第二章 糖和苷

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水溶性增大,
挥发性降低,
稳定性增强,
生物活性或毒性降低或消失
二、糖和苷的分类
分类:
1、根据生物体内存在形式:分为原生苷、次级苷
2、根据连接单糖基的个数:单糖苷、二糖苷、……
3、根据苷元连接糖基的位置数:单、二糖链苷…… 4、根据苷键原子的不同:氧苷、硫苷、氮苷、 碳苷。
2.苷的分类
①生物体内存在方式分:
N O SO3 K S glc 黑芥子苷 N O SO3 K S glc
R C
H2C
CHCH2 C
芥子苷通式
二、糖和苷的分类 三 氮苷: 糖的端基碳与苷元上氮原子相连的苷称 氮苷,是生物化学领域中的重要物质。如核 苷类化合物。 四 碳苷: 是一类糖基和苷元直接相连的苷。组成 碳苷的苷元多为酚性化合物,如黄酮、查耳 酮、色酮、蒽醌等。碳苷类化合物具有溶解 度小、难以水解的特点。
二、糖和苷的分类 一 氧苷:
苷元与糖基通过氧原子相连,根据苷元与糖 缩合的基团的性质不同,分为以下几类: (1) 醇苷:是通过醇羟基与糖端基脱水而成的苷。
如本书所讲皂苷,强心苷均属此类。
(2) 酚苷:苷元的酚羟基与糖端基脱水而成的苷。
如黄酮苷、蒽醌苷多属此类。
二、糖和苷的分类
氰苷:主要是指α-羟基腈 的苷。 该类化合物中的芳香族氰 苷,分解后生成苯甲醛(有典 型的苦杏仁味)和氢氰酸,因 而可以用于镇咳。如苦杏仁可 用于镇咳,正是由于其中的苦 杏仁苷(amygdalin)分解后可 释放少量HCN的结果。
溶解性改变
有些具有生物活性
二、糖和苷的分类 3.分类: ①按功能分
形成动植物的支持组织: 如纤维素、甲壳素;分
子呈直链型,不溶于水. 如淀粉等;分子多为支链型, 可溶于热水成胶体溶液,可经 酶解释放单糖以供应能量。
为动植物储存养料:
二、糖和苷的分类
甲壳素 1、降血脂、血糖和胆固醇 2、抗疲劳、增免疫力及延缓衰老 3、对肝脏、肠道的保护作用 4、减肥 5、 抑制癌细胞增长 甲壳素又称壳聚糖、几 丁质等,是继蛋白质、脂 肪、糖维生素、微量元素之后的第六大生命要素。
二、糖和苷的分类
②按组成分 均多糖:由一种单糖组成 杂多糖:由两种以上单糖组成
③按来源分 植物多糖 动物多糖
二、糖和苷的分类 四 、苷类 (又称配糖体)
定义: 糖或糖的衍生物 (氨基糖,糖醛酸等) 非糖物质 (黄酮,萜类等)
糖的端基 碳原子
苷键
α 、β
苷 (glycosides)
化合物与糖结合成苷后:
作业与思考题: 1、简述日常生活吃过的单糖? 2、多糖中有没有苷键? 3、做《天然药物化学习题集》和《中药化学习题 集》中有关糖和苷一二级结构命名题;选作其 他题。
课后学习网络资源: 1、http://organic.sjtu.edu.cn/上海交通大学有机化学精品 课程 2、http://202.119.189.236:8087/ec3.0/C54/res/部分理论 课课件(沈阳药科大学).rar 3、http://jpkc.jnu.edu.cn/2008/trywhx/skja.html暨南大学 天然药物化学精品课程 4、http://www.dxy.cn/cms/丁香园—医药生命科学专业网 站 5、http://courseware.lzu.edu.cn/jxcg/display.asp?id=171 兰州大学精品课程
β-D-糖和α-L-糖的端基碳原子的构型是一样的
单糖的构象
能量低的是优势构象:C1式
如:葡萄糖的二种构象式的比较:
课后延伸学习资源
1、http://202.119.189.236:8087/ec3.0/C54/res/部分理论 课课件(沈阳药科大学).rar 2、http://jpkc.jnu.edu.cn/2008/trywhx/skja.html暨南大 学天然药物化学精品课程 3、http://www.dxy.cn/cms/丁香园—医药生命科学专业网站 4、http://218.77.12.142:92/怀化医学高等专科学校天然药 物化学精品课程 5、暨南大学天然药物化学精品课程 6.http://www.dxy.cn/cms/丁香园—医药生命科学专业网站
