第十三章糖類化合物PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第十三章糖類化合物第十三章糖類化合物 丙醛糖 醛糖 丁醛糖 單糖 戊醛糖糖 寡糖 酮糖 己醛糖 多糖定義： 多羥基的醛或酮或經(jīng)簡單水解能生成這 類醛酮的化合物稱為糖。第1頁/共35頁植物 nCO2 + m H2O Cn(H2O)m動物Cn(H2O)m + nO2 nCO2 + m H2O + 能量hCH2OHC=OCH2OH最小的酮糖CH2OHCHOHOH最小的醛糖葉綠素第2頁/共35頁H左，HO右，D系列 H右，HO左，L系列 HOCHOHHHHOHOH OH CH2OHCHOOHOH OH CH2OH HOCHO CH2OH第3頁/共35頁實(shí)例 系統(tǒng)命名法 習(xí)慣命名法 類別CHOO

2、H H CH2OHCHO CH2OHOHOHOHHHH(2R)-2,3-二羥基丙醛 D-(+)甘油醛丙醛糖(2R,3R,4R)-2,3,4,5- 四羥基戊醛 D-(-)-核糖 戊醛糖(3S,4R,5R)-3,4,5,6- 四羥基已-2-酮 D-(-)-果糖 已酮糖CHOHOOHOHCH2OHOHHH第4頁/共35頁一 葡萄糖的變旋現(xiàn)象，某些特性及環(huán)型結(jié)構(gòu)的提出二 葡萄糖環(huán)型結(jié)構(gòu)的畫法-哈武斯透視式三 葡萄糖的構(gòu)象式第四節(jié) 單糖的環(huán)型結(jié)構(gòu)第5頁/共35頁 一個有旋光的化合物，放入溶液中，它的旋光度逐漸變化，最后達(dá)到一個穩(wěn)定的平衡值，這種現(xiàn)象稱為變旋現(xiàn)象。1. 葡萄糖的變旋現(xiàn)象第6頁/共35頁D-

3、(+)-葡萄糖-D-(+)-葡萄糖（無結(jié)晶水）-D-(+)-葡萄糖在乙醇中重結(jié)晶在吡啶中重結(jié)晶在HOAc中重結(jié)晶mp 146oCmp 148-150oCH2OH2O濃縮() -D-(+)-葡萄糖 的水溶液() -D-(+)-葡萄糖 的水溶液D = + 112o放置D o放置所得溶液D o第7頁/共35頁 (1) D-葡萄糖只能與一個醇（甲醇）形成縮醛。 (2) 不與NaHSO3反應(yīng)。 (3) IR圖譜中沒有羰基的伸縮振動。 (4) 1HNMR圖譜中沒有醛基質(zhì)子的吸收峰。 (5) 能與斐林試劑、土倫試劑、H2NOH、HCN、Br2水 等發(fā)生反應(yīng)。（有醛基）無醛基葡萄糖的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)無法合理解釋上述各

4、種特性第8頁/共35頁環(huán)狀半縮醛、半縮酮的啟迪，糖環(huán)形結(jié)構(gòu)的提出。OHHH CH2OHOH OH OH HH，OHO CH2OHOH OH OH H，OHOHOHOHOHHOCH2CH2CH2CHOHOCH2CH2CH2CH2CHO第9頁/共35頁CHOCH2OH123456CHOHOCH2123456OHOHOHHOHOHCH2OHH123456OHHOHHOOHOHCH2OHH123456OHOHHOOHCH2OHH123456OHOHOHHOOHCH2OHH123456OH+向右倒下繞成環(huán)C3-C4鍵旋轉(zhuǎn)-D-呋喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖OHOHHOHOH1234A第10頁/共35頁 HO

