第18章碳水化合物

1、1一、碳水化合物的涵義及分類一、碳水化合物的涵義及分類1、碳水化合物的涵義、碳水化合物的涵義 多羥基醛多羥基醛或或多羥基酮多羥基酮及其及其縮合物縮合物，或水解后能，或水解后能產(chǎn)生多羥基醛、酮的一類有機(jī)化合物。產(chǎn)生多羥基醛、酮的一類有機(jī)化合物。通通 式：式：Cn(H2O)m 葡萄糖：葡萄糖：C6H12O6，可表示為，可表示為C6(H2O)6 蔗蔗 糖：糖：C12H22O11，可表示為，可表示為C12(H2O)11第十八章第十八章 碳水化合物碳水化合物2注注 意：意： 有的糖不符合碳水化合物的比例有的糖不符合碳水化合物的比例;鼠李糖鼠李糖C6H12O5 脫氧核糖脫氧核糖C5H10O4 有些化合物的

2、組成符合碳水化合物的比例，但不有些化合物的組成符合碳水化合物的比例，但不是糖。是糖。甲醛（甲醛（CH2O）、乙酸（）、乙酸（C2H4O2）乳酸（乳酸（C3H6O3） 因此，稱之為因此，稱之為糖類糖類較為合理。較為合理。32、分類、分類 根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)分為：根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)分為： 單單 糖糖 低聚糖低聚糖 多多 糖糖 不能再水解不能再水解的多羥基醛或多羥基酮。的多羥基醛或多羥基酮。 如葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、半乳糖等如葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、半乳糖等含含210個(gè)個(gè)單糖結(jié)構(gòu)的縮合物。單糖結(jié)構(gòu)的縮合物。以二糖最為多見，如蔗糖、麥芽糖、乳糖等。以二糖最為多見，如蔗糖、麥芽糖、乳糖等。含含10個(gè)以上個(gè)以上

3、單糖結(jié)構(gòu)的縮合物。單糖結(jié)構(gòu)的縮合物。 如淀粉、纖維素等如淀粉、纖維素等43、存在與來源、存在與來源 糖類化合物廣泛存在于自然界，是植物進(jìn)行光合糖類化合物廣泛存在于自然界，是植物進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物。作用的產(chǎn)物。 葡萄糖在植物體內(nèi)進(jìn)一步結(jié)合生成多糖葡萄糖在植物體內(nèi)進(jìn)一步結(jié)合生成多糖淀粉淀粉及纖維素。地球上每年由綠色植物經(jīng)光合作用合成的及纖維素。地球上每年由綠色植物經(jīng)光合作用合成的糖類物質(zhì)達(dá)數(shù)千億噸。它既是構(gòu)成植物的組織基礎(chǔ)，糖類物質(zhì)達(dá)數(shù)千億噸。它既是構(gòu)成植物的組織基礎(chǔ)，又是人類和動(dòng)物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也為工業(yè)提供又是人類和動(dòng)物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也為工業(yè)提供如糧、棉麻、竹、木等眾多的有機(jī)原料。如

4、糧、棉麻、竹、木等眾多的有機(jī)原料。6H2O6CO2+C6H12O6 + 6O2葉綠素日光5二、單糖的結(jié)構(gòu)二、單糖的結(jié)構(gòu)(一）單糖的構(gòu)造式一）單糖的構(gòu)造式 葡萄糖、果糖的分子式均為葡萄糖、果糖的分子式均為C6H12O6。構(gòu)造式如下：。構(gòu)造式如下：C HOC HOHC HOHC HOHC HOHC H2OH2,3,4,5,6-五羥基己醛五羥基己醛葡萄糖葡萄糖*果果 糖糖1,3,4,5,6-五羥基己酮五羥基己酮己醛糖己醛糖己酮糖己酮糖C H2OHC HOHC HOHC HOHC H2OHCO*6（二）單糖的構(gòu)型（二）單糖的構(gòu)型1、相對構(gòu)型的確定、相對構(gòu)型的確定* 糖的相對構(gòu)型是以糖的相對構(gòu)型是以D-

