有机化学十五章糖
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医用有机化学之糖类
二、纤维素 纤维素是构成植物细胞壁及支柱的主要成分。
棉花 亚麻 木材
含纤维素 90% 以上 80% 40 –60%
分子量 57万 184万 9-15万
1．纤维素的结构
纤维素是由许多葡萄糖结构单位以β-1,4苷键互相 连接而成的。
纤维素分子是D-葡萄糖通过 -1,4-糖苷键 相连而成的直链分子，含有10000~15000个 葡萄糖单元，相对分子质量约： 1600000~2400000。
低聚糖——含2~10个单糖结构的缩合物。以二糖 最为多见，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。
多糖 ——含10个以上单糖结构的缩合物。如淀 粉、 纤维素等。
第一节 单糖
根据所含羰基种类可分为醛糖和酮糖两类； 根据所含碳原子数不同可分为丙糖、丁糖、戊 糖和己糖等。
丙醛糖 丁醛糖 戊醛糖 己醛糖 丙酮糖 丁酮糖 戊酮糖 己酮糖 存在于自然界的单糖以戊糖和己糖为最多。
一分子蔗糖水解生成一分子D-葡萄糖和 一分子D-果糖。
OH -1, 2-glycosidicbond
O
OH
OH
OH
O
OH
OH
Sucrose
HO
Glc(1 2)Fru
HO
O
or Fru(2 1)Glc
-2, 1-glycosidic bond
没有游离的半缩醛羟基，不具有还原 性、变旋现象等。
蔗糖的水解
D-frucose
OH Tautomerization
CH2OH
差向异构体
果糖具有还原性的原因：
差向异构化作用——果糖在稀碱溶液中可 发生酮式-烯醇式互变，酮基不断地变成醛 基（土伦试剂和费林试剂都是碱性试剂，故 酮糖能被这两种试剂氧化）。
【有机化学课件】15 第15章 碳水化合物
2．西列瓦诺夫(Селиванов)反应
酮糖与间苯二酚在浓盐酸存在下加热，两分钟内生成有色物 质；果糖显红色；醛糖也有类似反应，但比酮糖要慢得多， 利用这个反应可区别醛糖和酮糖。
３．蒽酮反应
所有的糖都能与蒽酮的浓硫酸溶液作用生成兰绿色物质。这 个反应可用来定量测定糖。 应用化学系
第15章 碳水化合物
第15章 碳水化合物
有机化学2012
第15章 碳水化合物
主讲人：冯志彪
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
碳水化合物常根据它能否水解或水解后生成的产物分为三类：
1．单糖：不能水解的多羟基醛（称醛糖）或多羟 基酮（称酮糖）。如葡萄糖、果糖等。 2．低聚糖：水解后能生成2～10个分子单糖的糖统 称为低聚糖，如蔗糖、麦芽糖等； 3．多糖：水解后能生成很多分子单糖的糖称为多糖。 如淀粉、纤维素、果胶质等。
应用化学系
第15章 碳水化合物 15.1 单糖概述与命名
有机化学2012
一、单糖概述
单糖是多羟基醛或酮，是构成低聚糖和多糖的基本单位。
单糖中最重要，分布最广的是己醛糖中的葡萄糖和己酮糖中的果糖
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
二、单糖的结构
1．单糖的开链结构
1）用强还原剂（磷和氢碘酸）还原葡萄糖，得正己烷，证明葡萄 糖六个碳原子在一条直链上。 2）与苯肼、羟胺等羰基试剂能起加成反应，证明葡萄糖的分子中 有羰基。 3）用溴水氧化，得到一个六碳羧酸，证明葡萄糖分子一端是醛基。 （酮羰基不被溴水氧化）。 4）葡萄糖与酸酐作用，生成五乙酰葡萄糖，这说明它含有五个羟 基。由于两个羟基在同一碳上的结构是不稳定的，所以这五个羟基 应用化学系 应是分别连在五个碳原子上的。
第十五章 糖类(saccharide) 糖类,又称碳水化合物(Carbohydrate) 。是自然界中存在最多的一类有机物。植物
醛与醇可以生成半缩醛和缩醛， g- 或 d- 羟基醛则 主要以环状半缩醛的形式存在：
d g b a CH3CHCH2CH2CH2—C—H —> CH3CHCH2CH2CH2—CH-OH OH O O
CH3CHCH2CH2—C—H —> CH3CHCH2CH2—CH—OH
g
b a
OH
O
O
糖类分子中既有C=O，又在g- 或 d-位存在—OH， 故可发生分子内羟醛缩合反应，形成环状半缩醛。
H—C=O H———OH HO —— H H———OH H———OH CH2OH
Fischer 投影式
Haworth透视式
H—C=O H———OH HO —— H H———OH H———OH CH2OH
Fischer 投影式
b-D-吡喃葡萄糖
a-D-吡喃葡萄糖
互为端基异构体，也是C1-差向异构体。 由开链式直接写Haworth式：
Tollens 试剂 Ag + 复杂氧化产物(银镜反应) 醛糖 酮糖
Fehling 试剂
Benedict试剂
Cu2O (棕红色) + 复杂氧化产物
Cu2O (棕红色) + 复杂氧化产物
醛糖表现出醛的性质，能被以上弱氧化剂氧化。 酮糖（如果糖）由于在碱性条件下通过互变异构生成 醛糖，故也可被弱氧化剂氧化。
单糖分子中的多个醇羟基具有醇的一般性质； 羰基具有醛酮的性质。 同时这些官能团互相影响，又显示某些特有性质。 (在写单糖的反应式时，反应物之一的糖应写开链式还是
环式，可依实际反应中以何种形式参与反应而定。)
（一）成苷反应
P495
糖的半缩醛（酮）羟基与另一含活泼氢的化合
物脱水生成糖苷（或称糖甙）的反应。
第十一章,第十二章,第十三章,第十四章有机化学名词解释
名词解释第十一章1.振动光谱——分子振动能级间的能量差比同一振动能级中转动能级之间能量差大100倍左右，他们大多在近红外区域内，因此称为红外光谱。
