大学教师有机化学ppt课件

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1、第十九章第十九章 碳水化合物碳水化合物19-1 概述概述19-2 单糖单糖五、重要的单糖和它的衍生物五、重要的单糖和它的衍生物19-3 双糖双糖二、重要的双糖二、重要的双糖19-4 多糖多糖一、纤维素一、纤维素一、单糖的构造式一、单糖的构造式二、单糖的空间构型二、单糖的空间构型三、单糖的化学反响三、单糖的化学反响四、单糖的环型构造四、单糖的环型构造一、非复原性双糖和复原性双糖一、非复原性双糖和复原性双糖二、淀粉二、淀粉 碳水化合物又称糖类。它是自然界中分布最广的一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，几乎存在于一切生物体中，植物躯干中的纤类有机化合物，几乎存在于一切生物体中

2、，植物躯干中的纤维素、种子的淀粉、甘蔗中的蔗糖、水果中的葡萄糖和果糖维素、种子的淀粉、甘蔗中的蔗糖、水果中的葡萄糖和果糖等，都是我们熟习的碳水化合物。与人类有着非常亲密的关等，都是我们熟习的碳水化合物。与人类有着非常亲密的关系。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、麻以纤维素的方式为人们提供穿着的原料，住房用的木材也属于碳水素的方式为人们提供穿着的原料，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。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：组成包括：C、H、O 三种元素三种元素其其 中：中

3、：H:O =2:1通式表示：通式表示：Cm(H2O)n“碳水化合物碳水化合物-这一称号来源于这一称号来源于19世纪人们曾经了解了糖的组成。世纪人们曾经了解了糖的组成。19-1 概述概述化学构造上符合通式，但化学构造上符合通式，但化学性质上都不属于糖类化学性质上都不属于糖类 所以所以“碳水化合物这一词并非非常恰当，但因沿用已碳水化合物这一词并非非常恰当，但因沿用已久，至今仍在运用。实践上从它的构造来看，糖是多羟基久，至今仍在运用。实践上从它的构造来看，糖是多羟基醛、酮，以及水解后可以生成多羟基醛、酮的物质。醛、酮，以及水解后可以生成多羟基醛、酮的物质。方式上像碳和水的化合物，因此人们把糖称做碳水

4、化方式上像碳和水的化合物，因此人们把糖称做碳水化合物但后来发现有些糖不符合上通式。合物但后来发现有些糖不符合上通式。如：葡萄糖：如：葡萄糖：C6H12O6=C6(H2O)6蔗蔗 糖：糖：C12H22O11=C12(H2O)11。如如 鼠李糖：鼠李糖：C6H12O5 是糖类，但分子式中是糖类，但分子式中 H:O 2:1而某些化合物：而某些化合物：如如 甲醛甲醛 CH2O 乙酸乙酸 C2H4O2 乳酸乳酸C3H6O3 分类分类碳水化合物依其水解性质可分为三类：碳水化合物依其水解性质可分为三类：碳水化合物碳水化合物单糖单糖 最简单的糖，不能再被水解的碳水化合物，最简单的糖，不能再被水解的碳水化合物，

5、如葡萄糖等如葡萄糖等 特点：白色结晶，普通有甜味，可溶于水。特点：白色结晶，普通有甜味，可溶于水。低聚糖低聚糖 水解后能生成水解后能生成210个单糖。以二糖最为个单糖。以二糖最为寡糖寡糖 重要。重要。如如 蔗糖蔗糖 1分子葡萄糖分子葡萄糖+1分子果糖分子果糖水解水解多糖多糖 水解后得到水解后得到10个以上的单糖。个以上的单糖。如如 淀粉、纤维素。淀粉、纤维素。麦芽糖麦芽糖 2分子葡萄糖分子葡萄糖水解水解 来源来源 其中一部分能量变为热，大部分以其它的方式存储于其中一部分能量变为热，大部分以其它的方式存储于体内，为肌肉收缩和体内所需的各种化合物合成提供能量。体内，为肌肉收缩和体内所需的各种化合物

6、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具有艰苦意义。动具有艰苦意义。自然界中存在的糖类是由绿色植物经过光协作用合自然界中存在的糖类是由绿色植物经过光协作用合成的。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自然界中的CO2和和H2O经过一系列复杂的反响过程变为糖经过一系列复杂的反响过程变为糖类。类。6 CO2 +6 H2O C6H12O6 +6 O2h叶绿素叶绿素葡萄糖葡萄糖 反响为一吸收能量的过程，将太阳能储存在糖的分子反响为一吸收能量的过程，将太阳能储存在糖

7、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，最后变为程，最后变为CO2和水，释放出能量，作为生命的能源。和水，释放出能量，作为生命的能源。C6H12O6 +O2 CO2 +H2O +Q代谢代谢葡萄糖葡萄糖单糖根据所含单糖根据所含羰基部分分为羰基部分分为醛糖醛糖 多羟基醛多羟基醛酮糖酮糖 多羟基酮多羟基酮单糖根据含单糖根据含碳数可分为碳数可分为含含C3糖糖 丙糖丙糖 或三碳糖或三碳糖含含C4糖糖 丁糖或四碳糖丁糖或四碳糖含含C5糖糖 戊糖或五碳糖戊糖或五碳糖含含C6糖糖 己糖或六碳糖己糖或六碳糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖19-2 单糖单

8、糖CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOHC=OCH2OHCH2OHCHOHCHOHCHOHCH2CHCHOOHOHCH2CCH2OHOHO=甘油糖甘油糖,/-羟基丙酮羟基丙酮 具有具有C3C6的糖都有俗名，普通不用系统命名法来命的糖都有俗名，普通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。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构造式是由下面的实验现实推导出来的：葡萄糖和果糖的开链构造式是由下面的实验现实推导出来的：经元素分析知葡萄糖、果糖分子中有经元素分析知葡萄糖、果糖分子中有C、H、O三种元素。三种元素。实实 验验 式式 为：为

9、：CH2O 相对分子量为：相对分子量为：180 分分 子子 式式 为：为：C6H12O6一、单糖的构造式以葡萄糖和果糖为例3.与与5分子分子(CH3CO)2O 反响反响 阐明有阐明有5个个-OHC=O +Ag(NH3)2+Ag +R-COO-葡萄糖葡萄糖 反响证有反响证有 C=OHRR-OH +(CH3CO)2O CH3COOH +R-O-C-CH3O=C6H12O6 +5(CH3CO)2O 5 CH3COOH +C6H7O(O-C-CH3)5O=己糖五乙酸酯己糖五乙酸酯2.与与NH2OH、HCN、Ag(NH3)2+反响反响 阐明含阐明含C=OC=O +NH2OH C=N-OH 肟肟C=O +

