第十九章碳水化合物

1、第十九章 碳水化合物 (一) 碳水化合物的分類 (二) 單糖 (三) 二糖 (四) 多糖 第十九章第十九章 碳水化合物碳水化合物 (一一) 碳水化合物的分類碳水化合物的分類 碳水化合物又稱為糖類。如葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纖維素等。碳水化合物在自然界中分布廣泛，是重要的輕紡原料?！疤妓衔铩币辉~的由來分子式符合Cx(H2O)y?！疤妓衔铩钡暮x多羥基醛酮或能水解成多羥基醛酮的化合物。 碳水化合物可根據(jù)分子的大小分為三類： 單糖：本身為多羥基醛酮，不能水解為更簡單的糖。如葡萄糖、果糖等。 單糖一般是結(jié)晶固體，能溶于水，絕大多數(shù)單糖有甜味。低聚糖：能水解為210個(gè)單糖的碳水化合物。如麥芽糖

2、、蔗糖等都是二糖。 低聚糖仍有甜味，能形成晶體，可溶于水。多糖：能水解生成10個(gè)以上單糖的碳水化合物。一般天然多糖能水解生成100300個(gè)單糖。如淀粉、纖維素等都是多糖。 多糖沒有甜味，不能形成晶體（為無定形固體），難溶于水。 (二) 單糖 (1) 單糖的構(gòu)型和標(biāo)記 (2) 單糖的氧環(huán)式結(jié)構(gòu) (3) 單糖的構(gòu)象 (4) 單糖的化學(xué)性質(zhì) (5) 脫氧糖 (6) 氨基糖 (二) 單糖 根據(jù)分子中所含碳的個(gè)數(shù)，單糖可分為己糖、戊糖等。 分子中含醛基的糖稱為醛糖，含有酮基的糖稱為酮糖。例： CHOCHOHCHOHCHOHCHOHCH2OH12345654321CHOHCHOHCHOHCHOCH2OHC

3、H2OHCHOCHOH123654321CH2OHCHOHCHOHCHOHCH2OHC=O己醛糖己酮糖戊醛糖丙醛糖4個(gè) C*16個(gè)對映異構(gòu)3個(gè) C*8個(gè)對映異構(gòu)8個(gè)對映異構(gòu)3個(gè) C*2個(gè)對映異構(gòu)寫糖的結(jié)構(gòu)時(shí)，碳鏈豎置，羰基朝上，編號從靠近羰基一端開始。 葡萄糖是一種己醛糖：CH2OHHOHOHHHHOHOHCHOCH2OHCHO或或(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羥基己醛 或 D-(+)-葡萄糖C=OCH2OHHOHOHHHHOCH2OHC=OCH2OHCH2OHC=O或或果糖是一種己酮糖：(3S,4R,5R)-1,3,4,5,6-五羥基-2-己酮或 D-(-)-果糖(1)

4、單糖的構(gòu)型和標(biāo)記單糖的構(gòu)型和標(biāo)記 單糖構(gòu)型的確定是以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)的。 即單糖分子中距離羰基最遠(yuǎn)的手性碳原子與D-(+)-甘油醛的手性碳原子構(gòu)型相同時(shí)，稱為D型糖；反之，稱為L型。 下面是D-醛糖的構(gòu)型和名稱： 構(gòu)型D/L與旋光方向(+)/(-)沒有固定的關(guān)系： 自然界中存在的糖通常是D型的。 例如：葡萄糖和果糖都是D-型的。D-(+)-甘油醛D-(+)-葡萄糖D-(-)-核糖代表-CHO；代表-CH2OH；代表-OH?！?”“ ”“ ”(2) 單糖的氧環(huán)式結(jié)構(gòu)單糖的氧環(huán)式結(jié)構(gòu) 實(shí)驗(yàn)事實(shí)：實(shí)驗(yàn)事實(shí)： 葡萄糖有兩種晶體： 兩種晶體溶于水后，比旋光度（ D20）都將隨著時(shí)間的改變而改變，最后逐漸變成

