有机化学第十九章：碳水化合物

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1、 第十九章第十九章默汲反卯逼狭圆扰逐乘向陛掂慨延墓两茅弹沂涵呈亨玩污姓悬陷尺惭蚜晃有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物第十九章第十九章 碳水化合物碳水化合物19-1 19-1 概述概述19-2 19-2 单糖单糖五、重要的单糖和它的衍生物五、重要的单糖和它的衍生物19-3 19-3 双糖双糖二、重要的双糖二、重要的双糖19-4 19-4 多糖多糖一、纤维素一、纤维素一、单糖的结构式一、单糖的结构式二、单糖的空间构型二、单糖的空间构型三、单糖的化学反应三、单糖的化学反应四、单糖的环型结构四、单糖的环型结构一、非还原性双糖和还原性双糖一、非还原性双糖和还原性双糖二、淀粉二、淀粉

2、琅时蘸棋镐轮揭镇荔吁雏符笺鸳跋躺猴揪鸥扶撼钧秩众颅豹玄潘枫叶拘体有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 碳水化合物碳水化合物又称又称糖类糖类。它是自然界中分布最广的一类有。它是自然界中分布最广的一类有机化合物，几乎存在于所有生物体中，植物躯干中的机化合物，几乎存在于所有生物体中，植物躯干中的纤维素纤维素、种子的种子的淀粉淀粉、甘蔗中的、甘蔗中的蔗糖蔗糖、水果中的、水果中的葡萄糖葡萄糖和和果糖果糖等，都等，都是我们熟悉的是我们熟悉的碳水化合物碳水化合物。与人类有着十分密切的关系。与人类有着十分密切的关系。淀淀粉粉作为作为食物食物提供人类活动所需的能量，提供人类活动所需的能量，棉

3、棉、麻麻以以纤维素纤维素的形的形式为人们提供式为人们提供衣着衣着的原料，住房用的的原料，住房用的木材木材也属于也属于碳水化合物碳水化合物。总之，它是人类总之，它是人类衣衣、食食、住住、行行所必不可少的物质。所必不可少的物质。组成包括：组成包括： C、H 、O 三种元素三种元素其其 中：中： H : O = 2 : 1通式表示：通式表示： Cm(H2O)n“碳水化合物碳水化合物”-这一名称来源于这一名称来源于19世纪人们已经了解了糖的组成。世纪人们已经了解了糖的组成。19-1 19-1 概述概述挨枷囤集她婶榷磅徒若沦裙槛答葵歧蜜征惩吗畜李捷腰帖忙禹呵捆范猛武有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第

4、十九章：碳水化合物化学结构化学结构上符合通式，但上符合通式，但化学性质化学性质上都上都不属于不属于糖类糖类 所以所以“碳水化合物碳水化合物”这一词并非十分恰当，但因沿用已这一词并非十分恰当，但因沿用已久，至今仍在使用。实际上从它的结构来看，久，至今仍在使用。实际上从它的结构来看，糖糖是是多羟基多羟基醛、酮醛、酮，以及，以及水解后水解后可以生成可以生成多羟基醛、酮多羟基醛、酮的的物质物质。 形式上像形式上像碳碳和和水水的化合物，因此人们把的化合物，因此人们把糖糖称做称做碳水化合物碳水化合物。如：如：葡萄糖葡萄糖：C6H12O6 = C6(H2O)6蔗蔗 糖糖：C12H22O11 = C12(H2

5、O)11但后来发现有些糖不符合上通式。但后来发现有些糖不符合上通式。 如如 鼠李糖鼠李糖： C6H12O5 是是糖类糖类，但分子式中，但分子式中 H : O 2 : 1而某些化合物：而某些化合物：如如 甲醛甲醛 CH2O 乙酸乙酸 C2H4O2 乳酸乳酸C3H6O3犁挛克赖乱悍烘者俭予楚拌滤劣郭迸黑它圭光带屿场驶嘻菱映派豌苞绑紫有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 分类分类碳水化合物碳水化合物依其依其水解性质水解性质可分为可分为三类三类： 碳碳水水化化合合物物单糖单糖 最简单的最简单的糖糖，不能再被，不能再被水解水解的的碳水化合物，碳水化合物， 如如葡萄糖葡萄糖等等 特点：

6、特点：白色结晶，一般有甜味，可溶于水。白色结晶，一般有甜味，可溶于水。低聚糖低聚糖 水解水解后能生成后能生成210个个单糖单糖。以二糖最为。以二糖最为（寡糖）（寡糖） 重要。重要。 如如 蔗糖蔗糖 1分子分子葡萄糖葡萄糖 + 1分子分子果糖果糖水解水解多糖多糖 水解水解后得到后得到10个个以上的以上的单糖单糖。 如如 淀粉淀粉、纤维素。纤维素。麦芽糖麦芽糖 2分子分子葡萄糖葡萄糖水解水解抿洲颤琳食僧闯怂袭魏寐魔彻挂突矢帜嫉雹轨鹏贬颇荚罢扼淬杯觉齐亡涯有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 来源来源 其中其中一部分能量一部分能量变为变为热热，大部分以其它的形式，大部分以其它的形

7、式存储存储于于体内，为体内，为肌肉收缩肌肉收缩和和体内所需体内所需的各种的各种化合物合成化合物合成提供提供能量能量。因此，因此，碳水化合物碳水化合物的的合成合成和和代谢代谢对对人类人类和和动植物动植物的的生命活生命活动动具有重大意义。具有重大意义。 自然界中存在的自然界中存在的糖类糖类是由绿色植物通过是由绿色植物通过光合作用光合作用合成合成的。在日光的作用下，的。在日光的作用下，绿色植物绿色植物利用体内的利用体内的叶绿素叶绿素将自然将自然界中的界中的CO2和和H2O经过一系列复杂的反应过程变为经过一系列复杂的反应过程变为糖类糖类。6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2h叶绿素

8、叶绿素葡萄糖葡萄糖 反应为一反应为一吸收吸收能量的过程，将太阳能能量的过程，将太阳能储存储存在在糖糖的分子的分子中。当中。当糖糖的分子进入人体的分子进入人体体内体内，经过一系列复杂的，经过一系列复杂的分解分解过过程，最后变为程，最后变为CO2和和水水，释放出，释放出能量能量，作为，作为生命生命的的能源能源。C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + Q代谢代谢葡萄糖葡萄糖钠峰姨黎喳挖硷你锗冒挫捣匠噎率糙厕动坟苏登之秩醒狂薛肋哄胡苦腔纪有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物单糖根据所含单糖根据所含羰基部分分为羰基部分分为醛糖醛糖 多羟基醛多羟基醛酮糖酮糖 多羟基酮多羟基酮

9、单糖根据含单糖根据含碳数可分为碳数可分为含含C3糖糖 丙糖丙糖 （或（或三碳糖三碳糖）含含C4糖糖 丁糖丁糖（或（或四碳糖四碳糖）含含C5糖糖 戊糖戊糖（或（或五碳糖五碳糖）含含C6糖糖 己糖己糖（或（或六碳糖六碳糖）葡萄糖葡萄糖果糖果糖19-2 19-2 单糖单糖CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOHC=OCH2OHCH2OHCHOHCHOHCHOHCH2CHCHOOHOHCH2CCH2OHOHO=甘油糖甘油糖,/-羟基丙酮羟基丙酮留魁花泄验匙冯赞钞等孪亦居膜欢嚼淬刻厚僳斗脯外观狄读搅郭变社崎众有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 具有具有C3C6的的糖糖都有俗

10、名，一般不用系统命名法来命名。都有俗名，一般不用系统命名法来命名。 如：如：葡萄糖葡萄糖、果糖果糖、蔗糖蔗糖、乳糖乳糖、木糖木糖、来苏糖来苏糖等。等。葡萄糖葡萄糖和和果糖果糖的开链结构式是由下面的的开链结构式是由下面的实验事实实验事实推导出来的：推导出来的：1.经元素分析知葡萄糖、果糖分子中有经元素分析知葡萄糖、果糖分子中有C、H、O三种元素。三种元素。 实实 验验 式式 为：为： CH2O 相对分子量为：相对分子量为： 180 分分 子子 式式 为：为：C6H12O6一、单糖的构造式一、单糖的构造式（以葡萄糖和果糖为例）（以葡萄糖和果糖为例）原七嗣牧谤扳瑶圾苛钨渠放可佣羹竹聪癸爷癣较参芍雍怂

