有机化学14糖类化合物
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(2012)有机化学-第十四章--糖类
D-甘露糖
CHO H OH HO H HO H H OH
CH2OH
D-半乳糖
差向异构体：在含有多个手性碳的旋 光异构体中，只有一个手性碳原子的 构型不同，这些异构体之间互称为差 向异构体。
D-葡萄糖与D-甘露糖互为C2差向异构体； D-葡萄糖与D-半乳糖互为C4差向异构体。
（三）单糖的开链结构
D-系列醛糖见图14-1。 自然界常见的糖为D-型，其中D-葡萄糖最
常见，分部最广。几种表示方法见P.261。
*二、葡萄糖的环状结构和 变旋光现象
葡萄糖的的链状结构不能解释如下性质： 1．不能与亚硫酸氢钠加成； 2．存在变旋光现象：糖在水溶液中逐渐改
变其比旋光度，最后达到一个定值的现象。 3．1mol的葡萄糖在干HCl条件下与
HO
1
CH2OH
2C
HO 3C H 4C
OH
β－D－呋喃果糖
(直立氧环式)
1 CH2OH
2
CO
3
HO C H
H 4 C OH
5
H C OH
6
CH2OH
1
HOCH2 OH
2C
HO 3C H O
4
HC
OH
5
HC
6CH2OH
α－D－呋喃果糖 (直立氧环式)
HOH2C O OH HO CH2OH
CHO HO C H
CH2OH
L（-）-甘油醛
CHO H C OH
CH2OH
D（+）-甘油醛
1CHO
H 2 C OH
HO
3
C
H
H 4C OH
H 5C OH 6CH2OH
D-葡萄糖
CHO H OH HO H HO H H OH
CH2OH
D-半乳糖
差向异构体：在含有多个手性碳的旋 光异构体中，只有一个手性碳原子的 构型不同，这些异构体之间互称为差 向异构体。
D-葡萄糖与D-甘露糖互为C2差向异构体； D-葡萄糖与D-半乳糖互为C4差向异构体。
（三）单糖的开链结构
D-系列醛糖见图14-1。 自然界常见的糖为D-型，其中D-葡萄糖最
常见，分部最广。几种表示方法见P.261。
*二、葡萄糖的环状结构和 变旋光现象
葡萄糖的的链状结构不能解释如下性质： 1．不能与亚硫酸氢钠加成； 2．存在变旋光现象：糖在水溶液中逐渐改
变其比旋光度，最后达到一个定值的现象。 3．1mol的葡萄糖在干HCl条件下与
HO
1
CH2OH
2C
HO 3C H 4C
OH
β－D－呋喃果糖
(直立氧环式)
1 CH2OH
2
CO
3
HO C H
H 4 C OH
5
H C OH
6
CH2OH
1
HOCH2 OH
2C
HO 3C H O
4
HC
OH
5
HC
6CH2OH
α－D－呋喃果糖 (直立氧环式)
HOH2C O OH HO CH2OH
CHO HO C H
CH2OH
L（-）-甘油醛
CHO H C OH
CH2OH
D（+）-甘油醛
1CHO
H 2 C OH
HO
3
C
H
H 4C OH
H 5C OH 6CH2OH
D-葡萄糖
《有机化学第二版》第14章：糖类
2019/1/29
16
19:46
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17
19:46
• (三)单糖的化学性质
从结构上看，单糖分子中既有羰基又有羟基，因 此表现出醛酮和醇的一般性质。
又由于这两种官能团的相互影响以及在溶液中开 链式结构和环状结构的相互转变，单糖主要以环状结 构形式存在，但在水溶液中可与开链状式结构互变， 形成动态平衡，因此单糖的化学反应有的以环状结构 进行，也有的以开链式结构进行，表现出一些特殊的 性质。
α（β）-D-葡萄糖
α（β）-D-葡萄糖甲苷
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25
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•糖苷的分子结构由糖和非糖两部分组成。 其中糖的部分称为糖苷基（糖体）， 非糖部分称为糖苷配基（配糖体或苷元）， 在糖苷中，连接糖苷基和糖苷配基的键称为苷键。
由于糖苷分子中没有苷羟基，因此，在水溶液中不能 转化为开链式结构，其性质与单糖完全不同。糖苷没有变 旋光现象，没有还原性，也不能形成糖脎。糖苷在碱性溶 液中比较稳定，但在酸或酶的作用下，糖苷很容易发生水 解，生成原来的糖和糖苷配基。 糖苷类化合物广泛地存在于自然界中，其中多数具有 生理活性，是许多中草药的有效成分。
D-葡萄糖
D-葡萄糖苯腙
D-葡萄糖脎
糖脎是难溶于水的黄色晶体，由于不同的糖脎晶形不 同，而且熔点也不同，成脎速度也不同。如D-果糖成脎比 D-葡萄糖快。因此，实验室运用显微镜观察脎的晶形及结 晶速度来定性鉴别各种单糖。
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4、成苷反应 单糖分子中含有苷羟基，较其它羟基活泼，在适当条 件下可与醇或酚等含有羟基的化合物脱水，生成具有缩醛 结构的化合物，称为糖苷（简称苷）。
2019/1/29 11
有机化学 第14章碳水化合物
其他单糖的氧环式结构：
例如，D-果糖在溶液中主要是以五元氧环结构存在的， 并且也有α-和β-两种构型。
14-2-4 吡喃糖的构象 在D-葡萄糖水溶液中，β-D-葡萄糖含量比α-D-
葡萄糖多（64：36）稳定性与它们的构象有关。 例如β-D-葡萄糖的两种椅型构象如下：
稳定，两者能量差：25kJ/mol
由α-D-葡萄糖苷水解得到的，不单是α-D-葡萄糖。而是 α-和 β-两种葡萄糖的混合物.
五甲基葡萄糖的水解：
稳定
具有醛的特性
14-4 二糖
二糖是由两个单糖单元构成的。它们可以看作是一个 单糖分子的苷羟基与另一个单糖分子的某一个羟基 （可以是醇羟基，也可以是苷醛基）之间脱水缩合产 物，即构成二糖的两个单糖是通过苷键互相连接的。
α-D-葡萄糖也有两种椅型构象：
在所有D型己醛糖中，只有葡萄糖能有五个取代 基全在e键上因而很稳定的够象。
14-3 单糖的化学性质
官能团：羟基与羰基
14-3-1 氧化反应 1、被硝酸氧化 在硝酸的氧化下，醛糖的醛基和伯醇基都可以被氧化.例 如，D-葡萄糖在稀硝酸中加热，即生成D-葡萄糖二酸。
2、溴水氧化——将醛糖的醛基氧化成酸
14-2-1 单糖的开链结构 葡萄糖是开链的五羟基己醛
醛糖
14-2-2 单糖的构型
最简单的单糖是2，3-二羟基丙醛俗名甘油醛含 有一个手性碳原子.