5、D2052.5,發(fā)生所謂“變旋現(xiàn)象”。變旋現(xiàn)象變旋現(xiàn)象隨時(shí)間的變化，物質(zhì)的比旋光度逐漸地隨時(shí)間的變化，物質(zhì)的比旋光度逐漸地 增大或減小，最后達(dá)到恒定值的現(xiàn)象。增大或減小，最后達(dá)到恒定值的現(xiàn)象。葡萄糖五甲基葡萄糖四甲基葡萄糖（有醛的性質(zhì)）（無醛的性質(zhì)）（有醛的性質(zhì)）H2O/H+(CH3)2SO4說明有一個(gè)甲氧基很特別，且與醛基有關(guān)易水解，說明葡萄分子中有五個(gè)O H ，且其中一個(gè)與醛基有關(guān)以上兩種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無法用開鏈?zhǔn)降玫浇忉尅?人們從下述反應(yīng)中得到啟發(fā)： CH3-CH-CH2-CH2-CHOOHCH2CHOCHCH2OHH3C羥基醛環(huán)狀半縮醛環(huán)狀半縮醛CH2CH2OCHCH2CH2OH羥基醛OHC

6、H2-CH2-CH2-CH2-CHO 葡萄糖中醛基碳的或位上也有羥基，也可以五元或六元環(huán)狀半縮醛形式存在： CHOCH2OHOHH120。順時(shí)針轉(zhuǎn)成水平彎成環(huán)狀CHOCH2OHOHHCHOCH2OHOHHOCH2OHOHHD-(+)-葡萄糖OCH2OHHOHD-(+)-葡萄糖20D=+112 。m.p=146 C。20D=+19 。m.p=150 C。氧環(huán)式（ H a w orth 式 ）（ H a w orth 式 ）氧環(huán)式開鏈?zhǔn)?OH從下面進(jìn)攻羰基碳得-OH從上面進(jìn)攻羰基碳得 環(huán)的生成使原來的羰基碳變成了C（苷原子），生成了苷原子構(gòu)型不同的兩種氧環(huán)式結(jié)構(gòu)：-D-(+)-葡萄糖苷羥基與C5上

7、的CH2OH位于異側(cè)（第一種結(jié)晶）；-D-(+)-葡萄糖苷羥基與C5上的CH2OH位于同側(cè)（第二種結(jié)晶）。 -D-(+)-葡萄糖與-D-(+)-葡萄糖互為差向異構(gòu)體或異頭物。 葡萄糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)可以解釋變旋現(xiàn)象： OCH2OHOHHD-(+)-葡萄糖OCH2OHHOHD-(+)-葡萄糖20D=+112 。m.p=146 C。20D=+19 。m.p=150 C。氧環(huán)式（ H a w orth 式 ）（ H a w orth 式 ）氧環(huán)式開鏈?zhǔn)?6%64%極少室溫下約占葡萄糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)還可解釋實(shí)驗(yàn)事實(shí)： (CH3)2SO4OCH3H2O/H+CH2OCH3CHOCH3OOCH3H3CO

8、CH2OCH3CHOHOOCH3H3COOCH3葡萄糖五甲基葡萄糖四甲基葡萄糖CHOHOCH2OHOHHOOH縮醛結(jié)構(gòu)對稀酸不穩(wěn)定醚鏈，穩(wěn)定 由于葡萄糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)含有吡喃環(huán)（ ）結(jié)構(gòu)，所以葡萄糖的六元氧環(huán)式結(jié)構(gòu)的全稱為：D（）吡喃葡萄糖 D（）吡喃葡萄糖 O在水溶液中，果糖主要以五元氧環(huán)式存在：在水溶液中，果糖主要以五元氧環(huán)式存在： OHOH2CCH2OHOHHOOHH654321OHOH2CCH2OHOHHOOHH654321D-(-)-果糖D-(-)-果糖C=O654321(C5上羥甲基與苷羥基不同側(cè))(C5上羥甲基與苷羥基同側(cè))D-(-)-呋喃果糖D-(-)-呋喃果糖(3) 單糖的

