《有机化学a2教学课件(吉林大学)第十六章单糖、寡糖和多糖》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化学a2教学课件(吉林大学)第十六章单糖、寡糖和多糖（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十六章第十六章第十六章第十六章 单糖、寡糖和多糖单糖、寡糖和多糖单糖、寡糖和多糖单糖、寡糖和多糖SaccharidesSaccharidesexit植物植物 nCO2 + m H2O Cn(H2O)m动物动物Cn(H2O)m + nO2 nCO2 + m H2O + 能量能量h 最小的酮糖最小的酮糖CH2OHCHOHOH最小的醛糖最小的醛糖叶绿素叶绿素定义：多羟基醛或酮；定义：多羟基醛或酮； 或能水解成为多羟基醛或酮的化合物或能水解成为多羟基醛或酮的化合物 糖糖分类：分类：2.按水解后生成的糖的数目分类：按水解后生成的糖的数目分类： 单糖单糖：不能再水解成更小的糖：不能再水解成更小的糖 双糖
2、双糖：可以水解成两个单糖：可以水解成两个单糖 低聚糖（寡糖）低聚糖（寡糖）：可以水解成：可以水解成210个左右的单糖个左右的单糖 多聚糖（多糖）多聚糖（多糖）：可以水解成：可以水解成10个以上甚至几百、个以上甚至几百、 几千个单糖几千个单糖1.按羰基类型分类：醛糖、酮糖按羰基类型分类：醛糖、酮糖16.1 单糖单糖一、单糖的命名一、单糖的命名二、单糖的结构二、单糖的结构三、单糖的反应三、单糖的反应四、四、 葡萄糖结构的测定葡萄糖结构的测定五、五、 一些重要的单糖及其衍生物一些重要的单糖及其衍生物16.2 双糖双糖16.3 多糖多糖本章提纲本章提纲 16.1 单糖单糖 Monosaccharide
3、s（一）（一） 单糖的命名单糖的命名实例实例 系统命名法系统命名法 习惯命名法习惯命名法 类别类别(2R)-2,3-二羟基丙醛二羟基丙醛 D-(+)甘油醛甘油醛 丙醛糖丙醛糖(2R,3R,4R)-2,3,4,5- 四羟基戊醛四羟基戊醛 D-(-)-核糖核糖 戊醛糖戊醛糖(3S,4R,5R)-1,3,4,5,6- 五五羟基已羟基已-2-酮酮 D-(-)-果糖果糖 已酮已酮糖糖(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6- 五五羟基已羟基已醛醛 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 已醛已醛糖糖实验现象实验现象 一个有旋光的化合物，放入溶液中，它的旋光度一个有旋光的化合物，放入溶液中，它的旋光度逐渐变化，最
4、后达到一个稳定的平衡值，这种现逐渐变化，最后达到一个稳定的平衡值，这种现象称为变旋现象。象称为变旋现象。1） 葡萄糖的变旋现象葡萄糖的变旋现象D-(+)-葡萄糖葡萄糖 -D-(+)-葡萄糖（无结晶水）葡萄糖（无结晶水） -D-(+)-葡萄糖葡萄糖在乙醇中重结晶在乙醇中重结晶在吡啶中重结晶在吡啶中重结晶在在HOAc中重结晶中重结晶mp 146oCmp 148-150oCH2OH2O浓缩浓缩( ) -D-(+)-葡萄葡萄糖糖 的水溶液的水溶液( ) -D-(+)-葡萄糖葡萄糖 的水溶液的水溶液 D = + 112o放置放置 D = + 18.7o放置放置所得溶液所得溶液 D = + 52.7o (
