目前位置首页糖类化合物N4单糖的化学性质

1、目前位置：首页>糖类化合物>n4 单糖的化学性质单糖的化学性质教学目标：    1掌握 d-型已醛糖重要化学反应    2. 建立还原糖和非还原糖的概念教学重点：    1.氧化反应、还原反应、生成脎反应在糖的结构鉴别中的应用。    2.苷羟基的活性及糖苷的生成和醚的生成在己醛糖的氧环式结构鉴定中的应用。教学安排: n2，n3>n4；50min    在单糖分子的开链式结构中，

2、羰基和羟基的共存表现在化学性质上单糖分别有羰基和羟基的反应。但在单糖的氧环式结构中，由于形成了半缩醛（或半缩酮），又可表现出单糖所具有的另一些特征反应。糖类化合物是多羟基化合物，它们与浓硫酸作用发生分子内的高度脱水反应并呈现碳化现象，这是糖类化合物的共性。单糖的还原反应、氧化反应，糖脎及糖苷的生成，糖的异构化等是单糖主要化学性质，并有重要的应用。 一、还原反应醛糖和酮糖中的羰基都可被还原成羟基，生成多元糖醇。实验室中可使用 na/hoc2h5 或 nabh4 还原剂；在工业生产上，是以镍催化加氢的方法来生产多元糖醇的。山梨醇和甘露醇是在化妆品和药物生产中用量较大的多元糖醇。  

3、60;  硼氢化钠还原酮糖时，可得到两种糖醇，例如：目前位置：首页>糖类化合物>n4 单糖的化学性质单糖的化学性质二、氧化反应单糖可被多种氧化剂氧化，生成的氧化产物也不同。    1溴水氧化    醛糖很容易被氧化成糖酸。在溴水的氧化下，醛糖中的醛基变为羧基。     在弱酸性条件下，溴水可氧化已醛糖为醛糖酸的内酯；而且 -d-葡萄糖的氧化速度是 -d-葡萄糖的 250 倍，由此可知氧化反应是在醛糖的氧环式半缩醛碳上进行的。处在平伏键位置上的羟

4、基比处于直立键位置上的羟基更容易被氧化，氧化反应生成的产物 1,5-内酯即 -内酯在水溶液中可发生缓慢的水解变为醛糖酸，后者的水溶液在受热并蒸出水份时可以生成 1,4-内酯即 -内酯。         葡萄糖酸在工业上是由发酵法制得的，它是一个多羟基酸，其水溶液中开链式与内酯式是一个动态平衡体。葡萄糖酸钙可以做为高效的人体补钙剂，葡萄糖酸锌可做为人体必需的微量元素锌的补充源，而且可被人体充分吸收。葡萄糖酸的 -内酯大量用于食品添加剂，如可用于调味剂、防腐剂及蛋白凝固剂。    

5、;维生素 c（vitamin c）又名抗坏血酸，是熔点为 190-192 的水溶性白色结晶，维生素 c 是人体必需维生素，它在新鲜绿色蔬菜和水果中有丰富的含量。从结构上看，维生素 c 是 l-型古洛糖酸的不饱和内酯，在 c2 和 c3 上有烯醇羟基，可游离出质子h+，所以有酸性，属强还原剂；干燥的纯品比较稳定，天然植物中及在溶液中则不稳定，极易氧化生成脱氢维生素 c。     由于维生素 c 在人体内能促进胶原蛋白和粘多糖的合成，因此能促使伤口愈合、骨质钙化；并可增加微血管致密性和减低微血管通透性及脆性，避免毛细血管的易破裂出血，可用于治疗和预防坏血病。

6、维生素 c 还具有抗毒作用，由于它可以保护巯基酶中的 -sh 不被氧化而用于防治职业中毒（如铅、汞、砷、苯的慢性中毒）。    2弱氧化剂氧化     tollens 试剂、fehling 溶液和本尼迪特试剂（benedict）都是弱氧化剂，它们对糖的开链式中的醛基有选择性氧化作用，而且反应现象明显，常用于醛糖的鉴别。本尼迪特试剂是 cuso4 的柠檬酸碱性溶液，与 fehling 溶液一样呈现蓝色。     醛糖和酮糖与 tollens 试剂作用都呈现银镜反应；当 bene