10、HCN COHCN羟腈化合物羟腈化合物5.进一步证明是醛糖或是酮糖进一步证明是醛糖或是酮糖4.证明是支链或直链糖证明是支链或直链糖(CH2)4CH3CH3HIP正己烷正己烷 阐明是阐明是 直链糖直链糖故初证葡萄糖为：故初证葡萄糖为：CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOH醛氧化后得相应的酸，糖链不变醛氧化后得相应的酸，糖链不变CHO(CHOH)4CH2OH(CHOH)4COOHCOOHHNO3CHO(CHOH)4CH2OH(CHOH)4CH2OHCH2OHNaBH4葡萄糖葡萄糖6.证明证明C=O 的位置的位置 葡萄糖与葡萄糖与HCN加成后水解生成六羟基酸加成后水解生成六羟基酸,再被再被

11、HI复原后复原后得正庚酸得正庚酸 证明葡萄糖是醛糖。证明葡萄糖是醛糖。正庚酸正庚酸HIPCH2(CH2)4CH3COOHCH(CHOH)4CH2OHH2OH+HOCOOH庚糖酸庚糖酸阐明葡萄糖阐明葡萄糖 在第一位在第一位C=O酮氧化后引起碳链的断裂酮氧化后引起碳链的断裂HNO3复杂的产物复杂的产物C=OCH2OHCH2OH(CHOH)3CHO(CHOH)4CH2OHHCNCH(CHOH)4CH2OHHOCN葡萄糖葡萄糖羟腈化合物羟腈化合物 果糖用同样方法处置，其产物不是正庚酸，而是果糖用同样方法处置，其产物不是正庚酸，而是-甲基己酸甲基己酸 证明果糖是酮糖。证明果糖是酮糖。阐明果糖阐明果糖 在

12、第二位在第二位C=O-甲基己酸甲基己酸HIP(CH2)3CH3CH-COOHCH3(CHOH)3CH2OHH2OH+COOHCOHCH2OH 综合上述反响和分析，综合上述反响和分析，确定构造式为：确定构造式为：CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOHC=OCH2OHCH2OHCHOHCHOHCHOH果糖果糖葡萄糖葡萄糖HCNC(CHOH)3CH2OHOHCN果糖果糖C=OCH2OHCH2OH(CHOH)3CH2OH羟腈化合物羟腈化合物 己醛糖共有己醛糖共有4个个C*，有，有2n=24=16个光学异构个光学异构体。组成体。组成 8 对对映体。对对映体。糖都是具有手性碳原子，分子有旋光性。

13、糖都是具有手性碳原子，分子有旋光性。CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOH*如如 其中一对映体：其中一对映体：CHOH-C-OHCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH对映体对映体CHOHO-C-HCH2OHHO-C-HHO-C-HHO-C-H为了书写方便，为了书写方便，普通可以写为：普通可以写为：CHOCH2OHCHOCH2OH对映体对映体对映体对映体二、单糖的空间构型对映体对映体 己醛糖的己醛糖的16个旋光异构体：个旋光异构体：CHOCH2OHCHOCH2OHL-阿苏糖阿苏糖CHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCH

14、OCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHL-阿卓糖阿卓糖L-葡萄糖葡萄糖L-古罗糖古罗糖L-甘露糖甘露糖L-半乳糖半乳糖L-艾杜糖艾杜糖L-塔罗糖塔罗糖D-阿苏糖阿苏糖D-阿卓糖阿卓糖D-葡萄糖葡萄糖D-古罗糖古罗糖D-甘露糖甘露糖D-半乳糖半乳糖D-艾杜糖艾杜糖D-塔罗糖塔罗糖 D型型糖糖 L型型糖糖对映体的构型可用对映体的构型可用R、S标志标志相对构型相对构型D系列和系列和L系列：系列：如如 D-(+)-葡萄糖葡萄糖CHOHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH162345RSRR2R,3

15、S,4R,5R-2,3,4,5,6-五羟基己醛五羟基己醛H-C-OHCH2OHCHOHO-C-HCH2OHCHOD-+-甘油醛甘油醛L-甘油醛甘油醛 单糖分子中间隔羰基最远的一个手性碳原子上的羟基构单糖分子中间隔羰基最远的一个手性碳原子上的羟基构型和型和D-甘油醛构型一样时羟基在右侧确定为甘油醛构型一样时羟基在右侧确定为D 构型，反构型，反之羟基在左侧为之羟基在左侧为L 构型。构型。CHOHCH2OH以甘油醛为规范以甘油醛为规范CHO甘油醛甘油醛*16 16个己醛糖中只需个己醛糖中只需 D-D-+-葡萄糖葡萄糖 D-D-+-甘露糖甘露糖 D-D-+-半乳糖半乳糖存在于自然界中，其它的存在于自然

16、界中，其它的类型在自然界中不存在的类型在自然界中不存在的糖可以经过合成来获得。糖可以经过合成来获得。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖C=OCH2OHD-果糖果糖CH2OHOHOHH-C-OHCH2OHCHOD-+-甘油醛甘油醛H3O+H3O+H-C-OHCH2OHH-C-OHCOOHCH2OHHO-C-HCOOHH-C-OHD-+-赤藓糖赤藓糖D-+-苏阿糖苏阿糖Na-HgNa-HgCHOCHOH-C-OHCH2OHH-C-OHHCNCNH-C-OHCH2OHHO-C-HCN*单糖分子中含有羟基和羰基除了具有醇和醛酮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。的性

17、质外，还有一些特殊的化学性质。在碱性水溶液中，在碱性水溶液中，D-D-葡萄糖可以转化为葡萄糖可以转化为D-D-甘露糖和甘露糖和D-D-果糖的混合物。果糖的混合物。(经过羰基经过羰基-烯醇式互变烯醇式互变)三、单糖的化学反响 差向异构化差向异构化(互变异构互变异构)这三种糖有三个手性碳构型完全一样，只需这三种糖有三个手性碳构型完全一样，只需C2C2中的中的碳原子不同，称为差向异构体。碳原子不同，称为差向异构体。CHOCH2OHCHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖D-甘露糖甘露糖D-果糖果糖C=OCH2OHCH2OHC=OCH2OHCH2OH差向异构体差向异构体:D-葡萄糖葡萄糖H-C-OHCH2OH