5、(+)-甘油醛甘油醛和和L-(-)-甘油醛甘油醛作為作為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，糖類化合物通過，糖類化合物通過化學(xué)法化學(xué)法與其進(jìn)行關(guān)聯(lián)而確定相與其進(jìn)行關(guān)聯(lián)而確定相對構(gòu)型。對構(gòu)型。 OHHCH2OHCHOHOHCH2OHCHOL-()-甘油醛甘油醛D()-甘油醛甘油醛7HCHOOHHOHHOHHOHCH2OHHOCHOHHOHHOHHOHCH2OHD-(+) ( )L葡萄糖葡萄糖葡葡萄萄糖糖的的構(gòu)構(gòu)型型2、構(gòu)型的標(biāo)記和表示方法、構(gòu)型的標(biāo)記和表示方法（1）構(gòu)型的標(biāo)記）構(gòu)型的標(biāo)記 糖類的構(gòu)型習(xí)慣用糖類的構(gòu)型習(xí)慣用DL名稱進(jìn)行標(biāo)記：即名稱進(jìn)行標(biāo)記：即編號最編號最大的手性碳原子大的手性碳原子上上OH在右邊在右邊的為的

6、為D型型，OH在左邊在左邊的的為為L型型。8（2）構(gòu)型的表示方法）構(gòu)型的表示方法 糖的構(gòu)型一般用糖的構(gòu)型一般用費(fèi)舍爾投影式費(fèi)舍爾投影式表示，但為了書寫表示，但為了書寫方便，也可以寫成方便，也可以寫成簡寫式簡寫式。常見的幾種表示方法為：。常見的幾種表示方法為：OHCH2OHOHHOOHCHOCH2OHCHOOHCH2OHHOHHHHOOHHCHO9（三）單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、變光現(xiàn)象和糖苷（三）單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、變光現(xiàn)象和糖苷 葡萄糖的開鏈結(jié)構(gòu)不能解釋葡萄糖的某些性質(zhì)：葡萄糖的開鏈結(jié)構(gòu)不能解釋葡萄糖的某些性質(zhì)： 與飽和與飽和NaHSO3反應(yīng)非常遲緩反應(yīng)非常遲緩 說明葡萄糖分子內(nèi)說明葡萄糖分子內(nèi)無典型的醛

7、基無典型的醛基 只能與一分子醇生成縮醛只能與一分子醇生成縮醛說明葡萄糖是一個(gè)說明葡萄糖是一個(gè)分子內(nèi)半縮醛結(jié)構(gòu)分子內(nèi)半縮醛結(jié)構(gòu) 變旋光現(xiàn)象變旋光現(xiàn)象 如：如： 葡萄糖晶體葡萄糖晶體10結(jié)論：結(jié)論： 單糖并不是僅以開鏈?zhǔn)酱嬖?，還有其它的存在單糖并不是僅以開鏈?zhǔn)酱嬖?，還有其它的存在形式。形式。 性質(zhì)性質(zhì) 晶型晶型常溫下用乙醇結(jié)晶而得常溫下用乙醇結(jié)晶而得(型型)高溫用醋酸結(jié)晶而得高溫用醋酸結(jié)晶而得(型型)m.p146150新配溶液新配溶液D+112+19溶液放置溶液放置D52.752.7 19251930年，由年，由X射線等現(xiàn)代物理方法證明，葡射線等現(xiàn)代物理方法證明，葡萄糖主要是以萄糖主要是以氧環(huán)式氧

8、環(huán)式（環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)）存在的。）存在的。112、環(huán)狀結(jié)構(gòu)的、環(huán)狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)型和構(gòu)型和構(gòu)型構(gòu)型 糖分子中的醛基與羥基作用形成半縮醛時(shí)，由于糖分子中的醛基與羥基作用形成半縮醛時(shí)，由于C=O為為平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)，羥基可從，羥基可從平面的兩邊平面的兩邊進(jìn)攻進(jìn)攻C=O，所，所以得到兩種異構(gòu)體以得到兩種異構(gòu)體構(gòu)型和構(gòu)型和構(gòu)型。構(gòu)型。1、氧環(huán)式結(jié)構(gòu)、氧環(huán)式結(jié)構(gòu)CH2OHCHOCH2OHCHOHO12說說 明：明： -型糖與型糖與-型糖是一對型糖是一對非對映體非對映體，-型與型與-型的不型的不同在于同在于C1的構(gòu)型，故被稱為的構(gòu)型，故被稱為差向異構(gòu)體差向異構(gòu)體和和異頭體異頭體。CH2OHCOHCH