己糖醛则有24=16种立体异构体. 天然葡萄糖通过化学方法已经确定具有如下的构型:
葡萄糖的名称是（2R，3S，4R来自5R）-2，3，4，5，6-五羟基己醛
根据混合酸的组成和反应时间的不同，纤维素酯化的 程度也不同: 如平均每个葡萄糖单元有2.5~2.7个—ONO2，所得产物 易燃，且有爆炸性—火棉，可制炸药。若每个葡萄糖单 元 有 2.1~2.5个—ONO2， 所 得 产 物 也 易 燃 ， 但无 爆炸 性—胶棉，可制塑料、喷漆等。
有机化学_第14章糖类化合物
1
HOH2C HO HO
4
O OH
1
OH
β-D-(+)-吡喃葡萄糖的构象中，体积大的取代基-OH和CH2OH，都在 键；而在α-D-(+)-吡喃葡萄糖中有一个-OH在a键上。故β型的构象更 稳定，因而在平衡体系中的含量多于α-D-(+)-吡喃葡萄糖。 所有的 D-吡喃己醛糖的优势构象为4C1 型椅式构象。 因此β-D-葡萄糖在自然界有最广泛的存在 ！
第二节
单糖
1、根据分子中所含碳的个数，单糖可分为己糖、戊糖等。 2、分子中含醛基的糖称为醛糖，含有酮基的糖称为酮糖。 例：
CHO 2 CHOH
3 4 1 1 2 3 4
CH2OH C=O CHOH CHO 2 CHOH
3 4 1
CHOH
CHOH 5 CHOH 6 CH2OH
己醛糖 4个* C
16个对映异构
5、脱水及显色反应
了解
单糖与醇一样在浓酸的作用下可发生分子内的脱水反应生 成α-呋喃甲醛（也称糠醛）类化合物
呋喃甲醛类化合物可以和酚或芳胺类缩合，生成有色化 合物，经常用于糖类的鉴定
莫利胥反应 （了解）：
所有糖
浓H2SO4 α-萘酚
紫色或紫红色
阴性反应是糖类化合物肯定不存在的确证， 而阳性反应则不一定说明含有糖类化合物
变旋现象 由变旋现象说明,单糖并不仅仅以开链式存在 ,还有其它的存在形式。 1925-1930年，由X射线等现代物理方法证明，葡萄糖主要 以氧环式（环状半缩醛结构）存在。
1．氧环式结构
六元氧环（吡喃型）
H 1 OH C O
5
H
1C
O
HO 1 H C O
OH
5
α-D-(+)-吡喃葡萄糖
HOH2C HO HO
4
O OH
1
OH
β-D-(+)-吡喃葡萄糖的构象中，体积大的取代基-OH和CH2OH，都在 键；而在α-D-(+)-吡喃葡萄糖中有一个-OH在a键上。故β型的构象更 稳定，因而在平衡体系中的含量多于α-D-(+)-吡喃葡萄糖。 所有的 D-吡喃己醛糖的优势构象为4C1 型椅式构象。 因此β-D-葡萄糖在自然界有最广泛的存在 ！
第二节
单糖
1、根据分子中所含碳的个数，单糖可分为己糖、戊糖等。 2、分子中含醛基的糖称为醛糖，含有酮基的糖称为酮糖。 例：
CHO 2 CHOH
3 4 1 1 2 3 4
CH2OH C=O CHOH CHO 2 CHOH
3 4 1
CHOH
CHOH 5 CHOH 6 CH2OH
己醛糖 4个* C
16个对映异构
5、脱水及显色反应
了解
单糖与醇一样在浓酸的作用下可发生分子内的脱水反应生 成α-呋喃甲醛（也称糠醛）类化合物
呋喃甲醛类化合物可以和酚或芳胺类缩合，生成有色化 合物，经常用于糖类的鉴定
莫利胥反应 （了解）：
所有糖
浓H2SO4 α-萘酚
紫色或紫红色
阴性反应是糖类化合物肯定不存在的确证， 而阳性反应则不一定说明含有糖类化合物
变旋现象 由变旋现象说明,单糖并不仅仅以开链式存在 ,还有其它的存在形式。 1925-1930年，由X射线等现代物理方法证明，葡萄糖主要 以氧环式（环状半缩醛结构）存在。
1．氧环式结构
六元氧环（吡喃型）
H 1 OH C O
5
H
1C
O
HO 1 H C O
OH
5
α-D-(+)-吡喃葡萄糖
有机化学-第十四章碳水化合物
0.001% 2020/12/19
H OH HO H
*C
*C
OH
OH
HO
O +HO
O
OH
OH
CH2OH
CH2OH
α-D-葡萄糖
β-D-葡萄糖
37%
63% 31
异头物：α-型 β-型，端基异构体
H OH
C
OH
HO
O
OH
C H 2O H
α-D-吡喃葡萄糖
+112 °
结构不同，物性有差异。 2020/12/19
5
CHO H OH
CH2OH
D-(+)-甘油醛
CHO HO H
CH2OH
2020/12/19 L-(-)-甘油醛
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
C H 2O H
D-(+)-葡萄糖
CHO
HO
H
H
OH
HO
H
HO
H
C H 2O H
L-(-)-葡萄糖
C H 2O H
O
HO
H
H
OH
H
OH
C H 2O H
D-(-)-果糖
2020/12/19
13
（2）化学性质
①差向异构化
❖差向异构体：只有一个手性碳原子的构型相反，其他手性碳原子构型完全相同。
H
O
C
OH
HO OH
OH
C H 2O H
D-(+)-葡萄糖
2020/12/19
b
H
OH
H
O
OH－
H OH HO H
*C
*C
OH
OH
HO
O +HO
O
OH
OH
CH2OH
CH2OH
α-D-葡萄糖
β-D-葡萄糖
37%
63% 31
异头物：α-型 β-型，端基异构体
H OH
C
OH
HO
O
OH
C H 2O H
α-D-吡喃葡萄糖
+112 °
结构不同，物性有差异。 2020/12/19
5
CHO H OH
CH2OH
D-(+)-甘油醛
CHO HO H
CH2OH
2020/12/19 L-(-)-甘油醛
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
C H 2O H
D-(+)-葡萄糖
CHO
HO
H
H
OH
HO
H
HO
H
C H 2O H
L-(-)-葡萄糖
C H 2O H
O
HO
H
H
OH
H
OH
C H 2O H
D-(-)-果糖
2020/12/19
13
（2）化学性质
①差向异构化
❖差向异构体：只有一个手性碳原子的构型相反，其他手性碳原子构型完全相同。
H
O
C
OH
HO OH
OH
C H 2O H
D-(+)-葡萄糖
2020/12/19
b
H
OH
H
O
OH－
有机化学第十四章 糖类
四 形成糖脎
