1、目的要求目的要求1、了解單糖中葡萄糖的結構（構造式、構型式、環、了解單糖中葡萄糖的結構（構造式、構型式、環狀結構式及構象式）；狀結構式及構象式）；2、掌握單糖的化學性質，了解一些重要的單糖；、掌握單糖的化學性質，了解一些重要的單糖；3、掌握雙糖的兩種可能連接方式和蔗糖的結構，了、掌握雙糖的兩種可能連接方式和蔗糖的結構，了解一些重要的雙糖；解一些重要的雙糖；4、了解多糖的結構及其應用。、了解多糖的結構及其應用。第十三章第十三章 碳水化合物碳水化合物6CO26H2O+O2能量植物光合作用動物呼吸作用+C6H12O6 1. 結構特點：多羥基醛、酮或多羥基醛、酮的縮合物結構特點：多羥基醛、酮或多羥基醛

2、、酮的縮合物 2. 組成特點：組成特點：Cn(H2O)m一、一、 定義定義二、分類：根據能否水解和水解后生成的物質分為三類二、分類：根據能否水解和水解后生成的物質分為三類(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6淀粉或纖維素葡萄糖C12H22O11+H2OC6H12O6蔗糖葡萄糖果糖+C6H12O6C6H12O5鼠李糖C2H4O2乙酸單糖：單糖： 不能水解的多羥基醛酮不能水解的多羥基醛酮低聚糖（寡糖）：低聚糖（寡糖）：210個單糖縮合得到個單糖縮合得到多糖：成百上千個單糖縮合得到的高聚物多糖：成百上千個單糖縮合得到的高聚物第十三章第十三章 碳水化合物碳水化合物一、分類一、分類CHOCH2O

3、HHOHCHOCH2OHHOHHOHCHOCH2OHHOHHOHHOHCHOCH2OHHOHHOHHOHHOH丙糖丙糖丁糖丁糖戊糖戊糖己糖己糖a a）根據其分子中的碳原子數目不同可分為丙糖、丁糖、戊）根據其分子中的碳原子數目不同可分為丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等。糖、己糖、庚糖等。第一節第一節 單糖單糖b) b) 根據其分子中羰基的位置不同可分醛糖和酮糖兩種。根據其分子中羰基的位置不同可分醛糖和酮糖兩種。CHOCH2OHHOHHOHHOHCH2OHCCH2OHOHOHHOHHOH醛糖醛糖酮糖酮糖第一節第一節 單糖單糖二、二、單糖的構型和標記法：單糖的構型和標記法：n對其它糖，規定距羰基碳原子

4、最遠的手性碳原子為對其它糖，規定距羰基碳原子最遠的手性碳原子為決定相對構型的碳原子，若該原子的構型為決定相對構型的碳原子，若該原子的構型為D-型，型，則該糖的構型即為則該糖的構型即為D-型。反之，則為型。反之，則為L型。型。相對構型：人為規定兩種甘油醛的構型如下：相對構型：人為規定兩種甘油醛的構型如下：絕對構型：絕對構型：CHOCH2OHHOHD-(+)-甘油醛CHOCH2OHHHOL-(-)-甘油醛第一節 單糖 由甘油醛通過化學方法制得增加碳原子后的多羥基醛糖p.256，257CHOOHHCH2OHD-（+）-甘油醛+ HCNHOHCH2OHHOHCNHOHCH2OHHOHCHOOHHCH2

5、OHHOHCHOOHHCH2OHHOHCN（1）水解（2）生成內酯（3）還原（1）水解（2）生成內酯（3）還原一、單糖的構型一、單糖的構型 D-赤蘚糖D-蘇阿糖第一節 單糖 2. D系列系列CH2OHCHOD-(+)-甘油醛CHOCH2OHD-(-)-蘇阿糖D-(-)-赤蘚糖CHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHD-(+)-葡萄糖D-(+)-甘露糖CHOCH2OHCHOCH2OHD-(-)-古羅糖D-(-)-艾杜糖CHOCH2OHCHOCH2OHD-(+)-半乳糖D-(+)-塔羅糖CHOCH2OHD-(-)-樹膠糖D-(-)-核糖CHOCH2OHD-(+)-木 糖D-(-)-異木糖C