9、2OHOHHOOHCCH2OHCHOHHHOOOOH型型開鏈?zhǔn)?3%37%0.1%191125213構(gòu)型：生成的構(gòu)型：生成的半縮醛羥基半縮醛羥基與與決定單糖構(gòu)型的羥基決定單糖構(gòu)型的羥基在在同一側(cè)同一側(cè)。構(gòu)型：半縮醛羥基與決定單糖構(gòu)型的羥基在構(gòu)型：半縮醛羥基與決定單糖構(gòu)型的羥基在不同側(cè)不同側(cè)。CH2OHCOHCH2OHOHHOOHCCH2OHCHOHHHOOOOH型型開鏈?zhǔn)?3%37%0.1%1911252 構(gòu)型和構(gòu)型和構(gòu)型在構(gòu)型在水溶液水溶液中通過中通過開鏈結(jié)構(gòu)開鏈結(jié)構(gòu)互相轉(zhuǎn)化達(dá)互相轉(zhuǎn)化達(dá)到到動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡，這就是糖具有變旋光現(xiàn)象的原因。，這就是糖具有變旋光現(xiàn)象的原因。143、環(huán)狀結(jié)構(gòu)的哈沃

10、斯式（、環(huán)狀結(jié)構(gòu)的哈沃斯式（Haworth） 將鏈狀結(jié)構(gòu)書寫成哈沃斯式的方式：將鏈狀結(jié)構(gòu)書寫成哈沃斯式的方式： 將碳鏈將碳鏈向右向右放成放成水平水平，使原基團(tuán)處于，使原基團(tuán)處于左上右下左上右下的位的位置置*； 將碳鏈水平位置彎成將碳鏈水平位置彎成六邊形狀六邊形狀*； 以以C4-C5為軸旋轉(zhuǎn)為軸旋轉(zhuǎn)120，使，使C5上的羥基與醛基接近，上的羥基與醛基接近，然后成環(huán)（因羥基在環(huán)平面的下面，它必須旋轉(zhuǎn)到環(huán)平然后成環(huán)（因羥基在環(huán)平面的下面，它必須旋轉(zhuǎn)到環(huán)平面上才易與面上才易與C1成環(huán)成環(huán))*。 用平用平面六邊形面六邊形表示單糖環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)，將表示單糖環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)，將氧原子氧原子寫在寫在右上角右上角

11、；碳原子按；碳原子按編號編號以以順時(shí)針方向順時(shí)針方向排列。排列。15HOOHHOHHOHCH2OHHHOHHOOHHOHHOHCH2OHHOHH -D-(+)-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-(+)-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 葡萄糖的哈沃斯結(jié)構(gòu)和吡喃相似，所以，葡萄糖的哈沃斯結(jié)構(gòu)和吡喃相似，所以，六元環(huán)六元環(huán)單糖又稱為單糖又稱為吡喃型單糖吡喃型單糖；與之類似，；與之類似，五元環(huán)五元環(huán)單糖又稱單糖又稱為為呋喃糖呋喃糖。 因而因而D-葡萄糖的全名稱為：葡萄糖的全名稱為： -D-(+)-葡萄糖葡萄糖-D-(+)-葡萄糖葡萄糖164、糖苷、糖苷 糖分子中的活潑糖分子中的活潑半縮醛羥基半縮醛羥基與其它含羥基的化