一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的1,2-位形成 二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。
H N
1 2
CH=NNHC6H5 NNHC6H5 HO H H H OH OH CH2OH
C6H5NH
N N H 4 OH 5 OH CH2OH
3 6
C6H5
HO H H
成脎反应的应用： 1. 用来鉴别各种糖（因为不同的糖脎结晶形状不同， 熔点不同，形成的时间也不同）。糖脎都是黄色 晶体。 2. 用于研究糖的构型（葡萄糖、甘露糖、果糖具有 相同的糖脎，这说明这三个糖除第一和第二个碳 原子构型不同外，其它碳原子的构型完全相同）
CHO OH OH CH2OH
CHO H OH HCN CH2OH
CH2OH
CN HO OH CH2OH
H3
O+
OH
O HO O
Na-Hg H2O pH=3-5
CHO HO OH CH2OH
*1. 原来分子的手性碳原子，对新生的手性碳原子具
有一定的感应作用，所以两个差向异构体是不等 量的。 *2. 若用Na-Hg乙醇溶液还原，则产物两端均为醇。 *3. 该反应产率不高，主要用于研究结构。
二 糖的递降反应
1 佛尔递降法
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH C N H OAc H OAc OAc CH2OAc H CH=NOH OH H OH OH CH2OH
AcO
H C=N-OAc H AcO H H OAc H OAc OAc CH2OAc
H2NOH, 碱
HO H H
~ H， OH
OH
二 葡萄糖环型结构的画法--哈武斯透视式
1CHO 2 3 4 5 6 CH 2OH
第十四章 糖类化合物
CH2OH
CH2OH
C=O HO H H OH H OH
CH2OH
2-脱氧核糖 葡萄糖
果糖
己醛糖 己酮糖
单糖的结构
单糖的旋光异构体 最简单的单糖是丙醛糖和丙酮糖。除丙酮糖外，其它
单糖分子都有旋光异构体。
HOCH2C*HCHO OH
丙醛糖
HOCH2CCH2OH O
丙酮糖
旋光异构体的数目 （2n）
CH2OH
H6
H
5C OH
CH2OH
4C
OH
H CH
1
O
OH C
3
C2
H OH
费歇尔投影式
单糖的构型和标记法
构型的确定：D / L-法 自然界存在的单糖大多是D型糖。
在糖的化学中，采用D/L法标记单糖的构型。单糖 构型的确定以甘油醛为标准。
CHO
H OH
HO H
H OH H * OH
CH2OH D-(+)-葡萄糖
常温 m.p 146℃
新配溶液的[α]D +112° 新配溶液放置
[α]D 逐渐减少至52°
+52.70
醋酸结晶（β型） 高温 m.p 150℃
新配溶液的[α]D +19°
+18.70
醋酸溶液
新配溶液放置 [α]D 逐渐升高至52°
D-葡萄糖的变旋光现象(mutarotation)
结 论：
葡萄糖主要以氧环式（环状半缩醛）形式存在，α-半
H OH H
H
CH2OH
H HO
上下
左右
➢ 单糖D，L-型及α－、β－构型的判定规律
D，L-构型看碳原子排列方式 碳原子编号为顺时针，编号最大的手性碳原子上的羟甲 基在平面的上方，为D-型；下方为L-型； 碳原子编号为逆时针，编号最大的手性碳原子上的羟甲 基在平面的上方，为L-型；下方为D-型；
CH2OH
C=O HO H H OH H OH
CH2OH
2-脱氧核糖 葡萄糖
果糖
己醛糖 己酮糖
单糖的结构
单糖的旋光异构体 最简单的单糖是丙醛糖和丙酮糖。除丙酮糖外，其它
单糖分子都有旋光异构体。
HOCH2C*HCHO OH
丙醛糖
HOCH2CCH2OH O
丙酮糖
旋光异构体的数目 （2n）
CH2OH
H6
H
5C OH
CH2OH
4C
OH
H CH
1
O
OH C
3
C2
H OH
费歇尔投影式
单糖的构型和标记法
构型的确定：D / L-法 自然界存在的单糖大多是D型糖。
在糖的化学中，采用D/L法标记单糖的构型。单糖 构型的确定以甘油醛为标准。
CHO
H OH
HO H
H OH H * OH
CH2OH D-(+)-葡萄糖
常温 m.p 146℃
新配溶液的[α]D +112° 新配溶液放置
[α]D 逐渐减少至52°
+52.70
醋酸结晶（β型） 高温 m.p 150℃
新配溶液的[α]D +19°
+18.70
醋酸溶液
新配溶液放置 [α]D 逐渐升高至52°
D-葡萄糖的变旋光现象(mutarotation)
结 论：
葡萄糖主要以氧环式（环状半缩醛）形式存在，α-半
H OH H
H
CH2OH
H HO
上下
左右
➢ 单糖D，L-型及α－、β－构型的判定规律
D，L-构型看碳原子排列方式 碳原子编号为顺时针，编号最大的手性碳原子上的羟甲 基在平面的上方，为D-型；下方为L-型； 碳原子编号为逆时针，编号最大的手性碳原子上的羟甲 基在平面的上方，为L-型；下方为D-型；
有机反应中的糖化合物
有机反应中的糖化合物糖是一类重要的碳水化合物，它们在生物体中起着非常重要的作用。
而在有机化学中，糖也是一个非常重要的研究对象。
本文将介绍有机反应中的糖化合物，包括它们的结构、性质、合成方法等方面。
一、糖的结构糖是一种具有多羟基(H-O-)的多元醇，通常包含5个或6个碳原子，其中一个碳原子的羰基(-C=O)形成了一个醛基或者一个酮基。
根据它们的羟基数量和位置，糖分为单糖、双糖和多糖。
1. 单糖单糖是指只含有一个糖分子的糖类化合物，例如葡萄糖、果糖、半乳糖等。
这些化合物的分子式通常为C6H12O6，它们的分子结构中含有一个六元环和一个五元环。
2. 双糖双糖是由两个单糖分子通过glycosidic键连接而成的化合物，例如蔗糖、乳糖、麦芽糖等。
它们的结构中含有一个单糖分子的一个羟基与另一个单糖分子的一个羟基形成一个glycosidic键。
3. 多糖多糖是由许多单糖或双糖分子通过glycosidic键连接而成的高分子化合物，例如淀粉、纤维素、壳聚糖等。
它们的分子结构中含有许多单糖或双糖分子的glycosidic键连接而成的链状结构。
二、糖的性质糖具有一系列的化学性质和生物活性，包括光学活性、水解性、氧化还原性等。
1. 光学活性由于糖中含有多个手性中心，它们具有旋光性，可以使平面偏振光旋转光路。