2.转动光谱——分子转动能级之间的能量差很小，转动光谱位于电磁波谱中的远红外及微波区域内。
3.红外吸收峰的位置——分子振动的频率决定分子所吸收的红外光频率。
4.红外吸收光谱——分子吸收红外光引起的振动和转动能级跃迁产生的信号。
5.红外光谱产生的条件——当一定频率的红外光照射物质时，如果分子中某一基团的振动频率正好与其相同，物质就能吸收这一频率的红外光从低能级跃迁到较高的能级，产生红外吸收光谱。
6.叁键和累积双键区——2500~2000 cm-1各种叁键基团和累积双键的伸缩振动区域7.氢键区——4000~2500cm-1含氢基团的伸缩振动区。
8.双键区——2000~1500 cm-1各种双键基团包括共轭双键以及苯基伸缩振动区域。
9.特征吸收峰——用于鉴定官能团存在的吸收峰。
10.特征谱带区——氢键，双键，叁键区的特征性强，所以4000~1500 cm-1的区域称为官能团特征频率区。
11.核磁共振谱——记录原子核对射频区电磁波的吸收，简称NMR。
12.质子磁共振谱——氢原子核共振谱，简称PMR。
13.化学位移——由于化学环境所引起的核磁共振信号位置的变化。
14.自旋偶合——相邻碳上氢核的相互影响。
15.硝基化合物的还原——硝基苯在强酸介质中，用金属还原时，总是得到苯胺，用催化加氢也可得到同样的结果。
16.胺的碱性——胺与氨相似，氮原子上的未共用电子对能与质子结合，形成带正电的铵离子。
17.胺——可看作氨的衍生物，即氨分子中的氢原子被烃基取代的产物。
18.胺的烃基化——与卤代烃（通常为伯卤代烃和具有活泼卤原子的芳卤化物），醇等烃基化试剂作用，胺基上的氢原子被烃基取代。
19.胺的酰基化——伯胺和仲胺作为亲核试剂可与酰卤，酸酐等酰基化试剂反应，生成N-取代酰胺和N,N-二取代酰胺。
郑州大学远程教育有机化学(问答题)
各章练习题1．名词解释：（1）有机化学：研究有机化合物的结构、性能和合成方法的一门科学。
（2）有机化合物：碳的化合物。
（3）官能团：在有机化合物分子中能体现一类化合物性质的原子或基团。
（4）共价键的键长、键角、键能： 键长：成键两原子核间距离。
键角：两个共价键在空间的夹角。
键能：以共价键结合的双原子分子裂解成原子时所吸收的能量。
2．写出氯甲烷分子中碳氯键的异裂和均裂的化学反应式。
H 3CCH 3 + Cl CH 3 + ClClH 3CCl1．解释名词：（1）同系列：具有相同分子通式和结构特征的一系列化合物。
（2）构造异构：分子式相同，分子中原子间相互连接顺序和方式不同而产生的不同化合物。
（3）构象异构：由单键的旋转而产生的异构体。
2．写出含有7个碳烷烃的同分异构体的结构并用系统命名法命名。
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2CHCH 3CH 3CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 3CH 3庚烷 2-甲基己烷 3-甲基己烷CH 3CHCH 2CHCH 3CH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CCH 2CH 2CH 3CH 3CH 32,4-二甲基戊烷 2,3-二甲基戊烷 2,2-二甲基戊烷CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 2CH 3CH 3CH 2CCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CHCCH 3CH 3CH 3CH 33,3-二甲基戊烷 2,2,3-三甲基丁烷 3-乙基戊烷第三章 烯烃和炔烃1．写出单烯烃C 5H 8的所有同分异构体，并用系统命名法命名。
CH 2=CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH=CHCH 2CH 31-戊烯 2-戊烯CH 2=CCH 2CH 3CH 3CH 2=CHCHCH 3CH 3CH 3CH=CCH 3CH 32-甲基-1-丁烯 3-甲基-1-丁烯 2-甲基-2-丁烯2．完成下列反应(1)CH 3CH 2C=CH 2 + HBrCH 3CH 3CH 2CCH 3BrCH 3(2)CH 3CH=CCH 2CH 334,HCH 3COOH + O=CCH 2CH 33(3)CH 3CH=CHCH 3 + H 2PtCH 3CH 2CH 2CH 3(4)CH 3CH 2C CH + AgNO 3(NH 3)CH 3CH 2C CAg + NH 4NO 3 + NH 3(5)CH 3C CH + HCl CH 3C=CH 2ClClCH 3CCH 33、用简单的化学方法鉴别戊烷、1-戊烯、1-戊炔。
有机 5.1 糖类
天然高分子化合物，各自的 值不同 值不同, 天然高分子化合物，各自的n值不同 不是同分异构体，并且是混合物。 不是同分异构体，并且是混合物。
(1)淀粉 淀粉
物理性质
白色、无气味、无味道，粉末状物质。 白色、无气味、无味道，粉末状物质。 物质 不溶于冷水, 在热水中能膨胀, 不溶于冷水 在热水中能膨胀 部分溶于 热水, 部分糊化。 热水 部分糊化。 糊化
1、蔗糖/麦芽糖（半药匙）＋3mL水→加入新制的氢氧化铜，加热。现象？ 蔗糖/麦芽糖（半药匙）＋3mL水 加入新制的氢氧化铜，加热。现象？ ）＋3mL
麦芽糖
砖红色沉淀
蔗糖
无砖红色沉淀
说明：麦芽糖是还原性糖， 说明：麦芽糖是还原性糖，蔗糖是非还原性糖
2、蔗糖/麦芽糖（半药匙）＋3mL水＋3滴稀硫酸→水浴煮沸2min→取出1mL， 蔗糖/麦芽糖（半药匙）＋3mL水 ）＋3mL 滴稀硫酸→水浴煮沸2min→取出1mL， 2min→取出1mL 以氢氧化钠溶液中和到碱性→加入新制的氢氧化铜，加热。现象？ 以氢氧化钠溶液中和到碱性→加入新制的氢氧化铜，加热。现象？