5、CHOHHHHOHOH OH CH2OH HOCHOHHHHOHOH OH HOCH2 HOOHHHHOHOH HOCH2HOH HOOHHHHOHOH HOCH2OHH+-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖OHHHHHOHOHOH HOAA=HOCH2-OHHHHHOHOHOHAOHHHHOHOHOHAor HOOHHHHOHOH HOCH2OHH-D-吡喃葡萄糖第11頁/共35頁OHOHHOOHCH2OHH123456OHOHHH CH2OHOH OH OH HHOH-D-吡喃葡萄糖OHHH CH2OHOH OH OH HHOH-D-吡喃葡萄糖OHOHHOOHCH2OHH123456OH-D-

6、呋喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖CHOCH2OH12345663.6%36.4%0.01%（3）（4 ）（2），所以，混合物中-D-吡喃葡萄糖多。(1) (2)(3) (4)第13頁/共35頁一 糖的遞增反應(yīng) 克里安尼氰化增碳法二 糖的遞降反應(yīng) 1) 佛爾遞降反應(yīng) 2) 蘆福遞降法三 差向異構(gòu)化四 形成糖脎五 氧化六 還原七 形成糖苷八 酯化反應(yīng)第五節(jié) 單糖的反應(yīng)第14頁/共35頁pH=3-5HCNH3O+H3O+Na-Hg H2ONa-Hg H2OpH=3-5CHOOH H CH2OHOH CH2OHCNOH OOH OOH OHOOH OOH CH2OHCHOOH HOCNOH CH2OHHOC

7、HOOH CH2OH第15頁/共35頁*1. 原來分子的手性碳原子，對新生的手性碳原子具 有一定的感應(yīng)作用，所以兩個差向異構(gòu)體是不等 量的。*2. 若用Na-Hg乙醇溶液還原，則產(chǎn)物兩端均為醇。*3. 該反應(yīng)產(chǎn)率不高，主要用于研究結(jié)構(gòu)。第16頁/共35頁1 佛爾遞降法HCHOOHHHOOHHOHHCH2OHHCH=NOHOHHHOOHHOHHCH2OHHC=N-OAcOAcHAcOOAcHOAcHCH2OAcHAcO-HC NOAcHAcOOAcHOAcHCH2OAcHC NO HHHOOHHOHHCH2OHHHOOHHOHHCH2OHCHO-HCN H2NOH,Ac2O NaOAc-HOAc

8、MeO-MeOHMeOHMeO-醛加HCN的逆反應(yīng) 堿乙?；ソ粨Q第17頁/共35頁HHOOHHOHHCH2OHCHOHCHOOHHHOOHHOHHCH2OHHCOO1/2CaOHHHOOHHOHHCH2OHCOOHOHHOOHHOHHCH2OHCaBr2, CaCO3H2O2 , Fe 3+40oC-CO2D-阿拉伯糖 電解氧化第18頁/共35頁在弱堿性條件下，糖中與羰基相鄰的不對稱碳原子的構(gòu)型發(fā)生變化，這稱為差向異構(gòu)化。D-果糖CH2OHOHHOOHHOHHCH2OHHOCHOHHHOOHHOHHCH2OHHCHOOHHHOOHHOHHCH2OHCHOHOHHHOOHHOHHCH2OH弱堿

9、如吡啶、三級胺等（差向異構(gòu)化）D-葡萄糖D-甘露糖烯二醇第19頁/共35頁糖酸在類似的條件下也能發(fā)生差向異構(gòu)化。 Na-Hg H2OpH=3-5CaBr2, CaCO3Ca(OH)2, 125oCH+差向異構(gòu)化電解氧化D-阿拉伯糖D-核糖HHOOHHOHHCH2OHCHOHHOOHHOHHCH2OHCOO1/2CaOHHOHHOHHCH2OHCOO1/2Ca CH2OHOOOH OH HOHHOHHOHHCH2OHCHO第20頁/共35頁 一分子糖和三分子苯肼反應(yīng)，在糖的1,2-位形成二苯腙（稱為脎）的反應(yīng)稱為成脎反應(yīng)。CH=NNHC6H5NNHC6H5HHOOHHOHHCH2OHNNNHHH