11、还陪吟瞻环录怠有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3. 与与5分子分子 (CH3CO)2O 反应反应 说明有说明有5个个-OHC=O + Ag (NH3)2+ Ag + R-COO -葡萄糖葡萄糖 反应反应（证有（证有 ）C=OHRR-OH + (CH3CO)2O CH3COOH + R-O-C-CH3O=C6H12O6 + 5(CH3CO)2O 5 CH3COOH + C6H7O(O-C-CH3)5O=己糖五乙酸酯己糖五乙酸酯2. 与与NH2OH、HCN、Ag(NH3)2+反应反应 说明含说明含C=OC=O + NH2OH C=N-OH 肟肟C=O + HCN COHCN

12、羟腈化合物羟腈化合物职橇问捕逆邯珍晚欺畦算狡染逾屹钮茎奈仔亩咖坞灵状捞损湍己巡退颇觉有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物5. 进一步证明是醛糖或是酮糖进一步证明是醛糖或是酮糖4. 证明是支链或直链糖证明是支链或直链糖(CH2)4CH3CH3HIP正己烷正己烷 说明是说明是 直链糖直链糖故初证故初证葡萄糖葡萄糖为：为：CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOH醛醛氧化后得相应的氧化后得相应的酸，糖链酸，糖链不变不变CHO(CHOH)4CH2OH(CHOH)4COOHCOOHHNO3CHO(CHOH)4CH2OH(CHOH)4CH2OHCH2OHNaBH4葡萄糖葡萄糖佑咱

13、萄闺州愤县刻周慷铁撂娘姿陈萨奄其为备竣潜汐蚁毁瞥支硒乘瞅蔫僳有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物6. 证明证明C=O 的位置的位置 葡萄糖葡萄糖与与HCN加成后水解生成加成后水解生成六羟基酸六羟基酸,再被再被HI还原还原后得后得正庚酸正庚酸 证明证明葡萄糖葡萄糖是是醛糖醛糖。正庚酸正庚酸HIPCH2(CH2)4CH3COOHCH(CHOH)4CH2OHH2OH +HOCOOH庚糖酸庚糖酸（说明葡萄糖（说明葡萄糖 在第一位）在第一位）C=O酮酮氧化后引起氧化后引起碳链碳链的的断裂断裂HNO3复杂的产物复杂的产物C=OCH2OHCH2OH(CHOH)3CHO(CHOH)4CH2

14、OHHCNCH(CHOH)4CH2OHHOCN葡萄糖葡萄糖羟腈化合物羟腈化合物返腕腹癣纯寇钟逐竭呵遭件头熟笑省恬鹊豹鞍舌推纵技隔呆锄滋枣迭龋甫有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 果糖果糖用同样方法处理，其产物不是用同样方法处理，其产物不是正庚酸正庚酸，而是，而是-甲基己酸甲基己酸 证明证明果糖果糖是是酮糖酮糖。（说明（说明果糖果糖 在在第二位第二位）C=O-甲基己酸甲基己酸HIP(CH2)3CH3CH-COOHCH3(CHOH)3CH2OHH2OH +COOHCOHCH2OH 综合上述反应和分析，综合上述反应和分析， 确定确定结构式结构式为：为：CHOCHOHCH2OHC

15、HOHCHOHCHOHC=OCH2OHCH2OHCHOHCHOHCHOH果糖果糖葡萄糖葡萄糖HCNC(CHOH)3CH2OHOHCN果糖果糖C=OCH2OHCH2OH(CHOH)3CH2OH羟腈化合物羟腈化合物誓摘甄卸诗畏嘱哀悦器针早椰技证期锣挖偷就臭过风拧艇卜禄打虏鬼裂痕有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 己醛糖己醛糖共有共有4个个C*，有，有2n=24=16个光学个光学异构体异构体。组成组成 8 对对对映体对映体。糖糖都是具有都是具有手性碳手性碳原子，分子有原子，分子有旋光性旋光性。CHOCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOH*如如 其中一对映体：其中一对映体：C

16、HOH-C-OHCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH对映体对映体CHOHO-C-HCH2OHHO-C-HHO-C-HHO-C-H为了书写方便，为了书写方便，一般可以写为：一般可以写为：CHOCH2OHCHOCH2OH对映体对映体对映体对映体二、单糖的空间构型二、单糖的空间构型备驯边损拳毅竞是中赶锨珠眼删鞍挖键翟会纶凿秋甫祁厢英瞥衍沪角蹦焉有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物对对映映体体 己醛糖的己醛糖的16个旋光异构体：个旋光异构体：CHOCH2OHCHOCH2OHL-阿苏糖阿苏糖CHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCH

17、OCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHL-阿卓糖阿卓糖L-葡萄糖葡萄糖L-古罗糖古罗糖L-甘露糖甘露糖L-半乳糖半乳糖L-艾杜糖艾杜糖L-塔罗糖塔罗糖D-阿苏糖阿苏糖D-阿卓糖阿卓糖D-葡萄糖葡萄糖D-古罗糖古罗糖D-甘露糖甘露糖D-半乳糖半乳糖D-艾杜糖艾杜糖D-塔罗糖塔罗糖 D型型糖糖 L型型糖糖漂位杜笺蔼靴器偏墙契捉恫企嫡籽敝少沥锥崖土嘎璃荚色府置啥渍秃硅烫有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物对映体对映体的构型可用的构型可用R、S标记标记相对构型相对构型（D系列系列和

18、和L系列系列）：）：如如 D-(+)-葡萄糖葡萄糖CHOHO-C-HCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH162345RSRR2R,3S,4R,5R-2,3,4,5,6-五五羟基己醛羟基己醛H-C-OHCH2OHCHOHO-C-HCH2OHCHOD-（+）-甘油醛甘油醛L-（）（）-甘油醛甘油醛 单糖单糖分子中距离分子中距离羰基羰基最远最远的一个的一个手性碳手性碳原子上的原子上的羟基羟基构构型和型和D-甘油醛甘油醛构型相同时（构型相同时（羟基在羟基在右右侧侧）确定为）确定为D 构型构型，反，反之（之（羟基在羟基在左左侧侧）为）为L 构型构型。CHOHCH2OH以甘油醛为标准以甘油醛为标

19、准CHO甘油醛甘油醛*不龙醚盗鲁弟挫拖秦阵剪裙执财闹待设话闪铂罪髓浮床逊溯扬当拾坠洛洋有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 1616个己醛糖个己醛糖中只有中只有 D-D-（+ +）- -葡萄糖葡萄糖 D- D-（+ +）- -甘露糖甘露糖 D- D-（+ +）- -半乳糖半乳糖存在于自然界中，其它的存在于自然界中，其它的类型在自然界中不存在的类型在自然界中不存在的糖糖可以通过可以通过合成合成来获得。来获得。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖C=OCH2OHD-果糖果糖CH2OHOHOHH-C-OHCH2OHCHOD-（+）-甘油醛甘油醛H3O+H3O+H-C-OHCH2OHH

20、-C-OHCOOHCH2OHHO-C-HCOOHH-C-OHD-（+）-赤藓糖赤藓糖D-（+）-苏阿糖苏阿糖Na-HgNa-HgCHOCHOH-C-OHCH2OHH-C-OHHCNCNH-C-OHCH2OHHO-C-HCN*朝傲淖叶彭邮佛丙瞅坪彝峨痊猛眷矢表甩瓣斯客储浙诸担焚墩摆壮团衬义有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物糙拙盗斩剂赁系匈咏诺借布秆从面凿东缉呼虽检吹去触帆犀冶患裴蹿蛊妥有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 单糖单糖分子中含有分子中含有羟基羟基和和羰基羰基除了具有除了具有醇醇和和醛酮醛酮的性的性质外，还有一些质外，还有一些特殊特殊的的化学性

21、质化学性质。 在在碱性水溶液碱性水溶液中，中，D-D-葡萄糖葡萄糖可以转化为可以转化为D-D-甘露糖甘露糖和和D-D-果糖果糖的混合物。的混合物。( (通过通过羰基羰基- -烯醇式烯醇式互变互变) )三、单糖的化学反应三、单糖的化学反应1.1.差向异构化差向异构化( (互变异构互变异构) ) 这这三种三种糖糖有有三个手性碳三个手性碳构型完全构型完全相同相同，只有，只有C C2 2中的中的碳原子碳原子不同不同，称为，称为差向异构体差向异构体。CHOCH2OHCHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖D-甘露糖甘露糖D-果糖果糖遁琅饵纸芳悠井姻哆嚼圈澄熄搽步贰扰医甲十搀荔授厚绢谷庇穿器迁员后有机化学第十九章

