碳水化合物全解PPT课件

含多个手性C*的化合物，以距离C=O最远的C*和甘油
醛相比，和D甘油醛相同则为D型，和L甘油醛相同则为
L型.
1CHO
例:
H 2 α OH
HO 3 β H
H 4 γ OH
CHO
H 5 δ OH
H OH
6CH 2OH
CH 2OH
D - (+) - 葡萄糖
D - (+) - 甘油醛 9
2. 单糖的递升
将糖变为高一级糖的过程。
CHO
H
OH HCN
CH2OH
CN H OH H OH
CH2OH
H2O
CN HO H
H OH
CH2OH
COOH H OH H OH
CH2OH [ H ]
COOH HO H
H OH CH2OH
CHO H OH H OH
CH2OH 赤藓糖
CHO HO H
H OH CH2OH 苏阿糖
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符号简便表示
CHO OH CH2OH
例外
Cn(H2O)m
鼠李糖——C6H12O5 甲 醛 HCHO = CH2O 醋 酸 CH3COOH = C2(H2O)2
3
◆定义 ：从结构上看，碳水化合物系指多羟基（2个或以上）
醛或多羟基酮以及水解后能生成多羟基醛或多羟基酮的一类化合 物。具有下列结构单元：
CHO CHOH
CH2OH C=O
CHOH
5
CH2OH
D - 核糖
5C糖
1 CHO H 2α H H 3 β OH H 4 γ OH
5
CH2OH
D - 脱氧核糖
6
◆分类：
1. 单糖 ： 不能再水解为更小分子的多羟基醛和多羟基酮。
如 葡萄糖、果糖等。 2. 低聚糖 ：
能水解为2-10个单糖的碳水化合物。如：蔗糖、 麦芽糖、棉子糖等。 3. 多糖 ：
第十三章 碳水化合物
本章重点：
1.重要单糖的D.L构型及哈武斯透视式（αβ） 葡萄糖，果糖，甘露糖，半乳糖，核糖 2.重要二糖的哈武斯式 麦芽糖， 纤维二糖， 蔗糖 3.碳水化合物的性质 （1）差向异构化及差向异构体 （2）单糖的氧化反应 （3）成铩反应 （4）成酯反应 （5）成苷反应
1
（6）呈色反应
H 4 γ OH
H 5 δ OH
H 5 δ OH
6CH2OH
6CH2OH
D - 半乳糖(C4不同） D - 甘露糖(C2不同）
5
1 CH2OH
2α O
HO 3 β H H 4 γ OH H 5 δ OH 6CH2OH D - 果糖
酮糖
1 CHO H 2 α OH H 3 β OH H 4 γ OH
碳水化合物如：糖、淀粉 、纤维素等， 都是天然有机化合物，它们对维持动植物的 生命起着重要的作用。
人类的遗憾——自身没有生产碳水化合 物的本领。 ❖ 植物的骄傲——通过光合作用产生糖。
6 CO2 + 6 H2O + 太阳能 光合作用 C6H12O6 + O2
碳水化合物的元素组成——C、H、O。
2
三种元素中 H :O = 2 :1，相当于H2O中的 H :O 比。碳水化合物因此而得名，并赋予下面通式：
水解后能生成大于10个单糖的碳水化合物。如： 淀粉、纤维素。
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第一节 单糖
一 单糖的分类
醛糖 官能团
酮糖
丙碳糖 C原子数 丁碳糖
戊碳糖
例: CHO
H OH
# 醛糖 两者结合
# 酮糖
CH2OH
C =O
CH2OH
CH2OH
D - (+) - 甘油醛
丙醛糖
二羟基丙酮
丙酮糖
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二 单糖的结构
（一） 单糖的构型 1. 标记（D/L）
D-核糖
D-
DD-
葡甘 萄露 糖糖
半 乳 糖
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注：
1.由递升所得到的糖都为非对映体，对应的L型是它们 的对映体。 2.递升所得到的构型为同一构型的化合物。 3.递升所得到的糖构型可确定，但旋光性不能确定。
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（二）单糖的环状结构：
1. 单糖的变旋现象 如果单糖是右边的链式结构，那么：
(1).有固定的比旋光度。 (2).能与NaHSO3反应。 (3).能与2ROH反应生成缩醛。
αD
乙醇溶液中结晶
146
82
D 葡萄糖
吡啶溶液中结晶
115
154
。 +113
。 +19
无论哪一种，在水溶液中，旋
光度均发生改变，最后达到一 个定值+52。 ，这种变化可用右 α D
图表示：
时间
14
变旋现象：单糖溶于水时比旋光度随时间逐渐改变，最后 达到一个定值的现象。
2. 单糖的环状半缩醛结构
RCHO R'OH 干HCl
4
1
3
2
因哈沃斯式的骨架与吡喃环 O 相似，故又将具 有六元环的糖类称为吡喃糖。同理，将具有五元环的糖类称 为呋喃糖。
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CHO
H OH HO H
CHOH
注：羰基在1位或2位。
4
例如：
1 CHO
H 2 α OH
β
3CH2OH
D -甘油醛
1 CHO H 2 α OH HO 3 β H H 4 γ OH H 5 δ OH
6CH2OH D - 葡萄糖
1 CHO
1 CHO
H 2 α OH
HO 2 α H
HO 3 β H
HO 3 β H
HO 4 γ H
OH
CH2OH
0.1%
差向异构体 又称异头物
苷原子
苷羟基
H
OH
C*
Hα HO β
Hγ
Hδ
OH HO OH
CH2OH
37%
[α]=113.4O 乙醇溶液中结晶 α D (+) 葡萄糖
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注： 1. α-半缩醛羟基与决定构型的羟基在碳链同侧 2. β-半缩醛羟基与决定构型的羟基在碳链异侧
3. 互变必须通过链式才能进行，水溶液中三种形式同时 存在
1 CHO H 2 α OH HO 3 β H
但单糖存在下列奇怪现象：
H 4 γ OH
1.有变旋现象。
H 5 δ OH
2.不能与NaHSO3反应。 3.只能与1ROH反应。
6CH2OH
D - 葡萄糖
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实验：
D – 葡萄糖以不同方法结晶时，可得到两种晶体，其物 理性质如下：
m.p (。C) 溶解度 g 100 ml
H R C OH
OR'
半缩醛
R'OH 干HCl
H R Cห้องสมุดไป่ตู้OR'
OR'
缩醛
H H OH H
HOH2C
CHO
OH OH H OH
15
HO H C*
Hα HO β
Hγ
Hδ
OH HO OH
CH2OH
63%
[α]=19.7O 吡啶溶液中结晶
β D (+) 葡萄糖
=
HO C
Hα HO β
Hγ
Hδ
OH H OH
4. 含有半缩醛羟基的糖溶于水时都有变旋现象。
练习：下列化合物哪个会形成半缩醛羟基，有变旋现象？
CHO
CH2OH
HC OH
CO
CH2OH
CH2OH
注：三元环半缩醛不能形成，四元环可以形成但不稳定。 17
3. 单糖的哈沃斯式
用一个平面六边形表示环，O处在右后方，环垂直板面， 前三个键用粗线表示。
5
O