大学化学上课课件

大学化学上课课件自然界中存在得碳水化合物都具有旋光性,并且一对对映体中只有一个异构体天然存在。如:在自然界中只有右旋得葡萄糖存在,左旋得葡萄糖就是没有得。碳水化合物得分类:碳水化合物根据结构和性质,可以分为单糖、低聚糖和多糖三类、葡萄糖——存在于葡萄汁和其她果汁中,以及植物得根、茎、页等部位。动物血液中也含有葡萄糖。天然葡萄糖为右旋糖。果糖——大量存在于水果和蜂蜜中。天然果糖就是左旋糖,就是常见糖中最甜得糖。核糖、2-脱氧核糖——就是核酸得组成部分。醛糖18-2单糖得结构18-2-1单糖得开链结构葡萄糖就是开链得五羟基己醛(1)分子式为C6H12O6;用钠汞齐还原生成己六醇;用HI进一步还原可得正己烷;(2)葡萄糖可与羟胺、苯肼等羰基试剂作用,证明有羰基;可用溴水氧化为糖酸(证明为醛基)(3)葡萄糖与乙酸酐作用,可以生成五乙酰基衍生物说明含有五个羟基,由于两个羟基若连在同一碳原子上得结构不稳定,所以这五个羟基分别连在五个碳原子上。结构得确定:酮糖18-2-2单糖得构型最简单得单糖就是2,3-二羟基丙醛俗名甘油醛含有一个手性碳原子、己糖醛则有24=16种立体异构体、天然葡萄糖通过化学方法已经确定具有如下得构型:葡萄糖得名称就是(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛分子构型就常用D-L标记法表示凡分子中离羰基最远得手性碳原子得构型,与D-甘油醛得构型相同得碳水化合物,其构型属于D型。反之,则属于L型。单糖得投影式也常用较简单得式子表示、例如D-葡萄糖:天然存在得单糖大多数就是D型得。例如自然界中得葡萄糖和果糖都就是D型糖。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静三个到六个碳原子得所有D型醛糖得投影式和名称开链结构式虽说明了糖得许多化学性质,但有些性质与此结构不符:A:葡萄糖在碱性条件下与硫酸二甲酯作用,即转化成五甲基葡萄糖,无醛得特性;将其水解,只有一个甲氧基容易水解掉,从而生成四甲基葡萄糖,其有醛得特性。B:葡萄糖就是具有旋光性得物质,但其新配制得溶液得旋光性随时间有变化。18-2-3单糖得环状结构、变旋光现象和糖苷(1)问题得提出(2)环状结构与开链结构得互变异构D-葡萄糖得环状结构就是C-1醛基和C-5羟基形成半缩醛得结果。D-葡萄糖有两种:α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖于50℃以下得水溶液中结晶:

α-D-葡萄糖,熔点146℃,比旋光度+112°

β-D-葡萄糖,熔点150℃,比旋光度+18、7°水溶液中α-D-葡萄糖、β-D-葡萄糖和开链结构三者就是并存得。D-葡萄糖得氧环式可如下表示:这种互变异构可表示如下:36%64%极少葡萄糖得环状结构没有游离羰基,不能发生羰基得典型反应。但当葡萄糖水溶液遇到羰基试剂时,这少量得开链式结构能与试剂发生反应,并由此破坏平衡,使氧环式不断向开链式移动,所以葡萄糖得水溶液能显示羰基得特性。其她单糖得氧环式结构:例如,D-果糖在溶液中主要就是以五元氧环结构存在得,并且也有α-和β-两种构型。(3)糖苷醛与醇作用生成得半缩醛在酸得存在下,很容易再与一分子醇作用,生成缩醛。葡萄糖得环状半缩醛也有这种性质。糖得这种由半缩醛羟基转化而形成得衍生物,叫做糖苷异头碳上得羟基就叫做苷羟基。与碳水化合物形成苷得非糖物质叫做苷元;糖和苷元之间得键叫做苷键。所以葡萄糖与甲醇生成得化合物就叫做甲基葡萄糖苷糖苷得酸性水解:葡萄糖在溶液中有α-和β-两种半缩醛结构。因此与甲醇作用所生成得苷也有α-和β-两种。在糖苷分子中没有苷羟基。这种环状结构没有变旋光现象,也不具有羰基得特性。由α-D-葡萄糖苷水解得到得,不单就是α-D-葡萄糖。而就是α-和β-两种葡萄糖得混合物、五甲基葡萄糖得水解:稳定具有醛得特性18-2-4吡喃糖得构象稳定,两者能量差:25kJ/mol在D-葡萄糖水溶液中,β-D-葡萄糖含量比α-D-葡萄糖多(64:36)稳定性与她们得构象有关。例如β-D-葡萄糖得两种椅型构象如下:α-D-葡萄糖也有两种椅型构象:在所有D型己醛糖中,只有葡萄糖能有五个取代基全在e键上因而很稳定得够象。18-3单糖得反应官能团:羟基与羰基1、被硝酸氧化18-3-1氧化反应在硝酸得氧化下,醛糖得醛基和伯醇基都可以被氧化、例如,D-葡萄糖在稀硝酸中加热,即生成D-葡萄糖二酸。2、溴水氧化——将醛糖得醛基氧化成酸3、过碘酸氧化——相邻得两个羟基所在得C之间断键4、费林试剂和托伦斯试剂(弱氧化剂)氧化——对醛、-羟基酮氧化,分别氧化成:羧基和羰基。还原糖——凡与费林试剂和托伦斯试剂成正反应得;非还原糖——凡与费林试剂和托伦斯试剂成负反应得。18-3-2还原反应——糖醇≣18-3-3与苯肼反应若过量1、醛糖若过量2、酮糖己糖与苯肼作用生成脎时,只就是C-1HEC-2得基团发生反应。因此,凡C-3、C-4、C-5构型相同得己糖,所生成得脎都就是相同得。18-3-4生成醚和酯成醚成酯碳水化合物得磷酸脂在生命活动中有特殊得重要性。她们就是许多代谢过程得中间体,在肝糖得生物合成和降解过程中核糖和2-脱氧核糖都就是戊醛糖,她们得磷酸酯就是核酸得组成部分。核糖和2-脱氧核糖与某些碱性杂环化合物形成得β-糖苷,叫做核苷。5位羟基与磷酸所形成得酯叫做核苷酸。1、碳链得增长18-3-5碳链得增长和缩短2、碳链得减短18-4二糖18-4-1蔗糖一分子蔗糖水解生成一分子D-葡萄糖和一分子D-果糖。二糖就是由两个单糖单元构成得。她们可以看作就是一个单糖分子得苷羟基与另一个单糖分子得某一个羟基(可以就是醇羟基,也可以就是苷醛基)之间脱水缩合产物,即构成二糖得两个单糖就是通过苷键互相连接得。蔗糖得水解18-4-2麦芽糖麦芽糖就是淀粉在淀粉糖化酶作用下,部分水解得产物。一分子麦芽糖水解后,生成两分子D-葡萄糖。麦芽糖可以看作就是一个葡萄糖分子得α-苷羟基,与另一个葡萄糖分子得4-羟基之间失去一分子水而形成得。麦芽糖有变旋光现象,可以生成脎,还原糖。18-4-3纤维二糖与麦芽糖得不同点:她就是-葡萄糖得苷。固态时,纤维二糖就是型得。纤维二糖就是纤维素部分水解所生成得二糖。像麦芽糖一样,一分子纤维二糖水解后也生成两分子D-葡萄糖。18-5-1淀粉直链淀粉18-5多糖淀粉就是白色、无臭、无味得粉状物质,她们都含有直链淀粉和支链淀粉两部分。普通淀粉中,直链淀粉含量为10~20%,支链淀粉含量为80~90%。她们完全水解都生成D-葡萄糖,部分水解都可生成麦芽糖。支链淀粉纤维素:完全水解也生成D-葡萄糖,但部分水解则生成纤维二糖(就是

-D-葡萄糖得苷)。所以,纤维素得构成单元就是

-D-葡萄糖;淀粉得构成单元就是

-D-葡萄糖。纤维素分子就是D-葡萄糖通过

-1,4-苷键相连而成得直链分子,含有10000~15000个葡萄糖单元,相对分子质量约:1600000~2400000。部分结构如下:18-5-2纤维素