18、C=OHHO-C-HCH2OHC=OHD-D-甘露糖甘露糖D-果糖果糖C=OCH2OHCH2OHC-OHCH2OHCHOH烯醇式烯醇式=64%aa31%cc3%bb2.2.生成糖脎反响生成糖脎反响醛或酮的羰基与苯肼反响生成苯腙醛或酮的羰基与苯肼反响生成苯腙:当醛糖或酮糖用苯肼处置时当醛糖或酮糖用苯肼处置时,也可以发生类似的反响。也可以发生类似的反响。但反响并不停留在生成苯腙的这一步，当有过量苯肼存在但反响并不停留在生成苯腙的这一步，当有过量苯肼存在时，反响生成糖脎。时，反响生成糖脎。C=O +H2N-NH-C=N-NH-苯肼苯肼苯腙苯腙CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖+3 H2N-NH-C=N

19、-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖脎葡萄糖脎 糖脎为淡黄色晶体，不同的糖成脎时间、结晶外形糖脎为淡黄色晶体，不同的糖成脎时间、结晶外形不同，构造上完全不同的糖脎熔点不同，因此利用该反不同，构造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。应可作糖的定性鉴定。反响机理：反响机理：H2N-NH-H2OC=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖脎葡萄糖脎H2N-NH-NH3，-C6H5NH2C=OCH2OHCH=N-NH-CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖H2N-NH-OHCH=N-NH-CH2OHD-葡萄糖苯腙葡萄糖苯腙OH 反响是在羰基和具有羟基的反响是在羰基和具有羟

20、基的-碳上进展，单糖一碳上进展，单糖一般在般在C1和和C2上发生，假设糖只是上发生，假设糖只是C1或或C2构型或羰基不同，构型或羰基不同，其它手性碳都一样，那么生成的脎也一样。其它手性碳都一样，那么生成的脎也一样。C=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖脎葡萄糖脎H2N-NH-C=OCH2OHD-果糖果糖CH2OHCHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖OH HOCHOCH2OHD-甘露糖甘露糖仅仅C1、C2不同者不同者叫叫 差向异构体差向异构体3.3.氧化反响氧化反响运用不同的氧化剂可将单糖氧化成不同的产物。运用不同的氧化剂可将单糖氧化成不同的产物。与托伦与托伦(Tollens)试剂及斐林

21、试剂及斐林(Fehlieg)试剂反响试剂反响 它们都它们都是弱氧化剂，是弱氧化剂，可将醛糖氧可将醛糖氧化成糖酸，化成糖酸，而本身产生而本身产生银镜或氧化银镜或氧化亚铜沉淀。亚铜沉淀。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖+Ag(NH3)2+Ag COOHCH2OHD-葡萄糖酸葡萄糖酸OH-银镜银镜托伦试剂托伦试剂CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖+Cu(OH)2+Cu2O COOHCH2OHD-葡萄糖酸葡萄糖酸OH-砖红色砖红色斐林试剂斐林试剂 果糖虽然为酮糖，但也能被托伦试剂和斐林试剂果糖虽然为酮糖，但也能被托伦试剂和斐林试剂氧化。缘由是由于反响在碱性条件下进展，糖会发生氧化。缘由是由于反响在碱性条

22、件下进展，糖会发生异构化，变为醛糖，醛糖不断地被耗费，平衡向醛糖异构化，变为醛糖，醛糖不断地被耗费，平衡向醛糖方向挪动，故能使反响有效地进展。方向挪动，故能使反响有效地进展。这种能被托伦试剂和斐林试剂氧化的糖称做复原性糖。这种能被托伦试剂和斐林试剂氧化的糖称做复原性糖。这个反响可用来区别复原性糖和非复原性糖。这个反响可用来区别复原性糖和非复原性糖。C=OCH2OHCH2OHAg(NH3)2+OH-Cu(OH)2OH-Ag Cu2O 银镜银镜砖红色砖红色 一切的单糖都属于复原性糖一切的单糖都属于复原性糖 与溴水反响与溴水反响 溴的水溶液含有次溴酸，能将醛糖氧化成糖酸。溴的水溶液含有次溴酸，能将醛

23、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。这一反响可用于醛和酮糖的鉴别。氧化醛糖不氧化酮糖。这一反响可用于醛和酮糖的鉴别。CHOCH2OHCOOHCH2OHBr2H2OD-葡萄糖葡萄糖Br2H2OC=OCH2OHCH2OH不反响不反响D-果糖果糖 与硝酸反响与硝酸反响 硝酸是强氧化剂，硝酸氧化单糖时，醛基和末端硝酸是强氧化剂，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。基团都会被氧化，生成糖二酸。CHOCH2OHCOOHCOOH+HNO3D-葡萄糖葡萄糖D-葡萄糖二酸葡萄糖二酸旋光性旋光性旋

24、光性旋光性CHOCH2OHCOOHCOOH+HNO3D-半乳糖半乳糖D-半乳糖二酸半乳糖二酸旋光性旋光性非旋光性非旋光性内消旋体内消旋体酮糖用硝酸氧化后发生碳链断裂酮糖用硝酸氧化后发生碳链断裂CHOCH2OHHNO3D-异木糖异木糖CHOCH2OHHNO3D-树胶糖树胶糖C=OCH2OHD-果糖果糖CH2OHHNO3COOHCOOH+HCOOHD-树胶糖二酸树胶糖二酸 该方法可作为糖二酸的制备，该方法可作为糖二酸的制备，还常用于糖构造的测定还常用于糖构造的测定 高碘酸高碘酸HIO4氧化氧化 单糖用高碘酸氧化时，假设相邻两个碳原都有单糖用高碘酸氧化时，假设相邻两个碳原都有-OH或一个有或一个有-

25、OH另一个为另一个为 C=O 时，碳碳键发生断裂。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-CHO HCOOHHO-C-HCH2OHCH2OHC=OH-C-OHH-C-OH5 HIO44 HCOOH +2 HCHO 反响中反响中HIO4被复原为被复原为HIO3，反响定量进展，可以参，反响定量进展，可以参与与AgNO3使之与使之与HIO3反响，根据所生成的反响，根据所生成的AgIO3白色白色沉淀数量，可以定量计算反响中的沉淀数量，可以定量计算反响中的

26、C-C键断裂的数目。常键断裂的数目。常用它来丈量糖的构造和环的大小。用它来丈量糖的构造和环的大小。HIO4HO-C-HCCH2OHH-C-OHOCH3H-CHO 2 HIO4OOHOHHOCH2OHHHHHHOCH3HIO3 +AgNO3 AgIO3白色白色OCHOCH2OHHCHOHOCH3+HCOOH+2HIO3碘酸碘酸CHOCCH2OHCHOOCH3H-CHO+2HIO3碘酸碘酸4.4.复原复原单糖可以用不同的复原剂复原成相应的多羟基醇糖醇单糖可以用不同的复原剂复原成相应的多羟基醇糖醇常用的复原剂：常用的复原剂：NaBH4、H2/Ni、Na-Hg齐等。齐等。某些单糖某些单糖复原成糖醇后复

