有机化学第碳水化合物

应用化学系 D - ( + ) -
半乳糖
D-(+)塔罗糖
第15章 碳水化合物
【己醛糖】
CHO
CHO
有机化学2012
CHO
C H 2O H D-葡 萄 糖
C H 2O H D-甘 露 糖
CH 2O H D-半 乳 糖
应用化学系
第15章 碳水化合物
【对映体】
CHO
CHO
有机化学2012
C H 2O H D-葡 萄 糖
应用化学系
CHO
CHO
第15章 碳水化合物 CH 2O H
D-(+)-甘 油 醛
CHO
CHO
有机化学2012
CH 2O H D-(-)-赤 藓 糖
CHO
CH 2O H D-(-)-苏 阿 糖
CHO
CHO
CH 2O H D-(-)-核 糖
CHO
CHO
CH 2O H D-(-)-阿 拉 伯 糖
CHO
CHO
H6
H源自文库
5
H
OH
4
OH
1
O CH 2 OH
OH 2 OH
3
H
α- D-吡喃-果糖 （Ⅳ）
H
H6
H
5
H
1
O OH
OH
2
OH
4
3 CH 2 OH
OH
H
应用化学系 β - D-吡喃-果糖 （Ⅴ）
第15章 碳水化合物
6
5 有机O化学2012
第15章 碳水化合物
有机化学2012
C H 2O H
H H OH
OH H
OH
OH
H
OH
α- D-吡 喃 -葡 萄 糖
C H 2O H
H H OH
O
OH
H
OH
H
H
OH
β- D - 吡 喃 - 葡 萄 糖
半缩醛羟基
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
Ｄ－果糖也可以用相似的方法由开链式变成哈沃斯式
第15章 碳水化合物
有机化学2012
由此推知，葡萄糖是开链的五羟基己醛。
结构式如下：
※
※
※
※
CH2 CH CH CH CH CHO
OH OH OH OH OH
C2、C3、C4、C5都是不对称碳原子，应有24=16 个旋光异构体，成为八对对映体。
葡萄糖就是这十六个异构体中的一个
应用化学系
第15章 碳水化合物
2）与苯肼、羟胺等羰基试剂能起加成反应，证明葡萄糖的分子中 有羰基。
3）用溴水氧化，得到一个六碳羧酸，证明葡萄糖分子一端是醛基。 （酮羰基不被溴水氧化）。
4）葡萄糖与酸酐作用，生成五乙酰葡萄糖，这说明它含有五个羟
基。由于两个羟基在同一碳上的结构是不稳定的，所以这五个羟基
应是分别连在五个碳原子上的。
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
碳水化合物常根据它能否水解或水解后生成的产物分为三类：
1．单糖：不能水解的多羟基醛（称醛糖）或多羟 基酮（称酮糖）。如葡萄糖、果糖等。
2．低聚糖：水解后能生成2～10个分子单糖的糖统 称为低聚糖，如蔗糖、麦芽糖等；
3．多糖：水解后能生成很多分子单糖的糖称为多糖。 如淀粉、纤维素、果胶质等。
C H 2O H D-(+)-葡 萄 糖
极少量
平衡混合物
[α ] D = + 5 2 °
端
H
OH
C
基
O
差
向
异
CH 2O H
构
体 α- D - ( + ) - 葡 萄 糖
或 [ α ] D = + 1 1 2° 36%
异
头
应用化物学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
（3）哈沃斯(N.Haworth)透视式
CH 2 OH C=O
6 CH 2 OH O
5H
H
4
OH
HO
3
H
1
CH 2 OH
2
OH
α - D-呋喃-果糖 （Ⅱ）
6 CH 2 OH O
OH
5H
HO 2
H
4
OH
3
H
CH 2 OH
1
β- D-呋喃-果糖 （Ⅲ）
CH 2 OH （Ⅰ）
H
5
OH
H
6
H H
4
OH
OH
O
OH
C
2
CH
1
2 OH
3
H
（I '）
H
（Ⅱ）
a
6C H 2O H
5 H
OH
4
H OH
H
H
C1 O
b
OH 3
2
H
OH
（Ⅳ）
H 4
OH
H 5
OH
6 C HC2 OHH2 OHH
OHH
H
C1 OO
3
H2
OH
H
H
OH
O（HⅢ ）
H
OH
H OH
α-D - 吡 喃 - 葡 萄 糖（ Ⅴ ）
H OH
C H 2O H
O
H
OH
H
OH H
H
OH
β-D - 吡 喃 应- 葡用萄化糖（ 学Ⅵ系）
Ｄ－葡萄糖有两种不同的晶体：
酒精中结晶出来的葡萄糖，熔点为146℃，比旋光为＋112°； 吡啶中结晶出来的葡萄糖，熔点为150℃，比旋光为＋19°。
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
（2）单糖的氧环式结构
HO
H
C
O
H
O
C
CH 2O H
β- D - ( + ) - 葡 萄 糖
[α ] D = + 1 9° 64%
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
15.1 单糖概述与命名
一、单糖概述
单糖是多羟基醛或酮，是构成低聚糖和多糖的基本单位。
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
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
二、单糖的结构
1．单糖的开链结构
1）用强还原剂（磷和氢碘酸）还原葡萄糖，得正己烷，证明葡萄 糖六个碳原子在一条直链上。
CH 2O H D-(+)-木 糖
CHO
CHO
CH 2O H D-(-)-莱 苏 糖
CHO
CHO
C H 2O H
D-(+)阿洛糖
CH 2O H
D-(+)阿卓糖
C H 2O H
D-(+)葡萄糖
C H 2O H
D-(+)甘露糖
CH 2O H
D-(-)古罗糖
CH 2O H
D-(-)艾杜糖
CH 2O H
C H 2O H
H
O
C1 2
H
OH
3
HO
H
4
H
OH
5
H
OH
6C H 2O H
D-葡 萄 糖
(Ⅰ )
6 H H OHH
H
H O H 2 C 5 4 3 2 1C OHOHH OH O
（Ⅱ）
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
6 H H OHH
H
H O H 2 C 5 4 3 2 1C OHOHH OH O
有机化学2012
HO C
HCN
C H 2O H
D-(+)-甘 油 醛
CN
H 2O
C H 2O H
COOH
CHO
成酯 N a-H g还 原
C H 2O H
CH2O H
D-(-)-赤 藓 糖
CN
H 2O
CH 2O H
COOH
CHO
成酯 N a-H g还 原
CH 2O H
C H 2O H
D-(-)-苏 阿 糖
CH 2O H L-葡 萄 糖
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
【葡萄糖和果糖 】
CHO
CH 2 OH C=O
CH 2 OH D -(+)- 葡萄糖
CH 2 OH D -(-)- 果糖
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
2．单糖的环状结构
（1）变旋现象
★ 葡萄糖不与亚硫酸氢钠发生加成反应； ★ 葡萄糖只与一分子醇作用即可生成稳定的缩醛型化合物。