单糖的性质解读 PPT
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氧化，生成葡萄糖二酸。 ▪ 4、HIO4氧化 ▪ 在醇一章还学过，具有邻二醇结构的化合物可被HIO4氧化断键。
R O C H H O C H H R 'H I O 4R C H O + R 'C H O + H I O 3
▪ 醛糖是一个多羟基醛，因此，也能被HIO4氧化（反应见前）。 ▪ 5、托伦斯试剂和费林试剂氧化 ▪ 在醛酮一章我们还学过，托伦斯试剂和费林试剂都是较温和的氧
一、氧化反应
▪ 在醛糖分子内由于含有醛基，所以很容易被氧化，但氧化剂不同，
产物也不同。
COOH H OH HO H H OH H OH
COOH
H强N氧 O3化,1剂 00℃
HCO H OH
HO H
Br2－温H和2O氧P化H剂 =6
H高IO碘4酸氧化
H OH H OH
CH2OH
OC2a（C空 O3气） ，酶
▪ 在羧酸一章我们学过，，－羟基酸能形成内酯。
▪ 而葡萄糖酸是一个多羟基酸，它在结晶时，也能形成内酯。
▪ 目前，应用广泛的是葡萄糖酸－－内酯，它是很好的豆腐凝固
剂和良好的食品添加剂。
COOH
O C
H OH
H OH
HO H H OH
HO H O H OH
H OH
H
CH2OH
CH2OH
氧化反应
▪ 3、浓HNO3氧化 ▪ 浓HNO3是强氧化剂，不但能氧化醛基，而且还能把C6上的羟甲基
▪ 在碳水化合物中，所有的单糖和大多数低聚糖都是还原性糖，多 聚糖和部分低聚糖是非还原性糖。
二、还原反应
▪ 单糖含有醛基或酮羰基，所以，可被催化加氢或用化学还原剂 （如LiAlH4、NaBH4、Na-Hg/H2O等）还原。
HH O HCH O H O O H HNa-H H 2g/N /H i2OHH O HCH O H O 2H H OH[H]HO HCH H O O 2H OH[H]
CH2OH HO H HO H
H OH
H OH
H OH
H OH
H OH
CH2OH D-(+)-葡 萄 糖
CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-葡 萄 糖 醇 D-(-)-果 糖 D-甘 露 糖 醇
▪ 这里要提醒注意：Na-Hg/H2O是把醛糖或酮糖还原成糖醇的条件， 而Zn-Hg/HCl则是把羰基还原成亚甲基，注意条件的差异和产物 的不同。
COOH H OH HO H H OH H OH
CH2OH
COO21Ca H OH HO H
5HCOOH + HCHO
H OH
H OH
CH2OH
氧化反应
▪ 1、溴水氧化 溴水在弱酸中能氧化醛糖，但酮糖不能被氧化， 可用于定性鉴别醛糖与酮糖。
▪ 2、酶催化氧化 工业上制备葡萄糖酸和葡萄糖酸钙是用酶催化 氧化法，葡萄糖酸钙可用于治疗缺钙病症，如佝偻病、软骨病等， 也常用做儿童和老年食品添加剂。
▪ 如：在D－葡萄糖的稀碱溶液中，除了有－型和－型D－葡萄 糖（约含64%）外，还有31%变成了果糖，3%变成了甘露糖。
▪ 综上所述，无论是醛糖还是酮糖，所有的单糖都能被托伦斯试剂 和费林试剂氧化。
▪ 在糖化学中，常把这种能还原托伦斯试剂或费林试剂的糖叫做还 原性糖（reducing sugar）,否则叫非还原糖(nonreducing sugar）。
化剂，只能氧化醛，不能氧化酮，常用于鉴别醛的存在。 ▪ 但是，比较特殊的是在糖中，无论是醛糖还是酮糖都能被托伦斯
试剂和费林试剂氧化，产生银镜和Cu2O沉淀。
氧化反应
▪ 醛糖能被氧化好理解，因为在水溶液中有开链式存在。
▪ 酮糖为什么也能被氧化呢？因为酮糖是一个－羟基酮，而托伦 斯试剂和费林试剂都是稀碱溶液。
H OH
CH2OH CH2OH
CH2OH
CHO H OH HO H H OH
H OH CH2OH
D-(+)-甘露糖顺式烯醇式 D-(-)-果糖 反式烯醇式D-(+)-葡萄糖
▪ 在这里，顺式烯醇式转化的醛糖叫D－甘露糖，它和D－葡萄糖是 差向异构体。
氧化反应
▪ 由于互变异构现象的存在，在单糖的稀碱溶液中，不仅存在着开 链式与氧环式的互变异构平衡，而且还存在着酮式－烯醇式互变 异构平衡。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三、成脎反应
▪ 在醛酮一章学过，醛酮可以和苯肼作用生成腙。