27、原成糖醇后旋光性消逝，旋光性消逝，故运用这一反故运用这一反响可推测原来响可推测原来糖的构型。糖的构型。旋光性旋光性无旋光性无旋光性CHOCH2OHCH2OHCH2OHD-葡萄糖葡萄糖D-葡萄糖醇葡萄糖醇NaBH4或或H2/NiCHOCH2OHD-(-)-树胶糖树胶糖CH2OHCH2OHNaBH4CHOCH2OHD-(-)-异木糖异木糖NaBH4CHOCH2OHD-(-)-木糖木糖CH2OHCH2OHD-(-)-木糖醇木糖醇NaBH45.5.单糖的递升和递降反响单糖的递升和递降反响将一个醛糖变成多一个碳原子醛糖的过程将一个醛糖变成多一个碳原子醛糖的过程 叫醛糖的递升。叫醛糖的递升。将一个醛糖变成

28、少一个碳原子醛糖的过程将一个醛糖变成少一个碳原子醛糖的过程 叫醛糖的递降。叫醛糖的递降。递升递升 1886年吉连尼年吉连尼H.Kiliani宣布一个醛经与宣布一个醛经与HCN加成，加成，然后水解可以得到多一个碳原子的醛糖酸。然后水解可以得到多一个碳原子的醛糖酸。1890年费歇尔年费歇尔Fischer将醛糖酸以内酯的方式复将醛糖酸以内酯的方式复原，生成相应的醛糖。将这两个反响结合起来就可将醛糖原，生成相应的醛糖。将这两个反响结合起来就可将醛糖晋级为多一个碳的醛糖。这一系列的反响叫吉连尼晋级为多一个碳的醛糖。这一系列的反响叫吉连尼-费歇尔费歇尔的合成。的合成。CHOCH2OHD-树胶糖树胶糖HCN

29、CNCH2OHOHHCNCH2OH HOH氰醇氰醇COOHCH2OHOHCOOHCH2OHOHH2OH+H2OH+糖酸糖酸CHOCH2OHCHOCH2OHCO2Na-HgCO2Na-HgD-葡萄糖葡萄糖D-甘露糖甘露糖CCH2OHOO=CCH2OHOO=-H2O-H2O-H2O-H2O内酯内酯 递降递降a勒夫勒夫Ruff降解法降解法 勒夫勒夫1898年提出，醛糖经溴水氧化为醛糖酸，然后年提出，醛糖经溴水氧化为醛糖酸，然后用碱处置得到糖酸盐，再在三价铁盐存在下，过氧化氢用碱处置得到糖酸盐，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。氧化糖酸盐，发生碳链的断裂，生成低

30、一级的醛糖。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖COOHCH2OHH2OBr2COO-Ca+CH2OH21Ca(OH)2C=OCH2OHCOOHFe3+H2O2-CO2CHOCH2OHD-树胶糖树胶糖40%50%b沃尔沃尔Wohl降解法降解法 沃尔在沃尔在1893年提出，醛糖与羟氨反响生成肟，年提出，醛糖与羟氨反响生成肟，再用醋酐处置使糖的醛基转化为氰基，氰醇在碱性条再用醋酐处置使糖的醛基转化为氰基，氰醇在碱性条件下，失去氢氰酸变为少一个碳的醛糖。件下，失去氢氰酸变为少一个碳的醛糖。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖CH=N-OHCH2OHNH2OHC2H5ONaCH2OHCHOD-树胶糖树胶糖47

31、%+NaCN(CH3CO)2O-H2OCN CH2OHOCOCH3OCOCH3OCOCH3 CH3COO 有人将沃尔降解法做了改良，将所生成的糖肟溶有人将沃尔降解法做了改良，将所生成的糖肟溶于于NaHCO3水溶液中与水溶液中与2,4-二硝基氟苯反响，然后加二硝基氟苯反响，然后加热分解就得到低一级的醛糖。热分解就得到低一级的醛糖。CH=N-OHCH2OHNaHCO3F-NO2-NO2-NO2NO2-NO2-NO2CH=N-O-CH2OH+HCN +CH2OHCHOD-树胶糖树胶糖NO2-NO2-NO2OH1.环型构造环型构造 在确定葡萄糖的构型时，许多反响曾经证明分子中在确定葡萄糖的构型时，许多

32、反响曾经证明分子中含有一个醛基。但是进一步的研讨又发现许多实验现实含有一个醛基。但是进一步的研讨又发现许多实验现实不能圆满地解释醛基的存在。不能圆满地解释醛基的存在。红外光谱中察看不到羰基峰红外光谱中察看不到羰基峰 ；C=O核磁共振谱也看不到醛基核磁共振谱也看不到醛基 质子峰。质子峰。-C-H=O 不起醛类的典型反响，如与品红醛试剂不变色，与亚不起醛类的典型反响，如与品红醛试剂不变色，与亚 硫酸氢钠不发生加成反响。硫酸氢钠不发生加成反响。CRHONaHSO3CRHONaSO3H 饱饱 和和 -羟羟基基磺磺酸酸钠钠SO3NaOHHRC白白色色四、单糖的环型构造 有变旋景象有变旋景象 当一种糖的结

33、晶溶解后，溶液放置时，它们的比旋当一种糖的结晶溶解后，溶液放置时，它们的比旋光度逐渐添加或减小，最后到达一个不变的常数。这种光度逐渐添加或减小，最后到达一个不变的常数。这种景象叫做糖的变旋景象。景象叫做糖的变旋景象。葡萄糖和甲醇在盐酸作用下可以反响，但和普通醛葡萄糖和甲醇在盐酸作用下可以反响，但和普通醛 不同，不是生成与二分子甲醇作用构成的缩醛，而是只不同，不是生成与二分子甲醇作用构成的缩醛，而是只 与一分子甲醇作用生成甲基葡萄糖苷。与一分子甲醇作用生成甲基葡萄糖苷。CRHOR/OR/H2O缩缩醛醛/无无水水HClROHCRHOHOR/CRHOHOR/半半缩缩醛醛羟羟基基半半缩缩醛醛不不稳稳定