22、：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物差向异构体差向异构体: :D-葡萄糖葡萄糖H-C-OHCH2OHC=OHHO-C-HCH2OHC=OHD-D-甘露糖甘露糖D-果糖果糖C=OCH2OHCH2OHC-OHCH2OHCHOH烯醇式烯醇式=（64%）（a）（a）（31%）（c）（c）（3%）（b）（b）婪颗但祷必千协脐察啪恒箔迪旱渐且野咙吮肃期作辱挟恼痉岩垛犯狠仰政有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2. 2. 生成糖脎反应生成糖脎反应醛醛或或酮酮的的羰基羰基与与苯肼苯肼反应生成反应生成苯腙苯腙: : 当当醛糖醛糖或或酮糖酮糖用用苯肼苯肼处理时处理时, ,也可以发生也可以发

23、生类似类似的的反应反应。但反应并但反应并不停留不停留在生成在生成苯腙苯腙的这一步，当有的这一步，当有过量过量苯肼苯肼存在存在时，反应生成时，反应生成糖脎糖脎。C=O + H2N-NH-C=N-NH-苯肼苯肼苯腙苯腙CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖+ 3 H2N-NH-C=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖葡萄糖脎脎大消辉戎俺绘纱胁写炼茶爪婚湍渍刽捎坞屑庆高李耗侣雌轰停辛渝诵械侨有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 糖脎糖脎为为淡黄色淡黄色晶体，不同的晶体，不同的糖糖成成脎脎时间时间、结晶形状结晶形状不同，不同，结构上完全不同的结构上完全不同的糖脎糖脎熔点熔点不同

24、，因此利用该反应可作不同，因此利用该反应可作糖糖的的定性鉴定定性鉴定。 反应机理：反应机理：H2N-NH-H2OC=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖葡萄糖脎脎H2N-NH-NH3，-C6H5NH2C=OCH2OHCH=N-NH-CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖H2N-NH-OHCH=N-NH-CH2OHD-葡萄糖葡萄糖苯腙苯腙OH峙椽立恳溶扒蒋絮寂贺窖囤倘莹权剥楚殷毫元卞唱扒版躁非筑乘剐竣唇栽有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 反应是在反应是在羰基羰基和具有和具有羟基羟基的的- - 碳碳上进行，上进行，单糖单糖一般在一般在C1和和C2上发生，若上发生，若糖糖

25、只是只是C1或或C2构型或构型或羰基羰基不同不同，其它，其它手性碳手性碳都都相同相同，则生成的，则生成的脎脎也也相同相同。C=N-NH-CH2OHCH=N-NH-D-葡萄糖葡萄糖脎脎H2N-NH-C=OCH2OHD-果糖果糖CH2OHCHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖OH HOCHOCH2OHD-甘露糖甘露糖仅仅C1、C2不同者不同者叫叫 差向异构体差向异构体唉忿特大瘩芜桐拍谁剃死肆版仙榨演数钟漂瘤挛待蜗知腕帚钒监抉庶朽乍有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3. 3. 氧化反应氧化反应使用不同的使用不同的氧化剂氧化剂可将可将单糖单糖氧化成不同的产物。氧化成不同的产物。 与托伦

26、与托伦(Tollens)试剂及斐林试剂及斐林(Fehlieg)试剂反试剂反应应 它们都它们都是是弱氧化剂弱氧化剂，可将可将醛糖醛糖氧氧化化成成糖酸糖酸，而本身产生而本身产生银镜银镜或或氧化氧化亚铜亚铜沉淀。沉淀。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖+ Ag(NH3)2+ + Ag COOHCH2OHD-葡萄糖酸葡萄糖酸OH - -（银镜）（银镜）托伦试剂托伦试剂CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖+ Cu(OH)2 + Cu2O COOHCH2OHD-葡萄糖酸葡萄糖酸OH - -（砖红色）（砖红色）斐林试剂斐林试剂散剂鉴牲掳瀑捆蔷蜡额淤暴云砷嘱揍性漫侈窿洞针廖卑鸳曲旦桑椎刘获爸有机化学第十九章：碳水化

27、合物有机化学第十九章：碳水化合物 果糖果糖虽然为虽然为酮糖酮糖，但也能被，但也能被托伦试剂托伦试剂和和斐林试剂斐林试剂氧化。氧化。原因是由于反应在原因是由于反应在碱性碱性条件下进行，条件下进行，糖糖会发生会发生异构化异构化，变为，变为醛糖醛糖，醛糖醛糖不断地被消耗，不断地被消耗，平衡平衡向向醛糖醛糖方向移动，故能使反方向移动，故能使反应有效地进行。应有效地进行。 这种能被这种能被托伦试剂托伦试剂和和斐林试剂斐林试剂氧化的氧化的糖糖称做称做还原性糖还原性糖。这个反应可用来区别这个反应可用来区别还原性糖还原性糖和和非还原性糖非还原性糖。C=OCH2OHCH2OHAg(NH3)2+OH - -Cu(

28、OH)2OH - -Ag Cu2O （银镜）（银镜）（砖红色）（砖红色） 所有的所有的单单糖糖都属于都属于还原性糖还原性糖艾足谍杏隧汲搞茄吾衰超滦驶躲耐措纽州玫宙踩芭勋锣寒帆尊瞩氏仇蝎钡有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 与溴水反应与溴水反应 溴的水溶液溴的水溶液含有含有次溴酸次溴酸，能将，能将醛糖醛糖氧化氧化成成糖酸糖酸。由于。由于在在酸性酸性条件下糖不发生条件下糖不发生差向异构体差向异构体，因此，因此溴水溴水只氧化只氧化醛糖醛糖不氧化不氧化酮糖酮糖。这一反应可用于。这一反应可用于醛醛和和酮糖酮糖的的鉴别鉴别。CHOCH2OHCOOHCH2OHBr2H2OD-葡萄糖葡萄

29、糖Br2H2OC=OCH2OHCH2OH不反应不反应D-果糖果糖铃绵藻峻阮栽绅时咖矫贞隐孝耪唯螟苍硝扑堤戊膜虹殊冰腐材赊蚁音冯赣有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 与硝酸反应与硝酸反应 硝酸硝酸是是强氧化剂强氧化剂，硝酸硝酸氧化氧化单糖单糖时，时，醛基醛基和末端和末端CH2OH基团都会被基团都会被氧化氧化，生成，生成糖二酸糖二酸。CHOCH2OHCOOHCOOH+ HNO3D-葡萄糖葡萄糖D-葡萄糖二酸葡萄糖二酸（旋光性）（旋光性）（旋光性）（旋光性）CHOCH2OHCOOHCOOH+ HNO3D-半乳糖半乳糖D-半乳糖二酸半乳糖二酸（旋光性）（旋光性）（非旋光性）（非旋

30、光性）（内消旋体）（内消旋体）讹象琴歌贪酸史嗜就音激卿邮膀赣碳纺蓉睡墙绎过利炬脾彭赚涵酣篆锹疟有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物酮糖酮糖用用硝酸硝酸氧化后发生碳链断裂氧化后发生碳链断裂CHOCH2OHHNO3D-异木糖异木糖CHOCH2OHHNO3D-树胶糖树胶糖C=OCH2OHD-果糖果糖CH2OHHNO3COOHCOOH+ HCOOHD-树胶糖二酸树胶糖二酸 该方法可作为该方法可作为糖二酸糖二酸的的制备制备，还常用于还常用于糖糖结构结构的的测定测定屡没权偷又蔽胸践不即棒户次节肥绦沪模漏次痪陨酬竭悉步绷吨橙董瞳彼有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物

31、高碘酸高碘酸（HIO4）氧化氧化 单糖单糖用用高碘酸高碘酸氧化时，如果氧化时，如果相邻相邻两个碳原都有两个碳原都有-OH或一个有或一个有-OH另一个为另一个为C=O 时，时，碳碳碳碳键发生键发生断裂断裂。HO-C-HCHOCH2OHH-C-OHH-C-OHH-C-OH5 HIO45HCOOH + HCHOR-CHOH R-CHO-CH2OH HCHOCH-OH HCOOH-CHO HCOOHHO-C-HCH2OHCH2OHC=OH-C-OHH-C-OH5 HIO44 HCOOH + 2 HCHO延风埠慢额遭烛卓颠旬厩蛮愈榨正桶惶钦秦切譬刀捞嵌令专货呈彻椰饺脖有机化学第十九章：碳水化合物有机化学

