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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?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)第五節(jié)單糖的反應(yīng)第六節(jié)葡萄糖結(jié)構(gòu)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(jīng)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?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)
2、及表示方法實(shí)例系統(tǒng)命名法習(xí)慣命名法類別第三節(jié)單糖的命名(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(xiàn)象,某些特性及環(huán)型結(jié)構(gòu)的提出二葡萄糖環(huán)型結(jié)構(gòu)的畫法--哈武斯透視式三葡萄糖的構(gòu)象式第四節(jié)單糖的環(huán)型結(jié)構(gòu)一葡萄糖的變旋現(xiàn)象,某些特性及環(huán)型結(jié)構(gòu)一個(gè)有旋光的化合物,放入溶液中,它的旋光度逐漸變化,最后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的平衡值,這種現(xiàn)象稱為變旋現(xiàn)象。1.葡萄糖的變旋現(xiàn)象D-(+
3、)-葡萄糖?-D-(+)-葡萄糖(無結(jié)晶水)?-D-(+)-葡萄糖在乙醇中重結(jié)晶在吡啶中重結(jié)晶在HOAc中重結(jié)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(gè)醇(甲醇)形成縮醛。(2)不與NaHSO3反應(yīng)。(3)IR圖譜中沒有羰基的伸縮振動。(4)1HNMR圖譜中沒有醛基質(zhì)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(yīng)。(
4、有醛基)2葡萄糖的其它特性無醛基葡萄糖的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的提出。3.糖環(huán)形結(jié)構(gòu)的提出HOCH2CH2CH2CHOHOCH2CH2CH2CH2CHO二葡萄糖環(huán)型結(jié)構(gòu)的畫法--哈武斯透視式向右倒下繞成環(huán)C3-C4鍵旋轉(zhuǎn)?-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(gòu)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%
5、<1%三葡萄糖的構(gòu)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(yīng)克里安尼氰化增碳法二糖的遞降反應(yīng)1)佛爾遞降反應(yīng)2)蘆福遞降法三差向異構(gòu)化四形成糖脎五氧化六還原七形成糖苷八酯化反應(yīng)第五節(jié)單糖的反應(yīng)一糖的遞增反應(yīng)--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(yīng)作用,所以兩個(gè)差向異構(gòu)體是不等量的。*2.若用Na-Hg乙醇
6、溶液還原,則產(chǎn)物兩端均為醇。*3.該反應(yīng)產(chǎn)率不高,主要用于研究結(jié)構(gòu)。二糖的遞降反應(yīng)1佛爾遞降法-HCNH2NOH,Ac2ONaOAc-HOAcMeO-MeOHMeOHMeO-醛加HCN的逆反應(yīng)堿乙?;ソ粨Q2蘆福遞降法(氧化脫羧)?CaBr2,CaCO3H2O2,Fe3+40oC-CO2D-阿拉伯糖電解氧化三差向異構(gòu)化在弱堿性條件下,糖中與羰基相鄰的不對稱碳原子的構(gòu)型發(fā)生變化,這稱為差向異構(gòu)化。D-果糖弱堿如吡啶、三級胺等(差向異構(gòu)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(gòu)化。糖酸的差向異構(gòu)化Na-HgH2O
7、pH=3-5CaBr2,CaCO3Ca(OH)2,125oCH+差向異構(gòu)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(yīng),在糖的1,2-位形成二苯腙(稱為脎)的反應(yīng)稱為成脎反應(yīng)。成脎反應(yīng)的應(yīng)用:1.用來鑒別各種糖(因?yàn)椴煌奶请劢Y(jié)晶形狀不同,熔點(diǎn)不同,形成的時(shí)間也不同)。糖脎都是黃色晶體。2.用于研究糖的構(gòu)型(葡萄糖、甘露糖、果糖具有相同的糖脎,這說明這三個(gè)糖除第一和第二個(gè)碳原子構(gòu)型不同外,其它碳原子的構(gòu)型完全相同)3.將葡萄糖轉(zhuǎn)變成果糖。五糖的氧化反應(yīng)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
8、呈正反應(yīng)的糖稱為還原糖,呈負(fù)反應(yīng)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-