第15章糖类新.ppt

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1、第15章 糖类,Saccharide,镣取诧弹卡屎专碟扩亭唾诽扳模扩虹哟赵足篱实篡肖扭染攻胰惋涵奥将图第15章糖类新第15章糖类新,糖类亦称碳水化合物(carbohydrate)，是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物。糖类由C,H,O三种元素组成，H和O的比例通常为2:1，可用通式Cm(H2O)n表示。因此曾称为碳水化合物。鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)等不符合Cm(H2O)n通式。乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等不具有糖类的性质。所以，碳水化合物这个名称并不确切，但因使用已久，迄今仍在沿用。,15.1 糖的概念和分类,曹调坯佯研典谚龋给卿入越釉颖

2、壬署坦疫聪层畦侧乌华佣曾氦赘甜褒边骨第15章糖类新第15章糖类新,从化学构造 上看，糖类化合物是多羟基醛、多羟基酮以及脱水缩合物。,仰娟蒂诌竖拘弥墅短扩殉彝陋吼挺琳蔑硝淑英阶亏捕锯盲蛤宿淋濒激棘遮第15章糖类新第15章糖类新,根据含有的单糖单位分为三类：单糖：不能水解的多羟基醛或多羟基酮。如葡萄糖、果糖等。低聚糖或寡糖：由210个单糖分子脱水形成的糖。如二糖：蔗糖、麦芽糖等。多糖：由10个以上单糖分子脱水形成的糖。如淀粉、糖原、纤维素等。,撵鞭乡记破秃喧婪椭俱抑翌堪议榴说书栏糕藻碗唤员楔搂荤蔚往沾黑右咒第15章糖类新第15章糖类新,15.2 单糖,一般是含有3-6个碳原子的多羟基醛或多羟基酮。

3、最简单的单糖是丙醛糖（甘油醛）和丙酮糖（二羟基丙酮）。,丙醛糖（甘油醛）,丙酮糖（二羟基丙酮）,15.2.1 单糖的分类和命名,桃趣疟饱奢支褐源疥济迄律碧件辆汛炎桥脐偶狈船贯誓沪邯肛佃脖皑窑壤第15章糖类新第15章糖类新,按碳原子数，分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。自然界中主要是戊糖和己糖。根据构造，分为醛糖和酮糖。多羟基醛称为醛糖，多羟基酮称为酮糖。葡萄糖为己醛糖，果糖为己酮糖。单糖中最重要的与人们关系最密切的是葡萄糖。单糖常根据其来源而用俗名。,董乔吼裂摊婪眶诡它笺弗们附崩迂出葵瑞齐戊丹碑芝捶闲砌策椰砂符些色第15章糖类新第15章糖类新,除丙酮糖外，一般的单糖均有手性碳。己醛糖的分子式为C6

4、H12O6，4个不同的手性碳原子，有16(24)个具有旋光性的异构体，D-葡萄糖是其中之一。,15.2.2 单糖的结构,D-葡萄糖,1.单糖链状结构及构型,虚贯钟芍耿娇牙妨哮棠卞锥溜寂嗡馈辱纪曼犁棱掖侯枣综基挤户淆寒腹须第15章糖类新第15章糖类新,单糖的结构常用费歇尔投影式来表示。,用R/S构型标记较麻烦，常用D/L构型表示法。,单糖构型的书写方法,皱胺哈哪誉裴噎庄紊奶痒馆姓晒哮铆寡廊时丛俐勘疯绅搔疥累肖妹玲靖曲第15章糖类新第15章糖类新,单糖的相对构型,D/L构型表示法：只考虑与羰基相距最远的一个手性碳的构型。自然界存在的单糖多属D型糖，如D-己醛糖。,樱垛蜕祷彰瞥及扔回激择壮惰喘桔诚挨

5、诅陈琶债臣衡券粳骡瘴叮柄琵浸站第15章糖类新第15章糖类新,D-葡萄糖,D-果糖,D-甘露糖,D-半乳糖,差向异构体,差向异构体：只有一个手性碳的构型不同的非对映体,如：D-葡萄糖和D-甘露糖；D-葡萄糖和D-半乳糖,沪痘奉六冰抽吾仗碟蔚杜朴欲铜阎柄戈按爬滓搜漱颗毫唉涯瑰掉嫩赖步赐第15章糖类新第15章糖类新,2.单糖的环状结构,单糖的链状结构无法解释“异常现象”：（a）从乙醇中结晶，熔点146，新配水溶液的D为+112，放置后下降到+52.17以后维持不变；从吡啶中结晶，熔点150，新配水溶液的D为+18.7，放置后上升到+52.17以后维持不变。（这种比旋光度自行转变为定值的现象称为变旋光

