文档介绍：概论
碳水化合物也称糖,是自然界存在最广泛的一类有机物。它们是动、植物体的重要成分,又是人和动物的主要食物来源。绿色植物光合作用的主要产物就是碳水化合物,在植物中的含量可达干重的80%,植物种子中的淀粉,根茎、叶中的纤维素,甘蔗和甜菜根部所含的蔗糖,水果中的葡萄糖和果糖都是碳水化合物。动物的肝脏和肌肉内的糖元,血液中的血糖,软骨和结缔组织中的粘多糖也是碳水化合物。
碳水化合物由碳、氢、氧三种元素组成。人们最初发现这类化合物,除碳原子外,氢与氧原子数目之比与水相同,可用通式Cm(H2O)n表示,形式上像碳和水的化合物,故称碳水化合物。如葡萄糖、果糖等的分子式为C6H12O6,蔗糖的分子式为C12H22O11等。但后来发现,有些有机物在结构和性质上与碳水化合物十分相似,但组成不符合Cm(H2O)n的通式,如鼠李糖(C6H12O5),脱氧核糖(C5H10O4)等;而有些化合物如乙酸(C2H4O2),乳酸(C3H6O3)等,分子组成虽然符合上述通式,但其结构和性质与碳水化合物相差甚远。可见碳水化合物这一名称是不确切的,但因历史沿用己久,故至今仍在使用。
18. 1. 1 定义
1. 结构特点:多羟基醛、酮。
2. (H2O)m
不是绝对的,乳酸C3H6O3是羟基酸,又如鼠李糖分子式C6H12O5其中氢和氧之比不是2:1但它属于碳水化合物。
18. 1. 2 单糖的分类
:单糖、双糖、多糖
①.单糖:不能水解的多羟基醛或多羟基酮。是最简单的碳水化合物,如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、山梨糖等。
②.低聚糖:也称为寡糖,能水解产生2~10个单糖分子的化合物。根据水解后生成的单糖数目,又可分为二糖、三糖、四糖等。其中最重要的是二糖,如蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖等。
③.多糖:水解产生10个以上单糖分子的化合物。如淀粉、纤维素、糖元等。
:醛糖、酮糖
:丙糖、丁糖、戊糖、已糖
碳水化合物中的一些重要成员都具有甜味,或水解后的产物具有甜味,由于甜味是食糖的重要特性,所以人们也把这一类化合物称为糖类。
CH2O →分子式 C6H12O6
[实验现象]:①起银镜反应,说明有醛基。
②与NH2OH缩合,说明有羰基。
③和酸酐酰基化生成酯,酯水解后可得5分子乙酸,说明有5个羟基
④葡萄糖还原生成已六醇再还原成正已烷。说明是直链。
⑤加成后水解生成六羟基酸,再被还原后得到正庚烷,进一步说明了羰基在链端,是醛基。
⑥用⑤的方法处理果糖,其最后的产物是2-甲基已酸。因此说明果糖的羰基在第二个碳上。
单糖的立体构型 24 =16 (个异构体) 8对对映体
①相对构型:人为规定的标准。
D/L法:以甘油醛作为标准,和C*相连的-OH在右边的为D构型,在左边的为L构型。
D、L只表示构型,(+)、(-)表示旋光方向,两者之间没有必然的联系。
其它旋光物质可通过化学方法转变与甘油醛联系起来。
②绝对构型:真实存在的构型。
D/L构型因为是人为规定的,其它是根据甘油醛的构型而定的,所以称为相对构型。1951年测得了甘油醛的真实构型和原人为规定的构型恰巧完全符合,因此原来的相对构型也是真实构型,这种真实构型又称绝对构型。
、L系列——相对构型
,他几乎花了十年时间,确证了八种D-已醛糖和四种D-戊糖的空间构型,为此他获得1902年的诺贝尔化学奖。
①在碳水化合物中仍沿用D/L构型标记。(也采用R/S标记)
用D/L构型标记比较方便,而用R/S标记则比较麻烦。例D-葡萄糖用R/S标记则为2R,3S,4R,5R-2,3,4,5,6-五羟已醛。
②构型表示,通常有费歇尔投影式。
注意投影式一表示原则,“横前竖后”。一定不能离开纸平面翻转。否则将变成另一种化合物的表示了。
③赤式和苏式的表示
赤式:两个相同的原子或基团在直立主碳链的同侧。
苏式:两个相同的原子或基团在直立主碳链的两侧。
、变旋现象和糖苷
人们在研究单糖的实践中发现,D-葡萄糖能以两种结晶存在,一种是从酒精溶液中析出的结晶,熔点为146℃,比旋光度为+°;另一种是从吡啶中析出的结晶,熔点为150℃,比旋光度为+°。将其中任何一种结晶溶于水后,其比旋光度都会逐渐变成+°并保持恒定。象这种比旋光度发生变化(增加或减小)的现象