第十三章碳水化合物糖教材课程.ppt

第十三章碳水化合物（糖）0概述0.1碳水化合物的定义0.2糖的分类1.1单糖的分类1.2单糖的构型1.2.1单糖的合成1.2.2单糖构型D(+)甘油醛

D(-)赤藓糖D(+)苏阿糖

D(-)核糖D(-)阿拉伯糖D(-)木糖D(-)莱苏糖

阿洛糖阿卓糖葡萄糖甘露糖木罗糖艾杜糖半乳糖塔罗糖

注意：这里的投影式中把每一个手性碳上的氢和羟基省略了，只用“—”代表羟基，在糖化学中常用这样的表示法。
糖的命名都用俗名，系统命名很复杂，不常用。糖类的构型仍然用DL来标记，在决定一个糖是何构型时，只考虑与羰基相距最远的那个手性碳原子的构型，也就是看那个编号最大的手性碳的构弄型，如上面的D-(+)甘油醛导出的糖，—OH都在右边，都属于D-型糖。另外，还可以从L-(-)甘油醛导出一系列L-型糖，它们是D-型糖的对映体，但由于自然界中存在的糖都是D-糖，所以L-型很少讨论。比较重要的单糖有：核糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖，另外还有一个果糖也是重要的，它属于已酮糖，其构型式如下：最重要的当然是葡萄糖，只要记住葡萄糖的结构，其它的糖就比较好记了。在试图记这几个糖的结构时，先要掌握一个概念，即差向异构体——在含有多个手征性碳的旋光异构体中，只有一个手征性碳原子的构型相反，而其它的都相同的两个非对映体差向异构体。这样我们可以看出，甘露糖是葡萄糖的2—差向异构体；半乳糖是葡萄糖的4—差向异构体等。果糖的构型与葡萄糖只在C1和C2有差别。这些单糖的构型是要求同学们记下来的。1.3单糖的环形结构1.3.1单糖成环的机理这里形成半缩醛时，C1又变成手征性碳，因此有两种构型，即α-型和β-型，新形成的C1上的-OH与决定糖构型的C5上的-OH在同一边的叫α-型；另一个叫β-型。由于得到的六元环骨架与以后我们将学到的杂环化合物吡喃：如果糖可以形成吡喃糖也可以形成呋喃糖：1.3.5哈武斯式的写法
注意这里α-型和β-型的规定与前面相同，是以未绕C4-C5键旋转之前为准的，这时C5上的-OH在下面，所以新形成的-OH在下面的是α-型，在上面的是β-型的。
α-D-吡喃甘露糖β-D-吡喃甘露糖

α-D-吡喃半乳糖β-D-吡喃半乳糖

α-D-呋喃果糖β-D-呋喃果糖
上面这些式子透视式或哈武斯式，常把两种叫做法合并起来叫，叫做哈武斯透视式，是最常用的表达方式。α-D-吡喃葡萄糖β-D-吡喃葡萄糖

α-D-吡喃甘露糖β-D-吡喃甘露糖

α-D-吡喃半乳糖β-D-吡喃半乳糖

α-D-呋喃果糖β-D-呋喃果糖
1.4化学性质如：1.4.1单糖在碱性介质中的异构化(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)(Ⅴ)
葡萄糖甘露糖果糖
1.4.2氧化反应这是为什么呢？这是因为上面三种试剂都是碱性试剂，在碱性催化下酮糖可以通过烯醇式变成醛糖之故：要区别醛糖和酮糖可以采用下面方法：用溴水氧化，醛糖可以被氧化，而酮糖在此条件下不会发生异构化，因此不被氧化：1.4.3成脎反应由上面反应可以看出：葡萄糖、甘露糖以及果糖它们形成的脎都是相同的，因此我们说这三者从３—6号碳都是相同的，不同的是在于C1和C2上。因此用形成糖的方法可以用来鉴别、确定糖的结构。1.4.4成苷反应同样的，糖自身形成半缩醛的环形结构后，还可以进一步与另一分子含有-OH的化合物（醇、酚）作用形成稳定的缩醛：这个糖的缩醛就叫糖苷，或叫糖甙、配糖物。糖苷的结构可分成糖体和非糖体，两部分通过糖苷键连接起来：其中把糖体和非糖体连接的可以是氧、氮或碳，相应地得到的苷叫氧苷、氮苷或碳苷：糖苷的特点与缩醛一样是稳定的，它不能象半缩醛那样又变回到链式结构，因此糖苷不含有羰基，不会再、被土伦试剂、本尼地试剂、斐林试剂氧化，也不能与苯肼发生成脎反应。半缩醛本身也是不能与上述试剂反应的，但是它可以很容易转化成链式，从而与上述试剂反应。
糖苷是一类很重要的天然物质，许多糖苷是显色物质，是食品中的色素。核酸中的核苷更是一类重要的生理活性物质，如肌苷酸、鸟苷酸是一类新型的鲜味剂：
2双糖2.1还原性双糖麦芽糠是由二分子的葡萄糖通过一个分子的C1上的α—OH与另一分子的C4上的-OH脱去一分子水而形成的，两个糖是通过α-1,4糖苷键连接起来的：而纤维素二糖也是由二分子的葡萄糖组成的，所不同的是它是通过一个分子的C1上的β-OH与另一个分子的C4上的-OH脱水而形成的，两个糖是通过β-1,4糖苷键连接起来的：乳糖是由半乳糖的C1上的β-OH与葡萄糖C4上的-OH脱水而成的，两个糖是通过β-1,4糖苷键连接起来的：2.2非还原性双糖最有代表性的非还原性双糖是蔗糖，它是有机化工产量最大的一种化合物。是由一分子葡萄糖通过C1上的α—OH与另一分子果糖的C2上的β-OH脱水而得到的，两个糖是通过α-1,β-2糖苷