12 2.64 × = 0.72 g ~ 0.06mol 44 m(H2O) →m(H), n(H) 2 1.08 × = 0.12 g ~ 0.12mol 18
结论 最简式: 最简式: CH2O 分子式： 分子式：C6H12O6
m(CO2) →m(C), n(C)
最简式
1.8 − (0.72 + 0.12) = 0.96 g ~ 0.06mol
2、与新制Cu(OH)2悬浊液反应 、与新制 医学上用于检验尿糖 3、酯化反应 、 4、加氢还原 、 5、氧化反应 生命活动所需能量的来源 、
果糖简介： 果糖简介：葡萄糖的同分异构体
高三化学一轮复习学案 第十五章 糖含答案
第十五章糖类蛋白质第一课时糖类【考纲要求】1.掌握糖类的结构、性质、用途；2.重点掌握葡萄糖、淀粉、纤维素的性质和用途；3.理解天然高分子化合物的概念和用途。
教与学方案笔记与反思【自学反馈】1．糖类的概念：（1）概念：。
（2）分类：单糖：；低聚糖：；多糖：；（3）相互转化关系：（请用箭头表示相互转化关系）多糖————二糖———单糖2．单糖（1）葡萄糖①．结构式：②．化学性质：a．还原性：基的性质与新制的银氨溶液反应；与新制的氢氧化铜反应：b．加成反应：基的性质与氢气反应：c．酯化反应；基的性质与乙酸的反应：d．发酵反应：（制酒精）e．生理氧化：③．制法：淀粉水解④．用途：（2）果糖：①.分子式: ②结构简式:和结构特点:③.与葡萄糖的关系: ④.性质:3.二糖(分子式: )(1)蔗糖和麦芽糖相似之处①.组成和结构的关系是,互为体.②.都属于糖,水解都生成糖.③水解产物的性质:(2)蔗糖和麦芽糖不同之处①.结构上的不同点：②.水解产物的不同点：③.存在：4．多糖：（1）淀粉：①．组成和结构：②．物理性质：③．化学性质：a．无还原性 b.在稀酸作用下和人体中均能发生水解,最终产物为c.淀粉遇碘变蓝.④.生成与存在:生成：存在：⑤.用途:(2)纤维素:①.组成与结构:②.物理性质:③.化学性质:a.无还原性b. 在的硫酸和水浴加热的条件下能发生反应,最终产物为,但比淀粉水解困难. c.酯化反应: (制硝化纤维)④.用途:【例题解析】例1：为鉴别乙醇、乙酸、葡萄糖溶液，选用一种试剂，可为下列中的A．钠B．硝酸C．碘D．新制氢氧化铜解题思路:。
易错点: 。
例2：患有糖尿病的人，尿中含有糖分（葡萄糖）较多 ，怎样检验一个病人是否患有糖尿病？解题思路: 。
易错点: 。
例3：有四种有机物（1）CH CH CH OH 22=-；（2）CH CH COOH 32；（3）CH CH COOH 2=-；（4）葡萄糖，其中既能发生酯化反应，又 能发生加成反应，还能和新制的Cu(OH)2浊液反应的是A ．（1）（2）B ．（3）（4）C ．（1）（3）D ．（1）（2）（3）解题思路: 。
有机化学糖类ppt课件
糖类化合物的降解过程及关键酶
单糖降解
单糖在细胞内通过糖酵解途径降解为丙酮酸，进而生成ATP和还原力（NADH）。此过 程中的关键酶包括己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。
双糖和多糖降解
双糖和多糖在相应酶的催化下分解为单糖，如蔗糖酶、淀粉酶和纤维素酶等。随后，单 糖按照糖酵解途径进行降解。多糖的降解对于生物体获取能量和维持血糖水平具有重要
单糖、双糖与多糖分类
01
02
03
单糖
不能水解的最简单的糖， 如葡萄糖（醛糖）、果糖 （酮糖）。
双糖
由两个单糖分子脱水缩合 而成，如蔗糖、麦芽糖。
多糖
由多个单糖分子脱水缩合 而成的高分子化合物，如 淀粉、纤维素。
还原性糖与非还原性糖
还原性糖
分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性，如葡萄糖、果糖、麦芽糖等 。
有机化学糖类ppt课件
• 糖类概述与分类 • 单糖结构与性质 • 双糖结构与性质 • 多糖结构与性质 • 糖类化合物的合成与降解 • 糖类在生物体内的代谢与调控
01
糖类概述与分类
糖类的定义及重要性
糖类的定义
糖类是多羟基醛、多羟基酮以及能水解而生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物 。
糖类的重要性
糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。日常食用的蔗糖、粮食中的 淀粉、植物体中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属糖类。糖类在生命活动过 程中起着重要的作用，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。
生物识别
多糖在生物体内还具有重要的识别功能。例如，细胞膜表 面的糖蛋白和糖脂中的多糖部分可参与细胞间的识别和信 号传导过程。此外，多糖还可作为病原体相关分子模式（ PAMPs）被免疫系统识别，从而引发免疫反应。
有机化学基础-糖类
1 有下列物质:①碘水;②银氨溶液;③NaOH 溶液;④稀硫酸;⑤浓硫酸。 在进行淀粉的水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时,除淀粉外, 还需使用上述试剂或其中一部分,判断使用的试剂及其先后次序为( A.④①③② C.⑤①③② B.①④②③ D.①⑤②③ )。
解析:淀粉的水解需要稀酸溶液作催化剂,要判断水解程度及水解产物时,应 先检验淀粉是否存在,因为所加碘水溶液也呈酸性。然后将上述溶液用 NaOH 溶液中和,使溶液呈碱性,最后加入银氨溶液,若有 Ag 析出则证明水 解产物为葡萄糖。所以所加试剂的顺序为④①③②。 答案:A
