南京理工有机化学讲义课件chapt19

碳水化合物是多羟基醛或酮以及能水解生成多羟基醛或酮的一类化合物。（一）碳水化合物的定义及分类单糖低聚糖多糖不能水解成更小分子的多羟基醛或酮，如果糖和葡萄糖等能水解成几分子单糖的碳水化合物，如蔗糖、麦芽糖和纤维二糖等能水解成较多分子单糖的碳水化合物，如淀粉和纤维素按分子中碳原子数目，单糖分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。分子中含有醛基的叫醛糖，含有酮基的叫酮糖。（二）单糖自然界最主要的单糖是戊醛糖（如核糖）、己醛糖（如葡萄糖、半乳糖）和己酮糖（果糖）。（1）单糖的构型和标记法单糖采用相对构型进行标记:手持编号为1的碳原子让碳链自然下垂，把羟基分置碳链两侧编号最大的碳原子上的羟基在右侧为D构型，在左侧为L-构型。自然界所有单糖为D-构型。D-(+)-甘油醛D-(-)-赤藓糖D-(-)-苏阿糖D-(-)-核糖D-(-)-阿拉伯糖D-(+)-木糖D-(-)-来苏糖D-(+)-GlyceraldehydeD-(-)-ErythroseD-(-)-ThreoseD-(-)-RiboseD-(-)-ArabinoseD-(+)-XyloseD-(-)-LyxoseD-(+)-阿洛糖D-(+)-阿卓糖D-(+)-葡萄糖D-(+)-甘露糖D-(-)-古罗糖D-(-)-艾杜糖D-(+)-半乳糖D-(+)-塔罗糖D-(+)-AlloseD-(+)-AltroseD-(+)-GlucoseD-(+)-MannoseD-(-)-GuloseD-(-)-IdoseD-(+)-GalactoseD-(+)-Talose（2）单糖的氧环式结构Haworth式α-D-(-)-吡喃果糖β-D-(-)-吡喃果糖α-D-(-)-呋喃果糖β-D-(-)-呋喃果糖D-(-)-果糖（3）单糖的构象α-D-(+)-吡喃葡萄糖αD-(+)-葡萄糖β-D-(+)-吡喃葡萄糖β（4）单糖的化学性质（甲）氧化D-葡萄糖二酸D-葡萄糖D-葡萄糖酸D-糖酸D-醛糖烯二醇D-酮糖该反应定量进行（乙）、糖的还原D-葡萄糖山梨糖醇（丙）、脎的生成D-葡萄糖苯腙D-果糖D-葡萄糖脎与上面是同一种脎（丁）、苷的生成α-D-(+)-甲基吡喃葡萄糖苷D-(+)-葡萄糖β-D-(+)-甲基吡喃葡萄糖苷（5）脱氧糖和氨基糖2-脱氧-D-核糖—核酸的重要组成部分L-鼠李糖—植物细胞壁的成分L-岩藻糖—藻类糖蛋白的成分2-氨基-β-D-吡喃葡萄糖2-乙酰氨基-β-D-吡喃葡萄糖，该化合物是甲壳质的组成单位。2-氨基-β-D-吡喃半乳糖（三）二糖（1）蔗糖

蔗糖是非还原糖，它不能与TollensandFehling作用，不能与苯肼作用成腙或脎，在水中不发生变旋光现象。蔗糖的比旋光度为+66o。α-D-吡喃葡萄糖基-β-D-呋喃果糖苷或β-D-呋喃果糖基-α-D-吡喃葡萄糖苷（2）麦芽糖

麦芽糖是淀粉不完全水解产物，它是还原糖，它能与TollensandFehling作用，也能与苯肼作用成腙或脎，在水中不发生变旋光现象。麦芽糖的比旋光度为+136o。4-O-α-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃葡萄糖

乳糖是还原糖，存在于哺乳动物乳汁中。它能与TollensandFehling作用，也能与苯肼作用成腙或脎，在水中能发生变旋光现象。4-O-α-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃半乳糖（3）半乳糖（4）纤维二糖纤维二糖是纤维素不完全水解的产物，是还原糖，它能与TollensandFehling作用，也能与苯肼作用成腙或月杀，在水中可发生变旋光现象。4-O-β-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃葡萄糖（四）多糖（1）淀粉

直链淀粉是多个葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键形成的线形聚合物，呈螺旋状结构，难溶于水，能与碘分子络和呈蓝色。直链淀粉

支链淀粉是多个葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键形成的树枝状聚合物，易溶于水，能与碘分子络和呈红紫色。淀粉的还原性极不显著。支链淀粉甲、淀粉的改性吸水1000倍氰乙基淀粉乙、环糊精环糊精（CD)通常由6、7、8个葡萄糖单元环合而成，分别称为α-、β和r-CD。许多有机反应底物可以嵌入其空腔中进行位置选择反应。α-环糊精结构示意图（40%）（60%）（4%）（96%）（2）纤维素

纤维素是多个葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键形成的线形聚合物，分子量比淀粉大的多，不溶于水，无还原性。纤维素甲、粘胶纤维

纤维素经上述处理后的再生纤维素，其长纤维称做人造丝，供纺织和针织用；其短纤维称人造棉，供