5、1) D-葡萄糖葡萄糖只能与一个醇（甲醇）形成缩合。只能与一个醇（甲醇）形成缩合。 (2) 不与不与NaHSO3反应。反应。 (3) IR图谱中没有羰基的伸缩振动。图谱中没有羰基的伸缩振动。 (4) 1HNMR图谱中没有醛基质子的吸收峰。图谱中没有醛基质子的吸收峰。 (5) 能与斐林试剂、土伦试剂、能与斐林试剂、土伦试剂、H2NOH、HCN、Br2水水 等发生反应。等发生反应。（有醛基）（有醛基）2） 葡萄糖的葡萄糖的其它特性其它特性无醛基无醛基葡萄糖的链式结构无法合理解释上述各种特性葡萄糖的链式结构无法合理解释上述各种特性判断判断D/L方法：最下面的手性碳原子的构型决定：方法：最下面的手性碳
6、原子的构型决定：H左，左，-OH右，右，D系列系列 ； H右，右，-OH左，左，L系列系列 1、单糖的链式结构及表示方法、单糖的链式结构及表示方法（二）（二） 单糖的结构单糖的结构环状半缩醛、半缩酮的启迪，糖环形结构的提出。环状半缩醛、半缩酮的启迪，糖环形结构的提出。2.糖的环形结构糖的环形结构HOCH2CH2CH2CHOHOCH2CH2CH2CH2CHO+ -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖3、 葡萄糖环型结构的画法葡萄糖环型结构的画法-哈武斯透视哈武斯透视式式 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖画法画法1:向右倒下向右倒下氧边向里氧边向里 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-吡喃
7、葡萄糖吡喃葡萄糖画法画法2:葡萄糖的存在形式葡萄糖的存在形式 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖 -D-呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖63.6%36.4%0.01%（2），所以，混合物中），所以，混合物中 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖多。多。(1) (2) 一一、糖的递升反应、糖的递升反应 二二、 糖的递降反应糖的递降反应 三三、差向异构化、差向异构化四四 、 形成糖脎形成糖脎五五 、 氧化氧化六六 、 还原还原七七 、 形成糖苷形成糖苷八八 、 酯化反应酯化反应（三）（三） 单糖的反应单糖的反应一、一、 糖的递增反应糖的递增反应- 克里安尼氰化增碳法克里安
8、尼氰化增碳法pH=3-5HCNH3O+ H3O+Na-Hg H2ONa-Hg H2OpH=3-5Ba(OH)2Ba(OH)2*1. 原来分子的手性碳原子，对新生的手性碳原子具原来分子的手性碳原子，对新生的手性碳原子具 有一定的感应作用，所以两个差向异构体是不等有一定的感应作用，所以两个差向异构体是不等 量的。量的。*2. 若用若用Na-Hg乙醇溶液还原，则产物乙醇溶液还原，则产物两端均为醇两端均为醇。*3. 该反应产率不高，主要用于结构研究。该反应产率不高，主要用于结构研究。CaBr2, CaCO3H2O2 , Fe 3+40oCD-阿拉伯糖阿拉伯糖 电解氧化电解氧化二二 、 糖的递降反应糖的
9、递降反应-芦福（芦福（Ruff)递降法递降法三、三、 差向异构化差向异构化在弱碱条件下，糖中与在弱碱条件下，糖中与羰基相邻的不对称碳原羰基相邻的不对称碳原子的构型发生变化，这子的构型发生变化，这称为差向异构化。称为差向异构化。D-果糖果糖弱碱如吡啶、三级胺等（差向异构化）弱碱如吡啶、三级胺等（差向异构化）D-葡萄糖葡萄糖D-甘露糖甘露糖烯二醇烯二醇糖酸在类似的条件下也能发生差向异构化。糖酸在类似的条件下也能发生差向异构化。糖酸的差向异构化糖酸的差向异构化 Na-Hg H2OpH=3-5CaBr2, CaCO3Ca(OH)2, 125oCH+差向异构化差向异构化电解氧化电解氧化D-阿拉伯糖阿拉伯