12、合與其它含羥基的化合物物(如如醇、酚醇、酚)，失水生成，失水生成縮醛縮醛的反應(yīng)稱為的反應(yīng)稱為成苷反應(yīng)成苷反應(yīng)，其，其產(chǎn)物產(chǎn)物簡稱為簡稱為“苷苷”。OCHOHCH2OHOHOHOHOCH2OHOHOHOHO CH3OCH2OHOHOHOHO CH3+CH3OHClH, -和和-D混合物混合物 甲基甲基-D-葡萄糖苷葡萄糖苷 甲基甲基-D-葡萄糖苷葡萄糖苷17OCH2OHOHOHOHO CH3H+OCH2OHOHOHOHOH+OCH2OHOHOHOHOH 甲基甲基-D-葡萄糖苷葡萄糖苷 -D-葡萄糖葡萄糖-D-葡萄糖葡萄糖CH3OH+糖苷的糖苷的性質(zhì)性質(zhì)： 無變旋光現(xiàn)象；無變旋光現(xiàn)象； 不具備羰基

13、的性質(zhì)；不具備羰基的性質(zhì)； 與縮醛性質(zhì)相似。與縮醛性質(zhì)相似。185、糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)大小的推斷、糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)大小的推斷甲基化反應(yīng)甲基化反應(yīng) 將葡萄糖甲基化將葡萄糖甲基化(用硫酸二甲酯和氫氧化鈉用硫酸二甲酯和氫氧化鈉)可得到可得到五甲基葡萄糖。五甲基葡萄糖。OCHOHCH2OHOHOHOHOCHOCH3CH2OCH3O CH3O CH3O CH3(CH3)2SO4NaOHOCHOHCH2OCH3O CH3O CH3O CH3ClHOH219（四）吡喃糖的構(gòu)象（自學(xué)）（四）吡喃糖的構(gòu)象（自學(xué)） 研究證明，吡喃型糖的六元環(huán)主要是呈研究證明，吡喃型糖的六元環(huán)主要是呈椅式構(gòu)象椅式構(gòu)象存在于自然界的。存在于自然界

14、的。 HOHHOHHHOHHOHOCH2OHOOHHOHHOHHOHOHCH2OHHHOHHOHHHOHOHHOCH2OHOHOHOHHOHHOHOHCH2OHH 故故型是比較穩(wěn)定的構(gòu)象，因而在平衡體系中的含型是比較穩(wěn)定的構(gòu)象，因而在平衡體系中的含量也較多（量也較多（64%）。）。-D-葡萄糖葡萄糖-D-葡萄糖葡萄糖20（五）果糖的結(jié)構(gòu)（五）果糖的結(jié)構(gòu)1、構(gòu)型、構(gòu)型 果糖是果糖是2-己酮糖，天然果糖為己酮糖，天然果糖為D-型，其型，其C3、C4、C5的構(gòu)型與葡萄糖一樣。的構(gòu)型與葡萄糖一樣。OHCH2OHHOHHCHHOCH2OH123456O2、果糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、果糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)* 果糖在形成環(huán)狀

15、結(jié)構(gòu)時(shí)，可由果糖在形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，可由C5上的上的羥基羥基與與羰基羰基形成形成呋喃式環(huán)呋喃式環(huán)，也可由，也可由C6上的上的羥基羥基與與羰基羰基形成形成吡喃式環(huán)吡喃式環(huán)。兩種氧環(huán)式都。兩種氧環(huán)式都有有型和型和型兩種構(gòu)型，因此果糖可能有型兩種構(gòu)型，因此果糖可能有五五種種構(gòu)型。構(gòu)型。211、氧化反應(yīng)、氧化反應(yīng)（1）托倫斯試劑、費(fèi)林試劑氧化（）托倫斯試劑、費(fèi)林試劑氧化（堿性氧化堿性氧化） 醛糖與酮糖都能被弱氧化劑氧化，醛糖分子的醛糖與酮糖都能被弱氧化劑氧化，醛糖分子的醛基醛基被氧化為被氧化為羧基羧基，酮糖的，酮糖的-羥基羥基被氧化成被氧化成羧基羧基。 凡是能被上述弱氧化劑氧化的糖，都稱為凡是能被上述弱