32、第十九章：碳水化合物 反应中反应中HIO4被还原为被还原为HIO3，反应，反应定量定量进行，可以加进行，可以加入入AgNO3使之与使之与HIO3反应，根据所生成的反应，根据所生成的AgIO3（白色白色）沉淀数量，可以定量计算反应中的沉淀数量，可以定量计算反应中的C-C键断裂键断裂的数目。常的数目。常用它来用它来测量测量糖糖的的结构结构和和环的大小环的大小。HIO4HO-C-HCCH2OHH-C-OHOCH3H-CHO 2 HIO4OOHOHHOCH2OHHHHHHOCH3HIO3 + AgNO3 AgIO3（白色白色）OCHOCH2OHHCHOHOCH3+ HCOOH+ 2HIO3碘酸碘酸CH

33、OCCH2OHCHOOCH3H-CHO+ 2HIO3碘酸碘酸桃拾往罢铁纵揣收严谅湖休肠筑惮争快司良绽摧竣咏腺蜒熬枢浙挞赤郑蕾有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物4.4.还原还原单糖单糖可以用可以用不同不同的的还原剂还原剂还原成相应的还原成相应的多羟基醇多羟基醇（糖醇糖醇）常用的常用的还原剂还原剂：NaBH4 、H2 / Ni 、Na-Hg齐齐等。等。 某些某些单糖单糖还原成还原成糖醇糖醇后后旋光性旋光性消失，消失，故应用这一反故应用这一反应可应可推测推测原来原来糖糖的的构型构型。（旋光性）（旋光性）（无旋光性）（无旋光性）CHOCH2OHCH2OHCH2OHD-葡萄糖葡萄糖

34、D-葡萄糖醇葡萄糖醇NaBH4或或H2 / NiCHOCH2OHD- ( - - )-树胶糖树胶糖CH2OHCH2OHNaBH4CHOCH2OHD- ( - - )-异木糖异木糖NaBH4CHOCH2OHD-( - - )-木糖木糖CH2OHCH2OHD-( - - )-木糖醇木糖醇NaBH4宠姥蝗握怖坪憾娜句泉拜幽井每屯动秉颠报眨采谤柬否褪乌喧端谣诞帐胸有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物5.5.单糖的递升和递降反应单糖的递升和递降反应将一个将一个醛糖醛糖变成变成多一个碳多一个碳原子原子醛糖醛糖的过程的过程 叫叫醛糖的递升醛糖的递升。将一个将一个醛糖醛糖变成变成少一个碳少

35、一个碳原子原子醛糖醛糖的过程的过程 叫叫醛糖的递降醛糖的递降。 递升递升 1886年吉连尼年吉连尼（H.Kiliani）宣布一个宣布一个醛醛经与经与HCN加成，加成，然后然后水解水解可以得到可以得到多一个碳多一个碳原子的原子的醛糖酸醛糖酸。 1890年费歇尔年费歇尔（Fischer）将将醛糖酸醛糖酸以以内酯内酯的形式的形式还原还原，生成相应的生成相应的醛糖醛糖。将这。将这两个反应两个反应结合结合起来就可将起来就可将醛糖醛糖升级升级为为多一个碳多一个碳的的醛糖醛糖。这一系列的反应叫。这一系列的反应叫吉连尼吉连尼-费歇尔费歇尔的合的合成。成。度辜绸亢献弊腮舱舟墙陶僵厢晓针驰壬硝囚昔蚕逊再养自房乙淤

36、钞们材近有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物CHOCH2OHD-树胶糖树胶糖HCNCNCH2OHOHHCNCH2OHHOH氰醇氰醇COOHCH2OHOHCOOHCH2OHOHH2OH+H2OH+糖酸糖酸CHOCH2OHCHOCH2OHCO2Na- -HgCO2Na- -HgD-葡萄糖葡萄糖D-甘露糖甘露糖CCH2OHOO=CCH2OHOO=- -H2O- -H2O内酯内酯饱痪坷从偏管入完耗盾蹿恒尹壬父惊闺嘴巴感课椭辆戴唤镭谊萌献虑歪娇有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 递降递降a）勒夫）勒夫（Ruff）降解法降解法 勒夫勒夫1898年提出，年提出，醛糖

37、醛糖经经溴水溴水氧化氧化为为醛糖酸醛糖酸，然后，然后用用碱碱处理得到处理得到糖酸盐糖酸盐，再在，再在三价铁盐三价铁盐存在下，存在下，过氧化氢过氧化氢氧化氧化糖酸盐糖酸盐，发生，发生碳链碳链的的断裂断裂，生成，生成低一级低一级的的醛糖醛糖。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖COOHCH2OHH2OBr2COO- - Ca+ CH2OH21Ca(OH)2C=OCH2OHCOOHFe3+H2O2-CO2CHOCH2OHD-树胶糖树胶糖40% 50%那植动拽裔沟酞洞因懊辱唯撇猩缆燕厄拖溶物乾卤晦育只挪钧剧属牲秸氏有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物b）沃尔）沃尔（Wohl）降解法降解

38、法 沃尔在沃尔在1893年提出，年提出，醛糖醛糖与与羟氨羟氨反应生成反应生成肟肟，再，再用用醋酐醋酐处理使处理使糖糖的的醛基醛基转化为转化为氰基氰基，氰醇氰醇在在碱性碱性条件条件下，下，失去失去氢氰酸氢氰酸变为变为少一个碳少一个碳的的醛糖醛糖。CHOCH2OHD-葡萄糖葡萄糖CH=N-OHCH2OHNH2OHC2H5ONaCH2OHCHOD-树胶糖树胶糖47% + NaCN(CH3CO)2O-H2OCN CH2OHOCOCH3OCOCH3OCOCH3 CH3COO友律育茸崎痉饯尤剥氮恒锋竹葵硝拼学迹垃房畸蔫卜沈博革粪巢戒茫寝限有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 有人将有人

39、将沃尔降解法沃尔降解法做了改进，将所生成的做了改进，将所生成的糖肟糖肟溶于溶于NaHCO3水溶液中与水溶液中与2 , 4-二硝基氟苯二硝基氟苯反应，然后反应，然后加热分解加热分解就得到就得到低一级低一级的的醛糖醛糖。CH=N-OHCH2OHNaHCO3F- -NO2- -NO2NO2- -NO2CH=N-O- -CH2OH+ HCN + CH2OHCHOD-树胶糖树胶糖NO2- -NO2OH艺柴距堑巢蜗蛔硝活芦休汲谬焰半盲慢戒扦冉炭巢夫篓冲搜丛舜厚灸佯附有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物1. 环型结构环型结构 在确定在确定葡萄糖葡萄糖的的构型构型时，许多反应已经时，许多反

40、应已经证明证明分子中分子中含有一个含有一个醛基醛基。但是进一步的研究又发现许多实验事实。但是进一步的研究又发现许多实验事实不能不能圆满地解释圆满地解释醛基醛基的存在。的存在。 红外光谱红外光谱中观察不到羰基峰（中观察不到羰基峰（ ）；）；C=O核磁共振谱核磁共振谱也看不到醛基（也看不到醛基（ ）质子峰。）质子峰。-C- -H =O 不起不起醛类醛类的的典型反应典型反应，如与，如与品红醛品红醛试剂不变色，与试剂不变色，与亚亚 硫酸氢钠硫酸氢钠不发生加成反应。不发生加成反应。CRHONaHSO3CRHONaSO3H（ 饱饱 和和 ） -羟羟基基磺磺酸酸钠钠SO3NaOHHRC（白白色色）四、单糖的

41、环型结构四、单糖的环型结构铜宽硝坞掇冠毅挥亦鄂验顾蛔采办毋渡屑约茨炮链企僻槛纽湃命扎牡牙下有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 有变旋现象有变旋现象 当一种当一种糖糖的结晶溶解后，溶液放置时，它们的的结晶溶解后，溶液放置时，它们的比旋比旋光度光度逐渐逐渐增加增加或或减小减小，最后到达一个不变的，最后到达一个不变的常数常数。这种。这种现象叫做现象叫做糖糖的的变旋现象变旋现象。 葡萄糖葡萄糖和和甲醇甲醇在在盐酸盐酸作用下可以反应，但和普通作用下可以反应，但和普通醛醛不不 同同，不是生成与，不是生成与二分子甲醇二分子甲醇作用形成的作用形成的缩醛缩醛，而是只，而是只与与一分子甲醇一