单糖的旋光度通常为正旋光，而麦芽糖和蔗糖的旋光度则是复杂的，可以是正旋光也可以是负旋光。
2. 水解性糖类化合物具有水解性，也就是说它们可以被水分子加成。
单糖和双糖可以在酸性条件下水解成各自的组成单体，而多糖则必须在酸性条件下经过酶的催化才能被水解成为单糖、双糖或者三糖等单元。
3. 氧化还原性糖类化合物具有较强的氧化还原性质。
它们可以发生加氢还原、氧化去除、酸性加氢、弱碱性加氢等反应。
其中比较常见的是单糖的加氢还原反应，可以制备出不同的糖醇化合物，例如葡萄糖的还原反应可以得到山梨醇。
三、糖的合成方法糖类化合物的合成方法较多，通常可以分为化学合成和酶催化合成两种方法。
第十四部分糖类化合物
H OH H OH
CH2OH
CHO
CHO
OH HO
OH OH C生H命2科O学H与技术学院 CH2OH
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
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
D-葡萄糖
葡萄生命糖科酸学与技术学院
CH2OH
H
O
H OH H
O
OH
H
OH
葡萄糖酸--内酯
我国很多传统中药的中药成份多数与糖有 关。糖类药物的研究和发展也为中医中药的研 发提供了极好的机遇。
生命科学与技术学院
生命科学与技术学院
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。
生命科学与技术学院
二、糖脂
糖脂是由糖和脂质部分组成的，糖给予分 子以“亲水极”。可分为甘油糖脂和鞘糖脂两 类。
CH2OH
CHO
CHO
OH HO
OH OH C生H命2科O学H与技术学院 CH2OH
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
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
D-葡萄糖
葡萄生命糖科酸学与技术学院
CH2OH
H
O
H OH H
O
OH
H
OH
葡萄糖酸--内酯
我国很多传统中药的中药成份多数与糖有 关。糖类药物的研究和发展也为中医中药的研 发提供了极好的机遇。
生命科学与技术学院
生命科学与技术学院
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。
生命科学与技术学院
二、糖脂
糖脂是由糖和脂质部分组成的，糖给予分 子以“亲水极”。可分为甘油糖脂和鞘糖脂两 类。
糖类化合物的定义
糖类化合物的定义糖类化合物是一类结构非常复杂的有机化合物，它们是有机物质的重要组成部分，包括多种不同类型的糖分子，如糖原、糖类多糖、糖酵素、糖苷和糖类混合物等。
它们不仅是有机生物体的能量来源，还可以作为许多其他应用的重要原料。
糖类化合物的化学定义是指一类具有多种糖分子结构的有机化合物，它们包括一个或多个糖类单体，它们可能是糖原、多糖、糖苷、糖酵素等不同类别的糖类分子，以及由它们构成的复杂大分子物质。
糖类化合物由各种不同的糖分子组成，其中糖原是最重要的，分子中存在着多个单糖（仅含一种单糖的分子称为非混合糖）和多种结构不同但具有相同糖基的混合糖，它们可能由碳水糖、葡萄糖、糖胺等单糖构成。
糖原是小分子的，体积小，溶解度好，并且可以通过酶的作用被渐渐分解和水解，从而提供能量。
糖类多糖是由多种糖基组合而构成的大分子化合物，它们不仅包括糖原，还包括许多其他常见的多糖，如植物多糖、细菌多糖、海洋多糖、真菌多糖、病毒多糖和胞外多糖等，不仅能提供有机物质的结构支持，还可以用于许多生物过程。
糖苷是由糖原和酸的氧化物酯反应而形成的，具有较高的分子量，有一个或多个糖基与一个或多个酸的酯基结合而形成糖苷分子，具有特定的染料性和芳香性。
糖苷大多以植物和微生物体内的糖原为原料，它们可以用于多种用途，如染料、抗菌剂等。
糖酵素是一类特殊的糖类化合物，它们是由蛋白质和糖类分子组成的复合物，具有特定的酶作用，可以进行特定的水解反应，如糖胺水解、蛋白质水解、淀粉水解等，可以加快生物代谢速度，对人类生活和工业生产有重要意义。
糖类混合物是一种由多种糖原混合而成的复合物，它们既能提供能量，又能提供抗癌和抗炎作用，并能作为营养补充剂等多种用途，混合物中有效成分的组成不同，应用于不同的领域。
总之，糖类化合物是一类具有复杂结构的有机化合物，它们包括糖原、糖类多糖、糖苷、糖酵素和糖类混合物等。
它们不仅是有机生物体的能量来源，还可以作为许多其他应用的重要原料，它们的化学反应性质也被广泛用于工业和医药领域，发挥着重要的作用。
糖类化合物
需记住的糖
2 3 4 5*
1
C=O
6
*
*
*
*
D -葡萄糖 D -果糖 D-glucose D-fructose
D -甘露糖 D-mannose
D -半乳糖 D -核糖 D-galactose D-ribose
2. 单糖的环状结构
▲单糖的变旋现象（Mutarotation) D－葡萄糖
在低温乙醇溶液中结晶 在高温吡啶溶液中结晶 溶于水 溶于水 [α]= +112° [α]= +18.7°
左右翻转 180°
α－D－葡萄糖
旋转180°
如何辨别环状单糖的构型？
1.找半缩醛羟基 → 与氧相邻碳上的羟基 2.判断环碳排列方式 → 顺、逆时针 3.找尾基，判断D，L→顺，尾基在上，D 逆，尾基在上，L 4.判断α、β →尾基与半缩醛羟基同侧β 尾基与半缩醛羟基异侧α 5.写出糖的名称
练习：
戊醛糖
已酮糖
已醛糖
二、单糖的结构 ( Structure of monosaccharides ) (Structure monosaccharides)
1. 单糖的开链式结构
葡萄糖
H HO H H CHO OH H OH OH CH2OH
果糖
CH2OH C=O H HO H OH H OH CH2OH
α－D－甘露糖
HOH2C H
O H H
OH H
β－D－脱氧核糖
OH H H
H HOH2C
O OH H
CH2OH
OH H OH
OH OH HO β－L－果糖 OH H H O H α－D－葡萄糖 H CH2OH
（3）单糖的构象：
糖类 有机化合物
糖类有机化合物
糖类是一种有机化合物，也被称为碳水化合物。