▪ 同样，单糖也能和苯肼作用生成腙，但不同的是，醛酮生成的腙 多为晶体，不溶于水，而单糖生成的腙则溶于水。
▪ 可是，如果让单糖与过量的苯肼作用，单糖与一分子苯肼作用生
成腙后，还可再与两分子苯肼作用，生成不溶于水的黄色晶体，
18.2 单糖的性质
▪ 单糖一般为无色晶体，极易溶解于水，大多数有甜味，有变旋光 现象,天然的单糖都是D型的。
▪ 单糖的化学性质与其结构密切相关。 ▪ 前面刚讲过，在单糖的水溶液中，主要以氧环式存在，同时也有
少量的开链式存在。因此，单糖中有醇羟基、苷羟基，又有醛基 或酮羰基。 ▪ 所以单糖应同时具有醇、半缩醛（酮）、以及醛酮的性质。因此， 单糖的性质包括了醇和醛酮两章的内容。 ▪ 它具有羰基，能发生羰基的某些反应。例如：氧化、还原、与 HCN、NH2OH、苯肼等羰基试剂反应。 ▪ 具有醇羟基，又能发生羟基的反应，例如成醚、成酯等。
还原反应
▪ 由于葡萄糖醇还可以由L－山梨糖还原制得，故葡萄糖醇又叫山 梨糖醇。
CH2OH
O HO H
[H]
H OH
HO H
CH2OH
L－山梨糖
CH2OH
CH2OH
HO H 旋转180度 H OH
HO H
HO H
H OH
H OH
HO H
H OH
CH2OH
CH2OH
L－山梨糖醇
D-葡萄糖醇
▪ 山梨糖醇和甘露糖醇都具有凉爽、清甜的感觉，故常用于牙膏、 烟草和食品添加剂。山梨糖醇还可用于表面活性剂的制备。
叫做“糖脎”，简称为“脎”。
H H O H HC CH H O H O O O 2H H H O P H hN H N H 2H H O H HC CH H O H O O 2H H H N O N H 2P H hP N hH N H 2H O H HC CH H H O O N 2H H N N O H N H + P H h P Ph hN H 2+N H 3+H 2O
▪ －羟基酮在稀碱溶液中能够发生酮式－烯醇式互变异构，这种 互变异构的结果,使酮糖在稀碱溶液中变成了醛糖,然后才被氧化。
CHO HO H HO H
H OH
H OH CH2OH
HO C
H
CH2OH
HO C
H
HOC OH
Leabharlann Baidu
O OH COH
HO H HO H
HO H
H OH H OH
H OH
H OH H OH
R O C H H O C H H R 'H I O 4R C H O + R 'C H O + H I O 3
▪ 醛糖是一个多羟基醛，因此，也能被HIO4氧化（反应见前）。 ▪ 5、托伦斯试剂和费林试剂氧化 ▪ 在醛酮一章我们还学过，托伦斯试剂和费林试剂都是较温和的氧
一、氧化反应
▪ 在醛糖分子内由于含有醛基，所以很容易被氧化，但氧化剂不同，
产物也不同。
COOH H OH HO H H OH H OH
COOH
H强N氧 O3化,1剂 00℃
HCO H OH
HO H
Br2－温H和2O氧P化H剂 =6
H高IO碘4酸氧化
H OH H OH
CH2OH
OC2a（C空 O3气） ，酶
▪ 在羧酸一章我们学过，，－羟基酸能形成内酯。
▪ 而葡萄糖酸是一个多羟基酸，它在结晶时，也能形成内酯。
▪ 目前，应用广泛的是葡萄糖酸－－内酯，它是很好的豆腐凝固
剂和良好的食品添加剂。
COOH
O C
H OH
H OH
HO H H OH
HO H O H OH
H OH
H
CH2OH
CH2OH
氧化反应
▪ 3、浓HNO3氧化 ▪ 浓HNO3是强氧化剂，不但能氧化醛基，而且还能把C6上的羟甲基
▪ 在碳水化合物中，所有的单糖和大多数低聚糖都是还原性糖，多 聚糖和部分低聚糖是非还原性糖。
二、还原反应
▪ 单糖含有醛基或酮羰基，所以，可被催化加氢或用化学还原剂 （如LiAlH4、NaBH4、Na-Hg/H2O等）还原。
HH O HCH O H O O H HNa-H H 2g/N /H i2OHH O HCH O H O 2H H OH[H]HO HCH H O O 2H OH[H]
CH2OH HO H HO H
H OH
H OH
H OH
H OH
H OH
CH2OH D-(+)-葡 萄 糖
CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-葡 萄 糖 醇 D-(-)-果 糖 D-甘 露 糖 醇