9、構(gòu)象單糖的構(gòu)象 x-射線研究表明，氧環(huán)式葡萄糖通常采取最穩(wěn)定的椅式構(gòu)象： D-(+)-葡萄糖OCH2OHHOHOOHOHHOCH2OHHOHOOHOHHD-(+)-葡萄糖苷羥基和所有取代基都位于e - 鍵 苷羥基位于a - 鍵 ，穩(wěn)定性大于 型穩(wěn)定性不及 型64%極少36%室溫下約占問題：問題：上述兩種椅式構(gòu)象能否翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行a-、e-鍵互換形成另一種椅式構(gòu)象？答案：答案：不能！因?yàn)榉D(zhuǎn)后，a-鍵取代多，不穩(wěn)定。D-(+)-葡萄糖OCH2OHHOHOOHOHHOCH2OHHOHOOHOHHD-(+)-葡萄糖OCH2OHOHOHHOOHHOHOCH2OHOHOHHOHxx(4) 單糖的化學(xué)性質(zhì) (

10、甲) 氧化 (乙) 還原 (丙) 脎的生成 (丁) 苷的生成 (4) 單糖的化學(xué)性質(zhì)單糖的化學(xué)性質(zhì) (甲甲) 氧化氧化 A A溴水氧化和硝酸氧化溴水氧化和硝酸氧化 單糖具有還原性，多種氧化劑如溴水、硝酸、Fehling or Tollens試劑等，都能將單糖氧化。 COOH葡萄糖酸Br2/H2O葡萄糖葡萄糖二酸HNO3COOHCOOHBr2/H2O醛糖糖酸酮糖xBr2/H2O問題：如何用化學(xué)方法區(qū)別葡萄糖和果糖？ Br2/H2O葡萄糖果糖褪色不褪色解：根據(jù)糖二酸是否具有旋光性，可判斷原來糖的手性中心是否對稱排列。例： 有對稱面，無旋光性COOHHNO3COOH半乳糖半乳糖二酸B BFehlin

11、g or TollenFehling or Tollenss氧化氧化 醛糖和酮糖都能與Fehling or Tollens反應(yīng)！ 糖（醛糖o r 酮糖）+ Cu +2OH-Cu2O + 氧化產(chǎn)物（紅）糖（醛糖o r 酮糖）OH-+ Ag(NH3)2NO3Ag + 氧化產(chǎn)物（銀鏡） 單糖與Fehling or Tollens的反應(yīng)可用來區(qū)別還原糖和非還原糖。定義：還原糖能與Fehling or Tollens發(fā)生反應(yīng)的糖。 酮糖能與酮糖能與Fehling or Tollens反應(yīng)的原因反應(yīng)的原因差向異構(gòu)化差向異構(gòu)化 在 OH催化下，糖發(fā)生兩次烯醇式重排： OH-HOCH2C=O654321葡萄糖

12、654321COH+甘露糖654321COH654321C-OHCHOHHOCH2C=O654321C-OH654321CHHOOH-甘露糖654321COH+654321COH葡萄糖C C高碘酸氧化高碘酸氧化 糖分子中含有鄰二醇結(jié)構(gòu)片斷，因而能與高碘酸反應(yīng)，發(fā)生碳-碳鍵斷裂，每斷一個(gè)碳-碳鍵消耗1mol高碘酸。例如： 葡萄糖CH2OHCHOHOHHHOHOHHOH 5HIO45HCOOH + HCHO這種反應(yīng)是定量進(jìn)行的，可用于糖的結(jié)構(gòu)研究中。 (乙乙) 還原還原 單糖可被還原成糖醇。例： 山梨糖醇葡萄糖D-CH2OHCH2OHD-葡萄糖醇H2/NiC=O山梨糖H2/NiCH2OHCH2OH

