第2章 糖类化学

CHO HCOH HOCH HCOH HCOH CH2OH 葡萄糖 CH2OH C=O HOCH HCOH HCOH CH2OH 果糖
HNO3
COOH HCOH HOCH HCOH HCOH COOH
葡萄糖二酸
COOH CHOH CHOH CH2OH 糖酸
HNO3
CH2OH + COOH
乙醇酸
莫利斯（Molisch)反应 鉴定糖类物质的方法 糖（水溶液） （单，低聚，多） 加入α -萘酚 （乙醇溶液）（混匀） 加入浓硫酸 （慢，沿管壁，不要摇动） 紫环（紫红色） （两层液面之间）
α-型-D-葡萄糖
β-型-D-葡萄糖
溶于水 [α]tD = +1120 [α]tD= +18.70 [α]tD = +52.50
CH2OH O H OH OH OH OH
CHO HCOH HOCH HCOH HCOH CH2OH 直链0.1%
CH2OH O OH OH OH OH H
α-型37%
β-型63%
三. 三糖—棉籽糖
游离存在于自然界中的重要三糖,它存在于棉籽, 桉树及甜菜中，具旋光性,没有还原性.
CH2OH HO O H OH H OH CH2
O
O H
CH2OH
O
H
CH2OH
OH OH
OH OH
O
OH
α -D-半乳糖 蜜二糖
α -D-葡萄糖 蔗糖
β -D-果糖
第四节 多糖的结构及性质 一. 均一多糖
H
D-(+)型
一对对映体等量混合旋光性相互消除，混合体表现不出 旋光性，这种现象称为外消旋
CHO H-C-OH H-C-OH CH2OH D-型赤鲜糖
CHO 对称中心（面） HO-C-H H-C-OH CH2OH
当一种物质含有偶数个不对称 碳原子，同 时又有对称中心（面）时，此物质不对称 碳原子之间的旋光性相互消除，表现不出 旋光性，这种现象称为内消旋
（2）旋光性 使平行光的方向发生改变的现象称为旋光性。 含有不对称碳原子的物质具有旋光性 光的方向改变的角度称旋光度，以“α”表示 向右旋转-顺时针旋转叫右旋，以“+”表示 向左旋转-反时针旋转叫左旋，以“-”表示 [α]t
D
=
α C*L
*100
散射光 棱镜
平行光 物质
光的方向改变
（3）外消旋与内消旋 CHO C HO H L-(-)型 一对对映体 CH2OH HOH2C CHO C OH
CHO H-C-OH H-C-OH CH2OH
D-型赤鲜糖
CHO H-C-OH H-C-OH H-C-OH CH2OH D-核糖
CHO H-C-OH HO-C-OH H-C-OH H-C-OH CH2OH D-葡萄糖
D-型甘油醛 一个不对称 碳原子
二个不对称 碳原子
三个不对称 碳原子
四个不对称 碳原子
1.直链淀粉
CH2OH O H OH OH CH2OH O H OH
O
O
OH
O
α -1,4糖苷键
200-980葡萄糖残基, 6个螺旋一圈
n
2.支链淀粉与糖原 支链淀粉600-6000,支链24-30,支点间11-12 糖原30000, 支链10-14, 3-5个一分支
CH2OH O H OH α -1,6糖苷键 OH O OH CH2OH CH2 O H O H OH OH O O OH OH OH
O 呋喃
CH2OH CHOH
O
H OH OH
CH2OH CHOH
O
OH H OH
OH
OH
α-型-D-葡萄糖
呋喃型
β-型-D-葡萄糖
O
吡喃
CH2OH O H OH OH OH OH
CH2OH O OH OH OH OH H
α-型-D-葡萄糖
吡喃型
β-型-D-葡萄糖
2. 变旋现象 α-型-D-葡萄糖 [α]tD= +1120 β-型-D-葡萄糖 [α]tD= +18.70
3. 立体异构体 由于分子中各原子在空间的排列不同,同一分子就会 出现不同的立体结构,这种不同的立体结构---立体异构体 如: CHO H-C-OH H-C-OH CH2OH CHO H- C-OH HO-C-H CH2OH CHO HO-C-H H-C-OH CH2OH CHO HO-C-H HO-C-H CH2OH
不能水解更小单位的糖
二糖 如:蔗糖 由2-10单糖分子缩合而成的糖 三糖 ---------也称为低聚糖 四糖等 均一多糖------同多糖 如:淀粉,纤维素 不均一多糖—杂多糖 如:肝素 由多个单糖分子缩合而成的糖 ---------也称为高聚糖
多糖
第二节 单糖的结构及性质