例如,郁金香 属植物如杂种郁 金香中的化合物 山慈菇苷,有抗 真菌活性。
CH 2 O O O H,OH CH 2OH CH 2 O O O CH 2OH O O CH 2 + glu
山慈菇苷
山慈菇内酯A
二、糖和苷的分类
(5) 吲哚苷:
指吲哚醇和糖形成的苷,在豆科和蓼科中
有分布,中药青黛就是粗制靛蓝,民间用以外
原级苷——在植物体内原存在的苷;
次级苷——原级苷水解掉一个糖或结构发
生改变。
②根据连接单糖基个数分:
单糖苷、二糖苷
③苷元上接糖链的位置分:
单糖链苷、二糖链苷
④按苷键原子不同分:
氧苷、硫苷、氮苷和碳苷 ⑤按苷元结构特点分: 黄酮苷,蒽醌苷等 ⑥按生物活性分:强心苷 ⑦按物理性质分:皂苷 ⑧按端基碳构型分: α苷,多为L型;β苷,多为D型。
第二节
糖和苷的分类
主要内容和目的要求
一、单糖的三种结构表示法及其转化(掌握) 二、单糖的绝对构型和相对构型(掌握)
重点与难点
重点 单糖的三种结构表示法 难点 单糖的绝对构型和相对构型
二、糖和苷的分类
单糖:
不能水解的最简单的多羟基半缩醛(酮)。
低聚糖 :
水解后生成 2 ~ 9 个单糖分子的糖。如:蔗糖
3 、六碳酮糖 如D-果糖等。
D-果糖的结构如下:
β -D-果糖
二、糖和苷的分类
4 、甲基五碳糖 如L-鼠李糖 L-鼠李糖的结构如下:
CH 2OH H H HO HO C C C C CH 3 OH OH H H HO OH OH CH 3 O H,OH
二、糖和苷的分类
5 、支碳链糖 如下:
CH 2OH H HOH 2C H C C C OH OH OH HO HO OH O CH 2OH
O O O H,OH O O O
各是还原糖还是非还原糖?
二、糖和苷的分类
植物中的三糖大多是以蔗糖为基本结构再 接上其它单糖而成的非还原性糖,四糖和五糖
是三糖结构再延长,也是非还原性糖。
O
O O
O O
O O O O
二、糖和苷的分类
三 、多糖
1.定义: 是由10个以上的单糖基通过苷键连接而成。 2.性质:(其性质不同于单糖) 无甜味 失去还原性
涂治疗腮腺炎,有抗病毒作用。
二、糖和苷的分类 二 硫苷:是糖的端基OH与苷元上巯基缩合而
成的苷。 【举例】萝卜中的萝卜苷。
N OSO3 O S C
-
CH2CH2 CH
CH
S O
CH3
二、糖和苷的分类
二 硫苷: 芥子苷是存
在于十字花科植物中 的一类硫苷,其通式 如下,几乎都是以钾 盐的形式存在。具有 止痛和消炎作用。
二、糖和苷的分类
2 、六碳醛糖
如D-葡萄糖,D-半乳糖等。
D-葡萄糖的结构如下:
HOH2C CHO H HO H H C C C C OH H OH OH OH OH OH CH2OH O H,OH HOH2C HO HO O H,OH OH HO C H O OH OH
H,OH
CH2OH
二、糖和苷的分类
CH2OH O H H H OH H OH OH H OH O O
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH
CH2OH O OH H H OH H OH H H OH
O
O
Fisher式 Haworth式 成环状结构后,多了一个手性碳------端基碳
一、单糖的立体化学
一、单糖的绝对构型 单糖Fischer投影式中距碳基最远的那个不对称 碳原子的构型(D、L型)。 Fischer式:其上-OH向右的为D型,向左的为L 型; Haworth式:两种情况。
二、糖和苷的分类
8、 糖醛酸
单糖分子中的伯醇基氧化成羧基。
如葡萄糖醛酸:
二、糖和苷的分类
二、低聚糖(寡糖):由2~9个单糖通过苷键键合而成。 据单糖的个数 二糖:蔗糖 三糖:棉子糖 四糖:水苏糖 五糖:毛蕊糖 还原糖:樱草糖 据有无游离的醛或酮基
非还原糖:蔗糖,大多数 的三、四、五糖等
二、糖和苷的分类 如:
Chemistry of Natural Products 主讲:李家荣
第二章
糖和苷
本章内容
概述 一、单糖的立体化学
二、糖和苷的分类
三、理化性质
四、苷键的裂解
五、糖和苷的提取分离
六、糖链的结构测定
七、糖的核磁共振性质
概述
糖是什么?
