第四章 糖和苷类化合物详解

第一节 糖类化合物
二 结构与分类
根据糖能否水解和分子量的大小可分为：
（一）单糖(monosaccharides) ：不能再被简单地水解
成更小分子的糖，如葡萄糖、鼠李糖等。
（二）低聚糖(oligosaccharides)：由2～9个单糖聚合而
成 ，也称为寡糖。如蔗糖、麦芽糖等。
（三）多糖(polysaccharides)： 由10个以上的单糖聚合
Natural Products Chemistry
第四章
糖和苷
(Saccharide and Glycoside)
1
[基本内容]
常见的几种单糖的结构特征 糖和苷的分类 糖和苷的理化性质 苷键的裂解规律和影响因素 糖的核磁共振谱学特征：糖上的质子在1H-NMR谱及碳原子
信号在13C-NMR上出现的大致位置。根据J值判断多数糖苷 端基碳原子构型。苷化位移规律。
（4）单糖的构象式 • 呋喃型糖:五元氧环,信封式 • 吡喃型糖:椅式构象为优势构象(C1, 1C式)
45
O
32 1
4C1式,简称C1式
1 5
O
32 4
1C4式,简称1C式
20
第一节 糖类化合物
2.单糖的端基差向异构体(α,β-构型， anomer) • Fischer投影式:
C1-OH（端基碳，anomeric carbon)）与距离 羰基最远的手性碳原子上的OH在同侧者为α型, 异侧者为β型. • Haworth投影式:
D-构型
L-构型
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第一节 糖类化合物
单糖的Haworth 式及构象式 单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃糖和
吡喃糖。 •五元氧环称呋喃型糖
CH2OH OH O OH
OH
OH OH O OH
•六元氧环称吡喃型糖. OH OH OH
Fischer投影式与Haworth 式的转化
以D-葡萄糖为例 16
18
第一节 糖类化合物
2)戊醛糖和已酮糖的绝对构型判断：
在二者吡喃型Haworth式，因原结构中C4和C5-OH 不参与成环，故可直接根据其位置判断构型。
戊醛糖的C4或已酮糖的C5-OH处于环上者为L构型； 环下者为D构型。
CHO
O 4
CH2OH O 5
OR R'
CH2OH
CH2OH
19
第一节 糖类化合物
习惯上将D型糖中C1-OH处环上者为β体，环下 者为α体。在L型糖中相反。
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第一节 糖类化合物
Fisher 式
异侧
HO
H
C
O CH2OH
CHO
CH2OH
D-葡萄糖
H
OH
C
O CH2OH
同侧
同侧
O
β
O
α
异侧
Haworth 式 22
以 DL葡
CHO H R OH HO S H H R OH H R OH
而成，分子量很大。其性质也大大不同于单糖和低聚糖 。如淀粉、纤维素等。
第一节 糖类化合物 （一）单糖
单糖（monosaccharide）：糖的基本单位，又称碳水 化合物(Carbohydrates), 为多羟基的醛
（polyhydroxylaldehyde)或多羟基酮 （polyhydroxyketone）. 为重要的一次代谢产物.
具有醛基的单糖称为醛糖（aldose），具有酮基 为酮糖（ketose）。
9
第一节 糖类化合物
单糖的表示方法： 以D-葡萄糖（D-glucose）为例：
CHO
HO
H
H
OH
HO
H
HBaidu Nhomakorabea
OH
H
OH
CH2OH
H
OH
HO
HO
H
OH
H
CH2OH
Fischer投影式
CH2OH
H
O OH
OH H
OH
H
H OH
Haworth式
O
OH b-L
OH
HO
L型糖
规律1：D型糖采取C1式更稳定，L型葡萄糖采取1C式。
2
本章内容
第一节 糖类化合物 第二节 苷类化合物 第三节 糖和苷类的提取分离 第四节 糖和苷类的检识 第五节 苷类的结构研究
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第一节 糖类化合物
4
第一节 糖类化合物 一 概述
（-）含 义
1 、糖（saccharides）是多羟基醛或多羟基酮及 其衍生物、聚合物的总称。
2、一般具有Cx（H2O）y的通式，所以，糖又称 为碳水化合物（carbohydrates） 。
O
Haworth 简式
O
优势构 象式
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第一节 糖类化合物
D-glucose
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第一节 糖类化合物
1. 单糖的Fischer、Haworth和构象式 天然界的单糖从三碳糖至八碳糖都有存在。
最简单的醛糖 甘油醛（glyceraldehyde） 最简单的酮糖 二羟基丙酮（1,3－dihydroxyacetone）
5
第一节 糖类化合物 一 概述
（二）分布
在自然界中，糖的分布极广。可分布于 植物的各个部位，植物的根、茎、叶、花 、果实、种子等大多含有葡萄糖、果糖、 淀粉和纤维素等糖类物质。
第一节 糖类化合物 一 概述
3、主要生物活性
1、多具有抗肿瘤活性（香菇多糖等） 2、增强免疫功能（人参多糖、黄芪多糖等）
D－木糖 D－果糖 D－葡萄糖 D-xylose D-fructose D-glucose
L－鼠李糖 L-rhamnose
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第一节 糖类化合物
(2)Fischer投影式中单糖D、L构型的规定 相对于左右旋（ L、D－）甘油醛而来，以距离醛基
（或羰基）最远的手性碳原子上的－OH而定，向右为 D-构型；向左为L-构型。
甘油醛
二羟基丙酮
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第一节 糖类化合物
(1)最早系统反应单糖立体结构的为Fischer投影式
D、L-甘油醛
规则：碳主链竖直放置，
醛基（羰基靠近）位于顶
端，羟甲基位于底端，链
上中间碳上的取代基水平
放置两端。投影式中，水
平键朝向平面前，竖直健
位于平面后。
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第一节 糖类化合物
部分单糖的Fischer投影式如下：
第一节 糖类化合物
D-glucose
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第一节 糖类化合物
(3) Haworth式中，构型的判定：
1)六碳醛糖构成的吡喃糖：C5上的取代基：向上为 D型，向下为L型。
D-
L-
六碳醛糖构成的呋喃型，因C5、C6部分成为环外侧链 ，构型判断仍以C5为标准，C5-R者为D型糖,C5-S者为L 型糖。
R
CH2OH
D-glucose
CHO HO S H
H R OH HO S H HO S H
CH2OH
L-glucose
萄
糖 为
CH2OH O OH b-D
OH OH
OH -D
OH
O OH -L
CH2OHOH
OH b-L
例
OH
OH
总 结：
HO HO
OH
O
OH b-D
OH
OH -D
D型糖
OH -L
HHOOH2C