第十七章 碳水化合物

第十七章碳水化合物第1页，共19页，2023年，2月20日，星期三17.1由来与分类一、由来

碳水化合物又称糖，许多化合物的组成可用Cx（H2O）y来表示。第2页，共19页，2023年，2月20日，星期三二、分类1、单糖：不能水解为更简单的多羟基醛的化合物，如葡萄糖、果糖，有甜味，易溶于水。2、低聚糖：水解后每分子能生成2－10个单糖分子的碳水化合物。如蔗糖、麦芽糖，晶体，有甜味，易溶于水。3、多糖：水解后每分子能生成10个以上单糖分子的碳水化合物。如淀粉、纤维素，无定形固体，无甜味，难溶于水。第3页，共19页，2023年，2月20日，星期三17.2单糖的结构一、开链结构单糖是多羟基醛或酮，依据：1、钠汞齐还原生成己六醇，HI进一步还原得正己烷：碳链骨架；2、可与羟胺、苯肼等羰基试剂反应，说明有羰基，用溴水氧化后，得到含六个碳的羰基化合物，说明含醛基；3、与乙酐作用，生成五乙酰基衍生物，含五个羟基，并分别在不同的碳上。4、可分为醛糖和酮糖：葡萄糖为醛糖，果糖为酮糖。第4页，共19页，2023年，2月20日，星期三二、构型碳水化合物的构型常用D/L表示法：第5页，共19页，2023年，2月20日，星期三三、环状结构、变旋光现象和糖苷1、环状结构1）葡萄糖的甲基化产物无醛的性质；2）五个甲基不等同，水解时只有一个成醇；3）水解后的四甲基葡萄糖有醛的性质；4）有变旋现象：比旋光度发生变化的现象。从乙醇水溶液和吡啶溶液中结晶出来的D－葡萄糖的比旋光度不同，前者为＋113°，后者为＋19°，第6页，共19页，2023年，2月20日，星期三解释：

开链结构与环状结构的互变异构－葡萄糖具有分子内醛基与C5上的羟基形成半缩醛的环状结构（哈沃斯式），从构型式可看出β－构型中羟基全部在e键上，所以较稳定，占64％。第7页，共19页，2023年，2月20日，星期三第8页，共19页，2023年，2月20日，星期三

α-D-葡萄糖β-D-葡萄糖第9页，共19页，2023年，2月20日，星期三这两种氧环式除C-1构型不同外，其余手性碳的构型相同，称为差向异构体。

其中C－1羟基在环平面上方的为β－异构体，相反为α－异构体。

这种半缩醛碳原子构型不同的差向异构体又叫做异头体，半缩醛的碳叫做异头碳。第10页，共19页，2023年，2月20日，星期三2、糖苷第11页，共19页，2023年，2月20日，星期三17.3单糖的性质一、氧化反应醛糖和甲基酮糖都能被费林试剂和托伦试剂氧化，把这类糖称做还原糖，单糖均为还原糖，不反应的称为非还原糖。此反应可作为单糖的定性和定量测定，但不能用于鉴别醛、酮糖，因为有差向异构混合物生成。第12页，共19页，2023年，2月20日，星期三第13页，共19页，2023年，2月20日，星期三二、还原反应单糖可还原为糖醇。三、与苯肼反应与苯肼作用先生成苯腙，继续与两分子苯肼反应，则生成糖脎。第14页，共19页，2023年，2月20日，星期三四、成酯和醚第15页，共19页，2023年，2月20日，星期三17.4二糖一、蔗糖大量存在于甜菜和甘蔗中，水解后生成葡萄糖和果糖，由于没有苷羟基，无变旋光现象，也无还原性，是一非还原糖。但水解前后溶液的旋光性发生了转变，所以常将蔗糖的水解反应称为转化反应，水解生成的产物叫做转化糖。第16页，共19页，2023年，2月20日，星期三二、麦芽糖饴糖的主要成分，水解后生成两分子D－葡萄糖，麦芽糖有苷羟基，可开链生成糖脎，有变旋现象，是一还原糖。第17页，共19页，2023年，2月20日，星期三17.5多糖一、淀粉大量存在于植物的种子或地下块根中的高聚物，在酸或酶作用下，逐步裂解成小分子，过程中产生的低分子量的多糖混合物称为糊精，终产物为葡萄糖。从结构上看，淀粉可分为直链和支链淀粉，前者由于分子内氢键作用时期卷成螺旋状，不利水的接近，所以不溶于水，但能溶于热水。后者分子量较大。第