第15章-碳水化合物化學(xué)

第15§15-1單§15-2二§15- 單 §15.1.1§15.1.2§15.1.3碳水化合 糖組成包括：C、H、O三種元素 中：H:O=2:1通式表示：如：葡萄糖：C6H12O6蔗糖：C12H22O11糖類H:O≠糖類H:O≠2:糖是多羥基醛、酮及水解后可以生成多羥基醛、酮的物質(zhì)特點(diǎn)：白色結(jié)晶，一般有甜低聚糖——水解后能生成2~10個(gè)單糖。以二糖最（寡糖 重要如蔗糖水麥芽糖

1分子葡萄糖+1分子果2分子葡萄淀粉、纖維素。6

+6H

C +6 葉綠

葡萄葡萄

代

CO2 H2O+§15.1.1 單糖根據(jù)羰基部分醛糖多羥單糖根據(jù)羰基部分

含C3糖

（或三碳糖

CH2—C—碳碳數(shù)可=含C4糖丁糖（或四碳糖）含C5糖戊糖（或五碳糖）含C6糖——己糖（或六碳糖

α,α/-羥核脫氧核葡萄果一、單糖的結(jié)構(gòu)與單糖的開鏈結(jié)構(gòu)葡萄

果8對(duì)對(duì)映體CHOH

如其中一對(duì)映：

H-C-H-C-

HO-C-HO-C- 對(duì)映HHHH己醛糖的16個(gè)旋光D型糖

D-阿蘇

D-葡萄

D-甘露

D-艾杜

體

D-

D-半乳 D-塔羅 L

L-阿蘇 L-葡萄

L-甘露

L-艾杜

L-

L-古羅

L-半乳 L-塔羅L-半乳L(zhǎng)-D-甘露D-葡萄單 系統(tǒng)命名 習(xí)慣 (2R)- 二羥 (2R,3R,4R)-四羥基戊 D-(-)-核 戊醛O O 四羥基已-2- D-(-)-果 已酮單糖的環(huán)型1）①不起醛類的典型反應(yīng)，如與品紅醛試劑不變色，

HC

（飽和

HC

HCSONa（白色3α-羥基磺酸3鈉葡萄糖結(jié)構(gòu)的測(cè)定是費(fèi)歇爾歷時(shí)7年（1884-1891年1902年 RHC

HCOR/

②半縮 縮醛②③有變旋現(xiàn)的。25

D-葡萄糖水

98℃結(jié)α-D-葡萄糖m.p.D11D

β-D-葡萄糖結(jié)m.p.D18.DD[α25=+52°D C

2 HO

HOH5C

COH半縮醛D-葡萄

6 C

CH2OH（氧環(huán)式HHCH-C-

干

H-C-HO-C- H-

CH2OHD-葡萄糖苷（縮醛2)的大CH2OHCH2OH

OOO

葡萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)的表示法——Haworth式 直立環(huán)狀：H-C-（投影式）HO-C- H-C-H-

式 環(huán)氧

O O

12

將分子按順時(shí)

OH

變?yōu)樗轿?/p>

OHOH 6H65C- H

65C— H

1

1 H（差向異構(gòu)體

B

OH（α型

OH（β型當(dāng)不需強(qiáng)調(diào)C1的構(gòu)型or表示兩種異頭物的混合物OOHHα和β型異構(gòu)體的比旋光度 不同，化學(xué)性質(zhì)也不同① = =+CH-C-

順式鄰

-

縮酮OC= =+CH-C-

O

α-D-=O=

-

+CH3-C-

-H 不反 OHβ-D-O

+α-D-葡萄糖O

苦杏仁水

α-D-葡萄

+β-D-葡萄糖

β-D-葡萄測(cè)定和比較α、β型糖的比旋光度DDα-D-葡萄糖[α]25112°β-D-葡萄糖[α]25=+19°DD3）萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)對(duì)變旋光現(xiàn)象的解

