张文勤有机化学(第五版)第十五章 糖类化合物(碳水化合物)PPT课件
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③ D-葡萄糖在不同条件下结晶，得到2种晶体 ④ 变旋现象
9
变旋现象：
一个有旋光的化合物，放入溶液中，它的旋光 度逐渐变化，最后达到一个稳定的平衡值。
2．环状结构
1
6
2
5
3
4
1
4
32
5
6
6 5 4
3
1 2
α -型
开链式
β -型
α构型—半缩醛羟基与羟甲基在异侧。 β构型—半缩醛羟基与羟甲基在同侧。
10
α-甲基葡萄糖苷 21
糖苷的性质：
结构稳定，在水溶液中不能转化为链式； 没有还原性； 没有变旋现象； 不能成脎； 在酸性条件下，能水解成糖。
22
六、成醚反应
七、成酯反应
23
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
为还原糖，否则称为非还原糖。
17
4.高碘酸氧化：
18
三、还原反应
单糖还原生成多元醇
CHO
OH
HO
NB ra2,BH 2HO 4
OHLeabharlann Baidu
OH
CH 2OH
19
四、成脎反应
醛或酮能与苯肼反应生成苯腙，在过量苯肼 作用下α– 羟基继续与苯肼作用成脎。
CHO C6H5NHH N2
CH NNHC 6 H 5 NNHC 6 H 5
相对构型标记法
L-(-)-甘油醛
D-(+)-甘油醛
其他的旋光性化合物可与甘油醛相比较而确定其构型
规定：在费歇尔投影式中，最下面手性碳上的-OH在右 侧的为D型， -OH在左侧的为L型
“＋” 等同于右旋， “－”等同于左旋
D、L与 “+、-” 没有必然的联系
7
*4.差向异构体： 含有多个手性碳原子的对映异构体相应的手性
(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛
5
葡萄糖开链构型的表示
CHO H OH HO H HO H OH H OH
C H2OH
CHO OH
OH OH C H2OH
CHO C H2O H
6
3.糖的其它命名
D，L构型命名法
以甘油醛为参照标准，把右旋的甘油醛的构型规定
为D型，左旋的甘油醛的构型规定为L型。
24
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
25
1
第一节 糖的组成与分类 一、糖的组成
糖大都是由C、H、O三种元素组成，且大都符合 Cn(H2O)m的通式，所以过去把糖类称为碳水化合物。
但有的糖不符合碳水化合物的比例
二、糖的分类 单糖
二糖 糖 寡糖 三糖
……… 十糖
多糖
2
单糖分为醛糖和酮糖
丁醛糖 丁酮糖 戊醛糖 戊酮糖 已醛糖 已酮糖 相应的醛糖和酮糖是同分异构体 自然界中五、六碳糖最普遍
3
第二节 单 糖 的 结 构
单糖：不能水解为更简单的糖 葡萄糖 果糖 （一）葡萄糖
一、葡萄糖的开链结构和构型 1.葡萄糖的开链结构 醛糖 分子式： C6H12O6
2,3,4,5,6,-五羟基己醛 四个手性碳 24=16个异构体 必须确定它的构型
4
2.葡萄糖的开链构型及命名： 常用费歇尔投影式表示 如某葡萄糖的构型可写为：
二、氧化 1. 溴水氧化 醛糖可被溴水氧化 酮糖不能被溴水氧化 酸性不异构化 可用溴水来区别醛糖和酮糖
2. 硝酸氧化 硝酸氧化能力强于溴
16
3.弱氧化剂——托伦试剂、费林试剂氧化：
斐林试剂 or 托伦试剂
酮糖也能被托伦试剂或费林试剂等弱氧化剂 氧化，这是α-羟基酮特有的反应。
凡是能被上述弱氧化剂氧化的糖，都称
11
（二）果糖
一、果糖的结构
1．构型 D-果糖为2-己酮糖，其C3、C4、C5的构型与葡
萄糖一样。
三个手性碳
23=8个异构体
12
2.果糖的环状结构
α构型—3 羟基与羟甲基在同侧
6
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3
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1
5 4
2
3
α-D-(-)-呋喃式
6
5 2
4 3 1
α-D-(-)-吡喃式
6
1
5
2
4
3
β-D-(-)-呋喃式
第十五章 糖类化合物(碳水化合物)
