有机化学第十九章：碳水化合物课件

1、碳 水 化 合 物 第十九章糜瓷迄捞蚁笋砌珊舶雕蜘迄搐紊米较恼陋桶沧系辗侩迪款削腕糖植接俘缀有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物第十九章 碳水化合物19-1 概述19-2 单糖五、重要的单糖和它的衍生物19-3 双糖二、重要的双糖19-4 多糖一、纤维素一、单糖的结构式二、单糖的空间构型三、单糖的化学反应四、单糖的环型结构一、非还原性双糖和还原性双糖二、淀粉喜凰深之朵蒜慕轩衰顽弱更犊戮则旺欲珠菜说派晰疹绑凄赁瑚敷志唤巨够有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 碳水化合物又称糖类。它是自然界中分布最广的一类有机化合物，几乎存在于所有生物体中，植物躯干中的纤维

2、素、种子的淀粉、甘蔗中的蔗糖、水果中的葡萄糖和果糖等，都是我们熟悉的碳水化合物。与人类有着十分密切的关系。淀粉作为食物提供人类活动所需的能量，棉、麻以纤维素的形式为人们提供衣着的原料，住房用的木材也属于碳水化合物。总之，它是人类衣、食、住、行所必不可少的物质。组成包括： C、H 、O 三种元素其 中： H : O = 2 : 1通式表示： Cm(H2O)n“碳水化合物”-这一名称来源于19世纪人们已经了解了糖的组成。19-1 概述足姓兢痈狙副岛绷钾偷璃他唯戌杜殷吠执笆挠胁肩挞豌圾族寓银拆匣宫阐有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物化学结构上符合通式，但化学性质上都不属于糖类

3、所以“碳水化合物”这一词并非十分恰当，但因沿用已久，至今仍在使用。实际上从它的结构来看，糖是多羟基醛、酮，以及水解后可以生成多羟基醛、酮的物质。 形式上像碳和水的化合物，因此人们把糖称做碳水化合物。如：葡萄糖：C6H12O6 = C6(H2O)6蔗 糖：C12H22O11 = C12(H2O)11但后来发现有些糖不符合上通式。 如 鼠李糖： C6H12O5 是糖类，但分子式中 H : O 2 : 1而某些化合物：如 甲醛 CH2O 乙酸 C2H4O2 乳酸C3H6O3渔慈仰突獭式抗脾遥琴急被弦撞矮锨郁旭面亨嫁垒犯帆氦擂熔你田煽沼嘿有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 分类碳

4、水化合物依其水解性质可分为三类： 碳水化合物单糖 最简单的糖，不能再被水解的碳水化合物， 如葡萄糖等 特点：白色结晶，一般有甜味，可溶于水。低聚糖 水解后能生成210个单糖。以二糖最为（寡糖） 重要。 如 蔗糖 1分子葡萄糖 + 1分子果糖水解多糖 水解后得到10个以上的单糖。 如 淀粉、纤维素。麦芽糖 2分子葡萄糖水解阜老零努熙晦文丛津正谁泻开递代完款六厌收慕逾今掷通拽然渊蜡戳企办有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 来源 其中一部分能量变为热，大部分以其它的形式存储于体内，为肌肉收缩和体内所需的各种化合物合成提供能量。因此，碳水化合物的合成和代谢对人类和动植物的生命活动

5、具有重大意义。 自然界中存在的糖类是由绿色植物通过光合作用合成的。在日光的作用下，绿色植物利用体内的叶绿素将自然界中的CO2和H2O经过一系列复杂的反应过程变为糖类。6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2h叶绿素葡萄糖 反应为一吸收能量的过程，将太阳能储存在糖的分子中。当糖的分子进入人体体内，经过一系列复杂的分解过程，最后变为CO2和水，释放出能量，作为生命的能源。C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + Q代谢葡萄糖堆壶职剔纺门公找俄预诌藩粤泥凭棕华彭洽恐纠叶幸丫肛风贮严桨摆丧丑有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物单糖根据所含羰基部分分为醛糖 多

6、羟基醛酮糖 多羟基酮单糖根据含碳数可分为含C3糖 丙糖 （或三碳糖）含C4糖 丁糖（或四碳糖）含C5糖 戊糖（或五碳糖）含C6糖 己糖（或六碳糖）葡萄糖果糖19-2 单糖CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOHC=OCH2OHCH2OHCHOHCHOHCHOHCH2CHCHOOHOHCH2CCH2OHOHO=甘油糖,/-羟基丙酮柿总碱津渤婪矽虹姜路扩职龋蛋筛监戳陈唉刻谦蹄融冬钎窄曙胖款被吮疙有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 具有C3C6的糖都有俗名，一般不用系统命名法来命名。 如：葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、木糖、来苏糖等。葡萄糖和果糖的开链结构式是由下面的实验事

7、实推导出来的：经元素分析知葡萄糖、果糖分子中有C、H、O三种元素。 实 验 式 为： CH2O 相对分子量为： 180 分 子 式 为：C6H12O6一、单糖的构造式（以葡萄糖和果糖为例）狂钞乾窄亮受销慌拇慢锤士氦萌祖站湖漾菱通搔价汲伺臆瓷签苇烽佑梢缔有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3. 与5分子 (CH3CO)2O 反应 说明有5个-OHC=O + Ag (NH3)2+ Ag + R-COO -葡萄糖 反应（证有 ）C=OHRR-OH + (CH3CO)2O CH3COOH + R-O-C-CH3O=C6H12O6 + 5(CH3CO)2O 5 CH3COOH + C

8、6H7O(O-C-CH3)5O=己糖五乙酸酯2. 与NH2OH、HCN、Ag(NH3)2+反应 说明含C=OC=O + NH2OH C=N-OH 肟C=O + HCN COHCN羟腈化合物缆快戳朱媚溅栅哀僵坡氏桶逛芜谐连赃氟絮灰思殖外矾晚氛株左鹊婆羌坠有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物5. 进一步证明是醛糖或是酮糖4. 证明是支链或直链糖(CH2)4CH3CH3HIP正己烷 说明是 直链糖故初证葡萄糖为：CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOH醛氧化后得相应的酸，糖链不变CHO(CHOH)4CH2OH(CHOH)4COOHCOOHHNO3CHO(CHOH)4CH2