6、HOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHD-(+)-阿洛糖D-(+)-阿卓糖一、單糖的構型一、單糖的構型 第一節 單糖 3.構型的表示方法構型的表示方法投影式：如葡萄糖投影式：如葡萄糖CHOHHHHOHOHOHHOCH2OHCHOOHOHOHHOCH2OHCHOCH2OH一、單糖的構型一、單糖的構型 第一節 單糖 三、單糖的變旋現象和環狀結構三、單糖的變旋現象和環狀結構變旋現象變旋現象從乙醇溶液中或在從乙醇溶液中或在5050以下水溶液中結晶析出的葡萄糖，其以下水溶液中結晶析出的葡萄糖，其比旋光度比旋光度 =112=112 ，m.p=146m.p=146；而在吡啶溶液中或在

7、；而在吡啶溶液中或在9898以上的水溶液中結晶析出的葡萄糖其比旋光度以上的水溶液中結晶析出的葡萄糖其比旋光度 =18.7=18.7 ，m.p=150m.p=150。即，葡萄糖存在兩種不同的晶體。如果將這兩。即，葡萄糖存在兩種不同的晶體。如果將這兩種葡萄糖晶體重新溶于水中，再測其旋光度，發現前者的比種葡萄糖晶體重新溶于水中，再測其旋光度，發現前者的比旋光度逐漸減小，而后者的比旋光度逐漸加大，當前者降至旋光度逐漸減小，而后者的比旋光度逐漸加大，當前者降至52.552.5 ，后者升至，后者升至52.552.5 時，其比旋光度不再發生變化。旋光時，其比旋光度不再發生變化。旋光性物質這種旋光度變化的特性

8、稱為性物質這種旋光度變化的特性稱為變旋現象變旋現象。第一節 單糖 由葡萄糖的變旋現象及其它物理和化學由葡萄糖的變旋現象及其它物理和化學方法，確定了葡萄糖晶體是以環狀結構方法，確定了葡萄糖晶體是以環狀結構存在的：存在的： HCOHHHOOHHOHHCH2OHOH123456HCOHHHOOHHOHCH2HOHOH123456HCOHHHOOHHOHCH2HOHOH123456-D-（+）- 吡喃葡萄糖D-（+）- 吡喃葡萄糖D-（-）- 吡喃葡萄糖（鏈式）（環形半縮醛式）（環形半縮醛式）1.變旋現象變旋現象 異構體異構體 = +112 +52.7 異構體異構體 = +18.7 +52.7單糖的環

9、形結構單糖的環形結構 第一節 單糖 +HOOHOOHOHHOHHOOHOHOHOHOHHCHOOHHHOOHHOHHCH2OH -D-葡萄糖 -D-葡萄糖 OCH2OHOHOHOHOHOCH2OHOHOHOHOH36%64%0.01%平衡比例 吡喃糖的椅式構象和吡喃糖的椅式構象和Haworth式式第一節 單糖 還原糖還原糖: 能還原費林試劑或托倫試劑的糖能還原費林試劑或托倫試劑的糖非還原糖非還原糖: 不能不能.所有的單糖和大多數低聚糖都是還原糖，多糖都是非還原糖所有的單糖和大多數低聚糖都是還原糖，多糖都是非還原糖此反應可用來鑒別是否是還原糖應用應用:1.氧化反應氧化反應 (單糖都是還原糖單糖都

10、是還原糖)四、單糖的性質四、單糖的性質第一節 單糖 （1） 堿性弱氧化劑（堿性弱氧化劑（用于鑒別還原糖與非還原糖用于鑒別還原糖與非還原糖）：）：Tollens試劑：試劑：Ag(NH3)2+OH-（氨水過量）（氨水過量）Benedict試劑：試劑：CuSO4+檸檬酸檸檬酸+Na2CO3（藍色藍色）Fehling試劑：試劑： CuSO4+酒石酸鉀鈉酒石酸鉀鈉+NaOH（藍色藍色）正反應正反應醛糖或酮糖醛糖或酮糖（還原糖）（還原糖）現象：現象： Tollens試劑：有試劑：有銀鏡銀鏡產生產生Benedict試劑和試劑和 Fehling試劑：溶液試劑：溶液 藍色消失藍色消失，有，有磚紅色磚紅色生成生成