教学目的： 掌握单糖的结构； 理解糖的构型、单糖的反应、单糖的环状结构， 还原性双糖与非还原性双糖的结构特点； 了解多糖纤维素和淀粉的结构特征及性质。 教学重点：
糖的构型、单糖的反应、单糖的环状结构；还 原性双糖与非还原性双糖的结构特点。
教学难点：
糖的构型、单糖的反应、单糖的环状结构。
β-D-(-)-吡喃式
β构型—3 羟基与羟甲基在异侧
有变旋现象
13
第三节 单糖的性质 (一）物理性质
单糖都是无色晶体，有甜味， 有变旋现象， 水中溶解度大。
(二）化学性质 结构： 醇 醛 酮
性质： 氧化 还原 加成 消除 成酯 成醚
14
一、差向异构化 转化为差向异构体的异构化
碱性条件醛酮可互变
15
C6H5NHH N2
CH 2 OH O
CH 2 OH
CH 2 OH
脎 α–羟基醛酮都可以发生类似反应
CH 2 OH
20
五、成苷反应 糖的环式结构分子中活泼半缩醛羟基与其它含
羟基的化合物作用，失水而生成缩醛的反应称为成 苷反应。其产物称为配糖物，简称为“苷”，全名 为某糖某苷。
糖苷配基
β-甲基葡萄糖苷
碳只有一个构型不同，其余构型都相同的两种糖称 为差向异构体。 例如：
8
三、葡萄糖的环式结构和构型 1. 开链结构的不足：
开链结构能说明单糖的许多化学性质，但开 链结构不能解释单糖的所有性质，如 ① 不与品红醛试剂反应、与NaHSO4反应非常迟缓 （这说明单糖分子内无典型的醛基）。
② 单糖只能与一分子醇生成缩醛（说明单糖是一 个分子内半缩醛结构）。
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变旋现象：
一个有旋光的化合物，放入溶液中，它的旋光 度逐渐变化，最后达到一个稳定的平衡值。
2．环状结构
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α -型
开链式
β -型
α构型—半缩醛羟基与羟甲基在异侧。 β构型—半缩醛羟基与羟甲基在同侧。
10
α-甲基葡萄糖苷 21
糖苷的性质：
结构稳定，在水溶液中不能转化为链式； 没有还原性； 没有变旋现象； 不能成脎； 在酸性条件下，能水解成糖。
22
六、成醚反应
七、成酯反应
23
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
为还原糖，否则称为非还原糖。
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4.高碘酸氧化：
18
三、还原反应
单糖还原生成多元醇
CHO
OH
HO
NB ra2,BH 2HO 4
OHLeabharlann Baidu
OH
CH 2OH
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四、成脎反应
醛或酮能与苯肼反应生成苯腙，在过量苯肼 作用下α– 羟基继续与苯肼作用成脎。
CHO C6H5NHH N2
CH NNHC 6 H 5 NNHC 6 H 5
相对构型标记法
L-(-)-甘油醛
D-(+)-甘油醛
其他的旋光性化合物可与甘油醛相比较而确定其构型
规定：在费歇尔投影式中，最下面手性碳上的-OH在右 侧的为D型， -OH在左侧的为L型
“＋” 等同于右旋， “－”等同于左旋
D、L与 “+、-” 没有必然的联系
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*4.差向异构体： 含有多个手性碳原子的对映异构体相应的手性
(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛
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葡萄糖开链构型的表示
CHO H OH HO H HO H OH H OH
C H2OH
CHO OH
OH OH C H2OH
CHO C H2O H
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3.糖的其它命名
D，L构型命名法
以甘油醛为参照标准，把右旋的甘油醛的构型规定
为D型，左旋的甘油醛的构型规定为L型。
24