34、定无无水水HCl D-果糖、果糖、D-半乳糖、半乳糖、D-甘露糖等都有类似的变旋景象。甘露糖等都有类似的变旋景象。对于上面这些对于上面这些“异常景象，用葡萄糖的醛式构造已无法解异常景象，用葡萄糖的醛式构造已无法解释，于是人们提出了新的关于葡萄糖的环状构造的概念。释，于是人们提出了新的关于葡萄糖的环状构造的概念。1895年化学家提出了葡萄糖的环状构造。年化学家提出了葡萄糖的环状构造。D-葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液-D-葡萄糖结晶葡萄糖结晶-D-葡萄糖结晶葡萄糖结晶葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液m.p.146m.p.150D=+112D=+18.7D=+52在室温下放置在室温下放置后后98 结晶结晶25

35、结晶结晶252525。葡萄糖分子中的醛基可以和适当位置上的羟基发生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响，生成半缩醛。分子内的缩合反响，生成半缩醛。CHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-COHHOCHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-CORHOROH干干HCl缩醛缩醛D-葡萄糖苷葡萄糖苷CHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OHO=HD-葡萄糖葡萄糖123456HHOHHO-C-HH-C-OHOCCCCH2OHOHH半缩醛式半缩醛式氧环式氧环式123456 由于糖分子由于糖分子内先生成半缩醛，内先生成半缩醛，故单糖只能再与故单

36、糖只能再与另一分子醇起反另一分子醇起反响生成缩醛。响生成缩醛。2.2.环的大小环的大小 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方式还是以六元环半缩醛的方式存在呢？是以五元环的方式还是以六元环半缩醛的方式存在呢？1925 192519301930年英国化学家哈武斯年英国化学家哈武斯HaworthHaworth经过经过X X光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方衍射的方法和化学方法确定了葡萄糖通常是以六元环的方式存在。式存在。D-葡萄糖葡萄糖CCH2OHOHHOD-葡萄糖苷葡萄糖苷CH3OH干干HClCCH2OHOCH3

37、HOHNO3COOHOCH3OCH3CH3OCH2OCH3C=OCHOOCH3OCH3CH3OCH2OCH3H-C-OHOH-(CH3)2SO4CCH2OCH3OCH3HOOCH3OCH3CH3OO-五甲基葡萄糖五甲基葡萄糖H+H2 OCCH2OCH3OHHOOCH3OCH3CH3OO-四甲基葡萄糖四甲基葡萄糖无旋光性无旋光性O-三甲基木糖二酸三甲基木糖二酸COOHCOOHOCH3OCH3CH3OCOOHCOOHOCH3CH3O+3.3.环状构造的表示法环状构造的表示法单糖主要以环状半缩醛的方式存在。目前常用二种表示法：单糖主要以环状半缩醛的方式存在。目前常用二种表示法：直立环状：直立环状：投

38、影式投影式 哈武斯式：哈武斯式：透视式透视式开链式构造写成哈武斯透视式方法。开链式构造写成哈武斯透视式方法。CHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-COHHOOOHOHHOCH2OHHHHHHOH环氧键环氧键OOHOHHOCH2OHHHHHHO O OOHOHHOCH2OHHHHHHOH型型OOHOHHOCH2OHHHHHHO O OOHOHHOCH2OHHHHHOH型型CHOCH2OHOHOHOHHO123456CHOCH2OHOHOHOHH=O124563OHOHHOHHHHC=OCOHHCH2OH124563将分子按顺时针将分子按顺时针变为程度位置变为程度位置OHOHHOHH

39、HHC=OC-CH2OHOHH312456AABB4.4.型和型和型型D-葡萄糖构成半缩醛式环状构造后，使葡萄糖构成半缩醛式环状构造后，使原来的原来的C1 变成变成C1*，这就产生了一对非，这就产生了一对非对映的旋光异构体。对映的旋光异构体。哈武斯式：哈武斯式：C1-OH与与C5-CH2OH或或H同侧为同侧为型型C1-OH与与C5-CH2OH或或H异侧为异侧为型型直立环式：直立环式：C1-OH与与C5-OH 同侧为同侧为型型C1-OH与与C5-OH异侧为异侧为型型型型型型OOHOHHOCH2OHHHHHOHHO O OOHOHHOCH2OHHHHHOHH哈武斯式哈武斯式OOHOHHOCH2OH

40、HHHHHOHO O OOHOHHOCH2OHHHHHHOH12345CHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-CHHOOCHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-CHHOO直立环式直立环式CHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-COHHOCHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-COHHO12345 与丙酮反响与丙酮反响 和和型异构体除了比旋光度、熔点不同外，化学型异构体除了比旋光度、熔点不同外，化学性质也有区别：性质也有区别：OOHHOHOOHHCH2OH+CH3-C-CH3=OH2SO4-H2O-H2OOOHOHOOHCH2OHC CH3CH3-

41、D-葡萄糖葡萄糖OOHHOHOHOHCH2OH+CH3-C-CH3=OH2SO4-H2O-H2O不反响不反响-D-葡萄糖葡萄糖OHOH+CH3-C-CH3=OH2SO4-H2O-H2O顺式邻二醇顺式邻二醇OOC CH3CH3缩酮缩酮 用糖苷水解来鉴别用糖苷水解来鉴别、型型不同的糖苷可用不同的酶来水解进展鉴别。不同的糖苷可用不同的酶来水解进展鉴别。麦芽糖酶麦芽糖酶水解水解OOHHOHOOCH3HCH2OH-D-葡萄糖苷葡萄糖苷苦杏仁酶苦杏仁酶水解水解OOHHOHOOCH3HCH2OH-D-葡萄糖苷葡萄糖苷OOHHOHOOHHCH2OH+CH3OH-D-葡萄糖葡萄糖OOHHOHOOHHCH2OH+

42、CH3OH-D-葡萄糖葡萄糖 用物理方法来鉴别用物理方法来鉴别、型型测定和比较测定和比较、型糖的比旋光度：型糖的比旋光度：5.5.环式和链式异构体的互变环式和链式异构体的互变 -D-+葡萄糖和葡萄糖和-D-+葡萄糖都易水解，在水葡萄糖都易水解，在水溶液中它们经过开链式相互转化，最终到达平衡。溶液中它们经过开链式相互转化，最终到达平衡。-D-葡萄糖葡萄糖 D=+112-D-葡萄糖葡萄糖 D=+192525CHOCH2OHOHOHOHHOD-(+)-葡萄糖葡萄糖 0.1%OOHHOHOOHHCH2OH-D-(+)-葡萄糖葡萄糖 37%m.p.=146D=+112OOHHOHOHOHCH2OH-D-