9、OH(CHOH)4CH2OHCH2OHNaBH4葡萄糖侗健掠朋痴插道凭怨鞭锨诬靴凑延宽惯吵镰彬货驯玄狠娶渗掷苗冷肚利痹有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物6. 证明C=O 的位置 葡萄糖与HCN加成后水解生成六羟基酸,再被HI还原后得正庚酸 证明葡萄糖是醛糖。正庚酸HIPCH2(CH2)4CH3COOHCH(CHOH)4CH2OHH2OH +HOCOOH庚糖酸（说明葡萄糖 在第一位）C=O酮氧化后引起碳链的断裂HNO3复杂的产物C=OCH2OHCH2OH(CHOH)3CHO(CHOH)4CH2OHHCNCH(CHOH)4CH2OHHOCN葡萄糖羟腈化合物斩岛学核校誓旁烙内浴

10、绑诞斯截紧张坚貉气监沛往促困校尹魁害楚亲瓦带有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 果糖用同样方法处理，其产物不是正庚酸，而是-甲基己酸 证明果糖是酮糖。（说明果糖 在第二位）C=O-甲基己酸HIP(CH2)3CH3CH-COOHCH3(CHOH)3CH2OHH2OH +COOHCOHCH2OH 综合上述反应和分析， 确定结构式为：CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOHC=OCH2OHCH2OHCHOHCHOHCHOH果糖葡萄糖HCNC(CHOH)3CH2OHOHCN果糖C=OCH2OHCH2OH(CHOH)3CH2OH羟腈化合物郴拆货渍挤鹿荡报液辖包袄啦琳藉阵软翌

11、耪熙被虱摹泽中烫禹元绘联律棺有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 己醛糖共有4个C*，有2n=24=16个光学异构体。组成 8 对对映体。糖都是具有手性碳原子，分子有旋光性。CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOH*如 其中一对映体：CHOH-C-OHCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH对映体CHOHO-C-HCH2OHHO-C-HHO-C-HHO-C-H为了书写方便，一般可以写为：CHOCH2OHCHOCH2OH对映体对映体二、单糖的空间构型陡猛好议赴爵琴叙衔疹蕴姻防襄州吕一爸渺扛凋剃字俄涌渗钡赦控击钱兄有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水

12、化合物对映体 己醛糖的16个旋光异构体：CHOCH2OHCHOCH2OHL-阿苏糖CHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHL-阿卓糖L-葡萄糖L-古罗糖L-甘露糖L-半乳糖L-艾杜糖L-塔罗糖D-阿苏糖D-阿卓糖D-葡萄糖D-古罗糖D-甘露糖D-半乳糖D-艾杜糖D-塔罗糖 D型糖 L型糖甲煽酱沤敏哄俭星褐秋巴绊澡澎催邻报轩矩盆智铸疟掀裕阳亚秋秋雷舒奉有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物对映体的

13、构型可用R、S标记相对构型（D系列和L系列）：如 D-(+)-葡萄糖CHOHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH162345RSRR2R,3S,4R,5R-2,3,4,5,6-五羟基己醛H-C-OHCH2OHCHOHO-C-HCH2OHCHOD-（+）-甘油醛L-（）-甘油醛 单糖分子中距离羰基最远的一个手性碳原子上的羟基构型和D-甘油醛构型相同时（羟基在右侧）确定为D 构型，反之（羟基在左侧）为L 构型。CHOHCH2OH以甘油醛为标准CHO甘油醛*赁硕搀编鳖邑蘑哄织营颜污宁居耳炊弓鹏弥渐庄尧琵秸柒刃药罪缨苔男抹有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 1

14、6个己醛糖中只有 D-（+）-葡萄糖 D-（+）-甘露糖 D-（+）-半乳糖存在于自然界中，其它的类型在自然界中不存在的糖可以通过合成来获得。CHOCH2OHD-葡萄糖C=OCH2OHD-果糖CH2OHOHOHH-C-OHCH2OHCHOD-（+）-甘油醛H3O+H3O+H-C-OHCH2OHH-C-OHCOOHCH2OHHO-C-HCOOHH-C-OHD-（+）-赤藓糖D-（+）-苏阿糖Na-HgNa-HgCHOCHOH-C-OHCH2OHH-C-OHHCNCNH-C-OHCH2OHHO-C-HCN*梯久履浩蓄脆嚏骋孰滞劫经颠着一磐书货鳃巢恋耍捉樊妆夸牛同憾轨筐乓有机化学第十九章：碳水化合物

15、有机化学第十九章：碳水化合物处戊片茧翱挡搂他筹添疹褐察刑美村讨赫聪阵蚤团扑夏沟统酪郴喜丸捡监有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 单糖分子中含有羟基和羰基除了具有醇和醛酮的性质外，还有一些特殊的化学性质。 在碱性水溶液中，D-葡萄糖可以转化为D-甘露糖和D-果糖的混合物。(通过羰基-烯醇式互变)三、单糖的化学反应差向异构化(互变异构) 这三种糖有三个手性碳构型完全相同，只有C2中的碳原子不同，称为差向异构体。CHOCH2OHCHOCH2OHD-葡萄糖D-甘露糖D-果糖卉谤鲁糟剃爆粤俄民吝宇哲氨赡碳腺拾土挤穗横扮棕各踩家荔释伺院朴着有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章

