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1、第二十一章單糖、寡糖和多糖exit第一節(jié)糖的定義和分類第二節(jié)單糖的鏈式結構及表示方法第三節(jié)單糖的命名第四節(jié)單糖的環(huán)型結構第五節(jié)單糖的反應第六節(jié)葡萄糖結構的測定第七節(jié)一些重要的單糖及其衍生物第八節(jié)雙糖本章提綱丙醛糖醛糖丁醛糖單糖戊醛糖糖寡糖酮糖己醛糖多糖第一節(jié)糖的定義和分類定義:多羥基的醛或酮或經簡單水解能生成這類醛酮的化合物稱為糖。植物nCO2+mH2OCn(H2O)m動物Cn(H2O)m+nO2nCO2+mH2O+能量h?最小的酮糖CH2OHCHOHOH最小的醛糖葉綠素H左,HO右,D系列H右,HO左,L系列第二節(jié)單糖的鏈式結構及表示方法實例系統(tǒng)命名法習慣命名法類別第三節(jié)單糖
2、的命名(2R)-2,3-二羥基丙醛D-(+)甘油醛丙醛糖(2R,3R,4R)-2,3,4,5-四羥基戊醛D-(-)-核糖戊醛糖(3S,4R,5R)-3,4,5,6-四羥基已-2-酮D-(-)-果糖已酮糖一葡萄糖的變旋現象,某些特性及環(huán)型結構的提出二葡萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式三葡萄糖的構象式第四節(jié)單糖的環(huán)型結構一葡萄糖的變旋現象,某些特性及環(huán)型結構一個有旋光的化合物,放入溶液中,它的旋光度逐漸變化,最后達到一個穩(wěn)定的平衡值,這種現象稱為變旋現象。1.葡萄糖的變旋現象D-(+)-葡萄糖?-D-(+)-葡萄糖(無結晶水)?-D-(+)-葡萄糖在乙醇中重結晶在吡啶中重結晶在
3、HOAc中重結晶mp146oCmp148-150oCH2OH2O濃縮(?)-D-(+)-葡萄糖的水溶液(?)-D-(+)-葡萄糖的水溶液[?]D=+112o放置[?]D=+18.7o放置所得溶液[?]D=52.7o(1)D-葡萄糖只能與一個醇(甲醇)形成縮醛。(2)不與NaHSO3反應。(3)IR圖譜中沒有羰基的伸縮振動。(4)1HNMR圖譜中沒有醛基質子的吸收峰。(5)能與斐林試劑、土倫試劑、H2NOH、HCN、Br2水等發(fā)生反應。(有醛基)2葡萄糖的其它特性無醛基葡萄糖的鏈式結構無法合理解釋上述各種特性環(huán)狀半縮醛、半縮酮的啟迪,糖環(huán)形結構的提出。3.糖環(huán)形結構的提出HOCH
4、2CH2CH2CHOHOCH2CH2CH2CH2CHO二葡萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式向右倒下繞成環(huán)C3-C4鍵旋轉?-D-呋喃葡萄糖?-D-呋喃葡萄糖+?-D-吡喃葡萄糖?-D-吡喃葡萄糖or將單糖的Fischer構象式改寫成Howorth透視式?-D-吡喃葡萄糖葡萄糖的存在形式?-D-吡喃葡萄糖?-D-吡喃葡萄糖?-D-呋喃葡萄糖?-D-呋喃葡萄糖63.6%36.4%<0.01%<1%三葡萄糖的構象式?-D-吡喃葡萄糖?-D-吡喃葡萄糖穩(wěn)定性(1)>(3)>(4)>(2),所以,混合物中?-D-吡喃葡萄糖多。(1)(2)(3)(4)一糖的遞增反應克里安尼氰化增碳法二糖
5、的遞降反應1)佛爾遞降反應2)蘆福遞降法三差向異構化四形成糖脎五氧化六還原七形成糖苷八酯化反應第五節(jié)單糖的反應一糖的遞增反應--克里安尼氰化增碳法pH=3-5HCNH3O+H3O+Na-HgH2ONa-HgH2OpH=3-5*1.原來分子的手性碳原子,對新生的手性碳原子具有一定的感應作用,所以兩個差向異構體是不等量的。*2.若用Na-Hg乙醇溶液還原,則產物兩端均為醇。*3.該反應產率不高,主要用于研究結構。二糖的遞降反應1佛爾遞降法-HCNH2NOH,Ac2ONaOAc-HOAcMeO-MeOHMeOHMeO-醛加HCN的逆反應堿乙?;ソ粨Q2蘆福遞降法(氧化脫羧)?CaBr
6、2,CaCO3H2O2,Fe3+40oC-CO2D-阿拉伯糖電解氧化三差向異構化在弱堿性條件下,糖中與羰基相鄰的不對稱碳原子的構型發(fā)生變化,這稱為差向異構化。D-果糖弱堿如吡啶、三級胺等(差向異構化)D-葡萄糖D-甘露糖烯二醇糖酸在類似的條件下也能發(fā)生差向異構化。糖酸的差向異構化Na-HgH2OpH=3-5CaBr2,CaCO3Ca(OH)2,125oCH+差向異構化電解氧化D-阿拉伯糖D-核糖四形成糖脎一分子糖和三分子苯肼反應,在糖的1,2-位形成二苯腙(稱為脎)的反應稱為成脎反應。成脎反應的應用:1.用來鑒別各種糖(因為不同的糖脎結晶形狀不同,熔點不同,形成的時間也不同)。
7、糖脎都是黃色晶體。2.用于研究糖的構型(葡萄糖、甘露糖、果糖具有相同的糖脎,這說明這三個糖除第一和第二個碳原子構型不同外,其它碳原子的構型完全相同)3.將葡萄糖轉變成果糖。五糖的氧化反應還原糖和非還原糖的概念:凡是對斐林試劑、土倫試劑、本尼迪特試劑呈正反應的糖稱為還原糖,呈負反應的糖稱為非還原糖。斐林試劑(硫酸酮和堿性酒石酸鉀鈉)土倫試劑(硝酸銀的氨水溶液)本尼迪特試劑(檸檬酸、硫酸銅、碳酸鈉配制成)1.用斐林試劑、土倫試劑、本尼迪特試劑氧化斐林試劑or土倫試劑or本尼迪特試劑D-葡萄糖D-