C12 H22 O11 +H2O
麦芽糖
2C6 H12 O6 。
葡萄糖
四、淀粉和纤维素
1.淀粉 (1)组成。 通式为(C6H10O5)n,属于天然有机高分子化合物。
(2)性质。 ①不溶于冷水,在热水中形成胶状淀粉糊。 ②水解反应: (3)用途。 淀粉是食物的重要成分,同时还是重要的食品工业原料,葡萄糖转化为 酒精的化学方程式为 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑。 。
第二节 糖类
你知道糖类在生命活动过程中起着什么作用?我们平常用的作业本中含有 什么? 1.认识糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能源 开发上的应用。 2.通过单糖、二糖、多糖的探究实验,使学生进一步体验对化学物质探究 的过程,理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能 力。
2 下列物质中不属于糖类物质的是( A.CH2OH—CHOH—CHO B.CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO C.CH2OH—CHO D.CH2OH—(CHOH)3CO—CH2OH 答案:C
)。
3 可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液的试剂是( A.银氨溶液 C.石蕊试液 B.新制氢氧化铜悬浊液 D.碳酸钠溶液
有机化学第十五章 含氮有机物
NO2 NaHS NO2 CH3OH， NO2 NH2
OH O2N NO2 Na2S C2H5OH， NO2 O2N
OH NH2
NO2
在碱性介质中还原时，硝基苯被还原成两 分子缩合的产物。
O 葡萄糖，NaOH
NO2 2
N
N
100 ℃
氧化偶氮苯
Zn(2mol)，NaOH CH3OH
N N 偶氮苯
Zn(3mol)，NaOH CH3OH
LiAlH4,醚
工业上常采用高级脂肪酸经腈催化加氢的 方法高级脂肪伯胺。
C15H31COOH
H2，Ni
NH3， —H2O
O C15H31C NH2
—H2O
C15H31C
N
C15H31CH2NH2
H2O
3. 醛和酮的还原氨化
R (R') H C =O + NH3 R"NH2 C =NH (R') H NR" R
N H
N H
氢化偶氮苯
在化工生产中，常用Cu、Ni或Pt等催化剂， 采用催化加氢的方法，还原硝基化合物。实验室 中也可采用类似的方法。
NO2
H2，Cu，约300 ℃ 约95%
NH2
NHCOCH3 NO2
H2，Pt 醇
NHCOCH3 NH2
（二） 芳环上的亲电取代反应
NO2 Br2 Fe，140 ℃ NO2 发烟HNO3，浓H2SO4 95 ℃ NO2 发烟H2SO4 110 ℃ SO3H NO2 Br NO2
[R4N]+XR3N + RX
季铵盐与强碱作用，可以得到季铵碱。
[R4N] X + KOH
2[(CH3)4N]+I- + Ag2O H2O
OH O2N NO2 Na2S C2H5OH， NO2 O2N
OH NH2
NO2
在碱性介质中还原时，硝基苯被还原成两 分子缩合的产物。
O 葡萄糖，NaOH
NO2 2
N
N
100 ℃
氧化偶氮苯
Zn(2mol)，NaOH CH3OH
N N 偶氮苯
Zn(3mol)，NaOH CH3OH
LiAlH4,醚
工业上常采用高级脂肪酸经腈催化加氢的 方法高级脂肪伯胺。
C15H31COOH
H2，Ni
NH3， —H2O
O C15H31C NH2
—H2O
C15H31C
N
C15H31CH2NH2
H2O
3. 醛和酮的还原氨化
R (R') H C =O + NH3 R"NH2 C =NH (R') H NR" R
N H
N H
氢化偶氮苯
在化工生产中，常用Cu、Ni或Pt等催化剂， 采用催化加氢的方法，还原硝基化合物。实验室 中也可采用类似的方法。
NO2
H2，Cu，约300 ℃ 约95%
NH2
NHCOCH3 NO2
H2，Pt 醇
NHCOCH3 NH2
（二） 芳环上的亲电取代反应
NO2 Br2 Fe，140 ℃ NO2 发烟HNO3，浓H2SO4 95 ℃ NO2 发烟H2SO4 110 ℃ SO3H NO2 Br NO2
[R4N]+XR3N + RX
季铵盐与强碱作用，可以得到季铵碱。
[R4N] X + KOH
2[(CH3)4N]+I- + Ag2O H2O
有机化学糖类
一、单糖的结构
（一）葡萄糖的结构
1.葡萄糖的链状结构和构型 分子式：C6H12O6 结构式:
CH2－CH－CH－CH－CH－COOH OH OH OH OH OH
己醛糖
己醛糖共有24=16个旋光异构体。葡萄糖是其中的一个
葡萄糖的费歇尔投影式：
CHO H OH HO H H (Ⅰ) H OH OH CH2OH HO OH OH CH2OH (Ⅱ) (Ⅲ) CHO OH
H H
5
H H
6
O CH2OH OH
3 2
1
H H
5
OH4
OH HO H H
CH2OH C=O H OH OH CH2OH
OH4
H H
6
O OH OH
3 1 2
CH2OH
OH H a -D (-)-吡喃果糖 HOH2C
5 6
OH H β-D-(-)-吡喃果糖 HOH2C
5 6
O H OH
3
Hale Waihona Puke 1CH2OH2.与溴水的反应 Br2/H2O 是酸性弱氧化剂，能氧化醛糖，但不能氧化酮 糖，可用于鉴别酮糖与醛糖
溴水可选择性地将醛基氧化成羧基
