文档介绍：第十七章碳水化合物
学****要求:
(开链式、环状哈武斯式)及其
化学性质,
上的差异,
。
。
* 碳水化合物(糖)是非常重要的一类天然有机物,广泛
存在于自然界。
* 葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纤维素等都是碳水化合物。
* 在植物中最重要的是纤维素、淀粉、蔗糖。对于一切生物
而言,最重要的是葡萄糖。它能给动物以能量,并可通过
体内酶的作用转化为脂肪、甾体、蛋白质及其复合物。
初期发现这一类化合物的通式是Cm(H2O)n 。
后来发现虽然一些化合物符合这个通式,但不属于这
类化合物,而不符合这个通式的却属于这类化合物。
这类化合物不是碳的水合物,而是多羟基的醛、***。
己醛糖
有24 = 16 对映异构体
葡萄糖是16种异构体之一
己***糖
如分子式
果糖是其中异构体之一
分类:
1) 单糖: 不能水解的多羟基醛、***。
2) 低聚糖:能水解为2–8个单糖分子的多羟基醛、***。
3) 多糖:能水解为8个以上单糖分子的多羟基醛、***。
§1 单糖的结构、构型和构象
一、单糖的开链结构
最简单的糖是甘油醛、二羟基***:
D–(+)–甘油醛
L–(–)–甘油醛
糖的****惯命名:根据最高编号手性碳,若其羟基在右为D–型,若羟基在左为L–型。
己醛糖16种异构体:8个D–型,8个L–型,P442
葡萄糖构型:用Fischer投影式表示
二位羰基葡变果(果糖)
二三羟左是甘露(甘露糖)
三四羟左是半乳(半乳糖)
一醛六伯三羟左(葡萄糖)
羟基全右是D核(核糖)
D-核糖
D-脱氧核糖
单糖的一些实验现象用单糖的开链结构无法说明:
1)变旋现象
α–型葡萄糖配成的溶液:
初比旋光度+113°终比旋光度+°
β–型葡萄糖配成的溶液:
初比旋光度+°终比旋光度+°
D–葡萄糖在50 ℃以下从水溶液中结晶得α–型葡萄糖,熔点为146 ℃;在98℃以上从水溶液中结晶得β–型葡萄糖,熔点为150 ℃;
二、单糖的环状结构
2)D–葡萄糖却只与1分子CH3OH作用生成稳定的化合物,
而一般醛应在干HCl存在下与2分子CH3OH反应成缩醛,
3)D–葡萄糖具有醛基可被吐伦试剂和菲林试剂氧化,
但却不与饱和NaHSO3加成,
4)单糖在 IR中没有νc=o吸收,在1H NMR中也无醛基
质子的吸收。
为了解释上述实验现象Fischer提出单糖具有环状半缩醛结构:
β– D–(+)–吡喃葡萄糖
. 150 ℃
[α]D +°
α– D–(+)–吡喃葡萄糖
[α]D +113°
. 146℃
(1)氧环式结构
半缩醛羟基
α– D–***葡萄糖苷
β– D–***葡萄糖苷
+
Fischer 氧环式葡萄糖结构不能直观地反映出糖分子中基团的空间位置。
**16个己醛糖中的12个是费歇尔一个人取得的(于1890年完成合成)。所以费歇尔被誉为“糖化学之父”。获得1902年的诺贝尔化学奖。