它包括蔗糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉等。
这些糖类在自然界中广泛存在，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。
糖类可根据能否水解以及水解的产物进一步分类，主要有单糖、二糖和多糖等。
其中，单糖是不能再被水解的糖，如葡萄糖、果糖和半乳糖等；二糖则是能水解生成两个单糖的糖，如蔗糖和麦芽糖；多糖则是能水解生成多个单糖的糖，如淀粉和纤维素等。
除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收外，其余的糖类在人体内需要转化为基本的单糖后才能被吸收利用。
例如，淀粉在口腔中被唾液淀粉酶水解成麦芽糖，然后进入小肠被麦芽糖酶进一步分解为葡萄糖而被身体吸收。
需要注意的是，含糖饮料中的糖主要是单糖，会快速被身体吸收。
这些被快速吸收的糖一旦无法及时消耗，可能会对身体带来负面影响，如增加罹患心脏病和糖尿病的风险等。
因此，保持适量的糖摄入和注意均衡饮食对于健康至关重要。
第十四章糖类化合物
CH 2 OH O HO H H H OH OH CH 2 OH
五碳糖：
CHO H H H OH OH OH CH 2OH H H H CHO H OH OH CH 2 OH
D－核糖
D－2－脱氧核糖
氨基糖： 甲壳素 －D－2－氨基葡萄糖的高聚物
HOH 2C HO HO O NH2
OH
维生素C
CH 2OH C O NHNH 2 (过量）
HC
C
NNH NNH
果糖
果糖脎＝葡萄糖脎
D－葡萄糖 苯肼 D－果糖 D－甘露糖
D－葡萄糖脎
糖脎都是不溶于水的亮黄色结晶体，不同的糖 脎具有不同的结晶形态和熔点，因此可用糖脎的 生成对糖进行鉴定。
四、苷的生成
苷是糖的环式结构中苷羟基的氢原子被烃基取代后 形成的产物，也叫配糖体。
1
H 2C HO
3C
H H5
HO H 4 H OH 3 H OH
H 4C
H， OH
H 5C OH
6CH2 OH
OH H CH 2OH
CH 2OH O OH OH OH
~ H， OH
CHO OH HO OH OH CH 2 OH
5 4 3 2 6
OH HOH 2C
6 5 4 3 2
CHO
1
OH OH
葡萄糖酸
酮糖不与溴水反应，可用溴水来区别醛糖和酮糖。
2、硝酸氧化
CHO (CHOH)4 CH 2OH
HNO 3 , H 2O 100℃
COOH (CHOH)4 COOH
葡萄糖二酸
应用：根据生成的糖二酸是否具有旋光性来推测 糖的构型
例： D－四碳糖
H H
HNO3
五碳糖：
CHO H H H OH OH OH CH 2OH H H H CHO H OH OH CH 2 OH
D－核糖
D－2－脱氧核糖
氨基糖： 甲壳素 －D－2－氨基葡萄糖的高聚物
HOH 2C HO HO O NH2
OH
维生素C
CH 2OH C O NHNH 2 (过量）
HC
C
NNH NNH
果糖
果糖脎＝葡萄糖脎
D－葡萄糖 苯肼 D－果糖 D－甘露糖
D－葡萄糖脎
糖脎都是不溶于水的亮黄色结晶体，不同的糖 脎具有不同的结晶形态和熔点，因此可用糖脎的 生成对糖进行鉴定。
四、苷的生成
苷是糖的环式结构中苷羟基的氢原子被烃基取代后 形成的产物，也叫配糖体。
1
H 2C HO
3C
H H5
HO H 4 H OH 3 H OH
H 4C
H， OH
H 5C OH
6CH2 OH
OH H CH 2OH
CH 2OH O OH OH OH
~ H， OH
CHO OH HO OH OH CH 2 OH
5 4 3 2 6
OH HOH 2C
6 5 4 3 2
CHO
1
OH OH
葡萄糖酸
酮糖不与溴水反应，可用溴水来区别醛糖和酮糖。
2、硝酸氧化
CHO (CHOH)4 CH 2OH
HNO 3 , H 2O 100℃
COOH (CHOH)4 COOH
葡萄糖二酸
应用：根据生成的糖二酸是否具有旋光性来推测 糖的构型
例： D－四碳糖
H H
HNO3
糖类化合物的正确定义
糖类化合物的正确定义1. 引言糖类化合物是一类重要的有机化合物，广泛存在于自然界中的生物体内，包括植物、动物和微生物等。
糖类化合物是由碳、氢和氧元素组成的，其基本化学结构为多羟基醛或酮。
糖类化合物在生物体内起着重要的生理功能和结构作用，是生命体系中的主要能源来源之一。
2. 糖类化合物的分类糖类化合物可以根据其化学结构和性质进行分类。
根据化学结构，可以将糖类化合物分为单糖、双糖和多糖。
根据性质，可以将糖类化合物分为还原糖和非还原糖。
2.1 单糖单糖是由3到7个碳原子组成的单个糖分子，如葡萄糖、果糖和核糖等。
单糖是糖类化合物的最基本单位，也是生物体内主要的能量源。
2.2 双糖双糖是由两个单糖分子通过糖苷键连接在一起形成的，如蔗糖和乳糖等。
双糖在生物体内起到能量储存和运输的重要作用。
2.3 多糖多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接在一起形成的，如淀粉和纤维素等。
多糖在生物体内起到结构支撑和保护细胞的作用。
2.4 还原糖还原糖是能够被氧化剂（如硝酸银）还原成相应的醛或酮的糖类化合物，如葡萄糖和木糖醇等。
2.5 非还原糖非还原糖是不能被氧化剂还原的糖类化合物，如蔗糖和乳糖等。
3. 糖类化合物的生理功能糖类化合物在生物体内具有多种重要的生理功能。
3.1 能量供应糖类化合物是生物体内的主要能量来源之一。
在有氧条件下，葡萄糖通过糖酵解和三羧酸循环最终产生能量。
在无氧条件下，葡萄糖通过乳酸发酵产生能量。
3.2 结构支撑和保护多糖在生物体内起到结构支撑和保护细胞的作用。
例如，纤维素是植物细胞壁的主要组成部分，可以增加植物的机械强度。
软骨中的软骨素是由多糖组成，可以增加软骨的韧性和弹性。
3.3 细胞识别和信号传递糖类化合物在细胞表面上参与细胞识别和信号传递，并参与多种生理过程。
例如，血型抗原是通过细胞表面的糖类化合物来识别不同的血型。
3.4 免疫调节糖类化合物在免疫系统中起着重要的调节作用。
糖类化合物可以与免疫细胞表面的受体结合，调节免疫细胞的功能和活性。
有机化学-第十四章
L/O/G/O
第十四章
糖类化合物
糖的来源和分类