α-D-(+)-葡萄~37m.p.=

D-(+)-葡萄~0.1

β-D-(+)-葡萄~63m.p.=[α]D=+ [α]D=+[α]D=+HOH HOH H HHHOH 23456-D-

-D-吡喃葡萄665H4OH31256H56H4O1H32

-D-呋喃葡萄4）D- O

H OH

HH α-D-（-）-吡喃果 β-D-（-）-吡喃果65

2

H 3

α-D-（-）-呋喃果 β-D-（-）-呋喃果6645453

3= 3=2D-（-）

HC- O

OHC-

α-D-（-）

OHC-

β-D-（-）65H

12 12

H

α-D-（-）-呋喃果 β-D-（-）-呋喃果3.OHα-D-（+）-葡萄

OHβ-D-（-）-葡萄

O Oα-D-（+）-葡萄糖~37

β-D-（-）~63 單糖§15.1.1§15.1.2§15.1.3§15.1.3§15.1.3D-葡萄D-甘露D-葡萄D-甘露D-D-果糖

CH-C-OH

C==

HO-C-D-

烯醇D-果糖

D 糖酸的差向異構(gòu)

Ca(OH)2, 電解

糖O H

Na-HgD-核D-核 C=O H2N-苯

C=N-苯

+3H2N-

二、成糖二、成糖脎反D-

D-葡萄糖

H2N-

H2N-D-葡萄

D-葡萄糖苯H2N--

-NH3，-D-葡萄糖 機(jī) 機(jī)HNN1NHH2345H6OH

H2N-

D-葡萄

D-甘露

D-果

D-葡萄糖

3+Ag(NH)3

OH

Ag（銀鏡CH2OH托倫D-葡萄+

OH

D-葡萄糖

Cu2OD-葡萄

斐林

D-葡萄糖

（磚紅色三、三、化反(Tollens)試劑及斐林(Fehling)2CH 2

Ag銀鏡

OH

OH

Cu2O（磚紅色所所有的單糖都屬

D-葡萄

D-果可用于醛和酮糖的HHOHOH OHOHHD-葡萄糖D-葡萄糖酸--在弱在弱酸會(huì)發(fā)生異D-葡萄糖酸-- +D-葡萄糖（旋光）+D-半乳糖（旋光性

D-葡萄糖二酸（旋）（內(nèi)消旋體D-半乳糖二酸（非旋光性

D-樹膠+D-果

D-樹膠糖二

D-異木 稀 HO12345COH2OO534O6OH稀硝酸能碘酸（HIO4）氧化如果相鄰兩個(gè)碳原都有-OH或一個(gè)有-OHC=O時(shí)，碳碳鍵發(fā)生H-C-H-C-

5

R-R-R-

HO-C-H-C-H-C-

5

2 C

CH-C- HO-C-

+

2

H

+

+HIO3+ AgIO3↓（白色RHHRHHC +OHHRO RCHO+R’CHO+四、還原 或H2

CH

D-葡萄

D-葡萄

（旋光性

（無旋光性

D)-樹膠

D)-異木HHHHH OHH+HOOpH3-HHHH+ or

D-葡萄 醇內(nèi)酯催化劑：鈉齊（Na-Hg）水溶液pH=3-內(nèi)酯催化劑：鈉醇

OH環(huán)狀半有α、β兩種異

CH2OH

五、糖五、糖苷的糖苷的名稱由三部分組成：配基糖苷的名稱由三部分組成：配基+糖的殘基+（糖） 配

-苷

甲基--D- H

-苷

甲基-D-吡喃葡萄 OH

O

OH O

OHOO糖+HO--OH糖熊果 苦杏仁苷——存在于苦杏仁核中O—O— O—O—H

苦杏水龍膽

O -OH

+氫酸受 的5。OOHOOO-OH五.糖的遞增 化增碳法H

pH=3-OOOOHOO

Na- pH=3-的遞降HH HHHC=N-

N HHHCHHH H 2Rull遞降法（氧化脫羧 電解氧

H2O2,Fe O 電解氧化（用 糖酸 電解氧D-葡萄糖酸鈣（鈣片七、重要單糖和它的衍戊H-C-H-C-H-C-D-核[α]D=-以糖苷存在于核酸（核糖核酸）中，是細(xì)胞中酸的組成部分