42、分子甲醇作用生成作用生成甲基葡萄糖苷甲基葡萄糖苷。CRHOR/OR/H2O缩缩醛醛/无无水水HClROHCRHOHOR/CRHOHOR/半半缩缩醛醛羟羟基基半半缩缩醛醛（不不稳稳定定）无无水水HCl随苯酣脊腐牢片佰盆珊袋挣滑骆烁买搓盟询选寥践党涩彦学氟蜂挟碍日曲有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 D-果糖果糖、D-半乳糖半乳糖、D-甘露糖甘露糖等都有类似的等都有类似的变旋现象变旋现象。对于上面这些对于上面这些“异常异常”现象，用现象，用葡萄糖的醛式葡萄糖的醛式结构已无法解结构已无法解释，于是人们提出了新的关于释，于是人们提出了新的关于葡萄糖的环状结构葡萄糖的环状结构的概念

43、。的概念。1895年化学家提出了年化学家提出了葡萄糖的环状结构葡萄糖的环状结构。D-葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液-D-葡萄糖结晶葡萄糖结晶-D-葡萄糖结晶葡萄糖结晶葡萄糖水溶液葡萄糖水溶液m.p. 146m.p. 150D = +112D = +18.7D = + 52在室温下放置后在室温下放置后98 结晶结晶25 结晶结晶252525。擞块烧夏哲厌数潍铝愈榔石情舌碘框衙嘿畜没胀嫡聪差旷屎受萍佣夫袁狗有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 葡萄糖葡萄糖分子中的分子中的醛基醛基可以和适当位置上的可以和适当位置上的羟基羟基发生发生分子内的分子内的缩合反应缩合反应，生成，生成半缩醛半缩

44、醛。CHO- -C- -HCH2OHH- -C- -OHH- -C- -OHH- -COHHOCHO- -C- -HCH2OHH- -C- -OHH- -C- -OHH- -CORHOROH干干HCl（缩醛）（缩醛）D-葡萄糖苷葡萄糖苷CHO- -C- -HCH2OHH- -C- -OHH- -C- -OHH- -C- -OHO=HD-葡萄糖葡萄糖123456HHOHHO- -C- -HH- -C- -OHOCCCCH2OHOHH半缩醛式半缩醛式（氧环式）（氧环式）123456 由于糖分子由于糖分子内先生成内先生成半缩醛，半缩醛，故单糖只能再与故单糖只能再与另一分子醇起反另一分子醇起反应生成缩

45、醛。应生成缩醛。腐篮万尊许薪盖输褂葬隋隘撰蒜砂洼娥砌崖挡唇迸译左茶啸酮治陡悔芳狠有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2.2.环的大小环的大小 醛糖醛糖可以成可以成半缩醛半缩醛而存在。那么如何确定一个而存在。那么如何确定一个单糖单糖是以是以五元环五元环的形式还是以的形式还是以六元环六元环半缩醛半缩醛的形式存在呢？的形式存在呢？ 1925 192519301930年英国化学家年英国化学家哈武斯哈武斯（Haworth）通过）通过X X光光衍射的方法和化学方法确定了衍射的方法和化学方法确定了葡萄糖葡萄糖通常是以通常是以六元环六元环的形的形式存在。式存在。过鸭彤毁亿傍邯勃填桓爆返宣妥

46、僳卷刽棘书掣圈昆熔伴法丢腰脯宪瞄冷臃有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物D-葡萄糖葡萄糖CCH2OHOHHOD-葡萄糖苷葡萄糖苷CH3OH干干HClCCH2OHOCH3HOHNO3COOHOCH3OCH3CH3OCH2OCH3C=OCHOOCH3OCH3CH3OCH2OCH3H- -C- -OHOH- -(CH3)2SO4CCH2OCH3OCH3HOOCH3OCH3CH3OO-五甲基葡萄糖五甲基葡萄糖H+H2 OCCH2OCH3OHHOOCH3OCH3CH3OO-四甲基葡萄糖四甲基葡萄糖（无旋光性）（无旋光性）O-三甲基木糖二酸三甲基木糖二酸COOHCOOHOCH3OCH3

47、CH3OCOOHCOOHOCH3CH3O+剃浇甲男嗣吧濒瓶憾声操夺带临逗回搓诲肝鼓屈毯攫侥漠抨鼠蝎绒访调缴有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3. 3. 环状结构的表示法环状结构的表示法单糖主要以环状半缩醛的形式存在。目前常用二种表示法：单糖主要以环状半缩醛的形式存在。目前常用二种表示法： 直立环状：直立环状：（投影式投影式） 哈武斯式：哈武斯式：（透视式透视式）开链式开链式结构写成结构写成哈武斯透视式哈武斯透视式方法。方法。CHO- -C- -HCH2OHH- -C- -OHH- -C- -OHH- -COHHOOOHOHHOCH2OHHHHHHOH环氧键环氧键撼伺哮六亭

48、升水遣整累鹿坠瞬舰痪洋恫先周锥傻倦降凛苯烟蓟晓钙藤巧噬有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物OOHOHHOCH2OHHHHHHO O OOHOHHOCH2OHHHHHHOH（型）型）OOHOHHOCH2OHHHHHHO O OOHOHHOCH2OHHHHHOH（型）型）CHOCH2OHOHOHOHHO123456CHOCH2OHOHOHOHH=O124563OHOHHOHHHHC=OCOHHCH2OH124563将分子按顺时针将分子按顺时针变为水平位置变为水平位置OHOHHOHHHHC=OC- -CH2OHOHH312456AABB橙礁穷措锥建吁焦千尝拖缘植粗获灌然幅莫厢辨先

49、沛逛践惜牙素毛磺逃漠有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物4.4.型和型和型型 D- -葡萄糖葡萄糖形成形成半缩醛式环状半缩醛式环状结构后，结构后，使原来的使原来的C1 变成变成C1* *，这就产生了一对，这就产生了一对非对映的旋光异构体非对映的旋光异构体。哈武斯式：哈武斯式：C1-OH与与C5-CH2OH（或（或H）同侧为）同侧为型型C1-OH与与C5-CH2OH（或（或H）异侧为）异侧为型型直立环式：直立环式：C1-OH与与C5-OH 同侧为同侧为型型C1-OH与与C5-OH异侧为异侧为型型（型）型）（型）型）（哈武斯式）（哈武斯式）12345（直立环式）（直立环式）12

50、345搁醒颈咕庄锥圆仗吴坐妹企离冈阅沙气钦况获惭卯挥常赂氧拎诛幅凑轴口有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 与丙酮反应与丙酮反应 和和型异构体型异构体除了除了比旋光度比旋光度、熔点熔点不同外，不同外，化学性质化学性质也也有区别：有区别：OOHHOHOOHHCH2OH+ CH3-C-CH3=OH2SO4- -H2OOOHOHOOHCH2OHC CH3CH3-D-葡萄糖葡萄糖OOHHOHOHOHCH2OH+ CH3-C-CH3=OH2SO4- -H2O不反应不反应-D-葡萄糖葡萄糖OHOH+ CH3-C-CH3=OH2SO4- -H2O顺式邻二醇顺式邻二醇OOC CH3CH3缩

51、酮缩酮碾它桥拆垃喳尤球滩赤沛误卒舅绣优打上椰困服每牺臻椒谊卿抽彪嘴佰贬有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 用糖苷水解来鉴别用糖苷水解来鉴别、型型不同的不同的糖苷糖苷可用可用不同不同的的酶酶来来水解水解进行鉴别。进行鉴别。麦芽糖酶麦芽糖酶水解水解OOHHOHOOCH3HCH2OH-D-葡萄糖苷葡萄糖苷苦杏仁酶苦杏仁酶水解水解OOHHOHOOCH3HCH2OH-D-葡萄糖苷葡萄糖苷OOHHOHOOHHCH2OH+ CH3OH-D-葡萄糖葡萄糖OOHHOHOOHHCH2OH+ CH3OH-D-葡萄糖葡萄糖挂癣烯白微糜荷待胸粗要掀像搂底舱猪掣而追购爸冈馁刷比奈协蜕锅声虏有机化学第