10、OOHHOHHCH2OHC6H5C6H5NH123456第21頁/共35頁成脎反應(yīng)的應(yīng)用：1. 用來鑒別各種糖（因?yàn)椴煌奶请劢Y(jié)晶形狀不同， 熔點(diǎn)不同，形成的時間也不同）。糖脎都是黃色 晶體。2. 用于研究糖的構(gòu)型（葡萄糖、甘露糖、果糖具有相同的糖脎，這說明這三個糖除第一和第二個碳原子構(gòu)型不同外，其它碳原子的構(gòu)型完全相同）3. 將葡萄糖轉(zhuǎn)變成果糖。第22頁/共35頁還原糖和非還原糖的概念：凡是對斐林試劑、土倫試劑、本尼迪特試劑呈正反應(yīng)的糖稱為還原糖，呈負(fù)反應(yīng)的糖稱為非還原糖。斐林試劑（硫酸酮和堿性酒石酸鉀鈉）土倫試劑（硝酸銀的氨水溶液）本尼迪特試劑（檸檬酸、硫酸銅、碳酸鈉配制成）第23頁/共3

11、5頁1. 用斐林試劑、土倫試劑、本尼迪特試劑氧化CH=OOHHHOOHHOHHCH2OHH斐林試劑 or 土倫試劑 or 本尼迪特試劑COOHOHHHOOHHOHHCH2OHHD-葡萄糖D-葡萄糖酸第24頁/共35頁 環(huán)狀糖的半縮醛羥基能與另一分子化合物中的羥基、氨基或硫羥基等失水，生成的失水產(chǎn)物稱為糖苷，也稱為配糖體。由葡萄糖衍生的糖苷叫葡萄糖苷，失水時形成的鍵叫苷鍵。第25頁/共35頁CH=OOHHHOOHHOHHCH2OHHOHHH CH2OHOH OH OH HHOHOHHH CH2OHOH OH OH HHOH糖苷的名稱由三部分組成：配基+糖的殘基+（糖）苷OHHH CH2OHOH

12、OH OH HHOCH3甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷OHHH CH2OHOH OH OH HHOCH3甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷CH3OHH+CH3OHH+-苷鍵 -苷鍵配基第26頁/共35頁在酸催化下，只有糖的半縮醛羥基能與另一分子醇反應(yīng)形成醚鍵。但用威廉森反應(yīng)可使糖上所有的羥基（包括半縮醛的羥基）形成醚。糖苷從結(jié)構(gòu)上看是縮醛，在堿性條件下是穩(wěn)定的，但可用溫和的酸性條件水解，生成糖和配基。而普通的醚鍵在溫和的酸性條件下是穩(wěn)定的，只有在強(qiáng)的HX作用下才分解。第27頁/共35頁酶也能促使糖苷水解，而且是立體專一的（例如，從酵母中分離得到的-D-葡萄糖苷酶只能水解-D-葡萄吡喃糖苷，而從杏仁中得

13、到的-D-葡萄糖苷酶只水解-D-葡萄糖苷。第28頁/共35頁第六節(jié) 雙糖第29頁/共35頁（1） 纖維二糖是纖維素水解的產(chǎn)物。纖維二糖水解產(chǎn)生 一分子-D-吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2） 因?yàn)檎麄€分子中保留了一個半縮醛的羥基，能與土 倫、斐林、本尼迪特試劑反應(yīng)，所以是還原糖。 CH2OHO CH2OHOH OH OH OOHOHOH, OH-D-吡喃葡萄糖D-吡喃葡萄糖 -1,4 -苷鍵第30頁/共35頁（1） 乳糖水解產(chǎn)生一分子-D-吡喃半乳糖和一分子 D-吡喃葡萄糖。（2） 分子中保留了一個半縮醛的羥基，所以是還原糖。 CH2OHO CH2OHOH OH OOHOHOH, OHHO -1,4 -苷鍵第31頁/共35頁（1）麥芽糖是淀粉水解的產(chǎn)物。麥芽糖水解產(chǎn)生一分子- D-吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2） 麥芽糖分子中保留了一個半縮醛羥基，是還原糖。1. 組成和命名O CH2OHOH OH HOO CH2OHO