▪ 这里要提醒注意：Na-Hg/H2O是把醛糖或酮糖还原成糖醇的条件， 而Zn-Hg/HCl则是把羰基还原成亚甲基，注意条件的差异和产物 的不同。
COOH H OH HO H H OH H OH
CH2OH
COO21Ca H OH HO H
5HCOOH + HCHO
H OH
H OH
CH2OH
氧化反应
▪ 1、溴水氧化 溴水在弱酸中能氧化醛糖，但酮糖不能被氧化， 可用于定性鉴别醛糖与酮糖。
▪ 2、酶催化氧化 工业上制备葡萄糖酸和葡萄糖酸钙是用酶催化 氧化法，葡萄糖酸钙可用于治疗缺钙病症，如佝偻病、软骨病等， 也常用做儿童和老年食品添加剂。
▪ 如：在D－葡萄糖的稀碱溶液中，除了有－型和－型D－葡萄 糖（约含64%）外，还有31%变成了果糖，3%变成了甘露糖。
▪ 综上所述，无论是醛糖还是酮糖，所有的单糖都能被托伦斯试剂 和费林试剂氧化。
▪ 在糖化学中，常把这种能还原托伦斯试剂或费林试剂的糖叫做还 原性糖（reducing sugar）,否则叫非还原糖(nonreducing sugar）。
化剂，只能氧化醛，不能氧化酮，常用于鉴别醛的存在。 ▪ 但是，比较特殊的是在糖中，无论是醛糖还是酮糖都能被托伦斯
试剂和费林试剂氧化，产生银镜和Cu2O沉淀。
氧化反应
▪ 醛糖能被氧化好理解，因为在水溶液中有开链式存在。
▪ 酮糖为什么也能被氧化呢？因为酮糖是一个－羟基酮，而托伦 斯试剂和费林试剂都是稀碱溶液。
H OH
CH2OH CH2OH
CH2OH
CHO H OH HO H H OH
H OH CH2OH
D-(+)-甘露糖顺式烯醇式 D-(-)-果糖 反式烯醇式D-(+)-葡萄糖
▪ 在这里，顺式烯醇式转化的醛糖叫D－甘露糖，它和D－葡萄糖是 差向异构体。
氧化反应
▪ 由于互变异构现象的存在，在单糖的稀碱溶液中，不仅存在着开 链式与氧环式的互变异构平衡，而且还存在着酮式－烯醇式互变 异构平衡。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三、成脎反应
▪ 在醛酮一章学过，醛酮可以和苯肼作用生成腙。
▪ 同样，单糖也能和苯肼作用生成腙，但不同的是，醛酮生成的腙 多为晶体，不溶于水，而单糖生成的腙则溶于水。
▪ 可是，如果让单糖与过量的苯肼作用，单糖与一分子苯肼作用生
成腙后，还可再与两分子苯肼作用，生成不溶于水的黄色晶体，
18.2 单糖的性质
▪ 单糖一般为无色晶体，极易溶解于水，大多数有甜味，有变旋光 现象,天然的单糖都是D型的。
▪ 单糖的化学性质与其结构密切相关。 ▪ 前面刚讲过，在单糖的水溶液中，主要以氧环式存在，同时也有
少量的开链式存在。因此，单糖中有醇羟基、苷羟基，又有醛基 或酮羰基。 ▪ 所以单糖应同时具有醇、半缩醛（酮）、以及醛酮的性质。因此， 单糖的性质包括了醇和醛酮两章的内容。 ▪ 它具有羰基，能发生羰基的某些反应。例如：氧化、还原、与 HCN、NH2OH、苯肼等羰基试剂反应。 ▪ 具有醇羟基，又能发生羟基的反应，例如成醚、成酯等。
还原反应
▪ 由于葡萄糖醇还可以由L－山梨糖还原制得，故葡萄糖醇又叫山 梨糖醇。
CH2OH
O HO H
[H]
H OH
HO H
CH2OH
L－山梨糖
CH2OH
CH2OH
HO H 旋转180度 H OH
HO H
HO H
H OH
H OH
HO H
H OH
CH2OH
CH2OH
L－山梨糖醇
D-葡萄糖醇
▪ 山梨糖醇和甘露糖醇都具有凉爽、清甜的感觉，故常用于牙膏、 烟草和食品添加剂。山梨糖醇还可用于表面活性剂的制备。
叫做“糖脎”，简称为“脎”。
H H O H HC CH H O H O O O 2H H H O P H hN H N H 2H H O H HC CH H O H O O 2H H H N O N H 2P H hP N hH N H 2H O H HC CH H H O O N 2H H N N O H N H + P H h P Ph hN H 2+N H 3+H 2O
▪ －羟基酮在稀碱溶液中能够发生酮式－烯醇式互变异构，这种 互变异构的结果,使酮糖在稀碱溶液中变成了醛糖,然后才被氧化。
CHO HO H HO H
H OH
H OH CH2OH
HO C
H
CH2OH
HO C
H
HOC OH
Leabharlann Baidu
O OH COH
HO H HO H
HO H
H OH H OH
H OH
H OH H OH