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课件网) 第3章 糖和苷类化合物 学习要点 1、单糖:化学组分、表达方式、理化性质 2、双糖:单糖间的连接方式、理化性质、常见双糖。 3、多糖:常见多糖、理化性质、提取方法。 4、苷:基本概念、苷键类型、苷键水解。 葡萄糖、果糖是蜂蜜的主要成分。 蔗糖是甘蔗中的“甜蜜”物质。 中药槐花米中对人体心血管有保健意义的成分、俗称维生素p样物质———芦丁,结构中含有2个单糖。 概 述 糖类又称碳水化合物(carbohydrates),是植物光合作用的产物。糖是具有多元醇结构的醛或酮,是自然界中最丰富的天然产物。 为了学习和研究的方便,根据分子中多元醇醛(或酮)结构单元的多寡,将糖类分为单糖(如葡萄糖、果糖),低聚糖(也称寡糖,如:蔗糖、乳糖)和多糖(如淀粉、纤维素等)。 糖类和核酸、蛋白质、脂质等是 ———生命活动所必需的四大类化合物。 一、单糖 单糖:单糖是糖的最小单位,不能再被水解为更小的分子,一般指含有3-7个碳原子的多羟基醛或酮,常见的多为五碳或六碳糖。 不对称碳原子 D-甘油醛 L-甘油醛 通过中间的镜面,形成一对对映体,如同人的左右手。它们具有同一名称,但构型不同。 镜 面 单糖的立体化学 (一)、单糖的结构-Fischer式 单糖的立体化学 上述链式结构称为费歇尔投影式,是单糖立体结构的平面投影表达方法。编号最大的手性碳原子(C5)上的-OH在右边为D-型,左边为L-型。*表示不对称碳原子。 如果将D-和L-葡萄糖分别溶于水中,初始,溶液具有不同的旋光度,但过一段时间后,两溶液的比旋光度就会变得完全一样了,单糖的这一性质被成为“变旋现象”。用Fischer投影式无法解释这一现象,即分子可能不是直链形式。人们从醇-醛形成缩醛反应中得到启发,分子内含有多个羟基,完全可能发生分子内反应,形成环状半缩醛结构。这样就可以解释变旋现象和单糖醛基难发生NaHSO4加成反应了。 单糖的环式结构表达采用Haworth投影式 倾倒 (一)、单糖的结构-Haworth式 将环氧原子置于右上角。 左侧基团转向上边 右侧基团写在下面 (一)、单糖的结构 Fischer式中最后第二个碳原子上-OH向右的为D型,向左的为L型。 Haworth式中C5取代基向上为D型,向下为L型。 (一)、单糖的结构 糖成环后新形成一个不对称碳原子,称为端基碳,生成的一对差向异构体,有 , 两种构型。 (一)、单糖的结构 单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构,即成呋喃糖和吡喃糖。 具有六元环结构的糖———吡喃糖(pyranose) 具有五元环结构的糖———呋喃糖(furanose) 糖处游离状态时用Fischer式表示 苷化后成环用Haworth式表示 (一)、单糖的结构:构像式 构像式可更直观地理解分子结构 (二)、单糖分类 (二)、单糖分类 (二)、单糖分类 (三)、单糖的性质缩醛,半缩醛伯醇基仲醇基邻二羟基 根据结构判断可能发生的氧化反应:缩醛,半缩醛被水解后,可被氧化为羧酸类; 伯醇可被强氧化剂氧化为羧酸类,整个分子被氧化为二酸类; 邻二醇被氧化断裂 (三)、糖的化学性质 1、氧化反应 单糖的分子有醛(酮)、伯醇、仲醇和邻二醇等结构,氧化条件不同其产物也不同。 如: 1、氧化反应 糖分子化学反应的活泼性: 端基碳原子 > 伯碳 > 仲碳 (即C1-OH、C6-OH、C2 C3 C4-OH) 以过碘酸反应为例来了解糖的氧化反应的应用 过碘酸反应 主要作用于: 邻二醇、α-氨基醇、α-羟基醛(酮)、邻二酮和某些活性次甲基等结构。 1、氧化反应 邻羟基: 1、氧化反应 -羟基酮: -氨基醇: 邻二酮: 1、氧化反应 反应特点: ①反应定量进行(试剂与反应物基本是1:1); ②在水溶液中进行或有水溶液(否则不反应); ③反应速度:顺式 > 反式 (因顺式易形成环式中间体); ④在异边而无 ... ...