16、氧化劑氧化的糖，都稱為還原糖還原糖，所以，果糖也是還原糖。所以，果糖也是還原糖。果糖具有還原性的果糖具有還原性的原因原因：差向異構(gòu)化作用差向異構(gòu)化作用 果糖在稀堿溶液中可發(fā)生酮式果糖在稀堿溶液中可發(fā)生酮式-烯醇式互變，酮基烯醇式互變，酮基不斷地變成醛基。不斷地變成醛基。三、單糖的化學(xué)性質(zhì)三、單糖的化學(xué)性質(zhì)22 但不能氧化酮糖。但不能氧化酮糖。原因：原因：酸性條件下，不會引起糖分子的異構(gòu)化作用。酸性條件下，不會引起糖分子的異構(gòu)化作用。應(yīng)用：應(yīng)用：區(qū)別醛糖和酮糖。區(qū)別醛糖和酮糖。CH2OHOHOHOHOHCHOCH2OHOHOHOHOHCOOHBr2OH2（2）溴水氧化（）溴水氧化（酸性氧化酸性氧

17、化）溴水能氧化醛糖。溴水能氧化醛糖。D-葡萄糖葡萄糖D-葡萄糖酸葡萄糖酸23（4）高碘酸氧化）高碘酸氧化 糖類被高碘酸氧化，相連兩羥基所在的糖類被高碘酸氧化，相連兩羥基所在的碳碳鍵發(fā)碳碳鍵發(fā)生斷裂生斷裂。用于。用于研究糖類的結(jié)構(gòu)研究糖類的結(jié)構(gòu)。OHOHOHOHCOOHCOOHHNO3OH2,100CH2OHOHOHOHOHCHO（3）硝酸氧化）硝酸氧化 稀硝酸的氧化作用比溴水強(qiáng)，能使醛糖氧化成糖稀硝酸的氧化作用比溴水強(qiáng)，能使醛糖氧化成糖二酸。二酸。24OHOHOHOHCH2OHCH2OHH2Ni,CH2OHOHOHOHOHCHOD-葡萄糖醇葡萄糖醇D-山梨醇山梨醇2、還原反應(yīng)、還原反應(yīng) 單糖還

18、原單糖還原(催化加氫催化加氫、化學(xué)還原化學(xué)還原)生成生成糖醇糖醇（多元（多元醇）。醇）。CH2OHCH2OHO H CH2OHCH2OH+CH2OHCH2OH山山梨梨醇醇甘甘露露醇醇25 如果僅在如果僅在第一第一、第二碳第二碳上構(gòu)型上構(gòu)型不同而其它碳原子構(gòu)型相同的差向不同而其它碳原子構(gòu)型相同的差向異構(gòu)體，必然生成同一個(gè)脎。異構(gòu)體，必然生成同一個(gè)脎。 C6H5NHNH2CH2OHOHOHOHOHCHOOHOHOHOHCHCH2OHNNHC6H5NOHOHOHCHCH2OHN NHC6H5NHC6H5C6H5NHNH223、單糖與苯肼反應(yīng)成、單糖與苯肼反應(yīng)成脎脎26CH2OHOHOHOHOHCHO

19、CH2OHOHOHOHCHOOHCH2OHOOHOHOHCH2OHD-(+)-葡萄糖葡萄糖 D-(+)-甘露糖甘露糖 D-(-)-果糖果糖 糖脎為黃色結(jié)晶，不同的糖脎有不同的晶形，反糖脎為黃色結(jié)晶，不同的糖脎有不同的晶形，反應(yīng)中生成的速度也不同。因此，可應(yīng)中生成的速度也不同。因此，可根據(jù)糖脎的晶型和根據(jù)糖脎的晶型和生成的時(shí)間來鑒別糖。生成的時(shí)間來鑒別糖。274、成苷反應(yīng)、成苷反應(yīng)OCHOHCH2OHOHOHOHOCH2OHOHOHOHO CH3OCH2OHOHOHOHO CH3+CH3OHClH, -和和-D混合物混合物 甲基甲基-D-葡萄糖苷葡萄糖苷 甲基甲基-D-葡萄糖苷葡萄糖苷 A. 沒