糖类化合物是植物光合作用的产物。在植物体内，被吸收 的二氧化碳和水在叶绿素存在下，与日光发生光合作用， 生成糖类化合物并吸收了能量，同时放出氧气。
一、来源
自然界中糖类化合物的分布和来源是非常广泛的。在
大多数糖类化合物的分子组成中，由于所含氢原子和氧原 子的数目之比与水分子中相同，可以看成是碳原子与水分 子的结合物，因此，糖类化合物过去一直称为碳水化合物 ，并沿用至今。但是并不是所有的糖分子中每个碳原子都 连有氧原子。
一、还原反应
醛糖和酮糖中的羰基都可被还原成羟基，生成多元糖醇。
硼氢化钠还原酮糖时，可得到两种糖醇，例如：
二、氧化反应
单糖可被多种氧化剂氧化，生成的氧化产物也不同。 1．溴水氧化 醛糖很容易被氧化成糖酸。在溴水的氧化下，醛糖中的 醛基变为羧基。
在弱酸性条件下，溴水可氧化已醛糖为醛糖酸的内酯；而 且 β-D-葡萄糖的氧化速度是 α-D-葡萄糖的 250 倍， 由此可知氧化反应是在醛糖的氧环式半缩醛碳上进行的。
1．葡萄糖构型的确定 已醛糖可有 16 个旋光异构体，即 8 对对映消旋体， 在 19 世纪末，E.Fischer 在已醛糖的 8 个 D-型异构体 中，通过有关化学转变和旋光异构体之间的关系，确定了 葡萄糖的构型是下面所列 8 个构型中的第 3 个；
单糖构型的标记采用的是相对构型的方法。该方法以甘油 醛为标准，规定OH写在右边的为右旋（+）甘油醛，相对 构型记为 D（型），而 OH写在左边的为左旋（-）甘油醛 ，相对构型记为 L（型）；其它的单糖与甘油醛的相对构 型相比较，如果编号最大的不对称碳原子的构型与 D-（+ ）-甘油醛相同，就属于 D 型，如果与 L-（-）-甘油醛 的构型相同则属于 L 型。
第十四章
糖类化合物
糖的来源和分类
糖类化合物是植物光合作用的产物。在植物体内，被吸收 的二氧化碳和水在叶绿素存在下，与日光发生光合作用， 生成糖类化合物并吸收了能量，同时放出氧气。
一、来源
自然界中糖类化合物的分布和来源是非常广泛的。在
大多数糖类化合物的分子组成中，由于所含氢原子和氧原 子的数目之比与水分子中相同，可以看成是碳原子与水分 子的结合物，因此，糖类化合物过去一直称为碳水化合物 ，并沿用至今。但是并不是所有的糖分子中每个碳原子都 连有氧原子。
一、还原反应
醛糖和酮糖中的羰基都可被还原成羟基，生成多元糖醇。
硼氢化钠还原酮糖时，可得到两种糖醇，例如：
二、氧化反应
单糖可被多种氧化剂氧化，生成的氧化产物也不同。 1．溴水氧化 醛糖很容易被氧化成糖酸。在溴水的氧化下，醛糖中的 醛基变为羧基。
在弱酸性条件下，溴水可氧化已醛糖为醛糖酸的内酯；而 且 β-D-葡萄糖的氧化速度是 α-D-葡萄糖的 250 倍， 由此可知氧化反应是在醛糖的氧环式半缩醛碳上进行的。
1．葡萄糖构型的确定 已醛糖可有 16 个旋光异构体，即 8 对对映消旋体， 在 19 世纪末，E.Fischer 在已醛糖的 8 个 D-型异构体 中，通过有关化学转变和旋光异构体之间的关系，确定了 葡萄糖的构型是下面所列 8 个构型中的第 3 个；
单糖构型的标记采用的是相对构型的方法。该方法以甘油 醛为标准，规定OH写在右边的为右旋（+）甘油醛，相对 构型记为 D（型），而 OH写在左边的为左旋（-）甘油醛 ，相对构型记为 L（型）；其它的单糖与甘油醛的相对构 型相比较，如果编号最大的不对称碳原子的构型与 D-（+ ）-甘油醛相同，就属于 D 型，如果与 L-（-）-甘油醛 的构型相同则属于 L 型。
14碳水化合物ppt课件(全)
２．果糖的结构
果糖的分子式为C6H12O6，是重要的己酮 糖，也是最甜的一个糖，主要存在于蜂蜜和
水果中。己酮糖分子中有三个手性碳原子， 因此有２3＝８个异构体。D-(-)-果糖是其中
之一。
C H 2O H CO
D-(-)-果糖 C H 2O H
返回
D-(-)果糖也具有开链式和氧环式结构。 具有δ-氧环式结构的果糖称为D-(-)吡喃果 糖,具有γ-氧环式结构的果糖称为D-(-)呋喃 果糖。开链式和氧环式D-(-)果糖在水溶液 中处于动态平衡，因此也有变旋光现象。
三、二糖
常见的二糖有麦芽糖、蔗糖、纤维二糖 等。二糖是两个单糖分子间失水生成的产 物。根据失水方式的不同，可将二糖分为 两大类:
１.还原性二糖 2.非还原性二糖
１．还原性二糖
一个单糖的苷羟基与另一个单糖的醇羟 基间失水而生成的二糖为还原性二糖。
产物分子中还存在一个苷羟基，因此也 存在着氧环式和开链式的平衡。在开链式 中，由于羰基的存在，可与托伦和菲林试 剂反应而有还原性，可以成脎，也存在变 旋光现象，所以称这样的二糖为还原性二 糖。
⑵纤维二糖
由纤维素水解而成,自然界中没有游离的 纤维二糖存在。
也是由两个葡萄糖分子组成,但联结两个 葡萄糖分子靠的是β-1.4-苷键。
CH2OH
HH O HO OH H
CH2OH
H
O
H
O
CH OH
OH H
H OH
H OH
-1,4-苷键 -D-葡萄糖 D-葡萄糖（-或-型）
2.非还原性二糖
两个分子单糖的两个苷羟基间失去一分 子水,•而生成的二糖为非还原性二糖。
己醛糖的十六个旋光异构体:
CHO CHO CHO CHO
第14章 糖类化合物
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
D甘露糖
CHO
H
OH
HO
H
HO
H
HO
H
CH2OH
L阿卓糖
CHO
H
OH
H
OH
HO
H
HO
H
CH2OH
L甘露糖
CHO
H
OH
H
OH
HO
H
H
OH
CH2OH
D古罗糖
CHO
HO
H
HO
H
H
OH
HO
H
CH2OH
L古罗糖
CHO
HO
H
H
OH
HO
H
H
OH
CH2OH
D艾杜糖
CHO
H
OH
HO
H
OH
H
CH2OH
β-L-半乳糖
α-D-阿洛糖
β-L-艾杜糖
β-D-甘露糖
（三）单糖的哈沃斯式环状结构式 （Haworth）透视式
平面环状式（台面式）（H-透视式）
CH2OH
H
OH
H
OH H
OH
OH
H OH
α-D-(+)-吡喃葡萄糖
CH2OH
H
O OH
H
OH H
OH
H
H OH
β-D-(+)-吡喃葡萄糖
[α]= -21°
CH2OH O
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
D-(-)-果糖
开链式
有机化学(杨红)第十四章 糖类化合物