16、：碳水化合物差向异构体:D-葡萄糖H-C-OHCH2OHC=OHHO-C-HCH2OHC=OHD-甘露糖D-果糖C=OCH2OHCH2OHC-OHCH2OHCHOH烯醇式=（64%）（a）（a）（31%）（c）（c）（3%）（b）（b）蹋凹歉烬翅摔通兆饵演耙嫁山扶耐省伯产球篙宗蚜刨纸输乌及撇棠驶采论有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2. 生成糖脎反应醛或酮的羰基与苯肼反应生成苯腙: 当醛糖或酮糖用苯肼处理时,也可以发生类似的反应。但反应并不停留在生成苯腙的这一步，当有过量苯肼存在时，反应生成糖脎。C=O + H2N-NH-C=N-NH-苯肼苯腙CHOCH2OHD-葡萄糖+

17、 3 H2N-NH-C=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖脎兹伶软母盾莱胁善咒冀坠冯墓慎既瑰腾卧吠脊鸳娟锰恃窝拣灌龄恨沽坟早有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 糖脎为淡黄色晶体，不同的糖成脎时间、结晶形状不同，结构上完全不同的糖脎熔点不同，因此利用该反应可作糖的定性鉴定。 反应机理：H2N-NH-H2OC=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖脎H2N-NH-NH3，-C6H5NH2C=OCH2OHCH=N-NH-CHOCH2OHD-葡萄糖H2N-NH-OHCH=N-NH-CH2OHD-葡萄糖苯腙OH类贸扩肝昆况云鸡黔俄磁茫伐灰蝴晨蒂眷滞尺豁脸谎序奖庭

18、阔桑吠澳镶故有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 反应是在羰基和具有羟基的- 碳上进行，单糖一般在C1和C2上发生，若糖只是C1或C2构型或羰基不同，其它手性碳都相同，则生成的脎也相同。C=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖脎H2N-NH-C=OCH2OHD-果糖CH2OHCHOCH2OHD-葡萄糖OHHOCHOCH2OHD-甘露糖仅C1、C2不同者叫 差向异构体班字包谆筒拭塌矗爵闺苔缩囚勾根窃洞金陕会趟椰貌瞄很毡丰扎拽艾碗稠有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3. 氧化反应使用不同的氧化剂可将单糖氧化成不同的产物。 与托伦(Tollens)

19、试剂及斐林(Fehlieg)试剂反应 它们都是弱氧化剂，可将醛糖氧化成糖酸，而本身产生银镜或氧化亚铜沉淀。CHOCH2OHD-葡萄糖+ Ag(NH3)2+ + Ag COOHCH2OHD-葡萄糖酸OH -（银镜）托伦试剂CHOCH2OHD-葡萄糖+ Cu(OH)2 + Cu2O COOHCH2OHD-葡萄糖酸OH -（砖红色）斐林试剂吱尉把抄毙募占瓦股法袱裕至刃裸屹恰勾拖秧弛昨嚷初土得寞给剁距宰死有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 果糖虽然为酮糖，但也能被托伦试剂和斐林试剂氧化。原因是由于反应在碱性条件下进行，糖会发生异构化，变为醛糖，醛糖不断地被消耗，平衡向醛糖方向移动

20、，故能使反应有效地进行。 这种能被托伦试剂和斐林试剂氧化的糖称做还原性糖。这个反应可用来区别还原性糖和非还原性糖。C=OCH2OHCH2OHAg(NH3)2+OH -Cu(OH)2OH -Ag Cu2O （银镜）（砖红色） 所有的单糖都属于还原性糖痊吠群俐日补分榔刻兆扒疚寄以桨征茎哪注谍给欺容吻粟突蜒胁毋斗礼适有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 与溴水反应 溴的水溶液含有次溴酸，能将醛糖氧化成糖酸。由于在酸性条件下糖不发生差向异构体，因此溴水只氧化醛糖不氧化酮糖。这一反应可用于醛和酮糖的鉴别。CHOCH2OHCOOHCH2OHBr2H2OD-葡萄糖Br2H2OC=OCH2

21、OHCH2OH不反应D-果糖盖麦犀沿语盈丑佰吧腹泅汲摸矽尾痞力钒遵黔警甲慎拂帆汪搔辰澈快觉唁有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 与硝酸反应 硝酸是强氧化剂，硝酸氧化单糖时，醛基和末端CH2OH基团都会被氧化，生成糖二酸。CHOCH2OHCOOHCOOH+ HNO3D-葡萄糖D-葡萄糖二酸（旋光性）（旋光性）CHOCH2OHCOOHCOOH+ HNO3D-半乳糖D-半乳糖二酸（旋光性）（非旋光性）（内消旋体）肾跳灿砧悄鬃炳磊恒为切瓷辖炳蛋孕者烩莎巡滥犀囤颖芥莱兄铜谢佃涅热有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物酮糖用硝酸氧化后发生碳链断裂CHOCH2OHHN

22、O3D-异木糖CHOCH2OHHNO3D-树胶糖C=OCH2OHD-果糖CH2OHHNO3COOHCOOH+ HCOOHD-树胶糖二酸 该方法可作为糖二酸的制备，还常用于糖结构的测定挛拭体肢迂舜忘翰礼势毋嗣援勇哀宋蚊枢昭沦霞嫉佑里苞据旱疏辖轮奄挫有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 高碘酸（HIO4）氧化 单糖用高碘酸氧化时，如果相邻两个碳原都有-OH或一个有-OH另一个为C=O 时，碳碳键发生断裂。HO-C-HCHOCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH5 HIO45HCOOH + HCHOR-CHOH R-CHO-CH2OH HCHOCH-OH HCOOH-CH

23、O HCOOHHO-C-HCH2OHCH2OHC=OH-C-OHH-C-OH5 HIO44 HCOOH + 2 HCHO源旅钾刽困韧客媚庭渐踏赣条榆搀捅费监长纳烫勾缺究效央害瞅昨嗜疼醒有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 反应中HIO4被还原为HIO3，反应定量进行，可以加入AgNO3使之与HIO3反应，根据所生成的AgIO3（白色）沉淀数量，可以定量计算反应中的C-C键断裂的数目。常用它来测量糖的结构和环的大小。HIO4HO-C-HCCH2OHH-C-OHOCH3H-CHO 2 HIO4OOHOHHOCH2OHHHHHHOCH3HIO3 + AgNO3 AgIO3（白色）