H-C-H-C-D-去氧核[α]D=-己D-葡萄蔗糖的。 D-果果糖是最的，色天是型左旋果有果在 糖迅速轉(zhuǎn)葡但用可內(nèi)醇的增。在己糖中，以D-葡萄糖、D-果糖、D-甘露糖、D-糖最為重OHO-HO- H-

維生素C不屬于糖類，但它是由L-山梨糖來，且在結(jié)構(gòu)上可常將維生素C當(dāng)作單糖的衍生物HO-C-是命科

β-D-2-氨基葡萄 β-D-2-氨基半乳第15§15-1單§15-2二§15- 二糖§15.2.1§15.2.2§15.2.1§15.2.1兩分子單糖通過苷鍵相連組成雙糖非還原性二糖和還原性 O

-

α-14苷

非還原性二

O

-

α-單

還原性還原性二糖與單糖一樣，具有變旋現(xiàn)象，可以成脎發(fā)生銀鏡反應(yīng)和能與斐林試劑反應(yīng)， 二§15.2.1§15.2.2一、非還原性雙糖——蔗糖蔗糖主要存在于甘蔗（14%）和甜菜（16%--20%）蔗糖過。酸或 水[α]D=+

D-(+)-葡萄D-(-)-[α]D=+ [α]D=-§15.2.2§15.2.2水解后混合物（轉(zhuǎn)化糖[α]D=-

- α-D-

β-D-蔗 23 —O3

66α-D-葡萄

β-D- CH2OH 構(gòu)象式

α-1,2苷

β-21苷2-O-(-D-吡喃葡萄糖基)--D-呋喃果糖 甜度為蔗糖的40%，無色片狀結(jié)晶，[α]D=

D-(+)-葡萄O

O

-6

—O4-O-（4-O-（-D-吡喃葡萄糖基）-D-吡喃葡萄

12構(gòu)象式

α-14苷O

O

-乳 含4%~6%， 含5%~8%乳糖為白色粉末，易溶于水，有變旋現(xiàn)苦杏仁乳 D-葡萄糖+D-半乳水

O

-

D-葡萄β-D-半乳

β-14苷β-14構(gòu)象式

O

Oβ-D-半乳

D-

-4-O-（β-D-吡喃半乳糖基）-D-吡喃葡萄 纖維二

苦杏仁水

D-(+)-葡萄O

O

-D-(+)-纖維二 β-1,4苷 4-O-（β-D-吡喃葡萄糖基）-D 構(gòu)象式

O

Oβ-1,4苷

-第15§15-1單§15-2二§15- 多糖§15.3.1§15.3.2§15.3.1多糖是由幾百乃至數(shù)千個(gè)單糖以苷鍵彼此相連形成的高聚物多 水

低聚 水 單多淀粉——是植物體內(nèi) 多纖維素——是木材和許多天然纖維素主要成糖原存在于動(dòng)物體內(nèi)，承擔(dān)著調(diào)節(jié)一般多糖無還原性和變旋現(xiàn)象，不具甜味，多不溶于水一、纖維纖維素）（）（細(xì)胞壁的主要成分和構(gòu)成植物組織纖纖維素的纖維素的分子量在25~200萬（隨著纖維素來源不同而異用酸徹底水解得D-葡萄糖用濃硫酸部分水解得纖維四糖、纖維和纖維二糖OOOOOOnOD-(+)-纖維

-OStructureofcelluloseasitoccursin ntcellCelluloseFibersfromPrintPaper(SEM62%~82%麥中含57%~75%玉米含(C O

(C O

C 5 淀

5n＞糊

D-葡萄直鏈分子量約1~6萬，約含50~200個(gè)O

α-14糖苷OOO—O— —O

O—O—

-直鏈淀 麥芽糖部III淀粉 藍(lán)支鏈支鏈淀粉在淀粉中的含量約為70%~90，在熱水還有以α-1,6-糖苷鍵相連。分子量約10~100萬，約有600~6000個(gè)葡萄糖單元組成。O

OO

—O—O

α-16-糖苷OOOHO —O—

—O

—O—

支鏈

α-14-糖苷相隔20~25個(gè)葡萄糖單元有糖組織內(nèi)，又叫動(dòng)物淀