11、 非還原糖非還原糖負反應負反應HCHOOHROHHROHCH2OHORHOCHOHR醛糖堿酮糖醛糖的差向異構體第一節 單糖 四、單糖的性質四、單糖的性質HHOOHHOHHCH2OHHOHCHOAg(NH3)2+（Tollens試劑）HHOOHHOHHCH2OHHOHCOO+AgHHOOHHOHHCH2OHHOHCHOCu(NH3)2+(Fehling試劑)HHOOHHOHHCH2OHHOHCOO+Cu2O磚紅色第一節 單糖 四、單糖的性質四、單糖的性質Br2,H2OD-葡萄糖CHOOHHOOHOHCH2OHCOOHOHHOOHOHCH2OHD-葡萄糖 酸第一節 單糖 四、單糖的性質四、單糖的性

12、質（2）溴水）溴水（3） HNO3HNO3D-葡萄糖CHOOHHOOHOHCH2OHCOOHOHHOOHOHCOOHD-葡萄糖二酸區別醛糖和酮糖（4） 高碘酸氧化高碘酸氧化D-葡萄糖CHOOHHOOHOHCH2OH+5HIO45HCOOHHCHO2. 還原反應還原反應D-葡萄糖CHOOHHOOHOHCH2OHH2, Ni或NaBH4CH2OHOHHOOHOHCH2OHD-葡萄糖醇第一節第一節 單糖單糖四、單糖的性質四、單糖的性質 3. 成脎反應成脎反應D-葡萄糖CHOOHHOOHOHCH2OHCHOHHOOHOHCH2OHD-葡萄糖苯腙C6H5NHNH2-H2ON-NHC6H5C6H5NHNH

13、2CHHOOHOHCH2OHD-葡萄糖脎N-NHC6H5N-NHC6H52D-果糖CH2OHHHOOHHOHHCH2OHC OC6H5NHNH2-H2OC6H5NHNH2-H2OCH2OHHHOOHHOHHCH2OHC N-NHC6H5CHHOOHOHCH2OHN-NHC6H5N-NHC6H5D-果糖脎2第一節第一節 單糖單糖四、單糖的性質四、單糖的性質 4. 差向異構化差向異構化CHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCH2OHHHOOHHOHHCH2OHCHOHHOHHOOHHOHHCH2OHCHOHCHOHHHOOHHOHHCH2OHC OD-葡萄糖（64%）D-果糖D-甘露糖（31%）

14、（3%）烯醇式中間體差向異構化：差向異構化：含有多個手性含有多個手性C的旋光異構體，如果它們的旋光異構體，如果它們只有一個手性只有一個手性C原子的構型原子的構型相反，而其它手性相反，而其它手性C原子的原子的構型完全相同，稱為構型完全相同，稱為。第一節第一節 單糖單糖四、單糖的性質四、單糖的性質 CHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCH2OHHHOOHHOHHCH2OHCHOHHOHHOOHHOHHCH2OHC OD-甘露糖C6H5NHNH2CHHOOHOHCH2OHN-NHC6H5N-NHC6H5D-葡萄糖D-果糖過量第一節第一節 單糖單糖四、單糖的性質四、單糖的性質 6. Selivan

15、ov（西里瓦諾夫）反應（西里瓦諾夫）反應酮糖間苯二酚鹽酸鮮紅色的縮合物 鑒別醛糖和酮糖：鑒別醛糖和酮糖： 溴水溴水 間苯二酚間苯二酚鹽酸鹽酸5. Molisch（莫利施）反應：糖與（莫利施）反應：糖與萘酚的酒精溶液，沿管萘酚的酒精溶液，沿管壁小心注入濃硫酸，壁小心注入濃硫酸， 不要搖動試管，則在兩層液面間形成一不要搖動試管，則在兩層液面間形成一個紫色的環。個紫色的環。第一節第一節 單糖單糖三、單糖的性質三、單糖的性質 7. 成苷反應（形成縮醛）成苷反應（形成縮醛）OCH2OHOHOHOHOH+CH3OH無水HClOCH2OHOHOHOHOCH3+OCH2OHOHOHOHOCH3甲基- -D-葡

16、萄糖苷甲基- -D-葡萄糖苷D-葡萄糖第一節第一節 單糖單糖四、單糖的性質四、單糖的性質 糖苷跟縮醛一樣相當穩定，在水溶液中不能轉化為鏈式糖苷跟縮醛一樣相當穩定，在水溶液中不能轉化為鏈式結構，因此沒有變旋現象和還原性，也不成脎和差向異結構，因此沒有變旋現象和還原性，也不成脎和差向異構化。糖苷類化合物在自然界中廣泛存在。構化。糖苷類化合物在自然界中廣泛存在。糖的半縮醛羥基與其它含羥基的化合物如：醇、酚等糖的半縮醛羥基與其它含羥基的化合物如：醇、酚等形成的縮醛或者縮酮。形成的縮醛或者縮酮。n雙糖：由雙糖：由2分子單糖失水形成的化合物。分子單糖失水形成的化合物。n單糖分子中的兩種羥基：單糖分子中的兩