52、十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 用物理方法来鉴别用物理方法来鉴别、型型测定和比较测定和比较、型糖型糖的的比旋光度比旋光度：5. 5. 环式和链式异构体的互变环式和链式异构体的互变 - -D-（+）葡萄糖）葡萄糖和和-D-（+）葡萄糖）葡萄糖都易都易水解水解，在水，在水溶液中它们经过溶液中它们经过开链式相互转化开链式相互转化，最终达到，最终达到平衡平衡。-D-葡萄糖葡萄糖 D = + 112-D-葡萄糖葡萄糖 D = + 192525总沦膛拖磺住滔硕制毫脖鸭秦燎信孜馆硫慧傍芳先踞誉昆两化岔邪矮绽术有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物CHOCH2OHOHOHOH

53、HOD-(+)-葡萄糖葡萄糖 0.1 %OOHHOHOOHHCH2OH-D-(+)-葡萄糖葡萄糖 37 %m.p. = 146D = + 112OOHHOHOHOHCH2OH-D-(+)-葡萄糖葡萄糖 63 %m.p. = 150D = + 19D = + 52 了解了解葡萄糖葡萄糖的的环状结构环状结构，也就使我们懂得了，也就使我们懂得了葡萄糖葡萄糖发生发生变变旋光旋光现象的原因。现象的原因。镣围岔掷靠蛾可挣趟族锗辅勤搏弱嘴若尊皂遮倡喳缀琅公老觉骤贯盟勿拖有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 果糖果糖也有也有变旋现象变旋现象，果糖果糖的的酮基酮基也可与也可与羟基羟基通过通过

54、缩合缩合反应成环反应成环。果糖果糖可以形成可以形成呋喃型呋喃型和和吡喃型吡喃型二种环状结构。二种环状结构。 也能以也能以五元环五元环的形式存在，（由于与的形式存在，（由于与呋喃环呋喃环 相相似，故也叫似，故也叫呋喃某糖呋喃某糖）。）。O 醛糖醛糖或或酮糖酮糖不仅能以不仅能以六元环半缩醛（酮六元环半缩醛（酮）形式存在（与）形式存在（与吡喃环吡喃环 相似，故也叫相似，故也叫吡喃某糖吡喃某糖）。）。O 当当果糖果糖以以单糖单糖形式存在于水溶液中时，它的形式存在于水溶液中时，它的型型和和型型都是都是吡喃型吡喃型。但当它以。但当它以糖苷糖苷的形式时，如的形式时，如蔗糖蔗糖中，是以中，是以呋呋喃环喃环存在

55、。存在。变旋现象变旋现象可以解释可以解释葡萄糖葡萄糖的一些特性：的一些特性： 变旋作用，最后为变旋作用，最后为 D = + 52 能与托伦试剂、斐林试剂反应能与托伦试剂、斐林试剂反应 不与品红醛、不与品红醛、NaHSO3反应反应CHOCH2OHOHOHOHHOD-(+)-葡萄糖葡萄糖 0.1 %OOHHOHOOHHCH2OH-D-(+)-葡萄糖葡萄糖 37 %m.p. = 146D = + 112OOHHOHOHOHCH2OH-D-(+)-葡萄糖葡萄糖 63 %m.p. = 150D = + 19D = + 52柱鞘津畜锐劫车犯津揩跑蓖做腻衰然叙然吱侯矾羞荡毖糊氰屏闪荧僚京氛有机化学第十九章：

56、碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物将分子按顺时针将分子按顺时针变为水平位置变为水平位置CH2OHHOCH2OHHOHOO124563=CC=OCH2OHD-D-（- -）- -果糖果糖CH2OH312456HOOHCH2OHHHOOCH2OHHHOH2CHOOHOH C-CH2OHC- -OHHHO=-D-D-（- -）- -吡喃吡喃果糖果糖-D-D-（- -）- -吡喃吡喃果糖果糖-D-D-（- -）- -呋喃呋喃果糖果糖-D-D-（- -）- -呋喃呋喃果糖果糖HOH2CHOHOH C-CH2OHOHO=HOOCH2OHHHOH2C123456哈武斯式：哈武斯式：C1-OH与与C5-C

57、H2OH（或（或H）同侧为）同侧为型型C1-OH与与C5-CH2OH（或（或H）异侧为）异侧为型型HOH2COHHOH2COHOHHHOOHCH2OHH123456OHH浇缎陇尊拿祟喂郴粪蚁孟娩盏煞酵腋咳舍调粘敌坐府褒谴憨锥纂猩品垮皮有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物6.6.单糖的构象单糖的构象 哈武斯式哈武斯式是以是以平面六边形平面六边形表示的，事实上葡萄糖的环表示的，事实上葡萄糖的环状结构并不是平面的，而是以状结构并不是平面的，而是以椅式构象椅式构象存在。存在。 在在-葡萄糖葡萄糖中中C1-OH占据占据直立键直立键，而，而-葡萄糖葡萄糖C1-OH在在平伏键平伏键，这就

58、是，这就是-型型比比-型型更稳定的原因。更稳定的原因。OOHCH2OHH-D-D-（- -）- -葡萄葡萄糖糖OOHCH2OH-D-D-（+ +）- -葡萄葡萄糖糖HOCH2OHOHHOHOHOOCH2OHOHHOHOHO-D-D-（+ +）- -葡萄葡萄糖糖-D-D-（- -）- -葡萄葡萄糖糖 37 % 63 %攻戏若还日漳心诫轧落埋掏饭狂审陋锥联理用汤丁篮难限侣忍疵骄甭娜慑有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 以以糖苷糖苷存在于存在于核酸核酸RNA（核糖核酸核糖核酸）中，是细胞中）中，是细胞中核核酸酸的组成部分，的组成部分， 以以糖苷糖苷存在于存在于核酸核酸DNA（脱

59、氧核糖核酸脱氧核糖核酸）中。）中。1. 1. 戊糖戊糖在在戊糖戊糖中以中以D-核糖核糖和和D-去氧核糖去氧核糖最为重要。最为重要。核酸核酸在生命在生命遗传过程遗传过程中占有极其重要的地位。中占有极其重要的地位。D-核糖核糖D-去氧核糖去氧核糖CHOCH2OHH- -C- -OHH- -C- -OHH- -C- -OHCHOCH2OHH- -C- -HH- -C- -OHH- -C- -OHD = - 215D = - 60五、重要单糖和它的衍生物五、重要单糖和它的衍生物筹乐斩惊倡碍啼缠腕滁廓醚郸为卧一倘载寅圃荒盒咙授韩熔捷浸爵留潞皆有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2.

60、2. 己糖己糖 D-葡萄糖葡萄糖 自然界分布最广的自然界分布最广的己糖己糖，存在于葡萄等水果、动物的，存在于葡萄等水果、动物的血液、淋巴液、脊髓液等中，为血液、淋巴液、脊髓液等中，为无色结晶无色结晶，甜度甜度约为约为蔗蔗糖糖的的70%。 葡萄糖葡萄糖以以多糖多糖或或糖苷糖苷的形式存在于许多植物的种子、的形式存在于许多植物的种子、根、叶或花中。根、叶或花中。 D-果糖果糖 果糖果糖是最甜的一个糖，为无色晶体，天然果糖是是最甜的一个糖，为无色晶体，天然果糖是D型型左旋糖左旋糖。水果汁水果汁和和蜂蜜蜂蜜都含有丰富的都含有丰富的果糖果糖。在人体内。在人体内D-果果糖迅速转化为糖迅速转化为D-葡萄糖葡萄

61、糖，但过多食用果糖可导致体内胆固，但过多食用果糖可导致体内胆固醇的增加。醇的增加。 在在己糖己糖中，以中，以D-葡萄糖葡萄糖、D-果糖果糖、D-甘露糖甘露糖、D-半乳半乳糖糖最为重要。最为重要。纳晾善岛袜烬难碾皋森搁寒离鱼解锨狰码踢酱昌浇印冀贞版成戌都责氖榨有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 醛糖与酮糖的鉴别：醛糖与酮糖的鉴别：醛糖醛糖氧化使氧化使溴水溴水褪色褪色酮糖酮糖不反应不反应酮糖酮糖与与间苯二酚间苯二酚反应是反应是红色红色醛糖醛糖是很是很浅红色浅红色 与与Br2- -H2O反应反应 与与盐酸盐酸- -间苯二酚间苯二酚反应反应 与与氢氧化钙氢氧化钙反应反应果糖果糖与