43、(+)-葡萄糖葡萄糖 63%m.p.=150D=+19D=+52 了解葡萄糖的环状构造，也就使我们懂得了葡萄糖发生变了解葡萄糖的环状构造，也就使我们懂得了葡萄糖发生变旋光景象的缘由。旋光景象的缘由。也能以五元环的方式存在，由于与呋喃环也能以五元环的方式存在，由于与呋喃环 相相似，故也叫呋喃某糖。似，故也叫呋喃某糖。O 当果糖以单糖方式存在于水溶液中时，它的当果糖以单糖方式存在于水溶液中时，它的型和型和型都是吡喃型。但当它以糖苷的方式时，如蔗糖中，是以型都是吡喃型。但当它以糖苷的方式时，如蔗糖中，是以呋喃环存在。呋喃环存在。变旋作用，最后为变旋作用，最后为 D=+52 能与托伦试剂、斐林试剂反响

44、能与托伦试剂、斐林试剂反响 不与品红醛、不与品红醛、NaHSO3反响反响 当果糖以单糖方式存在于水溶液中时，它的当果糖以单糖方式存在于水溶液中时，它的型和型和型都是吡喃型。但当它以糖苷的方式时，如蔗糖中，是以型都是吡喃型。但当它以糖苷的方式时，如蔗糖中，是以呋喃环存在。呋喃环存在。醛糖或酮糖不仅能以六元环半缩醛酮方式存在与醛糖或酮糖不仅能以六元环半缩醛酮方式存在与吡喃环吡喃环 类似，故也叫吡喃某糖。类似，故也叫吡喃某糖。O将分子按顺时针将分子按顺时针变为程度位置变为程度位置CH2OHHOCH2OHHOHOO124563=CC=OCH2OHD-D-果糖果糖CH2OH312456HOOHCH2OH

45、HHOOCH2OHHHOH2CHOOHOH C-CH2OHC-OHHHO=-D-吡喃果糖吡喃果糖-D-吡喃果糖吡喃果糖-D-呋喃果糖呋喃果糖-D-呋喃果糖呋喃果糖HOH2CHOHOH C-CH2OHOHO=HOOCH2OHHHOH2C123456HOH2COHHOH2COHOHHHOOHCH2OHH123456OHH6.6.单糖的构象单糖的构象 哈武斯式是以平面六边形表示的，现实上葡萄糖的环哈武斯式是以平面六边形表示的，现实上葡萄糖的环状构造并不是平面的，而是以椅式构象存在。状构造并不是平面的，而是以椅式构象存在。在在-葡萄糖中葡萄糖中C1-OH占据直立键，而占据直立键，而-葡萄糖葡萄糖C1-

46、OH在平伏键，这就是在平伏键，这就是-型比型比-型更稳定的缘由。型更稳定的缘由。OOHCH2OHH-D-葡萄糖葡萄糖OOHCH2OH-D-+-葡萄糖葡萄糖HOCH2OHOHHOHOHOOCH2OHOHHOHOHO-D-+-葡萄糖葡萄糖-D-葡萄糖葡萄糖 37%63%以糖苷存在于核酸以糖苷存在于核酸RNA核糖核酸中，是细胞中核核糖核酸中，是细胞中核酸的组成部分，酸的组成部分，以糖苷存在于核酸以糖苷存在于核酸DNA脱氧核糖核酸中。脱氧核糖核酸中。1.1.戊糖戊糖在戊糖中以在戊糖中以D-核糖和核糖和D-去氧核糖最为重要。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位置。核酸在生命遗传过程中占

47、有极其重要的位置。D-核糖核糖D-去氧核糖去氧核糖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2.2.己糖己糖 D-葡萄糖葡萄糖 自然界分布最广的己糖，存在于葡萄等水果、动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，甜物的血液、淋巴液、脊髓液等中，为无色结晶，甜度约为蔗糖的度约为蔗糖的70%。葡萄糖以多糖或糖苷的方式存在于许多植物的种子、葡萄糖以多糖或糖苷的方式存在于许多植物的种子、根、叶或花中。根、叶或花中。D-果糖果糖 果糖是最甜的一个糖，为无色晶

48、体，天然果糖是果糖是最甜的一个糖，为无色晶体，天然果糖是D型型左旋糖。水果汁和蜂蜜都含有丰富的果糖。在人体内左旋糖。水果汁和蜂蜜都含有丰富的果糖。在人体内D-果糖迅速转化为果糖迅速转化为D-葡萄糖，但过多食用果糖可导致体内葡萄糖，但过多食用果糖可导致体内胆固醇的添加。胆固醇的添加。在己糖中，以在己糖中，以D-葡萄糖、葡萄糖、D-果糖、果糖、D-甘露糖、甘露糖、D-半半乳糖最为重要。乳糖最为重要。醛糖与酮糖的鉴别：醛糖与酮糖的鉴别：醛糖氧化使溴水褪色醛糖氧化使溴水褪色酮糖不反响酮糖不反响酮糖与间苯二酚反响是红色酮糖与间苯二酚反响是红色醛糖是很浅红色醛糖是很浅红色 与与Br2-H2O反响反响 与盐

49、酸与盐酸-间苯二酚反响间苯二酚反响 与氢氧化钙反响与氢氧化钙反响果糖与氢氧化钙反响生成络合物极难溶于水。果糖与氢氧化钙反响生成络合物极难溶于水。3.3.维生素维生素C(C(抗坏血酸抗坏血酸)维生素维生素C 不属于糖类，但它是不属于糖类，但它是由由L-山梨糖来制备，且在构造上可山梨糖来制备，且在构造上可以看成是不饱和的糖酸内酯，所以以看成是不饱和的糖酸内酯，所以常将维生素常将维生素C 当作单糖的衍生物。当作单糖的衍生物。维生素维生素C 有防止坏血病的功能，所以在医药上常有防止坏血病的功能，所以在医药上常把它叫做把它叫做L-抗坏血酸。它是一个较强的复原剂，可作抗坏血酸。它是一个较强的复原剂，可作食

50、品的抗氧剂。食品的抗氧剂。维生素维生素C 存在于新颖的蔬菜和水果中，在柠檬、存在于新颖的蔬菜和水果中，在柠檬、桔子、番茄中含量较多。桔子、番茄中含量较多。CHO-CCH2OHHO-CH-CHO-C-HO=O4.4.氨基糖氨基糖 大多数天然氨基糖是己醛糖分子中第二个碳原子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。普通只存在于动物中。它上的羟基被氨基取代的衍生物。普通只存在于动物中。它与生命科学联络很大如存在于血清、激素、酯蛋白中，与生命科学联络很大如存在于血清、激素、酯蛋白中，故越来越得到注重。故越来越得到注重。OCH2OHOHH2NHOHOOCH2OHOHH2NHO