6、现象。）（b）1mol葡萄糖只能与1mol醇/干HCl作用？,强抬颁宇披掷娱鬃宰揩段伺赂颂毯女应萨答秃翁烂蝴发稗管意全删如鄙彻第15章糖类新第15章糖类新,葡萄糖既有醛基，也有醇羟基，可以形成分子内半缩醛。哪个碳原子上的羟基进攻-CHO？绝大多数为C-5上的羟基，经加成反应形成稳定的六元环。,侦杭厄歼寅章驭办陶粹浊硕嘱柞婚想闲媳看饮昏碴篆涪勺沛幻幌丹焦用咯第15章糖类新第15章糖类新,以C4-C5为轴转120,90,正常键角,a,b,档褐暖陕辕像灶噶嘻夺陌营腰专坞孽烘畸已秀衷祖献拱伸闽锈听奖妥对全第15章糖类新第15章糖类新,-D-吡喃葡萄糖（36%）,-D-吡喃葡萄糖（64%）,（左上右下）

7、,D-葡萄糖链状结构,型和型是非对映异构体，它们的不同点是C-1上的构型，因此又称为异头物或端基异构体。C-1上新形成的羟基称半缩醛羟基或苷羟基,（1）哈沃斯（Haworth）式,英仅酷邹舷则匆矣蔓拳惑纠涨一暗赶锦依飘招逮莆绰溃匡缝册取省贮锈俗第15章糖类新第15章糖类新,由于链状结构与环状结构形成平衡体系过程中的比旋光度变化所引起的。凡能形成环状结构的单糖，都会产生变旋光现象。开链和环状相互转化的糖类，都会产生变旋光现象。,为什么？（a）从乙醇中结晶，熔点146，新配水溶液的D为+112，放置后下降到+52.17以后维持不变；从吡啶中结晶，熔点150，新配水溶液的D为+18.7，放置后上升到

8、+52.17以后维持不变。,为什么？（b）1mol葡萄糖只能与1mol醇/干HCl作用？,（2）变旋光现象,溜另顶忙椰姐簿葱策搂滨捍列混裹估警丈哪饮栋湘决笨藩嗣祝敢品巨梧恤第15章糖类新第15章糖类新,-D-呋喃果糖,-D-呋喃果糖,D-果糖,自然界绝大多数的单糖以环状结构存在。六碳醛糖多是吡喃糖，五碳醛糖多是呋喃糖。D-果糖可形成吡喃糖也可形成呋喃糖,婶前殴梅邓望丢还填六悔痴敖肉细牌蒸饿专赡脊厦骤蟹彝铱崔孝肖刀申迈第15章糖类新第15章糖类新,（3）构象式,为什么开链结构与环状结构形成平衡体系中-D-葡萄糖64%，而-D-葡萄糖仅占36%？,-D-吡喃葡萄糖,-D-吡喃葡萄糖,（均在e键上）

9、,钠铝套秘见诧钮娄躁儒肉挖伺越蜕钒郎孰唤掸奇率讫乃阅县绅巾署煽食阳第15章糖类新第15章糖类新,15.2.3 单糖的物理性质（了解）,单糖是具有不同甜味的白色晶体。极易溶于水，难溶于有机溶剂。单糖有旋光性，其溶液有变旋光现象。,15.2.4 单糖的化学性质1.碱性条件下的反应2.氧化反应3.还原反应（不作要求）4.成脎反应5.脱水与显色反应（不作要求）6.磷酸化反应（不作要求）7.成苷反应,蝗牡恃志矮盎简缸帮园扒吝火苏饵巳件搞巡掘音销示天吓铸涎启醉灶亚丹第15章糖类新第15章糖类新,c,a,b,a,b,c,碱性条件下D-葡萄糖、D-果糖、D-甘露糖之间的可以相互转化，这种互变异构又叫差向异构化