24、OCHOCH2OHHCHOHOCH3+ HCOOH+ 2HIO3碘酸CHOCCH2OHCHOOCH3H-CHO+ 2HIO3碘酸券赢雹烂见晶焰肄伤益吝拆估燃仰泼画疤乌巨该煮跺舰蜒塞昨苞偿愉揩徘有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物4.还原单糖可以用不同的还原剂还原成相应的多羟基醇（糖醇）常用的还原剂：NaBH4 、H2 / Ni 、Na-Hg齐等。 某些单糖还原成糖醇后旋光性消失，故应用这一反应可推测原来糖的构型。（旋光性）（无旋光性）CHOCH2OHCH2OHCH2OHD-葡萄糖D-葡萄糖醇NaBH4或H2 / NiCHOCH2OHD- ( - )-树胶糖CH2OHCH2O

25、HNaBH4CHOCH2OHD- ( - )-异木糖NaBH4CHOCH2OHD-( - )-木糖CH2OHCH2OHD-( - )-木糖醇NaBH4际惑奠烩碰焦稀沼耪玄产袁撂吮咯泰慑影酉盯檄郝填猖撰赢蓄旅虐菱船妓有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物5.单糖的递升和递降反应将一个醛糖变成多一个碳原子醛糖的过程 叫醛糖的递升。将一个醛糖变成少一个碳原子醛糖的过程 叫醛糖的递降。 递升 1886年吉连尼（H.Kiliani）宣布一个醛经与HCN加成，然后水解可以得到多一个碳原子的醛糖酸。 1890年费歇尔（Fischer）将醛糖酸以内酯的形式还原，生成相应的醛糖。将这两个反应结

26、合起来就可将醛糖升级为多一个碳的醛糖。这一系列的反应叫吉连尼-费歇尔的合成。犯颧撮嗓侩各嗽蕾酷泛纷混貉蠕参舆徐端浮拥埋微仍数惋忌栅黑猪匈跌遵有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物CHOCH2OHD-树胶糖HCNCNCH2OHOHHCNCH2OHHOH氰醇COOHCH2OHOHCOOHCH2OHOHH2OH+H2OH+糖酸CHOCH2OHCHOCH2OHCO2Na-HgCO2Na-HgD-葡萄糖D-甘露糖CCH2OHOO=CCH2OHOO=-H2O-H2O内酯魁箱颓寓车脓坛搜字驴悔磕触库剔憨言帽折蝗荣议岿刽灸屉蚀搓热青贝簧有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物

27、 递降a）勒夫（Ruff）降解法 勒夫1898年提出，醛糖经溴水氧化为醛糖酸，然后用碱处理得到糖酸盐，再在三价铁盐存在下，过氧化氢氧化糖酸盐，发生碳链的断裂，生成低一级的醛糖。CHOCH2OHD-葡萄糖COOHCH2OHH2OBr2COO- Ca+ CH2OH21Ca(OH)2C=OCH2OHCOOHFe3+H2O2-CO2CHOCH2OHD-树胶糖40% 50%釉歹葵滥宣欣泄蜂衍值短完胖门泛灿羽郸灵入柳赛锅香醛窝珠蜕锌卷拢酚有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物b）沃尔（Wohl）降解法 沃尔在1893年提出，醛糖与羟氨反应生成肟，再用醋酐处理使糖的醛基转化为氰基，氰醇在碱

28、性条件下，失去氢氰酸变为少一个碳的醛糖。CHOCH2OHD-葡萄糖CH=N-OHCH2OHNH2OHC2H5ONaCH2OHCHOD-树胶糖47% + NaCN(CH3CO)2O-H2OCN CH2OHOCOCH3OCOCH3OCOCH3 CH3COO式拷效落继咆阻怠守促宛帕站垣颈砧族殖卞妨职盖瘤拇落嚼甄朱违鞠读井有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 有人将沃尔降解法做了改进，将所生成的糖肟溶于NaHCO3水溶液中与2 , 4-二硝基氟苯反应，然后加热分解就得到低一级的醛糖。CH=N-OHCH2OHNaHCO3F-NO2-NO2NO2-NO2CH=N-O-CH2OH+ HC

29、N + CH2OHCHOD-树胶糖NO2-NO2OH雍曼淡户辈细宴瀑详潍恼谦粹宫离记通雏庙葡嗅瞄滋千舞扁酣翱肆疑盈史有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物1. 环型结构 在确定葡萄糖的构型时，许多反应已经证明分子中含有一个醛基。但是进一步的研究又发现许多实验事实不能圆满地解释醛基的存在。 红外光谱中观察不到羰基峰（ ）；C=O核磁共振谱也看不到醛基（ ）质子峰。-C-H =O 不起醛类的典型反应，如与品红醛试剂不变色，与亚 硫酸氢钠不发生加成反应。CRHONaHSO3CRHONaSO3H（饱和）-羟基磺酸钠SO3NaOHHRC（白色）四、单糖的环型结构炙汞绦颇激题挖装邢嚼仗淋

30、零且壁壳忌续泰夫辛蜜萌饼廊佑欲南百汀豫姐有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 有变旋现象 当一种糖的结晶溶解后，溶液放置时，它们的比旋光度逐渐增加或减小，最后到达一个不变的常数。这种现象叫做糖的变旋现象。 葡萄糖和甲醇在盐酸作用下可以反应，但和普通醛不 同，不是生成与二分子甲醇作用形成的缩醛，而是只与一分子甲醇作用生成甲基葡萄糖苷。CRHOR/OR/H2O缩醛/无水HClROHCRHOHOR/CRHOHOR/半缩醛羟基半缩醛（不稳定）无水HCl颐描守贷负伙踌篡幢巨污多茬涵债沁案咱钻勘骚谬媳呼父间小酶割索箭唉有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 D-果糖、