7、dict 试剂或 fehling 试剂与醛糖或酮糖在一起加热时，溶液的蓝色消失，同时生成氧化亚铜砖红色沉淀；而糖被氧化为糖酸。能使上述三个弱氧化剂还原的糖类称为还原糖。在工业上是使用葡萄糖为还原剂，与 tollens 试剂作用使玻璃镀银制镜并且得到葡萄糖酸：          酮糖能够被 fehling 试剂或 benedict 试剂氧化为糖酸是通过在碱性条件下酮糖与醛糖的互变异构实现的。     在稀碱溶液中，单糖于室温下通过烯醇化产生差向异构体。例如：葡萄糖在稀碱溶液中异

8、构化生成果糖和甘露等，这个变化称为差向异构化。    d-果糖之所以可与 fehling、touens、benedict 等试剂反应，就是通过差向异构化转变为醛糖来进行的。    目前位置：首页>糖类化合物>n4 单糖的化学性质单糖的化学性质在稀碱中，加热酮糖，能发生分解反应，可视为羟醛缩合反应的道反应，生成的羟基醛当然可还原上述三个弱氧化剂。3hno3 氧化hno3 是强氧化剂，它与醛糖作用时，可把醛糖氧化成糖三酸，糖三酸在受热时可脱水生成内酯。例如，稀硝酸氧化 d-葡萄糖三酸，后者脱水则生成双内酯：

9、目前位置：首页>糖类化合物>n4 单糖的化学性质单糖的化学性质在生成脎的反应中，实际参加反应的苯肼是三分子的，最先生成的苯腙在溶液中发生了类似烯醇式异构化（互变异构）的烯胺式异构化变化，生成一个新的羰基；同时，在酸性条件下这个新形成的羰基化合物分解放出了一分子苯胺，生成了一个羰基亚胺，后者与两分子的苯肼反应生成脎，同时放出氨。在生成脎中，由于可以形成分子内的螯合环，不再继续发生异构化反应，这也许是为什么羟基醛（酮）中只有一个 -羟基碳与苯肼作用生成脎的原因。四、糖苷的生成    苷是糖的氧环式结构中苷羟基的氢原子被烃基取代后形成的产物；也称为

10、配糖体。苷是糖的一种缩醛或缩酮结构，稳定性较好，不易被氧化，不与 tollens 试剂作用，也不与苯肼有成脎反应；苷也有异构体之分，但两者在水溶液中无变旋光现象。     在单糖的氧环式（半缩醛或半缩酮）结构中，苷羟基的活性比其它的羟基高，易于和醇（或烷基化试剂）作用脱水生成缩醛或缩酮。例如，在 hcl 存在下 d-(+)-葡萄糖与甲醇共热，生成 d-(+)-甲基葡萄糖苷。     糖苷广泛存在于动植物体中；例如做为补品或药材的人参、灵芝及天然的靛蓝、茜素染料中，在淀粉和纤维素中以及核酸中等等，都有糖苷键，同一糖苷的不同异构体的化学活性是不同的；例如：-d-葡萄糖苷可用 o3 氧化为葡萄糖酸酯，而 -d-异构体却不容易被氧化。     糖苷也可以与 hio4 作用，但不同的糖苷氧化分解产物不同。-d-甲基吡喃葡萄糖苷与 hio4 反应可消耗 2 分子的 hio4，只生成 1 分子甲酸和 1 分子二醛，其它的 -d-甲基吡喃已醛糖苷与 hio4 反应都生成这种二醛产物。后者用溴水再氧化，然后水解都生成 d-甘油酸和乙醛酸。如：当呋喃型葡萄糖苷与 2 分子 hio4 作用时，则生成一分子甲醛和一分子三元醛；后者经溴水氧化后再水解就得到一分子