13、(丙丙) 脎的生成脎的生成 脎是不溶于水的亮黃色晶體，有一定的熔點(diǎn)。不同的糖脎，其晶形、熔點(diǎn)也不相同。一般地，不同的糖形成的糖脎亦不同，可通過顯微鏡觀察脎的晶形來鑒別糖。 葡萄糖D-H2N-NH-C6H5苯肼CH=N-NHC6H5H2N-NH-C6H52CH=N-NHC6H5C=N-NHC6H5葡萄糖苯腙D-葡萄糖脎D-注意：葡萄糖、果糖、甘露糖所生成的糖脎完全相同！注意：葡萄糖、果糖、甘露糖所生成的糖脎完全相同！Why？ 雖然這三種糖所形成的糖脎完全相同，但成脎速度不同，仍可將它們區(qū)分。例如：果糖成脎快于葡萄糖果糖成脎快于葡萄糖。 葡萄糖D-甘露糖果糖C=O構(gòu)型完全相同！(丁丁) 苷的生成苷

14、的生成 苷糖分子中，苷羥基上的氫原子被其他基團(tuán)取代后所形成的衍生物。例：甲基葡萄糖苷的生成： D-(+)-葡萄糖OCH2OHHOHOOHOHHOCH2OHHOHOOHOHHCH3OH干HCl（苷元）CH3OH干HCl（苷元）OCH2OHHOHOOHOCH3HOCH2OHHOHOOHHOCH3甲基葡萄糖苷D-(+)-葡萄糖甲基葡萄糖苷縮醛結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定縮醛結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定不能在水溶液中通過開鏈?zhǔn)较嗷マD(zhuǎn)變123456654321654321654321654321 糖酐具有縮醛結(jié)構(gòu)，相對比較穩(wěn)定。糖苷和糖苷在水溶液中不能通過開鏈?zhǔn)较嗷マD(zhuǎn)變（糖苷的生成尤如將關(guān)著的門上鎖，再打開時(shí)需鑰匙酸）。 糖苷具有一系

15、列典型的縮醛性質(zhì)：不易被氧化，不易被還原，不與苯肼作用（無羰基），不與Fehling or Tollens作用（無還原性），對堿穩(wěn)定，但對稀酸不穩(wěn)定。 糖苷在稀酸的作用下生成原來的糖和苷元（甲醇），在某些酶的作用下，糖苷也可發(fā)生水解反應(yīng)。 (5) 脫氧糖脫氧糖 單糖分子中的羥基脫去氧原子后的多羥基醛或多羥基酮，稱為脫氧糖。例如： CHOCH2OHHHHOHHOHHOHCHOCH3HOHHHOHHOCHOCH3HOHHOHHHOHHO2-脫氧-D-核糖L-鼠李糖L-巖藻糖植物細(xì)胞壁成分L-甘露糖脫氧而成L-半乳糖脫氧而成藻類糖蛋白成分由核糖脫氧而成存在于DNA中(6) 氨基糖氨基糖 糖分子中除苷

16、羥基以外的羥基被氨基取代后的化合物，稱為氨基糖。例如： 殼聚糖經(jīng)化學(xué)改性后是重要的造紙助留助濾劑。殼聚糖經(jīng)化學(xué)改性后是重要的造紙助留助濾劑。OOHHOOHCH2OHO=C-CH3NH2-乙酰氨基-D-葡萄糖甲殼素的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元2-氨基-D-葡萄糖殼聚糖的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元CH2OHOOHHOOHNH2(三) 二糖 (1) 蔗糖 (甲) 蔗糖的結(jié)構(gòu) (乙) 蔗糖的性質(zhì) (2) 麥芽糖 (3) 纖維二糖 (三) 二糖 (1) 蔗糖蔗糖 蔗糖即白糖。甘蔗中含蔗糖1620%，甜菜中含蔗糖1215%。蔗糖是無色結(jié)晶，m.p 180，易溶于水，比葡萄糖甜，但不如果糖甜。世界上每年從甘蔗或甜菜中榨取五千萬噸以上的