10、糖D-核糖核糖四、四、 形成糖脎形成糖脎 一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的1,2-位形成二苯位形成二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。（过程：腙（称为脎）的反应称为成脎反应。（过程：945页）页）成脎反应的应用：成脎反应的应用：1. 用来鉴别各种糖（因为不同的糖脎结晶形状不同，用来鉴别各种糖（因为不同的糖脎结晶形状不同， 熔点不同，形成的时间也不同）。糖脎都是黄色熔点不同，形成的时间也不同）。糖脎都是黄色 晶体。晶体。2. 用于研究糖的构型（葡萄糖、甘露糖、果糖具有相用于研究糖的构型（葡萄糖、甘露糖、果糖具有相同的糖脎，这说明这三个糖除第一和第二个碳原子同的糖脎
11、，这说明这三个糖除第一和第二个碳原子构型不同外，其它碳原子的构型完全相同）构型不同外，其它碳原子的构型完全相同）3. 将葡萄糖转变成果糖。将葡萄糖转变成果糖。五、五、 糖的氧化反应糖的氧化反应还原糖和非还原糖的概念：还原糖和非还原糖的概念：凡是对斐林试剂、土伦试剂、本尼迪特试剂呈正反应凡是对斐林试剂、土伦试剂、本尼迪特试剂呈正反应的糖称为还原糖，呈负反应的糖称为非还原糖。的糖称为还原糖，呈负反应的糖称为非还原糖。斐林试剂（硫酸酮和碱性酒石酸钾钠）斐林试剂（硫酸酮和碱性酒石酸钾钠）土伦试剂（硝酸银的氨水溶液）土伦试剂（硝酸银的氨水溶液）本尼迪特试剂（柠檬酸、硫酸铜、碳酸钠配制成）本尼迪特试剂（柠
12、檬酸、硫酸铜、碳酸钠配制成）1. 用斐林试剂、土伦试剂氧化用斐林试剂、土伦试剂氧化斐林试剂斐林试剂 or 土伦试剂土伦试剂D-葡萄糖葡萄糖D-葡萄糖酸葡萄糖酸2. 用溴水氧化用溴水氧化-形成糖酸（区别酮糖和醛糖）形成糖酸（区别酮糖和醛糖）Br2-H2O pH=5在弱酸性条件下不会发生异构化。在弱酸性条件下不会发生异构化。D-葡萄糖酸葡萄糖酸- -内酯内酯D-葡萄糖酸葡萄糖酸3. 电解氧化（用来制备糖酸）电解氧化（用来制备糖酸）CaBr2 , CaCO3D-葡萄糖酸钙（钙片）葡萄糖酸钙（钙片）电解氧化电解氧化（1） 稀硝酸能把醛糖氧化成糖二酸。稀硝酸能把醛糖氧化成糖二酸。（2） 稀硝酸氧化稀硝酸
13、氧化酮糖酮糖时导致时导致C1-C2键断裂（少一个碳），键断裂（少一个碳），用来区别醛糖和酮糖或用来测定结构。用来区别醛糖和酮糖或用来测定结构。（3）浓硝酸能使仲醇氧化，进一步导致）浓硝酸能使仲醇氧化，进一步导致C-C键断裂，键断裂， 因此不能使用。因此不能使用。4. 用硝酸氧化用硝酸氧化稀稀HNO35. 用高碘酸氧化（多元醇的氧化）用高碘酸氧化（多元醇的氧化）5H5IO6 5 HCOOH + CH2O3 内酯内酯二醇二醇 催化剂：钠汞齐催化剂：钠汞齐 乙醇溶液乙醇溶液六六 、 单糖的还原单糖的还原1 糖糖糖醇糖醇2 内酯内酯醛糖（在糖的递增反应中已讲）醛糖（在糖的递增反应中已讲）催化剂：钠汞齐
14、（催化剂：钠汞齐（Na-Hg）水溶液水溶液pH=3-5H2 ，兰尼兰尼Ni , or NaBH4D-葡萄糖醇葡萄糖醇（L-山梨糖醇）山梨糖醇）七、七、 形成糖苷形成糖苷 环状糖的半缩醛羟基能与另一分子化合物环状糖的半缩醛羟基能与另一分子化合物中的羟基、氨基或巯基等失水，生成的失水产中的羟基、氨基或巯基等失水，生成的失水产物称为物称为糖苷糖苷，也称为，也称为配糖体配糖体。由葡萄糖衍生的糖苷叫由葡萄糖衍生的糖苷叫葡萄糖苷葡萄糖苷，失水时形成，失水时形成的键叫的键叫苷键苷键。糖苷的名称由三部分组成：配基糖苷的名称由三部分组成：配基+糖的残基糖的残基+（糖）苷（糖）苷甲基甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷吡
15、喃葡萄糖苷甲基甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷CH3OHH+CH3OHH+ -苷键苷键 -苷键苷键配基配基1.在酸催化下，只有糖的半缩醛羟基能与另一分子醇反应形在酸催化下，只有糖的半缩醛羟基能与另一分子醇反应形成醚键。但用威廉森反应可使糖上所有的羟基（包括半缩成醚键。但用威廉森反应可使糖上所有的羟基（包括半缩醛的羟基）形成醚。醛的羟基）形成醚。2. 最常用的甲基化试剂是：（最常用的甲基化试剂是：（1）30% NaOH + (CH3)2SO4 （2） Ag2O + CH3I2.糖苷从结构上看是缩醛，在碱性条件下是稳定的，但可用糖苷从结构上看是缩醛，在碱性条件下是稳定的，但可用温和的酸性条
16、件水解，生成糖和配基。温和的酸性条件水解，生成糖和配基。3. 而普通的醚键在温和的酸性条件下是稳定的，只有在强而普通的醚键在温和的酸性条件下是稳定的，只有在强的的HX作用下才分解。作用下才分解。关于半缩醛羟基和一般羟基反应的几点注意关于半缩醛羟基和一般羟基反应的几点注意3.酶也能促使糖苷水解，而且是立体专一的（例如，从酵酶也能促使糖苷水解，而且是立体专一的（例如，从酵母中分离得到的母中分离得到的-D-葡萄糖苷酶只能水解葡萄糖苷酶只能水解-D-葡萄吡喃葡萄吡喃糖苷，而从杏仁中得到的糖苷，而从杏仁中得到的-D-葡萄糖苷酶只水解葡萄糖苷酶只水解-D-葡葡萄糖苷。萄糖苷。八、八、 酯化反应酯化反应 应
17、用制备酯的通用方法可以在糖中的每一个有羟基的地方应用制备酯的通用方法可以在糖中的每一个有羟基的地方发生成酯反应。发生成酯反应。 -D-吡喃葡萄吡喃葡萄糖五乙酸酯糖五乙酸酯 -D-吡喃葡萄吡喃葡萄糖五乙酸酯糖五乙酸酯 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖快快 Ac2O慢慢快快 Ac2O0oCNaOAc 0oCNaOAc 0oC100oC相对较快相对较快无水无水ZnCl2 Ac2OAc2O,NaOAc100oC相对较慢相对较慢ZnCl2-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-6-磷酸酯磷酸酯葡萄糖磷酸酯葡萄糖磷酸酯-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-1-磷酸酯磷酸酯+D-果糖果糖-1，6 -二磷酸酯
18、二磷酸酯二羟基二羟基丙酮磷丙酮磷酸酯酸酯D-甘油醛甘油醛-3-磷酸酯磷酸酯代谢过程代谢过程中经多步中经多步反应反应酶酶-D-吡喃葡萄吡喃葡萄糖糖-6-磷酸酯磷酸酯一、一、 葡萄糖碳架的测定葡萄糖碳架的测定二、二、 葡萄糖立体结构的测定葡萄糖立体结构的测定三、三、 葡萄糖环型结构的测定葡萄糖环型结构的测定四、四、 葡萄糖的构象分析葡萄糖的构象分析（四）葡萄糖结构的测定（四）葡萄糖结构的测定 葡萄糖结构的测定是费歇尔进行糖结构研究时完葡萄糖结构的测定是费歇尔进行糖结构研究时完成的，历时成的，历时7年（年（1884-1891年），年），1902年获诺贝尔奖年获诺贝尔奖一一 、 葡萄糖碳架的测定葡萄糖
19、碳架的测定5(CH3CO)2O有五个羟基，连在有五个羟基，连在5个个C上上葡萄糖五醋酸酯葡萄糖五醋酸酯H2NOH只得到一元肟说明分子只得到一元肟说明分子中只有一个羰基中只有一个羰基能用溴水氧化，能用溴水氧化，说明分子中有说明分子中有醛羰基。醛羰基。Br2-H2OHI, PHCNH3+OCH3(CH2)4COOH六个碳是直链的。六个碳是直链的。C6H7O(OOCCH3)5 + 5HAc二、二、 葡萄糖立体结构的测定葡萄糖立体结构的测定实验一实验一: 由由D-甘油醛出发，反复进行克里安尼增碳法甘油醛出发，反复进行克里安尼增碳法,得得8个个D-六碳糖六碳糖. 分离后，证明其中一个是葡萄糖，即葡萄糖为
