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课件网) (Carbohydrates and Glycosides) 本章内容 第一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分类 第三节 糖的化学性质 第四节 苷键的裂解 第五节 糖的核磁共振性质 第六节 糖链结构的测定 第七节 糖及苷的提取分离 来源: 是植物光合作用的初生产物 概述 糖类、核酸、蛋白质、脂质 ———生命活动所必需的四大类化合物。 糖类定义:碳水化合物 作用: 作为植物的贮藏养料和骨架。 苷类 苷或配醣体 由糖或糖的衍生物与另一非糖物质(配基或苷元)通过糖的半缩醛或半缩酮羟基脱水形成的一类化合物 几乎所有天然产物都可以与糖或糖的衍生物形成苷 共性:糖和苷键 单糖(monosaccharides)是多羟基醛或酮,是组成糖类及其衍生物的基本单元。 第一节 单糖的立体化学 从三碳糖至八碳糖天然界都有存在。 一、单糖的结构表示法: Fischer投影式 1、主链上下排列; 2、氧化程度较高的一端在上; 3、左右排列的基团在面上,上下排列的基团在面后(横前竖后) 4、投影式只能在纸面上旋转(180°×n), 不能脱离纸面翻转; Haworth投影式 Fisher式中右侧基团写在环的面下; 左侧集团写在环的面上 1 4 3 2 Haworth简略式 优势构象式 二、单糖的环氧结构 β-D-葡萄呋喃糖苷 β-D-葡萄呋喃糖 α-D-葡萄呋喃糖 β-D-葡萄吡喃糖 α-D-葡萄吡喃糖 D-葡萄糖 三、单糖的绝对构型 以D,L表示 Fischer式中据距羰基最远的手性碳原子上-OH向右的为D型,向左的为L型。 Haworth式的绝对构型判断 五碳吡喃型糖,C4位-OH面下的为D型,面上为L型 4 D-木糖 甲基五碳、六碳吡喃型糖和五碳呋喃型糖,C5-R,C4-R面上时为D型 L-鼠李糖 D-葡萄糖 甲基五碳呋喃型糖和六碳呋喃型糖,无法判断 四、单糖的端基差向异构体 端基碳:单糖成环后形成的新的手性碳原子(与1位碳的关系) 端基差向异构体,有α和β两种构型 β-D-葡萄糖 α-D-葡萄糖 Fisher投影式:新形成的羟基与距离羰基最远的手性碳上原子上的羟基为同侧的称谓α型,为异侧的为β型 五碳吡喃型糖,端基碳上的羟基与C4羟基同α,异β D-木糖 甲基五碳、六碳吡喃型糖和五碳呋喃型糖,用C4-R,C5-R来判断,同β异α α型,β型为相对构型 Β-D和 α-L型糖端基碳的绝对构型一样 α-D 和 Β-L型糖端基碳的绝对构型一样 Β-L α-L α-D Β-D 五、单糖的构象 Haworth式更接近糖结构的真实情况,但仍是一种简化的表示方法。 呋喃环:基本为一平面(如:信封式),无明显的结构变化。 吡喃环:以椅式构象为优势构象,C1或1C。 以C2、C3、C5、O四个原子构成的平面为准, C4处面上,C1处面下的标为4C1,简称C1式或N式; 如C4处面下,C1处面上者则称为1C4式,简称1C式或A式. 4C1式, 1C4式, N式 A式 Angyal用总自由能来分析构象式的稳定性,比较二种构象式的总自由能差值,能量低的是优势构象。 如:葡萄糖的二种构象式的比较: 竖键和横键 在C1 式中位于C4,C2面上和C1,C3,C5面下的基团为竖键 在1C式中位于C1,C3,C5面上和C2,C4面下的集团为竖键 横键与环上的键隔键平行, 横键或竖键在环的面上面下交替排列 椅式构象书写注意 1 2 3 4 5 小 结 1、单糖的Fisher式和Haworth式表示法 2、单糖的绝对构型判断 3、端基碳及构型判断 第二节 糖和苷的分类 糖的分类 一.单糖类 二、低聚糖 2~9单糖 三. 多聚糖 10个以上单糖 一、单糖类 天然单糖200多种 从三碳糖到八碳糖,以五碳、六碳最多 多数在生物体内为结合状态,少数为游离状态 (一)五碳醛糖 (二)六碳醛糖 (三)六碳酮糖 (四)甲基五碳醛糖 (五)支碳链糖 (六)氨基糖 单糖的一个或几个醇羟基换成氨基。天然存在的氨基糖多为2-氨基-2-去氧醛糖。主要存在动物和微生物中。 (七)去氧糖 单糖分子的 ... ...