17、蔗糖。蔗糖是工業(yè)生產(chǎn)數(shù)量最大的天然有機(jī)化合物。(甲甲) 蔗糖的結(jié)構(gòu)蔗糖的結(jié)構(gòu) 蔗糖水解后得到一分子D-葡萄糖和一分子D-果糖，所以，它是由一分子葡萄糖和一分子果糖分子間失水而成的： OHOH2CCH2OHOHHOOHH654321D-(-)-果糖D-(+)-葡萄糖180。OHOH2CCH2OHHOOHH654321HOD-(-)-果糖OCH2OHHOH124563-H2OOCH2OHH124563OOHOH2CCH2OHOHH654321HOOCH2OHCH2OHOHOHOCH2OHHOHOOHOH654321123456Haworth式（氧環(huán)式）構(gòu)象式蔗糖D-呋喃果糖苷D-吡喃葡萄糖基D-吡

18、喃葡萄糖苷D-呋喃果糖基蔗糖分子中無游離的醛基、苷羥基，既是蔗糖分子中無游離的醛基、苷羥基，既是葡萄糖苷，又是葡萄糖苷，又是果糖苷。果糖苷。 (乙乙) 蔗糖的性質(zhì)蔗糖的性質(zhì) A蔗糖是非還原糖蔗糖是非還原糖 蔗糖分子中無游離醛基、羰基、苷羥基，沒有變旋現(xiàn)象，因而不能與Fehlings or Tollens反應(yīng)，是非還原是非還原糖。糖。 OCH2OHH124563OOHOH2CCH2OHOHH654321HOOCH2OHCH2OHOHOHOCH2OHHOHOOHOH654321123456Haworth式（氧環(huán)式）構(gòu)象式蔗糖蔗糖B水解水解 蔗糖既能被麥芽糖酶麥芽糖酶水解，又能被轉(zhuǎn)化糖酶轉(zhuǎn)化糖酶水解

19、。 麥芽糖酶專門水解葡萄糖苷； 轉(zhuǎn)化糖酶專門水解果糖苷。蔗糖D-(+)-葡萄糖D-(-)-果糖+水解。-92.4。+52.5+66。轉(zhuǎn)化糖使偏振光左旋使偏振光右旋轉(zhuǎn)化反應(yīng) 轉(zhuǎn)化反應(yīng)蔗糖的水解反應(yīng)。 轉(zhuǎn)化糖蔗糖水解生成的葡萄糖和果糖的混合物。 C酯化酯化 蔗糖硬脂酸甲酯+蔗糖單硬脂酸酯(蔗糖酯) + CH3OHNa2CO3酯交換新型食品乳化劑有羥基，能成酯對人體無害新型油脂代用品蔗糖硬脂酰氯+蔗糖三硬脂酸酯 有羥基，能成酯對人體無害Na2CO3(2) 麥芽糖麥芽糖 麥芽糖是由淀粉在麥芽糖酶作用下部分水解而得到。麥芽糖也是白色晶體，m.p 160165，有甜味，但不如葡萄糖甜。麥芽糖分子式為C12

20、H22O11，用無機(jī)酸或麥芽糖酶水解，只能得到葡萄糖，說明麥芽糖是由兩分子葡萄糖失水而成： OHHOHH構(gòu)象式Haworth式（氧環(huán)式）即苷羥基苷羥基124563O124563OCH2OHOCH2OHHOCH2OHHOHOOHOH654321123456OCH2OHHOOH1,4-糖苷鍵 1,4-糖苷鍵 4O（D吡喃葡萄糖基）吡喃葡萄糖基）D吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷 麥芽糖分子中有苷羥基，有開鏈?zhǔn)脚c氧環(huán)式間的相互轉(zhuǎn)換。所以麥芽糖是還原糖麥芽糖是還原糖，能與Fehlings or Tollens反應(yīng)，能成脎，有變旋現(xiàn)象，并能使溴水褪色。 結(jié)論結(jié)論：麥芽糖是由兩分子葡萄糖通過：麥芽糖是由兩分子葡萄