H C
HOH2C
H
5
OH OH H OH O
6
6CH2OH
CH2OH H
2
OH OH
3
H C
1
O
OH
H
OH
CH2OH
6 CH
2OH
H a OH H OH
O H
H
旋转120。
H
4
5
H OH
3
OH a H b C H
1 2
OH
O
OH
H OH α - D-吡喃-葡萄糖
H
OH
CH2OH b H H OH OH O H H H OH β - D-吡喃-葡萄糖 OH
平衡时： 64%
极少量
[α ]D=+52
36%
α－型： －
HO C O
β－型： －
差向异构体： 差向异构体：
解释变旋现象及一些其它问题
CH2OH
CH2OH C=O
HOH2C
OH C O
CH2OH β - D-(+)-果糖
O-H CH2OH D-(-)-果糖
CH2OH α - D-(-)-果糖
产生变旋现象的条件： 产生变旋现象的条件：活泼的半缩醛羟基 吡喃环； 呋喃环
2. 分类 根据碳原子的数目分为：丙糖、丁糖、戊糖等。 分子结构特点：含有醛基称醛糖，含有酮基称酮糖。 二者结合起来，常使用俗名。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。 二、单糖的结构 1.单糖的开链结构 单糖的开链结构 以葡萄糖为例讨论单糖的结构：
平面结构： 平面结构：
H
O O-P OH OH
OH
CH2O-P OH OH O H H OH
糖类化合物
化学教研室
有机化学
• 第一节:单糖 • 第二节：双糖 • 第三节：多糖
化学教研室
有机化学
第一节 单糖
单糖可分为醛糖和酮糖，也可以根据分子中碳原子的多少，可 分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖。这两种分类命名的方法一般都 合并使用
单糖中最常见的是葡萄糖和果糖。这两种糖从结构和性质上 都可以作为各种单糖的代表。
三、糖原
糖原是动物体内的储备糖，就像淀粉是植物的储备糖一样， 所以又称为动物淀粉。以肝脏和肌肉中含量最大，因而也叫肝 糖。它是无定形粉末，比较容易溶解在热水中，不成糊状，而 成胶体溶液。分子量可达1亿。
化学教研室
有机化学
化学教研室
化学教研室
有机化学
2、环的大小 3、环状构型的表示方法 通常表示方法有两种：一种 是直立环状投影式，如D-葡萄糖半缩醛式。另一种 是是用透视式即哈武斯式。
4、α 型和β 型 D-葡萄糖形成了半缩醛式的环状结构 后，后来醛基的第一个碳原子变成了手性碳原子， 所以就有两种构型。
化学教研室
有机化学
六、重要的糖
化学教研室
有机化学 2、还原糖和非还原糖：
能被Tollen试剂或Fehling试剂氧化的糖叫还原糖。 反之叫非还原糖。所有的单糖都是还原糖；所有的多 糖都是非还原糖；部分双糖是还原糖，部分双糖是非 还原糖。
二、几种重要的双糖
麦 芽 糖 纤 维 食 品
化学教研室
有机化学
名称 性质 是甘蔗和甜菜的主要成分。为无色结晶体。易溶 于水。是非还原糖。水解得一分子葡萄糖和一分 子果糖 是纤维素的结构单位。有还原性。水解得两分子 葡萄糖。与麦芽糖相比，只是麦芽糖以α —苷键 相连，纤维二糖以β —苷键相连。 。
14 糖类
L-半乳糖
L-塔13罗糖
思考：如何确定－OH在手性碳的左边还是右边呢？
CHO H OH H OH
CH2OH 赤藓糖
HNO3
COOH H OH H OH
COOH
无旋光性 内消旋体
故： OH 在右边
CHO HO H
H OH
CH2OH 苏阿糖
HNO3
COOH HO H
H OH
COOH
有旋光性
故： OH 在左边
甘油醛（丙醛糖）
CH2—C—CH2 OH O OH
丙酮糖
CHO CHOH CHOH CHOH CHOH CH2OH
己醛糖
CH2OH C=O CHOH CHOH CHOH CH2OH
己酮糖
Chapter 14
4
2. 分类
糖
单糖—— 最简单的糖，不能再被水解的碳水化合物， 如葡萄糖等 特点：白色结晶，一般有甜味，可溶于水。
CHO
OH CH2OH
D-葡萄糖
Chapter 14
CH2OH C=O
自然界中存在的糖通常是D－型的。
OH CH2OH
D-果糖
16
单糖的绝对构型和标记(R/S)
对映体的构型可用R、S标记
如 D-(+)-葡萄糖
CHO 1
H-C-OH 2 R HO-C-H 3 S
H-C-OH 4 R H-C-OH 5 R
是糖类，但分子式中 H:O ≠ 2:1
甲醛 CH2O 乙酸 C2H4O2 乳酸 C3H6O3
化学结构上符合通式，但 化学性质上都不属于糖类
Chapter 14
3
定义：从结构上看，糖是指多羟基醛或多羟基酮及其 缩合物，或水解后能生成多羟基醛或多羟基酮的一类 有机化合物。
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应用：①分离提纯、鉴定糖
②确定构型
CHO
CHO
CHO
HO * H HO * H
H * OH H * OH
CH2OH
2020/6/8 D-(+)- 葡萄糖
H * OH HO * H
H * OH H * OH
CH2OH
D-(+)-甘露糖
O HO * H
H * OH H * OH
CH2OH
D-(-)-果糖
H * OH H * OH
CH2OH
CH2OH
H * OH
H2
HO * H
Ni
H * OH
或NaBH4 H * OH
Na-Hg
COOH
2020/6/8
递升：
CHO
HCN
H
OH
C H2OH
4.递升和递降
CN
COOH
CHO
H H
OH
H
OH H2O H
OH Na-Hg H
OH
H
OH OH
CH2OH
CH2OH
• 多糖(polysaccharides)：水解生成10个以上单 糖。如淀粉、纤维素。
2020/6/8
第一节 单糖
• 一、单糖的结构式（以葡萄糖为例） • 实验：① C、H分析：C6H12O6 • ②官能团确定：C=O，5OH • ③碳胳确定：
己醛 N糖 a己 -H六 g [醇 H 正 ] 己烷
构造式：CH2CHCHCHCHCHO
C O O H HI
（ C H） 25
C H2 O H
C H2 O H
C H2 O H
C H3
2020/6/8
二、单糖的立体构型