20、分离后，证明其中一个是葡萄糖，即葡萄糖为D型。型。 (5) (6) (7) (8)(1) (2) (3) (4)实验二：实验二：进行成脎反应（天然进行成脎反应（天然D-葡萄糖和葡萄糖和D -甘露糖成脎后相同甘露糖成脎后相同)， 所以可所以可以把以把8个糖分成四组。个糖分成四组。每对中一个是每对中一个是D-葡萄糖、另一个则是葡萄糖、另一个则是D-甘露糖。甘露糖。第二组：第二组：第一组：第一组：第三组：第三组：第四组：第四组：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)实验三，实验三，用硝酸将以上八个化合物氧化成糖二酸，结果：用硝酸将以上八个化合物氧化成糖二酸，结果：化合物（化合
21、物（1）有旋光（）有旋光（2）有旋光）有旋光 （3）无旋光（）无旋光（4）有旋光）有旋光（5）有旋光（）有旋光（6）有旋光）有旋光 （7）无旋光（）无旋光（8）有旋光）有旋光但是天然的但是天然的D-葡萄糖和葡萄糖和D-甘露糖用硝酸氧化后都得到有旋甘露糖用硝酸氧化后都得到有旋光的糖二酸，因此第二组化合物光的糖二酸，因此第二组化合物(3), (4) 和第四组化合物和第四组化合物(7), (8) 不可能是不可能是D-葡萄糖和葡萄糖和D-甘露糖。甘露糖。 注意：每对中一个是注意：每对中一个是D-葡萄糖、另一个则是葡萄糖、另一个则是D-甘露糖。甘露糖。 通过以上的三个实验，已经确定了通过以上的三个实验，
22、已经确定了D-葡萄糖可能具有葡萄糖可能具有以下的结构：以下的结构：第一组：第一组：第三组：第三组：（1） （2） （5） （6）将将D-阿拉伯糖氧化后，可得到有旋光的二酸。因此，具有阿拉伯糖氧化后，可得到有旋光的二酸。因此，具有A 而不是而不是B 的结构。的结构。通过以上的方法，可确定通过以上的方法，可确定D-葡萄糖具有第一组化合物葡萄糖具有第一组化合物(1), (2)的构型。的构型。克克-增增克克-增增HNO3HNO3有旋光有旋光无旋光无旋光(1) (2)(5) (6)实验四：实验四：AB已知：将已知：将D-阿拉伯糖通过克里安尼增碳法可得到阿拉伯糖通过克里安尼增碳法可得到D-葡萄糖和葡萄糖和
23、D-甘露糖。甘露糖。 但但D-阿拉伯糖是阿拉伯糖是A 结构、还是结构、还是B结构不清楚。结构不清楚。+即，：确定了即，：确定了D-葡萄糖可能具有以下的结构：葡萄糖可能具有以下的结构：（2）（1） 头尾对调头尾对调旋转旋转180头尾对调头尾对调旋转旋转180实验五：头尾对调法实验五：头尾对调法 将将D-葡萄糖用稀硝酸氧化成葡萄糖用稀硝酸氧化成D-葡萄糖二酸，随即失水成葡萄糖二酸，随即失水成双内酯，再用适量的双内酯，再用适量的Na-Hg齐在乙醇中使其中一个内酯还原齐在乙醇中使其中一个内酯还原成二醇，再用适量的成二醇，再用适量的Na-Hg齐在齐在pH = 35还原另一个内酯为还原另一个内酯为醇和醛，
24、结果得到二个产物，一个仍为醇和醛，结果得到二个产物，一个仍为D-葡萄糖，而另一个葡萄糖，而另一个为为L-古罗糖。如用古罗糖。如用D-甘露糖进行上述反应，只能得到一个产甘露糖进行上述反应，只能得到一个产物，仍为物，仍为D-甘露糖。甘露糖。 因此，通过以上五组实验，不仅确定了因此，通过以上五组实验，不仅确定了D-葡萄糖的绝对葡萄糖的绝对构型，而且也确定了其它单糖类化合物的绝对构型。构型，而且也确定了其它单糖类化合物的绝对构型。+ CH3OHH+or CH3I-Ag2O(CH3)2SO4 NaOHH3 +O+HNO3 （1）甲基化法）甲基化法基本思想：根据最后的碎片确定形成半缩醛羟基的位置基本思想：