21、糖通過-1,4-糖苷糖苷鍵相連而成。鍵相連而成。 OHHOHH構(gòu)象式Haworth式（氧環(huán)式）即苷羥基苷羥基124563O124563OCH2OHOCH2OHHOCH2OHHOHOOHOH654321123456OCH2OHHOOH1,4-糖苷鍵 1,4-糖苷鍵 (3) 纖維二糖纖維二糖 纖維二糖由纖維素(如棉花）部分水解得到，它是一種白色晶體，m.p 225，可溶于水，有旋光性。像麥芽糖一樣，纖維二糖完全水解后，只能得到兩分子葡萄糖。但纖維二糖不能被麥芽糖酶水解，只能被無機(jī)酸或?qū)ｉT水解糖苷鍵的苦杏仁酶水解，所以纖維二糖是由1,4糖苷鍵將兩分子葡萄糖相連而成： Haworth式（氧環(huán)式）即苷羥

22、基纖維二糖O124563OCH2OH1,4- 糖苷鍵 4-O-(-D-吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖苷構(gòu)象式苷羥基OHH124563OCH2OH1,4- 糖苷鍵 O21OCH2OHHOHOOH6543OH123456OCH2OHHOOH 由于纖維二糖分子內(nèi)有苷羥基，所以它是還原糖，與麥芽糖性質(zhì)相似，由于纖維二糖分子內(nèi)有苷羥基，所以它是還原糖，與麥芽糖性質(zhì)相似，具有一般單糖的的性質(zhì)具有一般單糖的的性質(zhì) (四) 多糖 (1) 淀粉(甲) 直鏈淀粉(乙) 支鏈淀粉(丙) 淀粉的改性 (丁) 環(huán)糊精 (2) 纖維素 (甲) 纖維素的結(jié)構(gòu) (乙) 纖維素的性質(zhì)及應(yīng)用 (四) 多糖 多糖是存在于自然界中的

23、高聚物，是由幾百個(gè)幾百個(gè)幾幾千個(gè)單糖通過糖苷鍵相連而成的千個(gè)單糖通過糖苷鍵相連而成的。最重要的多糖是淀最重要的多糖是淀粉和纖維素。粉和纖維素。 (1) 淀粉淀粉 淀粉存在于植物的根莖及種子中，大米中約含淀粉6282%、小麥5772%、土豆12 14%、玉米6572%。淀粉的水解過程可經(jīng)過下列幾步： 淀粉糊精麥芽糖葡萄糖水解水解水解所以，淀粉可看作是葡萄糖的聚合物，亦可看作是麥芽糖的聚合物，其中的糖苷鍵為型。淀粉分為直鏈淀粉（10 20）%和支鏈淀粉（80 90%）。 (甲甲) 直鏈淀粉直鏈淀粉 直鏈淀粉由1000個(gè)以上的D吡喃葡萄糖結(jié)構(gòu)單位通過1,4糖苷鍵相連而成，分子量約為15萬60萬。 1

24、,4-糖苷鍵 O21OCH2OHHOOH6543OCH2OHHOOH654312OOCH2OHHOOH654312OO1,4-糖苷鍵 OCH2OHHOOH654312O1,4-糖苷鍵 麥芽糖單位 OCH2OHHOOHOHOHnn 1000即直鏈淀粉的分子通常是卷曲成螺旋形，這種緊密規(guī)程的線圈式結(jié)構(gòu)不利于水分子的接近，因此不溶于冷水。直鏈淀粉的螺旋通道適合插入碘分子，并通過Van der Waals力吸引在一起，形成深藍(lán)色淀粉-碘絡(luò)合物，所以直鏈淀粉遇碘顯藍(lán)色。 (乙乙) 支鏈淀粉支鏈淀粉 支鏈淀粉支鏈淀粉的分子量為100萬600萬，約含620037000個(gè)葡萄糖單位，它與直鏈淀粉的不同之處在于