62、与氢氧化钙氢氧化钙反应生成反应生成络合物络合物极难溶于水。极难溶于水。规阑型搽加耍邀舶刊艳辗咋橱裹尼尝变恒婆须差检纸杜泻媒玲娶忻敷供痕有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物3.3.维生素维生素C C ( (抗坏血酸抗坏血酸) ) 维生素维生素C 不属于糖类，但它是不属于糖类，但它是由由L-山梨糖山梨糖来制备，且在结构上可来制备，且在结构上可以看成是以看成是不饱和的糖酸内酯不饱和的糖酸内酯，所以，所以常将常将维生素维生素C 当作当作单糖的衍生物单糖的衍生物。 维生素维生素C 有防止坏血病的功能，所以在医药上常有防止坏血病的功能，所以在医药上常把它叫做把它叫做L-抗坏血酸抗坏血酸

63、。它是一个较强的。它是一个较强的还原剂还原剂，可作，可作食品的食品的抗氧剂抗氧剂。 维生素维生素C 存在于新鲜的存在于新鲜的蔬菜蔬菜和和水果水果中，在中，在柠檬柠檬、桔子桔子、番茄番茄中含量较多。中含量较多。CHO- -CCH2OHHO- -CH- -CHO- -C- -HO=O锣撰堂娶茎谦原措勿陡逢锹掣圆拂汽裴净迹耸释帜承尺浩雌眨拎耻疤氯猩有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物4.4.氨基糖氨基糖 大多数天然大多数天然氨基糖氨基糖是是己醛糖己醛糖分子中第二个碳原子上的分子中第二个碳原子上的羟基羟基被被氨基氨基取代的衍生物。一般只存在于动物中。它与生取代的衍生物。一般只存在于

64、动物中。它与生命科学联系很大（如存在于命科学联系很大（如存在于血清血清、激素激素、酯蛋白酯蛋白中），故中），故越来越得到重视。越来越得到重视。OCH2OHOHH2NHOHOOCH2OHOHH2NHOHO-D-2-D-2-氨基氨基葡萄葡萄糖糖-D-2-D-2-氨基氨基半乳半乳糖糖淫必便吃际卜傈喝伦险甩佳翠扇涡粟步龙皱旱送赁咀疾毕绝拭卷纫驴侧响有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物5. 5. 糖苷糖苷 缩醛缩醛是稳定的，是稳定的，糖苷糖苷也相当稳定，也相当稳定，糖苷糖苷在水溶液中不能在水溶液中不能转化为链式，因此转化为链式，因此糖苷糖苷没有没有变旋现象变旋现象和和还原性还原性，不

65、因，不因碱碱的作的作用而发生用而发生差向异构化差向异构化，也不能与，也不能与苯肼成脎苯肼成脎。它在。它在酸酸或或酶酶的作的作用下可以水解为用下可以水解为糖糖和其它和其它含羟基含羟基的化合物的化合物 配糖基配糖基（简称（简称配基配基）或）或非糖体非糖体。 糖体糖体部分可以是部分可以是单糖单糖、双糖双糖等，而等，而非糖体非糖体部分可以是一部分可以是一个很简单的或很复杂的分子。个很简单的或很复杂的分子。 糖糖的的半缩醛羟基半缩醛羟基与其它含与其它含羟基羟基的的化合物化合物如如醇醇、酚酚等等形成的形成的缩醛缩醛（或（或缩酮缩酮）叫）叫糖苷糖苷。自然界中很少有游离的自然界中很少有游离的单糖单糖，大多以，

66、大多以糖苷糖苷的形式而存在。的形式而存在。OOHCH2OH糖体糖体H+ HO-R 非糖体非糖体OORCH2OHH糖苷糖苷-H2O能贫项骆朵卿械贺抖侦携币亨粪暗椎室宜镇邮阅勾零因臼挤芒攘趣肢呻旺有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物苦杏仁苷苦杏仁苷 存在于苦杏仁核中。存在于苦杏仁核中。 蜈蚣蜈蚣等等多足虫类多足虫类的反应腺中也含有能放出的反应腺中也含有能放出氢氰酸氢氰酸的的糖苷糖苷，当它受到袭击时，便分泌一种当它受到袭击时，便分泌一种酶酶来水解这种来水解这种糖苷糖苷，放出，放出氢氰酸氢氰酸。OCHOCH2OHHO OCH2HCN龙胆二糖龙胆二糖+ HCNCHOOCH2OH-OH

67、 +2苦杏仁酶苦杏仁酶水解水解 苦杏仁苦杏仁是有是有毒毒的，的，因为在消化道中它可以因为在消化道中它可以被被水解水解而放出而放出HCN，所，所以作为中草药必须限制以作为中草药必须限制用量。用量。 此外，在木薯及其它此外，在木薯及其它一些植一些植物物中也含有这类能产生中也含有这类能产生HCN的的糖糖苷苷，故，故木薯木薯在食用前，必须经过在食用前，必须经过特殊处理以除去特殊处理以除去氢氰酸氢氰酸。吐布筋苫轿沂灶吃锌贾枣娃砸仰娱协苫篓收旁希印当狸杖唤冒薄惹宽皱恐有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 天然天然色素色素如如靛蓝靛蓝、茜素茜素等都是以等都是以糖苷糖苷的形式存在的形式存在

68、的，各种的，各种花色素花色素也以苷的形式存在于自然界。例如也以苷的形式存在于自然界。例如玫玫瑰红瑰红的红色就是的红色就是花色素花色素的的3 3，5 5-二葡萄糖苷二葡萄糖苷。OCH2OHH OOCH2OHH O- -OH =OHOO=翁番沤骆秸页蛇兑渴抗电蔗折缴瑚担塑吁看叔避全谋符岿折灰省男拂注们有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物一、非还原性双糖和还原性双糖一、非还原性双糖和还原性双糖 双糖双糖又叫又叫二糖二糖，两分子单糖两分子单糖通过通过苷键苷键相连组成相连组成双糖双糖。 一分子一分子单糖的半缩醛羟基单糖的半缩醛羟基与另一分子与另一分子单糖的半缩单糖的半缩 醛的羟基醛的

69、羟基脱脱H2O成苷的成苷的二糖二糖 称称非还原性双糖非还原性双糖。一分子一分子单糖的半缩醛羟基单糖的半缩醛羟基与另一分子与另一分子单糖的醇羟单糖的醇羟 基基脱脱H2O生成苷键的生成苷键的双糖双糖 称为称为还原性双糖。还原性双糖。 组成组成双糖双糖的两个的两个单糖单糖可以是相同的，也可以是可以是相同的，也可以是不同不同的。的。两分子单糖两分子单糖通过通过苷键苷键组成组成双糖双糖可以有两种可以有两种方式：方式：19-2 19-2 双糖双糖绥休劲怨祥误焰逆揣治眯释固路蜂僻删计娟励模你堪扼虞条熙潮晨眶妻敞有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 还原性双糖还原性双糖与与单糖单糖一样，具

70、有一样，具有变旋现象变旋现象，可以，可以成脎成脎，能，能发生发生银镜反应银镜反应和能与和能与斐林试剂反应斐林试剂反应。 非还原性双糖非还原性双糖除非用足够强的酸水解它，否则除非用足够强的酸水解它，否则无变旋光现象无变旋光现象，也不能与也不能与苯肼苯肼生成生成糖脎糖脎，不能被，不能被托伦试剂托伦试剂和和斐林试剂斐林试剂所氧化。所氧化。+COHOHCOHHO-H2OCOHOCOH非还原性双糖非还原性双糖-H2O+COHOHCOHOHHO-单糖单糖COHOHCHOOCOHOHCOHO还原性双糖还原性双糖-1 , 4苷键苷键里宁胃党限感碉疯撩簿紫桶拄眶版停冻踢什翻墟衍集亦既泌职吏戳濒曳乏有机化学第十九

71、章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物1.1.非还原性双糖非还原性双糖 蔗蔗 糖糖 蔗糖蔗糖是我们主要食用是我们主要食用糖糖，在自然界中它主要存在于，在自然界中它主要存在于甘蔗甘蔗（14%14%）和）和甜菜甜菜（16%-20%16%-20%）等含糖植物中。）等含糖植物中。 蔗糖蔗糖为无色晶体，易溶于水，甜味仅次于为无色晶体，易溶于水，甜味仅次于果糖果糖，超，超过过葡萄糖葡萄糖、麦芽糖麦芽糖和和乳糖乳糖。 蔗糖蔗糖的的水解水解产物叫做产物叫做转化糖转化糖。蔗糖蔗糖为为非还原性双糖非还原性双糖，不能还原不能还原托伦试剂托伦试剂和和斐林试剂斐林试剂，也不能与，也不能与苯肼成脎苯肼成脎，无变无变旋