20、有變旋光現(xiàn)象；沒有變旋光現(xiàn)象； B. 不能成脎；不能成脎； C. 不能被不能被Tollens、Fehling試劑氧化，不易被還原；試劑氧化，不易被還原； D. 酸性水解成糖和醇。酸性水解成糖和醇。285、生成醚和酯、生成醚和酯OCHOHCH2OHOHOHOHOCHOCH3CH2OCH3O CH3O CH3O CH3(CH3)2SO4NaOHOCHOHCH2OHOHOHOHOCHOCOCH3CH2OOCCH3OCOCH3CH3COOCH3COO(CH3CO)2O吡啶D-葡萄糖葡萄糖五甲基五甲基-D-葡萄糖葡萄糖五乙酸五乙酸-D-葡萄糖酯葡萄糖酯29四、脫氧糖四、脫氧糖 單糖分子中的單糖分子中的羥

21、基脫去氧原子羥基脫去氧原子后的多羥基醛或多后的多羥基醛或多羥基酮，稱為脫氧糖。羥基酮，稱為脫氧糖。CHOCH2OHHHHOHHOHHOHCHOCH3HOHHHOHHOCHOCH3HOHHOHHHOHHO2-脫氧-D-核糖L-鼠李糖L-巖藻糖植物細(xì)胞壁成分L-甘露糖脫氧而成L-半乳糖脫氧而成藻類糖蛋白成分由核糖脫氧而成存在于DNA中30五、二糖五、二糖 （一）蔗糖（一）蔗糖(Sucrose) 1、蔗糖的結(jié)構(gòu)、蔗糖的結(jié)構(gòu)HH2OD-(+)-D-(-)-Ag(NH3)2CH3OHHCl(CH3)2SO4NaOH2,3,4,6-1,3,4,6-HH2O葡萄糖+果糖無反應(yīng)，說明兩個(gè)糖的苷羥基都參與成苷。

22、四 甲基葡萄糖四 甲基果糖-O-O-麥芽糖酶（ 糖酶 ）蔗糖酶（ 呋喃果糖酶 ）D-(+)-葡萄糖D-(-)-果糖蔗糖結(jié)論：結(jié)論：蔗糖是由蔗糖是由-D-吡喃葡萄糖的苷羥基和吡喃葡萄糖的苷羥基和-D-呋喃果呋喃果糖的苷羥基脫水而成。糖的苷羥基脫水而成。OCH2OHOHOHOHOOCH2OHCH2OHOHOH312、蔗糖的性質(zhì)、蔗糖的性質(zhì) (1) 不能與托倫斯試劑和費(fèi)林試劑反應(yīng)不能與托倫斯試劑和費(fèi)林試劑反應(yīng)(無游離的醛基無游離的醛基)； (2) 不能與苯肼反應(yīng)；不能與苯肼反應(yīng)； (3) 無變旋光現(xiàn)象；無變旋光現(xiàn)象； (4) 蔗糖水解后，旋光度發(fā)生改變。蔗糖水解后，旋光度發(fā)生改變。 由于水解前后旋光

23、度發(fā)生改變（由右旋變?yōu)樽笮?，由于水解前后旋光度發(fā)生改變（由右旋變?yōu)樽笮?，所以蔗糖的水解產(chǎn)物叫做所以蔗糖的水解產(chǎn)物叫做轉(zhuǎn)化糖轉(zhuǎn)化糖，轉(zhuǎn)化糖具有，轉(zhuǎn)化糖具有還原糖還原糖的的一切性質(zhì)。一切性質(zhì)。32（二）麥芽糖（二）麥芽糖(Maltose) 1、來源、來源 在淀粉酶催化下由淀粉部分水解而得。在淀粉酶催化下由淀粉部分水解而得。2、麥芽糖的結(jié)構(gòu)、麥芽糖的結(jié)構(gòu) 研究發(fā)現(xiàn)，麥芽糖可看作是一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)，麥芽糖可看作是一個(gè)D-葡萄糖葡萄糖分子分子的的-苷羥基苷羥基與另一分子與另一分子D-葡萄糖葡萄糖的的4-羥基羥基之間之間失去一失去一分子水分子水而形成的。而形成的。OCH2OHOHOHOHOOCH2OHOH