17、種羥基：醇羥基醇羥基和和半縮醛羥基半縮醛羥基。OOHHHHOHHOHOHHCH2OH半縮醛羥基 兩分子單糖形成雙糖后，保留有一個半縮醛羥兩分子單糖形成雙糖后，保留有一個半縮醛羥基的，就是還原性糖；如果不含有半縮醛羥基，基的，就是還原性糖；如果不含有半縮醛羥基，則為非還原性糖。則為非還原性糖。第二節第二節 雙糖雙糖一、概說一、概說第二節 雙糖 一、概說一、概說雙糖的兩種可能的連接方式雙糖的兩種可能的連接方式 通過兩個單糖分子的半縮醛羥基脫去一分子通過兩個單糖分子的半縮醛羥基脫去一分子水而互相連接而成雙糖：水而互相連接而成雙糖：COHHOOHOCH2OHOH123456COHHOOHOCH2OHH

18、OH123456HH2O-COHHOOHOCH2OHOH123456COHHOOHOCH2OHH123456 通過一個單糖分通過一個單糖分子的半縮醛羥基與子的半縮醛羥基與第二個單糖分子中第二個單糖分子中的醇羥基（如的醇羥基（如C4的的羥基）脫去一分子羥基）脫去一分子水而互相連接的雙水而互相連接的雙糖：糖： COCH2OHOH123456CHOOCH2OHOHH123456HH2O-COCH2OHOH123456COCH2OHH123456OH1,4苷鍵性質性質 非還原糖非還原糖 無變旋現象無變旋現象 不能成脎不能成脎 水解水解D+D-果糖D-葡萄糖(+)-蔗糖水解 20+66.5-92+52D

19、 20轉化糖=-201. 蔗糖蔗糖第二節 雙糖 二、重要的雙糖二、重要的雙糖甲基化、水解甲基化、水解H3COOH3COOOCH3H3COH2CCH2OCH3CH2OCH3OCH3HOO , -1,2-苷鍵八氧甲基蔗糖113322H2OCHOOCH3H3COOCH3OCH3CH2OCH3CH2OCH3H3COOCH3OCH3CH2OCH3C2,3,4,5,-四氧甲基-D-葡萄糖1234561234561,3,4,6-四氧甲基-D-果糖O+性質性質 還原糖 有變旋現象 能成脎 甲基化、水解D 20= +168 -異頭物 -異頭物D 20D 20= +112平衡后= +136結構結構HOOHOOOH

20、HOH2C -1,4-苷鍵OHOOHOHHOH2C麥芽糖2. 麥芽糖麥芽糖 （兩分子葡萄糖縮合而成）+C12H22O11甲基化水解CH2OCH3OCH3OCH3H3COOOH165432CH2OCH3OCH3OCH3HOOOH1654322,3,4,6-四-O-甲基-D-葡萄糖2,3,6-三-O-甲基-D-葡萄糖第二節 雙糖 二、重要的雙糖二、重要的雙糖HOOHOOOHHOH2COHOOHOHHOH2C -1,4-苷鍵HOOHOOOHHOH2COHCHOHOOHHOH2C -1,4-苷鍵HOOHOOOHHOH2COHOOHOHHOH2C -1,4-苷鍵 -(+)-麥芽糖 -(+)-麥芽糖3.

21、纖維二糖是由兩分子葡萄糖縮合而成的。纖維二糖是由兩分子葡萄糖縮合而成的。CH2OHOHOHOHO165432HOOHOOOHHOH2COHOOHOHHOH2CCH2OHOHOHOOH165432O -1,4苷鍵(+)纖維二糖第二節 雙糖 二、重要的雙糖二、重要的雙糖4. 乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成的。乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成的。CH2OHOHOHOHO165432OHOHOOOHHOH2COHOOHOHHOH2CCH2OHOHOHOOH165432O -1,4苷鍵 乳糖醛式 還原雙糖：麥芽糖、纖維二糖、乳糖都是半縮醛上還原雙糖：麥芽糖、纖維二糖、乳糖都是半縮醛上-OH（苷羥基）和醇（