25、根据最后的碎片确定形成半缩醛羟基的位置.三、三、 葡萄糖环型结构的测定葡萄糖环型结构的测定从以上实验可以判断：第从以上实验可以判断：第5个碳上的羟基参加与醛基的缩合个碳上的羟基参加与醛基的缩合基本思想：打断所有基本思想：打断所有-二醇的碳碳键，回推。二醇的碳碳键，回推。2H5IO6CH3OH H+（2）高碘酸法）高碘酸法一分子二醛，及一分子甲酸：一分子二醛，及一分子甲酸：说明有三个羟基彼此相邻。说明有三个羟基彼此相邻。氧化只消耗一分子高碘酸，有两个羟基相邻氧化只消耗一分子高碘酸，有两个羟基相邻 L-(+)-阿拉伯糖阿拉伯糖 D-(+)-木糖木糖 D-(-)-核糖核糖 D-(-)-2-脱氧核糖脱
26、氧核糖五、一些重要的单糖及其衍生物五、一些重要的单糖及其衍生物氨氨 基基 糖糖D-(+)-葡萄糖葡萄糖 D-(+)-甘露糖甘露糖 D-(+)-半乳糖半乳糖 D-(-)-果糖果糖 -D-2-氨基葡萄糖氨基葡萄糖例题某戊糖的分子式为例题某戊糖的分子式为C5H10O5 , , A 能发生银镜反能发生银镜反应和能还原斐林溶液应和能还原斐林溶液,A ,A 还能进行如下反应还能进行如下反应: :A : C5H10O5 , , 能发生银镜反应、能还原斐林溶液能发生银镜反应、能还原斐林溶液解解:A一一 纤维二糖的结构和命名纤维二糖的结构和命名二二 乳糖的结构和命名乳糖的结构和命名三三 麦芽糖的结构和命名麦芽糖
27、的结构和命名四四 蔗糖的结构和命名蔗糖的结构和命名 16.2 双糖双糖 Disaccharides水解后产生两分子单糖的低聚糖称为双糖。水解后产生两分子单糖的低聚糖称为双糖。（或称：一分子单糖中的半缩醛羟基和另一分子单糖中（或称：一分子单糖中的半缩醛羟基和另一分子单糖中的羟基发生失水反应得到的糖为双糖）的羟基发生失水反应得到的糖为双糖）掌握：掌握： 双糖的定义、组成、表达方式（双糖的定义、组成、表达方式（Fisher投影式、投影式、Haworth透视式、构象式透视式、构象式）、命名（名称和苷键）。）、命名（名称和苷键）。要求：要求：常见：纤维二糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖常见：纤维二糖、乳糖、麦芽糖
28、、蔗糖（1） 纤维二糖是纤维素水解的产物。纤维二糖水解产生纤维二糖是纤维素水解的产物。纤维二糖水解产生 一分子一分子-D-吡喃葡萄糖和一分子吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。吡喃葡萄糖。（2） 因为整个分子中保留了一个半缩醛的羟基，能与土因为整个分子中保留了一个半缩醛的羟基，能与土 伦、斐林、本尼迪特试剂反应，所以是还原糖。伦、斐林、本尼迪特试剂反应，所以是还原糖。-D-吡喃葡萄糖D-吡喃葡萄糖一、一、 纤维二糖的结构和命名（纤维二糖的结构和命名（C12H22O11） -1,4 -苷键苷键4-O-（-D-吡喃葡萄糖基）吡喃葡萄糖基）-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖（3） 命名时选保留半缩醛羟基的糖为
29、母体，另一个糖为命名时选保留半缩醛羟基的糖为母体，另一个糖为 取代基。取代基。（1） 乳糖水解产生一分子乳糖水解产生一分子-D-吡喃半乳糖和一分子吡喃半乳糖和一分子 D-吡喃葡萄糖。吡喃葡萄糖。（2） 分子中保留了一个半缩醛的羟基，所以是还原糖。分子中保留了一个半缩醛的羟基，所以是还原糖。二、二、 乳糖的结构和命名（乳糖的结构和命名（C12H22O11） -1,4 -苷键苷键4-O-（-D-吡喃半乳糖基）吡喃半乳糖基）-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖（3） 命名时选保留半缩醛羟基的糖为母体，另一个糖命名时选保留半缩醛羟基的糖为母体，另一个糖 为取代基。为取代基。（1）麦芽糖是淀粉水解的产物。麦芽糖水