24、OHOH3、性質(zhì)、性質(zhì) 與葡萄糖相似與葡萄糖相似-麥芽糖麥芽糖33（三）纖維二糖（三）纖維二糖 纖維二糖亦可看作是一個(gè)纖維二糖亦可看作是一個(gè)D-葡萄糖葡萄糖分子的分子的苷羥基苷羥基與另一分子與另一分子D-葡萄糖葡萄糖的的4-羥基羥基之間之間失去一分子水失去一分子水而形而形成的；成的； 纖維二糖與麥芽糖的唯一纖維二糖與麥芽糖的唯一區(qū)別區(qū)別是苷鍵的構(gòu)型不同，是苷鍵的構(gòu)型不同，麥芽糖為麥芽糖為-1,4-苷鍵，而纖維二糖為苷鍵，而纖維二糖為-1,4-苷鍵苷鍵。 OCH2OHOHOHOHOOOHCH2OHOHOH纖維二糖也是還原糖，化學(xué)性質(zhì)與麥芽糖相似。纖維二糖也是還原糖，化學(xué)性質(zhì)與麥芽糖相似。34（一

25、）淀粉（一）淀粉（Starch）1、直鏈淀粉（、直鏈淀粉（10%20%）(1) 由約由約1000個(gè)以上個(gè)以上的的-D-(+)-葡萄糖以葡萄糖以-1,4-苷鍵苷鍵結(jié)結(jié)合而成的鏈狀高聚物。合而成的鏈狀高聚物。*六、多糖六、多糖 多糖可看作許多個(gè)單糖分子的多糖可看作許多個(gè)單糖分子的苷羥基苷羥基和和醇羥基醇羥基脫水脫水縮合縮合的產(chǎn)物。的產(chǎn)物。OCH2OHOHOOCH2OHOOCH2OHOOOCH2OHOH352、支鏈淀粉（、支鏈淀粉（80%90%） 支鏈淀粉在結(jié)構(gòu)上除了由支鏈淀粉在結(jié)構(gòu)上除了由D-葡萄糖分子以葡萄糖分子以-1,4-苷鍵苷鍵連接成連接成主鏈主鏈外，還有以外，還有以-1,6-苷鍵苷鍵相連而

26、形成的相連而形成的支鏈（支鏈（支鏈間隔支鏈間隔2025個(gè)葡萄糖單元個(gè)葡萄糖單元）。）。*OCH2OHOOOCH2OHOOCH2OHOOOCH2OOCH2OHOOCH2OHO-1,6-苷鍵苷鍵363、淀粉的性質(zhì)、淀粉的性質(zhì) （1） 顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)直鏈淀粉支鏈淀粉+I2蘭蘭 色色紫紅色紫紅色原因：原因：淀粉二級結(jié)構(gòu)中的孔穴淀粉二級結(jié)構(gòu)中的孔穴（每圈為六個(gè)葡萄糖單位）恰好（每圈為六個(gè)葡萄糖單位）恰好可以絡(luò)合碘分子，而形成一個(gè)有可以絡(luò)合碘分子，而形成一個(gè)有色絡(luò)合物的緣故。色絡(luò)合物的緣故。（2） 還原性還原性 淀粉分子的末端雖有自由的苷羥基，卻淀粉分子的末端雖有自由的苷羥基，卻不顯還原性不顯還原性。3

27、7（二）纖維素（二）纖維素 纖維素是構(gòu)成纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁植物細(xì)胞壁及及骨架骨架的主要成分。的主要成分。纖維素含量纖維素含量分子量分子量棉花棉花90%以上以上57萬萬亞麻亞麻80%184萬萬木材木材4060%9-15萬萬381、纖維素的結(jié)構(gòu)、纖維素的結(jié)構(gòu) 將纖維素用纖維素酶水解或在酸性溶液中完全水將纖維素用纖維素酶水解或在酸性溶液中完全水解，生成解，生成D-(+)-葡萄糖；部分水解則得到纖維二糖葡萄糖；部分水解則得到纖維二糖. 由此推斷，纖維素是由由此推斷，纖維素是由D-葡萄糖葡萄糖以以-1,4-苷鍵苷鍵互互相連接而成的直鏈分子。相連接而成的直鏈分子。OCH2OHOOOCH2OHOOCH2