H HO H H CHO OH H 溴水 OH OH CH2OH H HO H H COOH OH H OH OH CH2OH
2
O H
4
OH OH
3 2
H
4
OH
H
CH2OH
1
OH H a -D-(-)-呋喃果糖
OH H β -D-(-)-呋喃果糖
二、单糖的物理性质
溶解性：单糖都是结晶性物质，具有吸湿性，易溶于水难 溶于有机溶剂 甜度：单糖都有甜味，但甜度各不相同 旋光性和变旋光现象：凡能发生开链结构和环状结构互变 单糖都有变旋光现象
有机化学糖类
3、下列关于葡萄糖的叙述错误的是（ B ）
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6 B.葡萄糖是碳水化合物，因其分子是由6
个碳原子和6个H2O构成 C.葡萄糖是一种多羟基醛，所以既有醇的
性质又有醛的性质
D.葡萄糖是单糖
整理课件
24
二糖：两个单糖分子之间脱去一分子水形成的
如：蔗糖、麦芽糖、乳糖和纤维二糖
关于葡萄糖分子结构的结论：
结论 实验式: CH2O 分子式: C6H12O6
整理课件
10
讨 C6H12O6的不饱和度为1，这个不饱和度可能存 论 在的形式有哪些？
可能存在的形式
鉴别方法
1、碳碳双键 2、醛基 3、羰基
使溴水或高锰酸钾溶液褪色 使溴水褪色、发生银镜反应等
不能发生银镜反应
4、羧基
具有酸的通性，能使指示剂变色
4、加氢还原 5、生理氧化 —生命活动所需能量的来源0
6. 发酵生成酒精
整理课件
17
高血糖
葡萄糖 9.27↑ 3.85——6.10
整理课件
学以致用
18
学学好好糖化类学 有健益康健生康活
整理课件
19
吃葡萄糖的最佳时机:
• 洗澡时要大量出汗和消耗体力,吃糖可防止虚脱 • 运动时,糖比其他食物更迅速地提供能量 • 头晕恶心时,吃糖可提高血糖 • 呕吐腹泻时,因脱水,营养不足,喝少许加盐的糖
关系
同分异构
不是同分异构
整理课件
29
拓展视野:单糖的立体异构
1、什么叫手性?
物质与其镜象的关系，与人的左手、右手一样，非常相似 但不能叠合，因此我们把物质的这种特性称为手性。
2、什么叫对映异构?
结构相同，构型不同并且互呈镜象对映关系的立体异 构现象称为对映异构。
高中有机化学糖类 PPT
行就是知之始,知就是行之成、——陶 行知
练习
1、 关于葡萄糖得下列说法中,错误得
就是
D( )
A、 葡萄糖具有醇羟基,能与酸发
生酯化反应
B、 葡萄糖能使溴水褪色
C、 葡萄糖能被硝酸氧化
D、 葡萄糖可被还原为1-己醇
2、 在一定得条件下,既可以发生氧
化反应,又可以发生还原反应,又可
以与酸发生酯化反应得就是( D)
(2)糖类就是由C、H、O三种元素组成得有 机化合物,大多数糖符合通式_____C_m_(_H__2O__)n__。所 以糖类以前又称碳水化合物。实际上这种叫法不 科学,在学习中对通式得理解应注意:
① 糖分子中得H、O原子并不就是结合
成水分子形式存在,它只能说明糖类由_C___、 __H___、__O___三种元素组成。
No Image
___乳等酸。 C3H6O3
事实上,葡萄中还有一种糖。它比葡萄糖甜得多,就 是天然存在得糖中最甜得一种。它得代谢不需要胰岛素 得调节,因此对糖尿病患者无害。
果糖 分子式：C6H12O6 葡萄糖得同分异构体
结构简式：CH2—CH—CH—CH—C—CH2
OH OH OH OH O OH 多羟基酮
果糖晶体
(不能水解)
二糖: 蔗糖、麦芽糖 C12H22O11
(水解得2mol单糖)
多糖: 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n
(水解得多mol单糖)
糖类得相互转化
（2~10）
低聚糖
缩合
缩合
水解
水解
单糖
缩聚
水解
多糖 （ >10）
研究过程 --葡萄糖得分子式
实验事实Байду номын сангаас
15第十五章 糖类
《有机化学》教学课件 有机化学》
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三 单糖物理性质 物态:具有甜味结晶性物质. 物态:具有甜味结晶性物质. 溶解性:易溶于水,难溶于有机溶剂. 溶解性:易溶于水,难溶于有机溶剂. 单糖具有变旋光现象. 单糖具有变旋光现象. 四 单糖化学性质
《有机化学》教学课件 有机化学》
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差向异构化(碱性条件) 1 差向异构化(碱性条件) a
3
O
OH OH
O
HO OH OH
α-D-吡喃型葡萄糖
β-D-吡喃型葡萄糖
β-D-吡喃型葡萄糖的椅式构象中,所有大基团都位于平伏 吡喃型葡萄糖的椅式构象中, 键上, 吡喃型葡萄糖的椅式构象中, 键上,α-D-吡喃型葡萄糖的椅式构象中,半缩醛羟基位于 直立键上,原子间的非键排斥作用较强,所以β 直立键上,原子间的非键排斥作用较强,所以β-D-葡萄糖 更稳定,是优势构象,因此,平衡混合物中, 更稳定,是优势构象,因此,平衡混合物中, β-D-葡萄糖 含量高. 含量高.
CHO H OH + 3H NNHph 2 H OH R CH=NNHph C=NNHph H OH R
CHO OH HO
OH OH C H 2O H
HO HO OH OH C H 2O H
黄色 结晶
说明: 说明: 1,鉴别糖 2,只发生在 C1~C2上 C (确定构型) 确定构型)
HO C H 2O H O
COONH4 Ag ↓ + 银镜
Ag(NH3)+2
CHO
Cu(OH)2 (
COO- +Cu2O↓ ↓ 砖红色 CH2OH
CH2OH 非还原糖: 不能…. 非还原糖: 不能 .