30、解产生一分子）麦芽糖是淀粉水解的产物。麦芽糖水解产生一分子 - D-吡喃葡萄糖和一分子吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。吡喃葡萄糖。（2） 麦芽糖分子中保留了一个半缩醛羟基，是还原糖。麦芽糖分子中保留了一个半缩醛羟基，是还原糖。三、三、 麦芽糖的结构和命名麦芽糖的结构和命名1. 组成和命名组成和命名成苷部分成苷部分未成苷部分未成苷部分4-O-（-D-吡喃葡萄糖基）-D-吡喃葡萄糖 -1，4-苷键苷键（3）命名时选保留半缩醛羟基的糖为母体，另一个糖为取代基。）命名时选保留半缩醛羟基的糖为母体，另一个糖为取代基。2. 怎样证明麦芽糖是还原糖怎样证明麦芽糖是还原糖（1）有变旋现象；）有变旋现象；（2
31、）可以被土伦试剂、斐林试剂、本尼迪特试剂氧化；）可以被土伦试剂、斐林试剂、本尼迪特试剂氧化；（3）能与苯肼反应生成糖脎；）能与苯肼反应生成糖脎；（4）能被溴水氧化成麦芽糖酸）能被溴水氧化成麦芽糖酸即，证明可以转化成链状醛糖即，证明可以转化成链状醛糖1. 组成和命名组成和命名（1）是由）是由 -D-吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖和 -D-呋喃果糖的两个半缩醛羟基失水而成的。呋喃果糖的两个半缩醛羟基失水而成的。（2）蔗糖中已无半缩醛羟基，所以不蔗糖中已无半缩醛羟基，所以不是还原糖（即为非还原糖）。是还原糖（即为非还原糖）。四、四、 蔗糖的结构和命名蔗糖的结构和命名 -1,2-苷键苷键 -2,1-苷键苷键
32、-D-呋喃果糖呋喃果糖2-O-( -D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基) - -D-呋喃果糖苷呋喃果糖苷1-O-（ -D-呋喃果糖基）呋喃果糖基）- -D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷（3）两种糖均可作为母体，所以有两种学名。）两种糖均可作为母体，所以有两种学名。编号与原开链糖有关编号与原开链糖有关（1）经元素分析及相对分子量测定得出蔗糖的分子式为）经元素分析及相对分子量测定得出蔗糖的分子式为C12H22O11;（2） D= + 66.5, 无无变旋现象，不与土伦试剂、斐林试剂、变旋现象，不与土伦试剂、斐林试剂、 本本尼尼 迪特试剂反应，也不与苯肼反应生成糖脎（说明蔗糖无半缩迪特试剂反应，也不与苯肼反应
33、生成糖脎（说明蔗糖无半缩 醛羟基露在外面）所以蔗糖是非还原糖。醛羟基露在外面）所以蔗糖是非还原糖。（3）酸性水解实验表明：蔗糖既可用）酸性水解实验表明：蔗糖既可用-D-葡萄糖苷酶（又称葡萄糖苷酶（又称 麦芽酶）水解（说明葡萄糖出麦芽酶）水解（说明葡萄糖出-苷键），也可用苷键），也可用 -D-果糖果糖 苷酶（又称转化酶）水解（说明果糖出苷酶（又称转化酶）水解（说明果糖出 -苷键）苷键）2. 蔗糖结构的测定蔗糖结构的测定结论：蔗糖是由一分子结论：蔗糖是由一分子-D-葡萄糖和一分子葡萄糖和一分子 -D-果糖的半缩果糖的半缩醛羟基醛羟基 失水生成的。失水生成的。16.3 多糖多糖Polysacchar