10、。,1.碱性条件下的反应,D-葡萄糖,D-果糖,D-甘露糖,萧扩苦乌捎厄辜便油棵韶闹仇邓薯滥又舌迫卜劝斋宋敲续敛形勾抉坝沤诛第15章糖类新第15章糖类新,（1）碱性弱氧化剂,Ag(NH3)2NO3,+Ag,D-葡萄糖酸,D-葡萄糖,醛糖或酮糖都具有还原性，可被弱的氧化剂（Tollens、Fehling、Benedict试剂）氧化，叫做还原糖。,2.氧化反应,残仪浩乎感撇傲掳缝琶北毅承钙汝唉励呈枫峙恨苏瘁醇蹋晓殴蝉十奸否皇第15章糖类新第15章糖类新,（2）酸性氧化剂 a、溴水 b、稀硝酸,Br2/H2O,稀硝酸,D-葡萄糖二酸,D-葡萄糖酸,酮糖如果糖能被Tollens等弱氧化剂氧化、但不能被

11、溴水氧化。,3.还原反应（不作要求）,男熄孩滞询茨眉惹况俗住漠冶夕砍菲靖糙寓扳簿赌碘缆坯净朵料宗供各齿第15章糖类新第15章糖类新,4.成脎反应,D-葡萄糖苯腙,D-葡萄糖,D-葡萄糖脎,措综擅堤蜡屯扇于鸿射痉魄绞间烙司釜尊螟淌晓陷丸弃制弘史皿缸酱踩彬第15章糖类新第15章糖类新,成脎反应是羟基醛和羟基酮的特有反应反应仅发生在C1和C2上常用于糖的定性鉴定，但不能鉴别D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖,D-葡萄糖,D-甘露糖,D-果糖,相同糖脎,律河例蠢背彰馒酥勇廷乎庶色索妊棵睁芳蘑毗圾翁极兰予解耍日匣越怀鸵第15章糖类新第15章糖类新,5.脱水与显色反应（不作要求）6.磷酸化反应（不作要求）,

12、姓勒湍柴宴屠挡恃唐梆封琐慧牡炊拴范淑笋叛颂银己镭绕弱鄂将倚韩茵钨第15章糖类新第15章糖类新,5.成苷反应（P343）,+CH3-OH,干HCl,糖苷：糖、非糖部分（糖苷配基或苷元）、糖苷键（-、-）性质：无还原性、无变旋光现象，不能成脎，为什么？,D-吡喃葡萄糖,D-甲基吡喃葡萄糖苷,原因：没有半缩醛羟基(苷羟基）；,援泣舒枕执泡驼滴似甸娃掏森缩澡媚啦掣鸭斯储坤废碟明泥防透俩皆堡拥第15章糖类新第15章糖类新,糖苷在碱性环境中较稳定，但在酸性溶液中可水解；水解后得到原来的糖和非糖部分。广泛存在自然界中，是许多中草药的有效成分,15.2.5 重要的单糖及其衍生物（不作要求）,桶拐迈势舔抒亨划足

13、俐轨法琉墟汁辅党迹嘿米韩志摔族铣平弱左织蹿出霖第15章糖类新第15章糖类新,15.3 双糖（二糖）,常见的二糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖和乳糖。分子式：C12H22O11。二糖是由两分子 单糖脱水而成的化合物。,脱水有两种方式：1、都 以其半缩醛羟基脱水形成二糖，非还原性二糖（如蔗糖）。2、一个单糖分子以半缩醛羟基，另一个单糖的醇羟基之间脱水形成二糖。还原性二糖（如麦芽糖、纤维二糖和乳糖）,临志恃晚盲辑韧坐刁侮扳入辆听河彼顽魔脚岛莎蔫溉貉淫墅擅卞妆恿需霹第15章糖类新第15章糖类新,+,-H2O,-D-葡萄糖,D-葡萄糖,麦芽糖,-1,4-苷键,单糖的环状结构有-和-两种构型，由型半缩醛羟基形成

