有机化学糖类省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第十五章糖类(saccharide)绝大多数糖类分子由C、H、O三种元素组成，大多数化合物含有通式Cn(H2O)m。单糖：不能水解糖。如葡萄糖、果糖、核糖等双糖：水解后产生2分子单糖。如蔗糖、麦芽糖等寡糖(低聚糖)：水解后产生3~10个分子单糖。如棉子糖多糖(高聚糖)：完全水解后生成10个分子以上单糖属天然高分子化合物。如淀粉、纤维素等第一节单糖(monosaccharide)一、单糖构型和开链结构即使可用R/S构型法命名糖类,但最惯用是“D/L构型标识法”+“俗名”来命名糖类化合物。糖构型普通用费歇尔式表示，但为了书写方便,也能够使用简写式。常见几个表示方法为：自然界中存在D-酮糖，其酮羰基普通在C2位上。第十五章糖类第一节单糖（二、变旋光和环状结构）+52.3o醛与醇能够生成半缩醛和缩醛，g或d-羟基醛则主要以环状半缩醛形式存在：因为形成环状半缩醛，原来没有手性羰基碳原子变成了手性中心，所以同一单糖有两种不一样环状半缩醛，即α、β两种异构体，它们是非对映体，这种仅仅端基不一样异构称为端基异构体(anomer,异头物)。(64%)(36%)开链式与Haworth式关系：课堂练习:由D-甘露糖Fischer投影式写出其Haworth式Haworth式把环看成平面，原子和原子团垂直排布在环上下方，仍不能完全表示出葡萄糖立体结构。更符合实际情况是,稳定六元环应是椅式构象。不论是a式还是b式,都存在椅式-椅式相互转换:β-D-(+)-葡萄糖问题:写出α和β-D-吡喃半乳糖构象式。指出在水溶液中哪种更稳定。试问：（1）以下单糖是何构型？（2）它吡喃型哈沃斯式是怎样（写出过程）？（3）它α-体稳定构象是什么？三、单糖物理性质第十五章糖类第一节单糖（四、单糖化学性质）(一)成苷反应O-苷,N-苷S-苷,C-苷糖苷广泛分布于自然界中，很多苷含有生物活性。糖基存在可增加糖苷水溶度，同时当与酶作用时经常是分子识别部位。（二）氧化反应D-果糖酮糖因为在碱性条件下能经过互变异构产生醛糖,故也可被Tollens、Fehling等碱性弱氧化剂氧化。2.与溴水反应3.与稀硝酸反应D-葡萄糖二酸经选择性还原可得D-葡萄糖醛酸。（三）酸性条件下脱水反应强酸条件下(如12%HCl),戊醛糖在加热下,分子内起脱水作用生成呋喃甲醛。已醛糖则得到5-羟甲基呋喃甲醛。双糖和多糖都是单糖经过分子间脱水以苷键连接而成化合物。双糖物理性质与单糖相同。是否含有变旋光作用则要看双糖分子中是否还保留有游离苷羟基。(一)麦芽糖(maltose)(二)纤维二糖(cellobiose)(+)-纤维二糖化学性质与(+)-麦芽糖相同,为还原糖，有变旋现象。(+)-纤维二糖与(+)-麦芽糖虽只是苷键构型不一样,但生理上却有很大差异。(+)-麦芽糖有甜味，可在人体内分解消化,但(+)-纤维二糖既无甜味，也不能被人体消化吸收。乳糖存在于哺乳动物乳汁中,人乳汁中含量为7~8%,牛乳中含量为4~5%。它是半乳糖β-苷羟基与葡萄糖C4-OH失水而成β-半乳糖苷,二者以β-1,4苷键结合。(四)蔗糖(sucrose)蔗糖是右旋糖，比旋光度为+66.7º，水解后生成等量D-葡萄糖和D-果糖混合物，其比旋光度为-19.7º，与水解前旋光方向相反，所以把蔗糖水解反应称为转化反应，水解后混合物称为转化糖(invertsugar)。二、多糖苷键类型：α-1,4苷键、β-1,4苷键和α-1,6苷键等(一)淀粉(starch)直链淀粉并不排列成一条直线，这是因为α-1,4-苷键氧原子有一定键角,且单键可自由转动,分子内羟基间可形成氢键,所以直链淀粉含有规则螺旋状空间排列。每一圈螺旋有6个D-葡萄糖单位。直链淀粉不易溶于冷水,能溶于热水。其水溶液与碘产生紫兰色反应，当前认为是直链淀粉螺旋状结构中空穴恰好适合碘分子进入,依靠分子间引力使碘形成紫兰色包结物。支链淀粉也称胶淀粉，存在于淀粉外层，组成淀粉皮质，它不溶于冷水或热水，但可在水中膨胀成糊状。直链和支链淀粉均可在酸催化下加热水解。依据淀粉水解产物与碘液展现颜色，可判断淀粉水解程度。（二）糖元(glycogen)3.纤维素由β(1,4)苷键连接纤维素趋向形成“直链”，每100~200条彼此平行分子长链经过氢键聚集在一起排列成纤维素索。单糖结构构型；开链式与环式互变异构单糖性质成苷；氧化(弱氧化剂,溴水,稀硝酸);脱水3.二糖（苷键类型）还原性二糖：麦芽糖、纤维二糖、乳糖非还原性二糖：蔗糖4.多糖（苷键类型）淀粉(直链、支链);糖原;纤维素