrate)。早期发现糖类组成符合Cn(H2O)m，但随着对糖类研究的深入发现有不少糖类化合物不符合此经验化学式，如鼠李糖；有些符合此经验式的化合物并不属于糖类，如甲醛、醋酸、乳酸。 在化学结构上，糖指多羟基醛（酮），或能水解产生多羟基醛（酮）的化合物。根据糖类化合物的水解情况，可将其分为单糖、双糖、寡糖和多糖。单糖指不能被水解的多羟基醛（酮）；水解后产生两分子单糖者称为双糖；水解后生成3～10个单糖的称为寡糖或称低聚糖；完全水解后生成10个以上单糖的称为多糖。 单糖的分类 单 糖 官能团 碳 数 醛糖 酮糖 丙糖 丁糖 戊糖 己糖 醛糖 aldose 酮糖 ketose 一、构型和开链结构 费歇尔投影式 己醛糖 己酮糖 戊醛糖 糖的相对构型 Fischer投影式中距羰基最远的手性碳的构型为糖的绝对构型，羟基向右为D型，向左为L型。 D-甘油醛 D-glyceraldehyde L-甘油醛 L-glyceraldehyde D-(+)-葡萄糖 D-(+)- glucose L-(-)-葡萄糖 L-(-)- glucose 一、构型和开链结构 D-醛糖系列 糖的相对构型 仅有一个手性碳构型不同的非对映异构体，称为差向异构体。 C2差向异构 C4差向异构 一、构型和开链结构 D D D D D D 二、变旋光现象和环状结构 变旋光现象 + 同一物质的两种晶体比旋光度不同，混合后比旋光度发生变化的现象称为变旋光现象（mutarotation）。 Haworth式 二、变旋光现象和环状结构 Haworth式 α-D-吡喃葡萄糖 α-D-glucopyranose β-D-吡喃葡萄糖 β-D-glucopyranose 半缩醛羟基在环平面上方（与C6羟甲基位于同侧）的称为β-异构体，在环平面下方的称为α-异构体。 二、变旋光现象和环状结构 Haworth式 D-葡萄糖发生变旋光现象的内在原因是两种端基异构体与开链结构之间处于动态平衡。 二、变旋光现象和环状结构 三、物理性质 糖 熔点（℃） 比旋光度 D-核糖 87 -23.7º D-2-去氧核糖 90 -59º D-葡萄糖 146 +52.7º D-果糖 104 -92.4º D-半乳糖 167 +80.2º D-甘露糖 132 +14.6º 某些单糖的物理常数 四、化学性质 （一）成酯反应 （二）成苷反应 环状糖的半缩醛羟基在酸的催化下，与另一分子中的羟基、氨基或硫羟基(活泼氢)等失水，生成的失水产物称为糖苷。 β-D-甲基葡萄糖苷 α-D-甲基葡萄糖苷 D-葡萄糖 苷键 苷键 四、化学性质 （三）成脎反应 单糖与过量的苯肼一起加热作用，生成难溶于水的黄色结晶物质，叫做糖脎。 葡萄糖腙 四、化学性质 （三）成脎反应 葡萄糖脎 四、化学性质 （三）成脎反应 果糖脎 两种糖的成脎反应均发生在C1、C2两原子上，且成脎后两种糖的差别消失，生成同一种糖脎。 葡萄糖脎 四、化学性质 （四）差向异构化反应 四、化学性质 （五）氧化反应 1. 与碱性弱氧化剂反应 碱性弱氧化剂：Tollens试剂, Fehling试剂, Benedict试剂。单糖被氧化成糖酸，并生成银镜或Cu2O沉淀（砖红色）。 四、化学性质 （五）氧化反应 2. 与溴水反应（醛糖） 四、化学性质 D D （五）氧化反应 3. 与稀硝酸反应 四、化学性质 D D （六）酸性条件下的脱水反应 四、化学性质 （六）酸性条件下的脱水反应 四、化学性质 $$