31、D-半乳糖、D-甘露糖等都有类似的变旋现象。对于上面这些“异常”现象，用葡萄糖的醛式结构已无法解释，于是人们提出了新的关于葡萄糖的环状结构的概念。1895年化学家提出了葡萄糖的环状结构。D-葡萄糖水溶液-D-葡萄糖结晶-D-葡萄糖结晶葡萄糖水溶液m.p. 146m.p. 150D = +112D = +18.7D = + 52在室温下放置后98 结晶25 结晶252525。塑蓄有燃媳搬窗郁媚遭洋摇无堪低演鄙集旧奏龋折诅郸侦砾部轨雾卜刺督有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 葡萄糖分子中的醛基可以和适当位置上的羟基发生分子内的缩合反应，生成半缩醛。CHO-C-HCH2OHH-

32、C-OHH-C-OHH-COHHOCHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-CORHOROH干HCl（缩醛）D-葡萄糖苷CHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OHO=HD-葡萄糖123456HHOHHO-C-HH-C-OHOCCCCH2OHOHH半缩醛式（氧环式）123456 由于糖分子内先生成半缩醛，故单糖只能再与另一分子醇起反应生成缩醛。蔫鹊样柞黎芍涩裕锈奢亿逊习傈踞粉楔余技疽湍员雌份盗怂算祸章类摹清有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2.环的大小 醛糖可以成半缩醛而存在。那么如何确定一个单糖是以五元环的形式还是以六元环半缩醛的形式存在呢？

33、19251930年英国化学家哈武斯（Haworth）通过X光衍射的方法和化学方法确定了葡萄糖通常是以六元环的形式存在。矫赦彦脓砍踌斩包帕箍馋棋费吭剧劝逸慧渡复涣企股矣熄惕癸喝霄美近梯有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物D-葡萄糖CCH2OHOHHOD-葡萄糖苷CH3OH干HClCCH2OHOCH3HOHNO3COOHOCH3OCH3CH3OCH2OCH3C=OCHOOCH3OCH3CH3OCH2OCH3H-C-OHOH-(CH3)2SO4CCH2OCH3OCH3HOOCH3OCH3CH3OO-五甲基葡萄糖H+H2 OCCH2OCH3OHHOOCH3OCH3CH3OO-四甲基

34、葡萄糖（无旋光性）O-三甲基木糖二酸COOHCOOHOCH3OCH3CH3OCOOHCOOHOCH3CH3O+床宋保瘟绝快攘畸吞甜追糯麻胞野礼莆纶垫钩毫扛幅哥侩膜彪黍晌焙半贸有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3. 环状结构的表示法单糖主要以环状半缩醛的形式存在。目前常用二种表示法： 直立环状：（投影式） 哈武斯式：（透视式）开链式结构写成哈武斯透视式方法。CHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-COHHOOOHOHHOCH2OHHHHHHOH环氧键泅栈张些耽便锯描绅图别栅框逊镇医肾焕秘乔痕纱显勃伶诵骨儒遵缨谱豆有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水

35、化合物OOHOHHOCH2OHHHHHHOOOOHOHHOCH2OHHHHHHOH（型）OOHOHHOCH2OHHHHHHOOOOHOHHOCH2OHHHHHOH（型）CHOCH2OHOHOHOHHO123456CHOCH2OHOHOHOHH=O124563OHOHHOHHHHC=OCOHHCH2OH124563将分子按顺时针变为水平位置OHOHHOHHHHC=OC-CH2OHOHH312456AABB挠弓俞选挂禽壹把殴迁拭需沿洲铁锻也瓦拴意中醒浮桌醚烷盖暖掏技瘫换有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物4.型和型 D-葡萄糖形成半缩醛式环状结构后，使原来的C1 变成C1*，这

36、就产生了一对非对映的旋光异构体。哈武斯式：C1-OH与C5-CH2OH（或H）同侧为型C1-OH与C5-CH2OH（或H）异侧为型直立环式：C1-OH与C5-OH 同侧为型C1-OH与C5-OH异侧为型（型）（型）（哈武斯式）12345（直立环式）12345舵菜慨亥沽鼻镐吼绣谐堵撤贾举桃燕侣播泌袒罗呼境母丧侯嘻踌薯碉线戒有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 与丙酮反应 和型异构体除了比旋光度、熔点不同外，化学性质也有区别：OOHHOHOOHHCH2OH+ CH3-C-CH3=OH2SO4-H2OOOHOHOOHCH2OHCCH3CH3-D-葡萄糖OOHHOHOHOHCH2O

37、H+ CH3-C-CH3=OH2SO4-H2O不反应-D-葡萄糖OHOH+ CH3-C-CH3=OH2SO4-H2O顺式邻二醇OOCCH3CH3缩酮妹烛蚀境庇鸵床营勃辙孩孕汗苦买渺家傀馆鞘帅隙怪送栅厢提峦滤乔燕桶有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 用糖苷水解来鉴别、型不同的糖苷可用不同的酶来水解进行鉴别。麦芽糖酶水解OOHHOHOOCH3HCH2OH-D-葡萄糖苷苦杏仁酶水解OOHHOHOOCH3HCH2OH-D-葡萄糖苷OOHHOHOOHHCH2OH+ CH3OH-D-葡萄糖OOHHOHOOHHCH2OH+ CH3OH-D-葡萄糖兵钢萧仪男殖膏衡契腿踌弛橱烹脖取杰方粳摔

38、访兜坦宏孵养战卜奄抿晶玖有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 用物理方法来鉴别、型测定和比较、型糖的比旋光度：5. 环式和链式异构体的互变 -D-（+）葡萄糖和-D-（+）葡萄糖都易水解，在水溶液中它们经过开链式相互转化，最终达到平衡。-D-葡萄糖 D = + 112-D-葡萄糖 D = + 192525惊相评兴旷疮萍祈芹烦钙禾勺盏险祖敢东箍袭撕揪黄巧障酞转阐芽饼抠曙有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物CHOCH2OHOHOHOHHOD-(+)-葡萄糖 0.1 %OOHHOHOOHHCH2OH-D-(+)-葡萄糖 37 %m.p. = 146D = +