糖类又称碳水化合物,是植物光合作用的初生 产物。如:蔗糖、粮食(淀粉)等。
作业与思考
1. 判断以下单糖的构型?
CH2OH O OH H H OH H OH H H OH H O OH H CH2OH OH H OH H H OH CH2OH O H H H OH H OH OH H OH H
O H CH2OH OH H OH OH H OH
H
下次课预习内容
糖和苷的分类
二、糖和苷的分类
O HCN + O O O + H HCN + O O O + O H
稀 酸
N O O C O O H

浓酸
OH NH4
+
苦杏仁苷
OH-OOC CH O O OO
+
O O
O
+
CH COOH
+
NH3
稀 酸
OH O O O CH + COOH
二、糖和苷的分类
(4)酯苷:苷元的羟基与糖端基脱水而成的苷。
作比较而命名分子构型的方法。
相对构型:无法判断
Haworth式中的绝对和相对构型
情况一:如五碳吡喃糖等Haworth式中末端手性碳 C-OH与羰基碳不成环而存在时—顺思维习惯
4
木糖
顺思维习惯
绝对构型(看末端手性碳C-OH):
环上者为L(左)型;环下者为D(右)型。
相对构型(看末端手性碳C-OH和1位手性C-OH ):
二、单糖的相对构型(端基差向异构体)
单糖成环后新形成(即C1 )的一个不对称碳原 子称为端基),生成的一对端基异构体有α、β二 种构型。 Fischer式:无法判断;Haworth式:两种情况。
Fischer式中的绝对和相对构型
绝对构型:以α -OH甘油醛为标准,将单糖
分子的编号最大的不对称碳原子的构型与甘油醛
多糖 :
水解后能生成多个单分子的糖。如:淀粉
二、糖和苷的分类
一、 单糖:
1 、五碳醛碳
如L-阿拉伯糖,D-木糖等。
L-阿拉伯糖的结构如下:
CHO H HO HO C C C OH H H OH OH O OH OH H,OH O OH H,OH OH HOH2C O OH OH H,OH
CH2OH
二、糖和苷的分类
如豆科植物葛和野葛的根 中含有的葛根素(puerarin) 对心血管系统有较强的活性, 有明显的扩张冠状动脉,增 加冠脉流量,降低血压的作 用。该化合物即为异黄酮的 碳苷。
O OH O O OH
课堂小结: 1、总结本次课所讲授的内容。 1)掌握糖和苷的结构特征、分类及苷类化合物的 含义; 2)掌握苷的溶解度与分子结构的内在联系,检识 糖、苷类化合物反应机理与应用。
定义: 多羟基醛(酮)及其衍生物、聚合物的总称。
主要结构特征:多羟基内半缩醛(酮)及其缩聚物。
第一节
单糖的立体化学
主要内容和目的要求
一、单糖的三种结构表示法及其转化(掌握) 二、单糖的绝对构型和相对构型(掌握)
重点与难点
重点 单糖的三种结构表示法 难点 单糖的绝对构型和相对构型
一、单糖的立体化学
H,OH
CH 2OH
二、糖和苷的分类
6、 氨基糖 单糖的一个或几个醇羟基置换成氨基。
如下结构:
二、糖和苷的分类
7 、去氧糖
单糖分子的一个或二个羟基被氢原子取代的糖。 常见的有6-去氧糖、2,6-二去氧糖等。 如L-黄花夹竹桃糖是2,6-二去氧糖的3-O-甲醚。
OH CH 3 H3CO O H,OH
同侧者为α型;异侧者为β型。
4
β- D-木糖
Haworth式中的绝对和相对构型
情况二:如六碳吡喃糖、甲基五碳吡喃糖等Haworth 式中末端手性碳C-OH与羰基碳成环而不存在时—逆 思维习惯
逆思维习惯
绝对构型(看末端手性碳C-R): 环上者为D(右) 型;环下者为L(左)型。 相对构型(看末端手性碳C-R和1位手性C-OH ): 同侧者为β型;异侧者为α型。
单糖结构的表示方法: Fischer投影式
单糖处游离状态时用Fischer式表示
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结
Haworth投影式 构,即成呋喃糖和吡喃糖。 具有六元环结构的糖——吡喃糖 优势构象式
具有五元环结构的糖——呋喃糖
单糖在水溶液中或苷化后成环用 Haworth式表示
一、单糖的立体化学
单糖结构的表示方法:
一、单糖的立体化学
百度文库
CH2OH O OH H H OH H OH H H OH β -D-
H O OH CH2OH OH H OH H H OH H α -L-
CH2OH O H H H OH H OH OH H OH α -D-
H O H CH2OH OH H OH OH H H OH β -L-
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