28、OHOOCH2OHO392、性質(zhì)與用途、性質(zhì)與用途 纖維素不溶于水，纖維素不溶于水，沒有還原性沒有還原性，不能與，不能與Fehling or Tollens反應(yīng)，不能使溴水褪色，不能成脎。反應(yīng)，不能使溴水褪色，不能成脎。（1）與濃硝酸和濃硫酸混合物發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖）與濃硝酸和濃硫酸混合物發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素三硝酸酯；用于制造火藥或用以制塑料、噴漆等。維素三硝酸酯；用于制造火藥或用以制塑料、噴漆等。（2）硫酸存在下，與醋酸酐發(fā)生乙?；磻?yīng)，生成纖）硫酸存在下，與醋酸酐發(fā)生乙酰化反應(yīng)，生成纖維素二醋酸酯；用以制造人造絲、膠片、塑料等。維素二醋酸酯；用以制造人造絲、膠片、塑料等。40（三）肝

29、糖（三）肝糖糖元糖元 主要存在于動(dòng)物體的肝臟和肌肉中；主要存在于動(dòng)物體的肝臟和肌肉中； 結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分支更多、更短。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分支更多、更短。 是動(dòng)物儲備碳水化合物的主要形式，故又稱之為是動(dòng)物儲備碳水化合物的主要形式，故又稱之為動(dòng)物淀粉或肝淀粉。動(dòng)物淀粉或肝淀粉。41【本章重點(diǎn)】【本章重點(diǎn)】葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)?！颈仨氄莆盏膬?nèi)容】【必須掌握的內(nèi)容】 1.葡萄糖、果糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、糖苷及其性質(zhì)。葡萄糖、果糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、糖苷及其性質(zhì)。 2.蔗糖、麥芽糖、纖維二糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)蔗糖、麥芽糖、纖

30、維二糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。 3.淀粉、纖維素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。淀粉、纖維素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)。小小 結(jié)結(jié)【本章難點(diǎn)】【本章難點(diǎn)】 開鏈結(jié)構(gòu)與環(huán)狀結(jié)構(gòu)的互變及條件開鏈結(jié)構(gòu)與環(huán)狀結(jié)構(gòu)的互變及條件。42作作 業(yè)業(yè)4、（、（1）（）（2）7、8、9、10、43練習(xí)題練習(xí)題1、寫出下列糖的哈沃斯式。、寫出下列糖的哈沃斯式。（1）-D-吡喃吡喃 半乳糖半乳糖 （2）-D-甲基甘露糖苷甲基甘露糖苷OCH2OHOHOHOHOHOCH2OHOHOHOHO CH3442、古羅糖是己醛糖的異構(gòu)體之一，試用、古羅糖是己醛糖的異構(gòu)體之一，試用D/L標(biāo)記法指標(biāo)記法指出它是出它是D型還是型還是L型？用型？用R/S標(biāo)記法標(biāo)明各手性碳原標(biāo)記法

31、標(biāo)明各手性碳原子的構(gòu)型。子的構(gòu)型。CH2OHOHOHCHOOHOHD型型.2R, 3R, 4S, 5R453、化合物、化合物C5H10O5(A)與乙酐作用，給出四乙酸酯。與乙酐作用，給出四乙酸酯。(A)用溴水氧化得到一個(gè)酸用溴水氧化得到一個(gè)酸C5H10O6 。 (A)用用HI還原得到還原得到異戊烷。寫出異戊烷。寫出(A)可能的構(gòu)造式?？赡艿臉?gòu)造式。( 不包括立體異構(gòu)體）不包括立體異構(gòu)體）（提示：（提示：HI能還原羥基或羰基成為烴基）能還原羥基或羰基成為烴基）CH2OHCH2OHCHOOHOHHCH2OHHCHOCH2OHOHOH46葡萄糖結(jié)構(gòu)的確定葡萄糖結(jié)構(gòu)的確定(1)C6H12O6Na - Hg(or C2H5OH + Na)己六醇HI + PCH3(CH2)4CH3證明：分子中的碳鏈為一直鏈(2)C6H12O6+ CH3COCl ( )過