CH2OH
chap.15 糖类(有机化学)
常 用
chapter 15
8
单糖的开链结构和构型
D型糖与L型糖是对映体，根据D型糖可写出相应的L型糖
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH HO H HO HO CHO H OH H H CH2OH
O C HO H H CH2OH L-(-)-甘油醛
D-葡萄糖
L-葡萄糖
chapter 15
1）用斐林试剂、托伦试剂、班氏试剂氧化
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH Tollens Fehling Benedict' H HO H H COOH OH H OH OH CH2OH
D-葡萄糖
D-葡萄糖酸
还原糖——能与托伦试剂、班氏试剂或费林试剂反应的糖称为还 原糖。（所有的单糖、具有变旋作用的二糖） 非还原糖——不能与上述试剂反应的糖为非还原糖
21
成苷反应
糖苷中，非糖部分叫配糖基，连接配糖基与糖苷基的键叫苷键
CH2OH O O－CH3 OH OH OH
配糖基
苷键 不同的苷键（α-苷键和β-苷键） 需用不同的酶水解
chapter 15
22
糖苷的特点
无色无味晶体，味苦，水溶性大，有旋光性 无变旋现象，不能成脎反应，无还原性 与醚的性质类似，在碱性条件下稳定，在酸性 或酶的催化下易水解 由α-半缩醛羟基形成的苷键称为α- 苷键 由β-半缩醛羟基形成的苷键称为β-苷键 不同的苷键需不同的酶水解
葡萄糖的六元环Haworth结构并不能解释为什么它的两种异 构体在平衡体系中含量不同。吡喃糖六元环与环己烷相似， 分子不是平面结构，椅式构象是稳定构象。
不等性sp3杂化
O
吡喃环
最新《有机化学第二版》第14章：糖类
19:46
果糖的分子式也是C6H12O6，是葡萄糖的同分异构体， 两者在结构中从C3到C5的构型完全相同。所不同的是果糖 C2是羰基，是一种己酮糖，其费歇尔投影式为：
D-（-）-果糖
与葡萄糖相似，果糖也可形成环状结构。
17.02.2021
15
•果糖有两种环状结构
19:46
一种是游离态的果糖具有六元氧杂环形成的四氢 吡喃型结构，称吡喃果糖；
17.02.2021
11
19:46
氧环式
α-D-(+)-吡喃葡萄糖
＝＋112° 36.4％
醛式
D-(+)-葡萄糖
极少量
氧环式
β-D-(+)-吡喃葡萄糖
＝＋18.7° 63.6％
＝＋52.7°
其中α-D-(+)-吡喃葡萄糖的 ＝＋112°，β-D-(+)-吡 喃葡萄糖的 ＝＋18.7°，它们的固态是稳定的，有各自 的熔点，但在水溶液中，两者可通过醛式结构相互转化， 以动态平衡的形式存在。
19:46
单糖能被氧化，在不同条件下，得到不同的氧化产物。
（1）被碱性弱氧化剂氧化
在碱性条件下，无论是醛糖还是酮糖，均能被碱性
弱氧化剂如托伦试剂（Ag+）、斐林试剂及班氏试剂(Cu2+)
等氧化，分别还原生成银镜（Ag）和砖红色沉淀(Cu2O)。
17.02.2021
2
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19:46
•2.葡萄糖的变旋光现象与环状结构
19:46
•（1）变旋光现象
葡萄糖有两种晶体，一种是从乙醇溶液中析出的晶体， 熔点为146℃，其水溶液的比旋光度为＋112°，这种晶体 通常称为α-D-(+)-葡萄糖，其水溶液在放置过程中比旋光 逐渐下降到＋52.7°，不再改变；另一种是从吡啶溶液中 析出的晶体，熔点为150℃，其水溶液的比旋光度为＋ 18.7°，这种晶体通常称为-D-(+)-葡萄糖，其水溶液在放 置过程中比旋光逐渐上升到＋52.7°时恒定不再改变。
第十五章糖类化合物
CHO CH2OH
(+)- 葡萄糖 (glucose,G)
(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛
CH2OH CO
CO
CH2OH
(-)-果糖 (fructose,F)
(-)-果糖C3以下各手性碳原子的构型 与(＋)-葡萄糖的完全一样。
CHO
CH2OH 核糖
CHO
H
HH
H
CH2OH 2-脱氧核糖
“碳水化合物”(carbohydrates) 定义： 多羟基醛、多羟基酮及其缩合物。
糖类据其能否水解及水解后生成分子数的多 少，可分为3类： ➢ 单糖(monosaccharides) 果糖和葡萄糖等 ➢ 低聚糖或寡糖(oligosaccharides) 蔗糖、麦芽糖、 纤维二糖、环糊精等
➢ 多糖(polysaccharides)-水解后生成10个分子以 上单糖, 淀粉、糖原、纤维素
（二）单糖的相对构型
糖类的相对构型是由编号最大的手性碳原子 的构型所决定的。
CHO
CHO
...... ......