51、HO-D-2-氨基葡萄糖氨基葡萄糖-D-2-氨基半乳糖氨基半乳糖5.5.糖苷糖苷 缩醛是稳定的，糖苷也相当稳定，糖苷在水溶液中不能缩醛是稳定的，糖苷也相当稳定，糖苷在水溶液中不能转化为链式，因此糖苷没有变旋景象和复原性，不因碱的作转化为链式，因此糖苷没有变旋景象和复原性，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糖和其它含羟基的化合物用下可以水解为糖和其它含羟基的化合物 配糖基简称配糖基简称配基或非糖体。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糖体部分可以是单糖、双糖等，而非糖体部分可以

52、是一个很简单的或很复杂的分子。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、酚糖的半缩醛羟基与其它含羟基的化合物如醇、酚等构成的缩醛或缩酮叫糖苷。等构成的缩醛或缩酮叫糖苷。自然界中很少有游离的单糖，大多以糖苷的方式而存在。自然界中很少有游离的单糖，大多以糖苷的方式而存在。OOHCH2OH糖体糖体H+HO-R 非糖体非糖体OORCH2OHH糖苷糖苷-H2O苦杏仁苷苦杏仁苷 存在于苦杏仁核中。存在于苦杏仁核中。蜈蚣等多足虫类的反响腺中也含有能放出氢氰酸的糖苷，蜈蚣等多足虫类的反响腺中也含有能放出氢氰酸的糖苷，当它遭到袭击时，便分泌一种酶来水解这种糖苷，放出氢氰酸。当它遭到袭击时

53、，便分泌一种酶来水解这种糖苷，放出氢氰酸。OCHOCHOCH2OHHO OCH2HCN龙胆二糖龙胆二糖+HCNCHOOCH2OH-OH +2苦杏仁酶苦杏仁酶水解水解 苦杏仁是有毒的，苦杏仁是有毒的，由于在消化道中它可以由于在消化道中它可以被水解而放出被水解而放出HCN，所以作为中草药必需限所以作为中草药必需限制用量。制用量。此外，在木薯及其它一些植此外，在木薯及其它一些植物中也含有这类能产生物中也含有这类能产生HCN的糖的糖苷，故木薯在食用前，必需经过苷，故木薯在食用前，必需经过特殊处置以除去氢氰酸。特殊处置以除去氢氰酸。天然色素如靛蓝、茜素等都是以糖苷的方式存天然色素如靛蓝、茜素等都是以糖苷

54、的方式存在的，各种花样素也以苷的方式存在于自然界。例在的，各种花样素也以苷的方式存在于自然界。例如玫瑰红的红色就是花样素的如玫瑰红的红色就是花样素的3，5-二葡萄糖苷。二葡萄糖苷。OCH2OHH OOCH2OHH O-OH -OH =OHOO=一、非复原性双糖和复原性双糖一、非复原性双糖和复原性双糖 双糖又叫二糖，两分子单糖经过苷键相连组成双糖。双糖又叫二糖，两分子单糖经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 醛的羟基脱醛的羟基脱H2O成苷的二糖成苷的二糖 称非复原性双称非复原性双糖。糖。一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇

55、羟一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟 基脱基脱H2O生成苷键的双糖生成苷键的双糖 称为复原性双糖。称为复原性双糖。组成双糖的两个单糖可以是一样的，也可以是组成双糖的两个单糖可以是一样的，也可以是不同的。两分子单糖经过苷键组成双糖可以有两种不同的。两分子单糖经过苷键组成双糖可以有两种方式：方式：19-3 双糖双糖 复原性双糖与单糖一样，具有变旋景象，可以成脎，能复原性双糖与单糖一样，具有变旋景象，可以成脎，能发生银镜反响和能与斐林试剂反响。发生银镜反响和能与斐林试剂反响。非复原性双糖除非用足够强的酸水解它，否那么无变旋光景非复原性双糖除非用足够强的酸水解它，否那么无变旋光景象，也不能与苯

56、肼生成糖脎，不能被托伦试剂和斐林试剂所氧化。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非复原性双糖非复原性双糖-H2O+COHOHCOHOHHO-单糖单糖COHOHCHOOCOHOHCOHO复原性双糖复原性双糖-1,4苷键苷键1.1.非复原性双糖非复原性双糖 蔗蔗 糖糖 蔗糖是我们主要食用糖，在自然界中它主要存在于蔗糖是我们主要食用糖，在自然界中它主要存在于甘蔗甘蔗14%14%和甜菜和甜菜16%-20%16%-20%等含糖植物中。等含糖植物中。蔗糖为无色晶体，易溶于水，甜味仅次于果糖，超蔗糖为无色晶体，易溶于水，甜味仅次于果糖，超越葡

57、萄糖、麦芽糖和乳糖。越葡萄糖、麦芽糖和乳糖。蔗糖的水解产物叫做转化糖。蔗糖为非复原性双糖，蔗糖的水解产物叫做转化糖。蔗糖为非复原性双糖，不能复原托伦试剂和斐林试剂，也不能与苯肼成脎，无变不能复原托伦试剂和斐林试剂，也不能与苯肼成脎，无变旋景象。旋景象。C12H22O11 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 +D-(-)-果糖果糖酸或酶酸或酶水解水解D=+52D=-92D=+66.5D=-20水解后混合物转化糖水解后混合物转化糖二、重要的双糖 蔗糖构造蔗糖构造-H2O+COHOHCOCH2OHHO-D-果糖果糖-D-葡萄糖葡萄糖OHOCH2OHHOH2COOHOHHOCH2OH O HOCH2OHOHOH

58、OHOHOOHOCH2OHHOH2CHO构象式：构象式：COHOCOCH2OH蔗糖蔗糖-D-葡萄糖葡萄糖-D-果糖果糖123456-1,2苷键苷键-2,1苷键苷键 证明蔗糖构造：证明蔗糖构造：蔗糖蔗糖OCH3OCH2OCH3CH2OCH3OOCH3OCH3CH3OCH2OCH3 O CH3O甲基化甲基化(CH3)2SO4八甲基蔗糖八甲基蔗糖H2OH+OOCH3OCH3CH3OCH2OCH3OHOCH3OCH2OCH3CH2OCH3CH3OHO+3124562,3,4,6-四四-O-甲基甲基-D-葡萄糖葡萄糖CHOCH2OCH3OHOCH3OCH3CH3O1,3,4,6-四四-O-甲基甲基-D-