一.单糖的构型与立体异构体 1.构型 指一个分子由于其中各原子特有的固定的空间排列,而 使该分子所具有的特定的立体化学形式----构型 如:甘油醛 分子式----C3H6O3 O C-H CHOH CH2OH
CH2OH O
O
HO
OH OH
α -D-葡萄糖
α , α -1,1糖苷键
α -D-葡萄糖
二. 二糖的性质
与单糖相似，能结晶，熔点较高，易溶于水，有甜味 有旋光性。 还原性糖有变旋现象，有还原性，能生成糖脎 非还原性糖没有变旋现象，没有还原性，不能生成糖脎
三. 分布
麦芽糖 植物发芽种子,淀粉水解产物 异麦芽糖 植物发芽种子,支链淀粉水解产物 还原性糖 乳糖 动物奶汁,人奶含5-7%,牛奶4% 纤维二糖 植物纤维素的水解产物 蔗糖 非还原性糖 海藻糖 植物中,甘蔗,甜菜中含量最高 植物海藻多糖中
糖的概念：多羟基醛/多羟基酮及其缩合物，某些衍生物
如： 甘油醛---C3H6O3
O C-H CHOH CH2OH
二羟丙酮—C3H6O3
CH2OH C=O CH2OH O C-H CHOH HOC-H CHOH CHOH CH2OH
葡萄糖—C6H12O6
二. 糖类化合物的分类 丙糖---C3 丁糖---C4 单糖 戊糖---C5 己糖---C6 庚糖---C7 寡糖
2.异麦芽糖
CH2OH O H α -D-葡萄糖 OH OH OH O α -1,6糖苷键 CH2
α -1,4糖苷键 α -D-葡萄糖 α -D-葡萄糖
O H
OH OH OH OH
α -D-葡萄糖
3. 乳糖
CH2OH HO O OH OH
O
CH2OH O H OH OH OH
β -D-半乳糖
β , α -1,4糖苷键 α -D-葡萄糖
三. 多糖的性质
不溶于水,有的能与水形成胶体溶液 没有甜味 没有还原性 I2 有旋光性,没有变旋现象 淀粉及糖原与I2作用呈色 I2 直链淀粉-----蓝色 支链淀粉-----紫红色 糖原------------红色 (淀粉—淀粉糊精---糊精---极限糊精---麦芽糖---葡萄糖) 蓝色---紫红色------红色---无色(60圈以上呈色) 1. 2. 3. 4. 5.
第二章 糖类化学
•糖类的概念与分类 •单糖的结构及性质 •寡糖的结构及性质 •多糖的结构及性质
第一节 糖类的概念与分类 一. 糖类的概念
主要元素: C 、H 、O ， 其它元素 :N、 S，其中: H/O=2/1
通式: Cn(H2O)m 故称碳水化合物 ， 例如：葡萄糖--C6H12O6 但有的不符合此式： 如：脱氧核糖---C5H12O4 符合此式：甲醛—CH2O， 乳酸—C3H6O3， 乙酸—C2H4O2 并不一定是糖
H
C C-OH HOCH HCOH HCOH CH2OH 烯醇式中间体
CHO HOCH HOCH HCOH HCOH CH2OH
D-甘露糖
CH2OH C=O HOCH HCOH HCOH CH2OH D-果糖
第三节 寡糖的结构及性质 一. 二糖的结构
1.麦芽糖
CH2OH O H OH O OH OH CH2OH O H OH OH OH
ห้องสมุดไป่ตู้
O
CH2OH O H OH OH
O
α -1,4糖苷键
3. 纤维素 8000-10000 4. 其他 名称
琼胶 琼脂,海藻多糖 菊糖 菊粉 果胶 甲壳素 几丁质,壳多糖
O
CH2OH O OH OH
O
CH2OH O OH OH
O
β -1,4糖苷键 主要单糖
n
分布
半乳糖 果糖 D-半乳糖醛酸 N-乙酰葡萄糖胺
4. 纤维二糖
CH2OH O OH OH OH
O
CH2OH O OH OH OH
β -D-葡萄糖
β -1,4糖苷键
β -D-葡萄糖
5. 蔗糖
CH2OH O H OH OH OH
CH2OH
O
H CH2OH
OH
O
OH
α -D-葡萄糖
α ,β -1,2糖苷键
β -D-果糖
6.海藻糖
CH2OH O H OH OH OH
结构式--构型----
CHO C HO H L-型 一对对映体 (立体式) CHO HO C H CH2OH L-型 一对对映体
CHO
CH2OH
HOH2C
C OH H D-型
CHO H C OH CH2OH D-型
(平面投影式)
2. 不对称碳原子(手性碳原子)与旋光性
（1）不对称碳原子
一个碳原子上连接的四个原子或基团均不相同， 此碳原子称为不对称碳原子或手性碳原子 如: CHO H C OH CH2OH
D-型赤鲜糖
L-型赤鲜糖
D-苏阿糖
对映体
L-苏阿糖