H * OH
CH2OH
D-型糖
HO * H
CH2OH
L-型糖
如：
*
*
CH2OH
CH2OH
D-(＋)-葡萄糖 L-(—)-葡萄糖
L-阿洛糖 D-阿洛糖 L-阿卓糖 D-阿卓糖 L-葡萄糖 D-葡萄糖 L-甘露糖 D-甘露糖
2. 与溴水的反应——区别酮糖和醛糖
溴水能氧化醛糖而不能氧化酮糖；因为溴水是酸 性试剂，酮糖因不发生差向异构化而不被氧化。
3. 与硝酸的反应 稀硝酸能把醛糖氧化成糖二酸
CHO
溴水
稀 HNO3
第十五章 糖类
自然界 存在的 单糖多 为 D-型 糖
• 18世纪末，20世纪初，费歇尔(Fischer)首先 对糖进行了系统的研究，确定了葡萄糖的结构。 • 十六个己醛糖都经合成得到，其中十二个是费 歇尔一个人取得的(于1890年完成合成)。所以 费歇尔被誉为“糖化学之父”。也因而获得了 1902年的诺贝尔化学奖。(38岁出成果，50岁 获诺贝尔化学奖)
•β构型——生成的半缩醛羟基与决定单 糖构型的羟基在不同的两侧。
H C
OH O CH 2OH α 型 37% 112°
H C HO
O OH OH OH CH 2OH 开链式 0.1% 52°
HO
H C O CH 2OH β 型 63% 19°
三、环状结构的哈沃斯 (Haworth)式： 糖的半缩醛氧环式结构不能反映出各个 基团的相对空间位置。为了更清楚地反映 糖的氧环式结构，哈沃斯透视式是最直观 的表示方法。 P336
自然界中存在的碳水化合物都具有旋 光性，并且一对对映体中只有一个异构体 天然存在。
Biological Functions
生命体(特别是动物)的主要能量来源；构 成植物的支撑组织；为其他有机分子的生物 合成提供原料。
C and O Cycle in Nature Photosynthesis
Capture the Sun's Energy
CO2 + H2O Respiration
Carbohydrates + O2
Release the Chemical Energy
Classifications(分类)
Saccharide(糖类)
Monosaccharide(单糖) Oligosaccharide(低聚糖) Disaccharide other Polysaccharide(多糖) Starch
第十五章 糖类化合物 - 复制
D-葡萄糖 葡萄糖
烯二醇
CH2OH O HO H H OH H OH CH2OH
D-甘露糖 甘露糖
D-果糖 果糖
(三) 成脎反应（不做要求） 三 成脎反应（不做要求） 醛糖或酮糖可与过量苯肼反应生成二苯腙， 醛糖或酮糖可与过量苯肼反应生成二苯腙 ， 糖的 二苯腙称做糖脎(Osazone)——黄色晶体 二苯腙称做糖脎
(二) 在稀碱溶液中的异构化反应 二 用稀碱处理D-葡萄糖 葡萄糖、 果糖或 果糖或D-甘露糖中的任何 用稀碱处理 葡萄糖、D-果糖或 甘露糖中的任何 一种，都将得到这3种糖的混合物 种糖的混合物。 一种，都将得到这 种糖的混合物。
H C H HO H H OH H OH OH CH2OH O H C C OH HO H H OH H OH CH2OH OH H C HO HO H H H H OH OH CH2OH O
D− 果糖在溶液中 ， 既可生成 α 和 β 两种 吡喃 − 果糖在溶液中， 既可生成α 两种吡喃 果糖，也可生成α 两种呋喃型糖 呋喃型糖. 型果糖，也可生成α和β两种呋喃型糖.
请写出D-核糖及D-2-脱氧核糖的Haworth式.
CHO H———OH H———OH H———OH CH2OH
DD-核糖
CH2OH C O C O
CH2OH
(-)- 果糖 (fructose,F)
(-)-果糖 3以下各手性碳原子的构型 果糖C 果糖 葡萄糖的完全一样。 与(＋)-葡萄糖的完全一样。 ＋ 葡萄糖的完全一样
CH2OH C O HO C H H C OH H C OH CH2OH
CH2OH C O H C OH HO C H H C OH CH2OH
CH2OH C O H C OH H C OH CH2OH
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H
OH
HO
H
弱碱
H
OH
H
OH
CH2OH D-葡萄糖
CHOH
OH
HO
H
H
OH
弱碱
H
OH
CH2OH 烯二醇
CH2OH O
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
D-果糖
CHO
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH D-甘露糖
CHO CHOH + 3
NHNH2
CH N NHPh C NNHPh
Epimer 差向异构体
CHO OH
水解产生这些醛酮的物质。
如葡萄糖的结构为
分类：
根据糖类水解情况分为四类：
单糖：不能水解的糖。如葡萄糖、果糖、核糖等。
双糖：水解后产生2分子单糖。如蔗糖、麦芽糖等。
寡糖(低聚糖)：水解后产生3~10个分子单糖。
如棉子糖。
多糖(高聚糖)：完全水解后生成10个以上分子单糖。
为天然高分子化合物。如淀粉、纤维素等。
上述现象都不能用开链结构加以解释。说
明葡萄糖还可能以另外的结构形式存在。
二、 环状结构及构象
环状半缩醛、半缩酮的启迪，糖环形结构 的提出。
HOCH2CH2CH2CHO
H O OH
HOCH2CH2CH2CH2CHO
CH2OH
H
O
H
OH H
OH
H
OH
H，OH
O CH2OH
O OH
H OH
~ H，OH
OH OH
第十六章
糖类化合物
主要内容
第一节 单糖 第二节 寡糖和多糖 第三节 扩展性知识
糖类，又做碳水化合物(Carbohydrate) 。是自
然界中存在最多的一类有机物。植物干重的 50%~80%为糖类化合物。糖是重要的食物之一。
糖类是绿色植物吸收空气中的CO2，经过复 杂的光合作用而产生的。
太阳能
6CO2 + 6H2O
（３）与稀硝酸的反应
CH=O H OH HO H H OH H OH
CH2OH
稀HNO3
COOH
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
COOH
３、还原反应
CH=O H OH HO H H OH H OH
CH2OH
H2 ，Pd or NaBH4
CH2OH