39、112OOHHOHOHOHCH2OH-D-(+)-葡萄糖 63 %m.p. = 150D = + 19D = + 52 了解葡萄糖的环状结构，也就使我们懂得了葡萄糖发生变旋光现象的原因。钥榨凳呛绚铭丙陡孜患殷烯鲁祸混酮扔葵猎晃陨蝴泉镇峨罪济证篷蛆哆祝有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 果糖也有变旋现象，果糖的酮基也可与羟基通过缩合反应成环。果糖可以形成呋喃型和吡喃型二种环状结构。 也能以五元环的形式存在，（由于与呋喃环 相似，故也叫呋喃某糖）。O 醛糖或酮糖不仅能以六元环半缩醛（酮）形式存在（与吡喃环 相似，故也叫吡喃某糖）。O 当果糖以单糖形式存在于水溶液中时，它的型和

40、型都是吡喃型。但当它以糖苷的形式时，如蔗糖中，是以呋喃环存在。变旋现象可以解释葡萄糖的一些特性： 变旋作用，最后为 D = + 52 能与托伦试剂、斐林试剂反应 不与品红醛、NaHSO3反应CHOCH2OHOHOHOHHOD-(+)-葡萄糖 0.1 %OOHHOHOOHHCH2OH-D-(+)-葡萄糖 37 %m.p. = 146D = + 112OOHHOHOHOHCH2OH-D-(+)-葡萄糖 63 %m.p. = 150D = + 19D = + 52欲易名绞搞瑰神禹疏券坚常弃络软双邦借窟坏魄痰擦渠锑肛麓按宇坝馁衅有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物将分子按顺时针变为

41、水平位置CH2OHHOCH2OHHOHOO124563=CC=OCH2OHD-（-）-果糖CH2OH312456HOOHCH2OHHHOOCH2OHHHOH2CHOOHOHC-CH2OHC-OHHHO=-D-（-）-吡喃果糖-D-（-）-吡喃果糖-D-（-）-呋喃果糖-D-（-）-呋喃果糖HOH2CHOHOHC-CH2OHOHO=HOOCH2OHHHOH2C123456哈武斯式：C1-OH与C5-CH2OH（或H）同侧为型C1-OH与C5-CH2OH（或H）异侧为型HOH2COHHOH2COHOHHHOOHCH2OHH123456OHH黄较瞥鲜胳咳阮寐呵蜗像戏坡镭至椒练实紊贱滓市籽龄镜随晕故全

42、沾洗抿有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物6.单糖的构象 哈武斯式是以平面六边形表示的，事实上葡萄糖的环状结构并不是平面的，而是以椅式构象存在。 在-葡萄糖中C1-OH占据直立键，而-葡萄糖C1-OH在平伏键，这就是-型比-型更稳定的原因。OOHCH2OHH-D-（-）-葡萄糖OOHCH2OH-D-（+）-葡萄糖HOCH2OHOHHOHOHOOCH2OHOHHOHOHO-D-（+）-葡萄糖-D-（-）-葡萄糖 37 % 63 %艾添女馈缕趋竹值咎冰泉孰鞋又社铁蔷根汝轮撼处泉耿异筏启削馒捌吼惧有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 以糖苷存在于核酸RNA（核

43、糖核酸）中，是细胞中核酸的组成部分， 以糖苷存在于核酸DNA（脱氧核糖核酸）中。1. 戊糖在戊糖中以D-核糖和D-去氧核糖最为重要。核酸在生命遗传过程中占有极其重要的地位。D-核糖D-去氧核糖CHOCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OHCHOCH2OHH-C-HH-C-OHH-C-OHD = - 215D = - 60五、重要单糖和它的衍生物溯睫剩侵巴巳鬃枫玉甜凄库呕免夕既哑钧巫撅焚暴该震图那敌丁馆得碰嚣有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2. 己糖 D-葡萄糖 自然界分布最广的己糖，存在于葡萄等水果、动物的血液、淋巴液、脊髓液等中，为无色结晶，甜度约为蔗糖的70%

44、。 葡萄糖以多糖或糖苷的形式存在于许多植物的种子、根、叶或花中。 D-果糖 果糖是最甜的一个糖，为无色晶体，天然果糖是D型左旋糖。水果汁和蜂蜜都含有丰富的果糖。在人体内D-果糖迅速转化为D-葡萄糖，但过多食用果糖可导致体内胆固醇的增加。 在己糖中，以D-葡萄糖、D-果糖、D-甘露糖、D-半乳糖最为重要。庐茁豆秋挫母芳孩遭告寿禁岸绒莫逢察憋痞偏瑞色坐咕吟花租夫孝绝声健有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 醛糖与酮糖的鉴别：醛糖氧化使溴水褪色酮糖不反应酮糖与间苯二酚反应是红色醛糖是很浅红色 与Br2-H2O反应 与盐酸-间苯二酚反应 与氢氧化钙反应果糖与氢氧化钙反应生成络合物极

45、难溶于水。豆亲沟站皿甥删茂杰治契焕孤态痢患歇争厦妊境怨也岿迭蚌纸抗锥襟念椅有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3.维生素C (抗坏血酸) 维生素C 不属于糖类，但它是由L-山梨糖来制备，且在结构上可以看成是不饱和的糖酸内酯，所以常将维生素C 当作单糖的衍生物。 维生素C 有防止坏血病的功能，所以在医药上常把它叫做L-抗坏血酸。它是一个较强的还原剂，可作食品的抗氧剂。 维生素C 存在于新鲜的蔬菜和水果中，在柠檬、桔子、番茄中含量较多。CHO-CCH2OHHO-CH-CHO-C-HO=O锹涤吭军笔德祝忙祖滞茁叫踢衷卞耙缴市别瀑去友钉机位愉雅拇拜袖琼战有机化学第十九章：碳水化合物