25、有許多支鏈，其中的葡萄糖單位除了以-1,4-糖苷鍵相連外，還有的以-1,6-糖苷鍵相連。大約每隔2025個(gè)葡萄糖單位就會出現(xiàn)一個(gè)-1,6-糖苷鍵相連的分支： O21OOCH2OHHOOH6543OCH2OHHOOH654312O1OOCH2OHHOOH654321OOCH2HOOH65432O1,4-糖苷鍵 1,6-糖苷鍵 1,4-糖苷鍵 3456OCH2OHHOOH123456OCH2OHHOOHO121,4-糖苷鍵 (丙丙) 淀粉的改性淀粉的改性 經(jīng)水解、糊精化或化學(xué)試劑處理，改變淀粉分子中某些D-吡喃葡萄糖基單元的化學(xué)結(jié)構(gòu)，稱為淀粉的改性。例如： 淀粉-OH + m CH2=CHCN接枝

26、共聚淀粉-O CH2-CH CH2-CH HCNCNxy淀粉-O CH2-CH CH2-CH HCONH2COONaxyH2O,NaOH水解超高吸水高分子-O-CH2-CH-CH2N(CH3)3 Cl-+淀粉OH陽離子淀粉，造紙濕強(qiáng)劑O CH2-CH-CH2N(CH3)3 Cl-+2,3-環(huán)氧丙烷三甲基氯化銨123淀粉-OH +(丁丁) 環(huán)糊精環(huán)糊精 淀粉經(jīng)某種特殊酶水解得到的環(huán)狀低聚糖稱為環(huán)糊精(cyclodextrin,縮寫CD)。環(huán)糊精一般由6-8個(gè)葡萄糖基通過-1,4-糖苷鍵結(jié)合而成，根據(jù)所含葡萄糖單位的個(gè)數(shù)(6，7或8)，分別稱為-、-或-環(huán)糊精(-、-或-CD)。環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)形似圓

27、筒，略呈“V”字形。-環(huán)糊精結(jié)構(gòu)如下圖所示： 環(huán)糊精的空腔內(nèi)壁有疏水(親油)性，而空腔外壁有疏油(親水)性， 組成環(huán)糊精的葡萄糖單位不同，其空腔大小各異。與冠醚相似，不同的環(huán)糊精可以包合不同大小的分子，這在有機(jī)合成上有重要的應(yīng)用價(jià)值。例如，苯甲醚可與-CD形成包合物，且甲氧基和其對位曝露甲氧基和其對位曝露在環(huán)糊精空腔之外在環(huán)糊精空腔之外，有利于新引入基團(tuán)上對位： OCH3OCH3ClOCH3ClHOClH2OCD+(40%)(60%)(4%)(96%)弱的氯化試劑(2) 纖維素纖維素 纖維素是自然界中分布最廣的有機(jī)物，它在植物中所起的作用就像骨胳在人體中所起的作用一樣，作為支撐物質(zhì)。 (甲甲) 纖維素的結(jié)構(gòu)纖維素的結(jié)構(gòu) 纖維素的分子式為（C6H10O5）n ，其分子量遠(yuǎn)大于淀粉為160萬240萬，含葡萄糖基1萬1.5萬。水解纖維素的條件要苛刻一些，一般要在濃酸或稀酸加壓下進(jìn)行： (C6H10O5)n(C6H10O5)4(C6H10O5)3H2O/H+H2O/H+纖維素纖維四糖纖維三糖(C6H10O5)2C6H12O6H2O/H+H2O/H+纖維二糖葡萄糖可見，纖維素是由許多葡萄糖通過-1,4-糖苷鍵相連而成： OO1,4- 糖苷鍵 OCH2OHHOOHOOCH2OHHOOHO1,4- 糖苷鍵 OCH2OHHOOHOOCH2OH