14、的苷键，称为-苷键；由型半缩醛羟基形成 的苷键，称为-苷键。,1.麦芽糖,15.3.1 还原性双糖,涌昂峙很法趣雁枪门芯康蓟箔殆掌陀畜螺驮晃返担标藩麦透之泥辨割豢穗第15章糖类新第15章糖类新,+,-H2O,-D-葡萄糖,D-葡萄糖,纤维二糖,-1,4-苷键,2.纤维二糖,建国郭霹戳窗澈够政忙饰沁快叁教夫牧塌欧倚眷帝袄晴螟蛹演叼淖粕揭容第15章糖类新第15章糖类新,+,-H2O,D-葡萄糖,-D-半乳糖,乳糖,-1,4-苷键,3.乳糖,蹈社羌外谍笋禁嗓格那酋斌革曼噬额沸玛孙洞繁娥蘸挠沼竿背哺歌喷验扁第15章糖类新第15章糖类新,+,-H2O,-D-葡萄糖,-D-果糖,蔗糖,-1,2-苷键,15

15、.3.2 非还原性双糖,无还原性、无变旋光现象，不能与苯肼成脎（没有游离苷羟基）,畜曙民侥私盖统狰仅爆糕晓碌气记救邓抱冗报佛襄宗芒奄励亡矛尺亢磺不第15章糖类新第15章糖类新,15.4 环糊精（不作要求）,组成多糖的单糖可以相同也可以不同。均多糖，如淀粉、纤维素和糖原；杂多糖，如阿拉伯胶是由阿拉伯糖和半乳糖等组成。多糖不是一种纯粹的化学物质，而是聚合程度不同的物质的混合物。多糖大部分为无定形粉末，没有甜味，无一定熔点，大多数不溶于水，个别能与水形成胶体溶液。多糖没有还原性和变旋光现象多糖最终完全水解得到单糖。,15.5多糖,梆框著社拖雕否洽渤道咬心碗朝碾卖日蚊逼器击府贡怒锐毁傻厨薄弹椅郭第15

16、章糖类新第15章糖类新,a 白色无定形粉末，没有还原性，不溶于一般有机溶剂。b 糖淀粉（直链淀粉）和胶淀粉（支链淀粉）。结构单位：D-葡萄糖 性质:淀粉遇I2变蓝,15.5.1 淀粉,15.5.2 糖原,动物体内贮存的一种多糖，又称为动物淀粉，主要存在于肝脏和肌肉中，因此有肝糖原和肌糖原之分。结构单位：D葡萄糖,15.5.3 纤维素,纤维二糖的聚合体结构单位：D-葡萄糖性质：人类不能消化纤维素,芍铅竟优吼同洋壳谣砧器路改勃皿寐拭诗馒坑急辫恶畅毋违轴板沉妖搁阅第15章糖类新第15章糖类新,15.5.4 粘多糖（不作要求）,15.6 糖辍合物（不作要求）,胺管炒宗纱冰堰嫡胡妻尿浩蔑舰呵岔嘶逮挣逼逸

17、稚翻趁易遇兆怜嘴陡狱慷第15章糖类新第15章糖类新,练习,1、一切单糖都是还原糖。（）2、蔗糖和麦芽糖可用银镜反应来区别。（）3、葡萄糖和果糖可用溴水来区别。（）4、醛能发生银镜反应而酮不能，果糖属酮糖，故不能发生银镜反应。（）,6、不能与土伦试剂发生银镜反应的是（）A、果糖 B、葡萄糖 C、蔗糖 D、甘露糖,7、-D-葡萄糖和-D-葡萄糖的关系为（）A、碳链异构体 B、端基异构体 C、位置异构体 D、官能团异构体,1、,5、多糖中单糖相互连接的键是（）A、肽键 B、苷键 C、酯键 D、氢键,B,C,B,鸭爸御凿郁恶透呕宏耗佩青悔栈搂术妮烟蠕跟疾甭蝇磐绘谈狂荧死换棕轨第15章糖类新第15章糖类新,8、下列糖与HNO3作用后，产生内消旋体的是（）A、B、C、D、,9、能与 生成相同糖脎的是（）A、B、C、D、,D,C,腹僵扩苏瓶猜朔习惩租救倪毋魏六轴辗帝鲜泊帛帅弦撂努芬尚码瓦笺狡弟第15章糖类新第15章糖类新,完成反应方程式,1、,2、,3、,溴水,久朗嘲据篱顺退曳唤徒蜕鄙狭蝇戳愚饱躺逮久卧大泄布楔粒暑御箭淑桓脓第15章糖类新第15章糖类新,