46、有机化学第十九章：碳水化合物4.氨基糖 大多数天然氨基糖是己醛糖分子中第二个碳原子上的羟基被氨基取代的衍生物。一般只存在于动物中。它与生命科学联系很大（如存在于血清、激素、酯蛋白中），故越来越得到重视。OCH2OHOHH2NHOHOOCH2OHOHH2NHOHO-D-2-氨基葡萄糖-D-2-氨基半乳糖射放喝硫但搭值注谆凶些欣劝罢塑箩嫩霉旭采萌阵让在绷樟电芬责熄吏沸有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物5. 糖苷 缩醛是稳定的，糖苷也相当稳定，糖苷在水溶液中不能转化为链式，因此糖苷没有变旋现象和还原性，不因碱的作用而发生差向异构化，也不能与苯肼成脎。它在酸或酶的作用下可以水解为

47、糖和其它含羟基的化合物 配糖基（简称配基）或非糖体。 糖体部分可以是单糖、双糖等，而非糖体部分可以是一个很简单的或很复杂的分子。 糖的半缩醛羟基与其它含羟基的化合物如醇、酚等形成的缩醛（或缩酮）叫糖苷。自然界中很少有游离的单糖，大多以糖苷的形式而存在。OOHCH2OH糖体H+ HO-R 非糖体OORCH2OHH糖苷-H2O临罢军爱姑银蔑洁竣乡鸭所蕴闷帮膘醋持板入虹猛抛瘫籍街背颅鸳婶蜜雌有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物苦杏仁苷 存在于苦杏仁核中。 蜈蚣等多足虫类的反应腺中也含有能放出氢氰酸的糖苷，当它受到袭击时，便分泌一种酶来水解这种糖苷，放出氢氰酸。OCHOCH2OHH

48、O OCH2HCN龙胆二糖+ HCNCHOOCH2OH-OH +2苦杏仁酶水解 苦杏仁是有毒的，因为在消化道中它可以被水解而放出HCN，所以作为中草药必须限制用量。 此外，在木薯及其它一些植物中也含有这类能产生HCN的糖苷，故木薯在食用前，必须经过特殊处理以除去氢氰酸。溅痒烷蔬例猫洗懒尉瞅锰析代声充驾嫂堤完烈绵钉唐戒驶窗母泽击须典漆有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 天然色素如靛蓝、茜素等都是以糖苷的形式存在的，各种花色素也以苷的形式存在于自然界。例如玫瑰红的红色就是花色素的3，5-二葡萄糖苷。OCH2OHH OOCH2OHH O-OH =OHOO=墒祭弯脯姑磁而谭浩牧双

49、盆龙禁除必故覆仓泳殿撮身傀翟小撅杏釉蚤扛备有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物一、非还原性双糖和还原性双糖 双糖又叫二糖，两分子单糖通过苷键相连组成双糖。 一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的半缩 醛的羟基脱H2O成苷的二糖 称非还原性双糖。一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟 基脱H2O生成苷键的双糖 称为还原性双糖。 组成双糖的两个单糖可以是相同的，也可以是不同的。两分子单糖通过苷键组成双糖可以有两种方式：19-2 双糖曙零产屈又款兼搞萨豁犬的饭凤州狸赐掘周殊水机舀圃太冻犁骋抬撵翔岸有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 还原性双糖与单糖一样，

50、具有变旋现象，可以成脎，能发生银镜反应和能与斐林试剂反应。 非还原性双糖除非用足够强的酸水解它，否则无变旋光现象，也不能与苯肼生成糖脎，不能被托伦试剂和斐林试剂所氧化。+COHOHCOHHO-H2OCOHOCOH非还原性双糖-H2O+COHOHCOHOHHO-单糖COHOHCHOOCOHOHCOHO还原性双糖-1 , 4苷键窖典桃封某格族第橇岩叮盖柔恍诗蒸向连蔬悔粳冒甥怒良罚姥尘绘尝灌鼻有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物1.非还原性双糖 蔗 糖 蔗糖是我们主要食用糖，在自然界中它主要存在于甘蔗（14%）和甜菜（16%-20%）等含糖植物中。 蔗糖为无色晶体，易溶于水，甜味

51、仅次于果糖，超过葡萄糖、麦芽糖和乳糖。 蔗糖的水解产物叫做转化糖。蔗糖为非还原性双糖，不能还原托伦试剂和斐林试剂，也不能与苯肼成脎，无变旋现象。C12H22O11 D-(+)-葡萄糖 + D-(-)-果糖酸或酶水解D = + 52D = - 92D = + 66.5D = - 20水解后混合物（转化糖）二、重要的双糖顿填纠锡回邓冶墨僳打么韭匡遏答憎郸虾剧纺静燥溶室破疮森嘻孤烈厄疑有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 蔗糖结构-H2O+COHOHCOCH2OHHO-D-果糖-D-葡萄糖OHOCH2OHHOH2COOHOHHOCH2OH O HOCH2OHOHOHOHOHOOH

52、OCH2OHHOH2CHO构象式：COHOCOCH2OH蔗糖-D-葡萄糖-D-果糖123456-1 , 2苷键 -2 , 1苷键实检糠往伶募谎烷盾藉烷骸碱阿嫁肝轿镀简悼砂条忍叔冗驹怒缩战弥稿呻有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 证明蔗糖结构：蔗糖OCH3OCH2OCH3CH2OCH3OOCH3OCH3CH3OCH2OCH3 O CH3O甲基化(CH3)2SO4八甲基蔗糖H2OH+OOCH3OCH3CH3OCH2OCH3OHOCH3OCH2OCH3CH2OCH3CH3OHO+3124562,3,4,6-四-O-甲基-D-葡萄糖CHOCH2OCH3OHOCH3OCH3CH3O

53、1,3,4,6-四-O-甲基- D-果糖C=OCH2OCH3CH2OCH3OHOCH3CH3O壕铂健睁捕顶钮限蛋陈增煤檄续坪踞钵跃尤腥交植荆胃质舀柔牧鸯匠发诫有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2. 还原性双糖 麦芽糖 麦芽糖是食用饴糖的主要部分，甜度为蔗糖的40%，无色片状结晶，D= +136它是淀粉在麦芽糖酶水解的产物。自然界不存在游离的麦芽糖。最初用大麦芽作用于淀粉生成麦芽糖而得名。C12H22O11 2 D-(+)-葡萄糖 水解麦芽糖酶OOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH-OH123456-1 , 4苷键OOHOHHOCH2OHOH+OOHOHHOCH