59、果糖果糖C=OCH2OCH3CH2OCH3OHOCH3CH3O2.复原性双糖复原性双糖 麦芽糖麦芽糖 麦芽糖是食用饴糖的主要部分，甜度为蔗糖的麦芽糖是食用饴糖的主要部分，甜度为蔗糖的40%40%，无，无色片状结晶，色片状结晶，D=+D=+它是淀粉在麦芽糖酶水解的产物。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。麦芽糖而得名。C12H22O11 2 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 水解水解麦芽糖酶麦芽糖酶OOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH-OH-OH123456-1,4苷键苷键OOH

60、OHHOCH2OHOH+OOHOHHOCH2OH-OH-OHH2OH+麦芽糖的构造是由下面实验现实证明：麦芽糖的构造是由下面实验现实证明：CH2OHOHOHOHOHO构象式：构象式：CH2OHHOHO-OH-OHO 在水溶液中，存在在水溶液中，存在-麦麦芽糖和芽糖和-麦芽糖的平衡，因麦芽糖的平衡，因此会发生变旋光作用。此会发生变旋光作用。OHOOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH-麦芽糖麦芽糖D=+168OOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OHOH-麦芽糖麦芽糖D=+112D=+平衡时平衡时 乳糖乳糖 乳糖为哺乳动物奶汁中的主要成分，并因此而得名。乳糖为哺乳动物奶汁中的主

61、要成分，并因此而得名。牛乳中含牛乳中含4%6%4%6%，人乳中含，人乳中含5%8%5%8%。乳糖并不存在于植。乳糖并不存在于植物中。物中。苦杏仁酶苦杏仁酶水解水解乳糖乳糖 D-葡萄糖葡萄糖 +D-半乳糖半乳糖 乳糖为白色粉末，略有甜味甜味为蔗糖的乳糖为白色粉末，略有甜味甜味为蔗糖的70%70%易溶于水，有变旋景象，用酸或苦杏仁酶即易溶于水，有变旋景象，用酸或苦杏仁酶即-葡萄葡萄糖酶水解生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖。糖酶水解生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖。OOHOHHOCH2OHOOHOHCH2OH-OH-OHOD-葡萄糖葡萄糖-D-半乳糖半乳糖乳乳 糖糖-1,4苷键苷键构象式：构象式：CH2

62、OHOHOHOHOHOCH2OHHOHO-OH-OHOD-葡萄糖葡萄糖-D-半乳糖半乳糖乳乳 糖糖-1,4苷键苷键 乳糖是半乳糖苷的实验现实：乳糖是半乳糖苷的实验现实：OOHOHHOCH2OHOOHOHCH2OH-OH-OHOD-葡萄糖葡萄糖-D-半乳糖半乳糖乳乳 糖糖 纤维二糖纤维二糖 纤维二糖是纤维素的构造单位。将纤维素部分水解得纤维二糖是纤维素的构造单位。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，化学性质类似，两者的差别只在于纤维二糖不被麦芽糖酶所水性质类似，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

63、水解，得二分子葡萄糖。纤维二糖没解，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。有甜味，不能在人体内被分解。C12H22O11 2 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 水解水解苦杏仁酶苦杏仁酶CH2OHOHOHOHOO构象式：构象式：CH2OHHOHO-OH-OHOOOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH-OH-OH-1,4苷键苷键D-(+)-纤维二糖纤维二糖多糖是由几百乃至数千个单糖以苷键彼此相连构成的高聚多糖是由几百乃至数千个单糖以苷键彼此相连构成的高聚物。物。多糖多糖水解水解低聚糖低聚糖单糖单糖水解水解自然界中最自然界中最重要的多糖重要的多糖淀粉淀粉 是植物

64、体内储存营养，是我们是植物体内储存营养，是我们 人人 类的主要食物之一。类的主要食物之一。纤维素纤维素 是木材和许多天然纤维素的是木材和许多天然纤维素的 主要成分。主要成分。多糖与单糖和低聚糖在性质上有较大差别。普通多糖无多糖与单糖和低聚糖在性质上有较大差别。普通多糖无复原性和变旋景象，也不具有甜味，大多数不溶于水。复原性和变旋景象，也不具有甜味，大多数不溶于水。19-4 多多 糖糖 纤维素在自然界分布很广，可以说是地球上最丰富的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，广泛分布于棉花有机物，广泛分布于棉花93%93%、亚麻、亚麻80%80%、木材、木材50%50%、竹子、芦苇、稻

65、草、野草等植物中。是植物细、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根底。胞壁的主要成分和构成植物组织的根底。1.1.纤维素的构造纤维素的构造纤维素的分子量在纤维素的分子量在25 20025 200万随着纤维素来源不同而异万随着纤维素来源不同而异用酸彻底水解得用酸彻底水解得D-D-葡萄糖。葡萄糖。纤维素纤维素用浓硫酸部分水解得纤维四糖、纤维三糖用浓硫酸部分水解得纤维四糖、纤维三糖和纤维二糖。和纤维二糖。(C6H10O5)n (C6H10O5)4 (C6H10O5)3 H2OH+,加压加压进一步进一步水解水解纤维素纤维素纤维四糖纤维四糖纤维三糖纤维三糖(C6H10O

66、5)2 C6H12O6进一步进一步水解水解进一步进一步水解水解纤维二糖纤维二糖D-葡萄糖葡萄糖一、纤维素 经测定纤维素构造是没有支链的链状分子，分子中的经测定纤维素构造是没有支链的链状分子，分子中的D-D-葡萄糖是以葡萄糖是以-1,4-1,4-苷键相连。苷键相连。由于人体消化系统中没有能水解由于人体消化系统中没有能水解-1,4-1,4-糖苷的酶，所糖苷的酶，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-1,4-1,4-糖苷的酶纤维素酶，因此纤维素是它们的营养糖苷的酶纤维素酶，因此纤维素是它们的营养物质。物质。OOHOHHOCH2OHO OOHOHCH2OHOOHOHCH2OHO OOHOHCH2OH-OHO nOOHOHHOCH2OHO OOHOHCH2OHOOHOHCH2OHO OOHOHCH2OH-OHO n纤维素纤维素纤维素是直链分子，链与链之间合拧在一同成纤维素。纤维素是直链分子，链与链之间合拧在一同成纤维素。-1,4苷键苷键D-(+)-纤维二糖纤维二糖 人造纤维的消费方法人造纤维的消费方法铜氧法铜氧纤维铜氧法铜氧纤维胶