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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第一节 糖的组成与分类 一、糖的组成
糖大都是由C、H、O三种元素组成，且大都符合 Cn(H2O)m的通式，所以过去把糖类称为碳水化合物。
但有的糖不符合碳水化合物的比例
二、糖的分类 单糖
二糖 糖 寡糖 三糖
……… 十糖
多糖
2
单糖分为醛糖和酮糖
丁醛糖 丁酮糖 戊醛糖 戊酮糖 已醛糖 已酮糖 相应的醛糖和酮糖是同分异构体 自然界中五、六碳糖最普遍
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第二节 单 糖 的 结 构
单糖：不能水解为更简单的糖 葡萄糖 果糖 （一）葡萄糖
一、葡萄糖的开链结构和构型 1.葡萄糖的开链结构 醛糖 分子式： C6H12O6
2,3,4,5,6,-五羟基己醛 四个手性碳 24=16个异构体 必须确定它的构型
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2.葡萄糖的开链构型及命名： 常用费歇尔投影式表示 如某葡萄糖的构型可写为：
二、氧化 1. 溴水氧化 醛糖可被溴水氧化 酮糖不能被溴水氧化 酸性不异构化 可用溴水来区别醛糖和酮糖
2. 硝酸氧化 硝酸氧化能力强于溴
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3.弱氧化剂——托伦试剂、费林试剂氧化：
斐林试剂 or 托伦试剂
酮糖也能被托伦试剂或费林试剂等弱氧化剂 氧化，这是α-羟基酮特有的反应。
凡是能被上述弱氧化剂氧化的糖，都称
11
（二）果糖
一、果糖的结构
1．构型 D-果糖为2-己酮糖，其C3、C4、C5的构型与葡
萄糖一样。
三个手性碳
23=8个异构体
12
2.果糖的环状结构
α构型—3 羟基与羟甲基在同侧
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α-D-(-)-呋喃式
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5 2
4 3 1
α-D-(-)-吡喃式
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β-D-(-)-呋喃式
第十五章 糖类化合物(碳水化合物)
教学目的： 掌握单糖的结构； 理解糖的构型、单糖的反应、单糖的环状结构， 还原性双糖与非还原性双糖的结构特点； 了解多糖纤维素和淀粉的结构特征及性质。 教学重点：
糖的构型、单糖的反应、单糖的环状结构；还 原性双糖与非还原性双糖的结构特点。
教学难点：
糖的构型、单糖的反应、单糖的环状结构。
β-D-(-)-吡喃式
β构型—3 羟基与羟甲基在异侧
有变旋现象
13
第三节 单糖的性质 (一）物理性质
单糖都是无色晶体，有甜味， 有变旋现象， 水中溶解度大。
(二）化学性质 结构： 醇 醛 酮
性质： 氧化 还原 加成 消除 成酯 成醚
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一、差向异构化 转化为差向异构体的异构化
碱性条件醛酮可互变
15
C6H5NHH N2
CH 2 OH O
CH 2 OH
CH 2 OH
脎 α–羟基醛酮都可以发生类似反应
CH 2 OH
20
五、成苷反应 糖的环式结构分子中活泼半缩醛羟基与其它含
羟基的化合物作用，失水而生成缩醛的反应称为成 苷反应。其产物称为配糖物，简称为“苷”，全名 为某糖某苷。
糖苷配基
β-甲基葡萄糖苷
碳只有一个构型不同，其余构型都相同的两种糖称 为差向异构体。 例如：
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三、葡萄糖的环式结构和构型 1. 开链结构的不足：
开链结构能说明单糖的许多化学性质，但开 链结构不能解释单糖的所有性质，如 ① 不与品红醛试剂反应、与NaHSO4反应非常迟缓 （这说明单糖分子内无典型的醛基）。
② 单糖只能与一分子醇生成缩醛（说明单糖是一 个分子内半缩醛结构）。