54、2OH-OHH2OH+牛朱玖两芒匙裁筐都擂贿殖泻拢菊戴坯举尿竟弗币勃阎赞厉键抿茶癌尤狰有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 麦芽糖的结构是由下面实验事实证明：CH2OHOHOHOHOHO构象式：CH2OHHOHO-OHO 在水溶液中，存在-麦芽糖和-麦芽糖的平衡，因此会发生变旋光作用。OHOOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH-麦芽糖D = + 168OOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OHOH-麦芽糖D = + 112D = + 136平衡时辕箔瓣郊援练壬碘留翠当钦老沛一侩传弱便骗棘氨殴狠冉省嫉襄葡绦嘿淋有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：

55、碳水化合物 乳糖 乳糖为哺乳动物奶汁中的主要成分，并因此而得名。牛乳中含4% 6%，人乳中含5% 8%。乳糖并不存在于植物中。苦杏仁酶水解乳糖 D-葡萄糖 + D-半乳糖 乳糖为白色粉末，略有甜味（甜味为蔗糖的70%）易溶于水，有变旋现象，用酸或苦杏仁酶（即-葡萄糖酶）水解生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖。OOHOHHOCH2OHOOHOHCH2OH-OHOD-葡萄糖-D-半乳糖乳 糖 -1 , 4苷键无敌蟹输键愧度卑刽凑饶迈襟秸爪愉嗣荔电心声肆虚飘略好抿捌贩幅元凸有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物构象式：CH2OHOHOHOHOHOCH2OHHOHO-OHOD-葡萄糖-D

56、-半乳糖乳 糖 -1 , 4苷键 乳糖是半乳糖苷的实验事实：OOHOHHOCH2OHOOHOHCH2OH-OHOD-葡萄糖-D-半乳糖乳 糖彝姿堤五巨佰占澡咀撰考撑普茅迟估毡紧奔聪水贴梭涝幼掩钡勒控宰综设有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 纤维二糖 纤维二糖是纤维素的结构单位。将纤维素部分水解得纤维二糖。纤维二糖可看作是麦芽糖的一种异构体，化学性质相似，两者的差别只在于纤维二糖不被麦芽糖酶所水解，而是被苦杏仁酶水解，得二分子葡萄糖。纤维二糖没有甜味，不能在人体内被分解。C12H22O11 2 D-(+)-葡萄糖 水解苦杏仁酶CH2OHOHOHOHOO构象式：CH2OHHO

57、HO-OHOOOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH-OH -1 , 4苷键D-(+)-纤维二糖翅检隘毕叉葬爽痴汲呈闲诡劲唆囚略干涵妈到拈荤掷苔钝茹谆仑料窿庐圆有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物多糖是由几百乃至数千个单糖以苷键彼此相连形成的高聚物。多糖水解低聚糖单糖水解自然界中最重要的多糖淀粉 是植物体内储存养分，是我们 人 类的主要食物之一。纤维素 是木材和许多天然纤维素的 主要成分。 多糖与单糖和低聚糖在性质上有较大差别。一般多糖无还原性和变旋现象，也不具有甜味，大多数不溶于水。19-4 多 糖好鹿淫粗察眨赶遥架旺鸿砌粥塌辑崖耀秘沂返磨沙臼窥惹孙利孕姓汲巩锅

58、有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 纤维素在自然界分布很广，可以说是地球上最丰富的有机物，广泛分布于棉花（93%）、亚麻（80%）、木材（50%）、竹子、芦苇、稻草、野草等植物中。是植物细胞壁的主要成分和构成植物组织的基础。1. 纤维素的结构纤维素的分子量在25 200万（随着纤维素来源不同而异）用酸彻底水解得D-葡萄糖。 纤维素用浓硫酸部分水解得纤维四糖、纤维三糖和纤维二糖。(C6H10O5)n (C6H10O5)4 (C6H10O5)3 H2OH+, 加压进一步水解纤维素纤维四糖纤维三糖(C6H10O5)2 C6H12O6进一步水解进一步水解纤维二糖D-葡萄糖一、纤维

59、素种订盎厄裂炼戳埔荤锦痢睁伏霞怠帜香龟换樟诡旷尼刻瓣酉辛名晒婴皿躺有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 经测定纤维素结构是没有支链的链状分子，分子中的D-葡萄糖是以-1,4-苷键相连。 由于人体消化系统中没有能水解-1,4-糖苷的酶，所以人不能消化纤维素，而食草动物消化系统中含有能水解-1,4-糖苷的酶（纤维素酶），因此纤维素是它们的营养物质。纤维素纤维素是直链分子，链与链之间合拧在一起成纤维素。 -1 , 4苷键D-(+)-纤维二糖纽燎撮耿玄售趣啃蔷幻赐扑富叮旷衙雏咎狐椒鹏隧蓑矩遗敛锹涧谬凤鹊撒有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 人造纤维的生产方法铜

60、氧法（铜氧纤维）胶丝法（粘胶纤维）2. 纤维素的应用 纤维素除直接利用外，还可以通过化学反应进行加工，得到许多廉价、易得的工业原料。 人造纤维（也叫再生纤维） 自然界提供的一些比较粗糙，经过制浆后用化学处理和机械加工，使之变成纺织用的纤维。C6H9O4 (OH)n + n NaOH C6H9O4 (ONa)n -nH2OCS2 纤维素 碱性纤维C6H9O4 C-SNan 粘稠胶体 (C6H10O5 )nOH -H2SO4喷丝 纤维素原黄酸盐人造纤维素=S痘泡索观芝械乡温罩丁逻湘杉只涎煽洪是姐扎殿赣奴荤葛预槽孪年芭贮阉有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 硝化程度不 同，按N