• 1、相对构型（D，L系列）
• 以甘油醛为标准，OH在右边-D型，OH
在左边-L型。 CHO
CHO
CHO
H OH CH2OH
D-（+）甘油醛
H
HO H H
OH H OH OH
HO H H
O H
OH OH
CH2COOH
CH2COOH
D-（+）葡萄糖 D-（+）果糖
2020/6/8
CHO
HCN
H
OH
C H2OH
2.相对构型确定方法 p256
CN
COOH
H H
OH
Hale Waihona Puke HOH H2O H
OH Na-Hg H
OH
H
CH2OH
CH2OH
CHO OH OH
CH2OH
CN
COOH
CHO
H H
（2）与溴水反应
CHO
COOH
H * OH HO * H
H * OH H * OH
Br2
H* HO *
OH H
H2O
H* H*
OH OH
CH2OH
CH2OH
应用：①鉴别醛糖和酮糖；②合成醛糖糖酸
2020/6/8
（3）与硝酸反应
CHO
COOH
H * OH HO * H
H * OH H * OH
CH2OH
H * OH
稀 HNO3
HO H
* *
H OH
H * OH
COOH
应用：根据氧化产物的旋光性推知糖构 型。
2020/6/8
（4）与HIO4反应
CHO
H OH
H
OH
CH2OH
2HIO4
HCOOH
+
HCOOH
+
HCHO
2020/6/8
3.还原反应 及甲基化反应p268
CHO
H * OH HO * H
如：鼠李糖 C6H12O5
定义：多羟基醛、酮或水解后生成多羟基 醛酮的化合物。
• 单糖(monosaccharides)：不能再水解的多羟 基醛、酮。
• 低聚糖(oligosaccharides)：水解生成2～10分 子的单糖。
• 蔗糖水解得到葡萄糖和果糖，蔗糖为双糖；麦 芽糖水解得到2mol的葡萄糖，为双糖。
第十四章 糖类化合物
• 葡萄糖 • 果糖 • 核糖 • 蔗糖 • 麦芽糖 • 淀粉 • 纤维素
2020/6/8
C6H12O6
C6H12O6 C5H10O5 C12H22O11
C12H22O11
(C6H10O5)n (C6H10O5)n
大多数糖类化合物 的分子组成符合经 验式CmH2nOn， Cm(H2O)n
CH2OH
CN
COOH
CHO
H H
OH
H
OH H2O H
OH Na-Hg H
OH
H
OH OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
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CHO
H * OH HO * H
H * OH H * OH
CH2OH
递降：
CHO HO * H
H * OH H * OH
CH2OH
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四、单糖的环状结构
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HO C
HO C
H O-HCO H C : O H
H OC C : O H
HO C
H OCH O H
D-葡萄糖
H OH C C OH
D-甘露糖
HO- H CH CO
D-果糖
H - :C
OH
CO
H OH C C O-
③ 不能检验醛糖和酮糖，因为在碱性条件 下，发生差向异构化作用。
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OH OHOHOHOH
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④醛基的确定
CHO （CHOH）4
HNO3
CH2OH
COOH （CHOH）4
COOH
CH2OH CO
HNO3
碎片
⑤ 确定C=O的位置
H C N
C H O H C N
（ C H O H） 4
C H
H 2O
（ C H O H） 4
C O O H （ C H O H） 5
OH
H
OH H2O H
OH Na-Hg H
OH
H
OH OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
3.构型的标记和表示方法（D、L法；R，S法） 三、单糖的反应与构型的测定
（一）反应
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1.成月杀反应（α-羟基醛酮的典型反应）
C C H H O O H3 C 6 H 5 N H N H 2C C H = N = N N H N C H C 6 H 6 H 55 + C 6 H 5 N H 2 + N H 3
⑶ 只与1mol醇形成配糖物（缩醛）
O
O R
C + 2RO H
H
CH O R
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醛
1.环状结构 • 1.环状结构 • 不符合链式结构的实验现象： • 1）不起醛类的典型反应； • 2）有变旋现象； • 3）生成配糖物。
p266
• D-(+)- 葡萄糖和D-(+)-甘露糖的四个手性碳中 只有C2的构型不同，称为差向异构体，生成同 一种糖月杀。只要知道一种糖的结构就可得出 其他糖的结构。
• 2.氧化反应 • （1）Tollens和Fehling或Benedict试剂反
应
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• Tollens 硝酸银的氨溶液 • Fehling 硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠 • Benedict 硫酸铜、柠檬酸、碳酸钠 • 特点：① 检验还原糖和非还原糖； • ②差向异构化作用
• 不符合链式结构的实验现象：
• ⑴ 单糖不发生醛类的某些典型反应（品 红醛反应；NaHSO3反应等）；IR无 C=O峰，NMR无-CHO峰。
• ⑵ 变旋现象：
αD - 葡 - 萄 糖 D葡 - 萄 糖 β-D葡 - 萄 糖
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