34、ides 多糖是由数目很大的单糖单元，通过苷键彼此相连多糖是由数目很大的单糖单元，通过苷键彼此相连而形成的高聚物而形成的高聚物一、淀粉一、淀粉 (Starch)水解时，先生成麦芽糖，进一步水解生成葡萄糖。水解时，先生成麦芽糖，进一步水解生成葡萄糖。1、直链淀粉：、直链淀粉：（）水解成麦芽糖（）水解成麦芽糖单糖以单糖以1，4苷键相互连接。苷键相互连接。（）立体结构（）立体结构非直线型，其二级结构为螺旋状，在螺非直线型，其二级结构为螺旋状，在螺旋中形成一空腔（遇碘呈兰色）。旋中形成一空腔（遇碘呈兰色）。（）高级结构对其生物化学反应起决定性作用。（）高级结构对其生物化学反应起决定性作用。2、支链淀粉
35、：、支链淀粉：（1）支链淀粉是由大约）支链淀粉是由大约20个葡萄糖单元用个葡萄糖单元用1，4苷键相连的许多苷键相连的许多短链组成，短链之间由短链组成，短链之间由1，6键相互连接。键相互连接。（2）支链淀粉的分子量比直链淀粉大得多，直链淀粉约）支链淀粉的分子量比直链淀粉大得多，直链淀粉约516万，万，而支链淀粉为而支链淀粉为25100万。万。（3）支链淀粉遇碘呈紫色。）支链淀粉遇碘呈紫色。3、环糊精、环糊精cyclodextrin一般由一般由612个个D葡萄糖单体用葡萄糖单体用1，4苷键连接成环苷键连接成环环六糊精的结构示意图环六糊精的结构示意图环状糊精的特点：环状糊精的特点：（1）环状结构具有
36、刚性，不易反应，在热的碱溶液中稳定，）环状结构具有刚性，不易反应，在热的碱溶液中稳定，在酸中慢慢水解，对淀粉酶有很大的阻抗性。在酸中慢慢水解，对淀粉酶有很大的阻抗性。（2）环状糊精彼此叠加，形成二聚体或多聚体，成圆筒形，）环状糊精彼此叠加，形成二聚体或多聚体，成圆筒形，圆筒内可容纳一些小分子化合物或离子，形成分子络合物圆筒内可容纳一些小分子化合物或离子，形成分子络合物包合化合物，因此可用于催化某些反应。包合化合物，因此可用于催化某些反应。（3）可使某些）可使某些D，L化合物发生选择性沉淀，故可用于分离。化合物发生选择性沉淀，故可用于分离。（4）环状糊精可作为稳定剂、乳化剂、抗氧剂、增大材料的）
37、环状糊精可作为稳定剂、乳化剂、抗氧剂、增大材料的溶解剂，因此广泛用于食品、医药、农业化工及轻工业等方面。溶解剂，因此广泛用于食品、医药、农业化工及轻工业等方面。二、纤维素二、纤维素结构：结构：（1）全部水解生成）全部水解生成D葡萄糖，部分水解生成纤维二糖，说明葡萄糖，部分水解生成纤维二糖，说明形成的是形成的是1，4苷键。苷键。（2）分子中没有支链，）分子中没有支链，X射线显微镜观察：一束束的长链形状，射线显微镜观察：一束束的长链形状，每一束由每一束由100200条彼此平行的纤维素分子链通过大量邻近氢键条彼此平行的纤维素分子链通过大量邻近氢键结合起来，具有很高的强度和弹性。结合起来，具有很高的强
38、度和弹性。（1）纤维素酶可水解纤维素，可溶于铜氨溶液中形成络合物，络）纤维素酶可水解纤维素，可溶于铜氨溶液中形成络合物，络合物遇酸分解，纤维素又重新沉淀下来合物遇酸分解，纤维素又重新沉淀下来制人造丝。制人造丝。（2）纤维素经硝化可制得硝化纤维）纤维素经硝化可制得硝化纤维含氮量不同，用途不同。含氮量不同，用途不同。（3）纤维素经醋酸或醋酐处理可得到三醋酸纤维素，经部分水解）纤维素经醋酸或醋酐处理可得到三醋酸纤维素，经部分水解制得的醋酸纤维素可用于制安全型胶片的胶基和醋酸丝纤维。制得的醋酸纤维素可用于制安全型胶片的胶基和醋酸丝纤维。（4）纤维素可制作粘胶纤维）纤维素可制作粘胶纤维人造丝。人造丝。（5）用纤维素可制得羧甲基纤维素钠）用纤维素可制得羧甲基纤维素钠，广泛用于牙膏稳定剂、合广泛用于牙膏稳定剂、合成洗涤剂的填料、粘合剂、纺织品的上浆剂等。成洗涤剂的填料、粘合剂、纺织品的上浆剂等。性质与应用：性质与应用：