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
４、与含氮试剂的反应
一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的1,2-位
Tollens 试剂 Ag + 复杂氧化产物(银镜反应)
Fehling 试剂 Cu2O (棕红色) + 复杂氧化产物 Benedict试剂 Cu2O (棕红色) + 复杂氧化产物
Benidict 试剂是Fehling 试剂的改良。较 Fehling 试剂稳定。临床检验中常用作尿糖的 定性检测。
凡能和弱氧化剂发生反应的糖称为还原糖。 所有单糖都是还原糖。有些寡糖及多糖不能还 原弱氧化剂，称为非还原糖。
形成二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。
可作为糖的定性反应、结构鉴定和制备衍生
物用。
５、环状缩醛和缩酮的形成
CH=NNHC6H5
NNHC6H5
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
处于糖环上的顺式邻二醇可与醛或酮生成环状的
缩醛或缩酮，常用于某些合成反应中保护糖上的
羟基。
Formation of Osazone –Epimers 糖脎的形成 /差向异构体
HO OH OH
CH2OH D-Glucose
CHO HO
HO
OH
OH
CH2OH
D-Mannose
CH2OH O
HO OH OH
CH2OH
D-Fructose
差向异构体形 成 相同的糖脎
CH NNHPh
NNHPh HO
OH OH
CH2OH
７、酸性条件下的脱水
在弱酸条件下，具有 β －羟基的羰基化 合物易发生 β－羟基与α－氢的脱水反应， 形成α， β－不饱和羰基化合物。
(+)麦芽糖
２、纤维二糖
CH2OH
O
O
OH
OH OH
OH
~ OH
H纤维素部分水解得到，它是β-葡萄糖苷， 两个D-葡萄糖单位以β -1,4苷键结合。
固态时游离苷羟基为β -型。有变旋光现象和还 原性。无甜味，只为β -葡萄糖苷酶水解，不为人 体吸收。
３、乳糖和蔗糖
乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，工业上可 从乳清中获得。有变旋现象，是还原糖。
（2）与溴水的反应
溴的水溶液很快与醛糖反应，选择性地将 醛基氧化成羧基,然后生成内酯。
酮糖不发生此反应，因此可作为区分两类 糖的鉴别反应。
CH=O
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
COOH
H
OH
Br-H2O HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
H
O
H OH H
O
OH
H
OH
D-葡萄糖
葡萄糖酸
葡萄糖酸--内酯
H?
H? H?
OH
OH
H
HO
CH2OH O H
HO H
H
OH
H
OH
CH2OH
H?
(2) (3)
H HO O
OH
H?
H?
H?
OH
OH
(4)
三、化学反应
1、成苷反应 环状糖的半缩醛羟基能与另一分子化合
物中的羟基、氨基或硫羟基等失水，生成的失 水产物称为糖苷，也称为配糖体。由葡萄糖衍 生的糖苷叫葡萄糖苷，失水时形成的键叫苷键。
糖苷的名称由三部分组成： 配基+糖的残基+（糖）苷
CH=O
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
H
H OH
O OH H
OH
H
H
OH
CH2OH
H
OH
H OH H
OH
OH
H
OH
CH2OH
H
O
H
OH H
OCH3
OH
H
H
OH
甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷
CH2OH
H
OH
H OH H
OH
OCH3
H
OH
甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷
CHO A. CHOH +
NHNH2
CH N NHPh
CHOH
苯腙
CH N NHPh
B.
CHOH
+
NHNH2
as Oxidant
CH N NHPh
CO
+ C6H5NH2 + NH3
C. CH N NHPh
CO
+
NHNH2
CH N NHPh C NNHPh
脎 Osazone
６、碱性条件下的反应
CHO
2、氧化反应
单糖能被氧化，在不同条件下
得到不同的氧化产物。
（1）与碱性弱氧化剂的反应：
醛糖表现出醛的性质。酮糖由于具 有a-羟基酮的结构，在碱性条件下通过 互变异构生成醛糖，故也可被弱氧化剂 氧化。因此，单糖都具有还原性（指能 还原Tollens试剂、Fehling试剂等弱氧化 剂）。
醛糖 酮糖
广义而言，碳水化合物也包括其衍生物。
如：糖醇、脱氧糖、糖酸、糖醛酸、氨基糖等。
第一节 单糖
一、开链结构及构型
H 左，OH 右，D 系列 L 系列
CHO
H OH HO H
H OH H OH
CH2OH
CHO
OH HO
OH OH CH2OH
H 右， OH 左，
CHO
CH2OH
问题1：葡萄糖分子中虽然含有醛基，
光合作用(植物)
呼吸(动物) 化学能 和热能
C6H12O6 + 6O2 Glucose
糖的定义和分类
糖类是一类多羟基醛（或酮），或 通过水解能产生这些醛酮的物质。
糖分为三类：单糖、寡糖和多糖。
糖类的元素组成
绝大多数糖类分子由C、H、O三中元素组成， 大多数化合物具有通式Cn(H2O)m，
定义：糖类是一类多羟基醛/酮以及通过
淀粉是人类获取糖类的主要来源。可分为 直链淀粉和支链淀粉两类。淀粉溶液与碘可产 生紫蓝色，使直链淀粉的定性鉴定反应。
糖原是人和动物体内，经一系列酶催化反 应，将多个葡萄糖组合而成的分支多糖。
第三节 扩展性知识
一、环糊精
环糊精是经浸解杆菌淀粉酶作用于 淀粉后产生的环状低聚糖的总称。
具有一定水溶性，同时，许多非极 性有机分子或有机分子的非极性一端又 可进入其内腔形成包结物。被广泛应用 于食品、医药、农药等方面。
蔗糖在甘蔗和甜菜中含量最多，是自然界 分布最广的双糖。无变旋现象，是非还原糖。
HO
CH2OH O
OH
OH
OH
~ O乳糖 OH
H, OH
O
CH2OH
6
CH2OH
4 5OH蔗O2 糖1
HO 3 OH
1
HOH2C O
2
HO 5