72、现象旋现象。C12H22O11 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 + + D-(-)(-)-果糖果糖酸或酶酸或酶水解水解D = + 52D = - 92D = + 66.5D = - 20水解后混合物（转化糖）水解后混合物（转化糖）二、重要的双糖二、重要的双糖封褂阔究嗓痔佐波甲接班兼汞讥坑狂帐拟折玛耗哄折矾嚎泣颊惨肯还锌斋有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 蔗糖结构蔗糖结构-H2O+COHOHCOCH2OHHO-D-果糖果糖-D-葡萄糖葡萄糖OHOCH2OHHOH2COOHOHHOCH2OH O HOCH2OHOHOHOHOHOOHOCH2OHHOH2CHO构象式：构象式：COH

73、OCOCH2OH蔗糖蔗糖-D-葡萄糖葡萄糖-D-果糖果糖123456-1 , 2苷键苷键 -2 , 1苷键苷键诗耪聊碘凑很雷汹织夕智拍君忌汲助镰愁耻腆敷宴簧错酸歼鹏陡漂匪层绝有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 证明蔗糖结构：证明蔗糖结构：蔗糖蔗糖OCH3OCH2OCH3CH2OCH3OOCH3OCH3CH3OCH2OCH3 O CH3O甲基化甲基化(CH3)2SO4八甲基八甲基蔗糖蔗糖H2OH+OOCH3OCH3CH3OCH2OCH3OHOCH3OCH2OCH3CH2OCH3CH3OHO+3124562,3,4,6-四四-O-甲基甲基-D-葡萄糖葡萄糖CHOCH2OCH3

74、OHOCH3OCH3CH3O1,3,4,6-四四-O-甲基甲基- D-D-果糖果糖C=OCH2OCH3CH2OCH3OHOCH3CH3O圆均笛锤辐母霜鸯颁曝涵猖项凭督褐脐态绪澎挤粒拾服枚耶守虚疵毒蛛臭有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2. 还原性双糖还原性双糖 麦芽糖麦芽糖 麦芽糖麦芽糖是食用是食用饴糖饴糖的主要部分，甜度为的主要部分，甜度为蔗糖蔗糖的的40%，无，无色片状结晶，色片状结晶，D D= +136= +136它是它是淀粉淀粉在在麦芽糖酶麦芽糖酶水解水解的产的产物。自然界不存在游离的物。自然界不存在游离的麦芽糖麦芽糖。最初用大麦芽作用于。最初用大麦芽作用于淀粉淀

75、粉生成麦芽糖而得名。生成麦芽糖而得名。C12H22O11 2 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 水解水解麦芽糖酶麦芽糖酶OOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH- -OH123456-1 , 4苷键苷键OOHOHHOCH2OHOH+OOHOHHOCH2OH- -OHH2OH+蔷富狞爬瘤萤齐锄倚洼咏烙钻葫凉刑镊洱割间尔观哀岁捕钦皱苯余秽特颖有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 麦芽糖的结构是由下面实验事实证明：麦芽糖的结构是由下面实验事实证明：CH2OHOHOHOHOHO构象式：构象式：CH2OHHOHO- -OHO 在水溶液中，存在在水溶液中，存在-麦麦芽糖芽糖和和-麦芽

76、糖麦芽糖的平衡，因的平衡，因此会发生此会发生变旋光变旋光作用。作用。OHOOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH-麦芽糖麦芽糖D = + 168OOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OHOH-麦芽糖麦芽糖D = + 112D = + 136平衡时平衡时橙禽瑟庭发螟搽镊低业斯瞄玉吃跑滓肠刨氓蝶挠菌躬躬的鸥踢妙造完安恼有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 乳糖乳糖 乳糖乳糖为哺乳动物奶汁中的主要成分，并因此而得名。为哺乳动物奶汁中的主要成分，并因此而得名。牛乳牛乳中含中含4% 6%，人乳人乳中含中含5% 8%。乳糖并不存在于。乳糖并不存在于植物中。植物中。苦杏

77、仁酶苦杏仁酶水解水解乳糖乳糖 D-葡萄糖葡萄糖 + D-半乳糖半乳糖 乳糖乳糖为白色粉末，略有甜味（甜味为为白色粉末，略有甜味（甜味为蔗糖蔗糖的的70%）易溶于水，有易溶于水，有变旋现象变旋现象，用，用酸酸或或苦杏仁酶苦杏仁酶（即（即-葡萄葡萄糖酶糖酶）水解水解生成一分子生成一分子葡萄糖葡萄糖和一分子和一分子半乳糖半乳糖。OOHOHHOCH2OHOOHOHCH2OH- -OHOD-葡萄糖葡萄糖-D-半乳糖半乳糖乳乳 糖糖 -1 , 4苷键苷键傍选壶联谨坍佑烹三刊寸亚沏枢幻站表站苟业丈造至张胡叮下潞呈劣虹宣有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物构象式：构象式：CH2OHOHOH

78、OHOHOCH2OHHOHO- -OHOD-葡萄糖葡萄糖-D-半乳糖半乳糖乳乳 糖糖 -1 , 4苷键苷键 乳糖是半乳糖乳糖是半乳糖苷的实验事实：苷的实验事实：OOHOHHOCH2OHOOHOHCH2OH- -OHOD-葡萄糖葡萄糖-D-半乳糖半乳糖乳乳 糖糖戍琐垮蔼惰孩踏桔日绪镰育助笆味延翟裤眉乳硅嘱茧波庇似直裂便丈讨靳有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 纤维二糖纤维二糖 纤维二糖纤维二糖是是纤维素纤维素的结构单位。将的结构单位。将纤维素纤维素部分水解得部分水解得纤维二糖纤维二糖。纤维二糖纤维二糖可看作是可看作是麦芽糖麦芽糖的一种异构体，化学的一种异构体，化学性质相似，

79、两者的差别只在于性质相似，两者的差别只在于纤维二糖纤维二糖不被不被麦芽糖酶麦芽糖酶所水所水解，而是被解，而是被苦杏仁酶苦杏仁酶水解，得二分子水解，得二分子葡萄糖葡萄糖。纤维二糖纤维二糖没没有甜味，不能在人体内被分解。有甜味，不能在人体内被分解。C12H22O11 2 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 水解水解苦杏仁酶苦杏仁酶CH2OHOHOHOHOO构象式：构象式：CH2OHHOHO- -OHOOOHOHHOCH2OH O OOHOHCH2OH- -OH -1 , 4苷键苷键D-(+)-纤维二糖纤维二糖制川鹊牌当高绚碌位懒个泥具疙暇植甥言柜膝黎于惦力状吸教桅由往板阮有机化学第十九章：碳水化合物有机化学

80、第十九章：碳水化合物多糖多糖是由是由几百几百乃至乃至数千个数千个单糖单糖以以苷键苷键彼此相连形成的彼此相连形成的高聚物高聚物。多糖多糖水解水解低聚糖低聚糖单糖单糖水解水解自然界中最自然界中最重要的多糖重要的多糖淀粉淀粉 是植物体内是植物体内储存储存养分，是我们养分，是我们 人人 类的类的主要食物主要食物之一。之一。纤维素纤维素 是是木材木材和许多和许多天然纤维素天然纤维素的的 主要成分。主要成分。 多糖多糖与与单糖单糖和和低聚糖低聚糖在性质上有较大差别。一般在性质上有较大差别。一般多糖多糖无无还原性还原性和和变旋现象变旋现象，也不具有，也不具有甜味甜味，大多数不溶于，大多数不溶于水水。19-4

81、 19-4 多多 糖糖涪斌个昨穆账蚌耪拱阎毗驯搁遂叼编掸垃沃学柜漫沤丙颖甜鹰旱否适贡限有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 纤维素纤维素在自然界分布很广，可以说是地球上最丰富的在自然界分布很广，可以说是地球上最丰富的有机物，广泛分布于有机物，广泛分布于棉花棉花（93%）、）、亚麻亚麻（80%）、）、木材木材（50%）、）、竹子竹子、芦苇芦苇、稻草稻草、野草野草等植物中。是等植物中。是植物细植物细胞壁胞壁的主要成分和构成的主要成分和构成植物组织植物组织的基础。的基础。1. 1. 纤维素的结构纤维素的结构纤维素纤维素的分子量在的分子量在25 25 200200万万（随着纤维素来

82、源不同而异）（随着纤维素来源不同而异）用用酸酸彻底彻底水解水解得得D- -葡萄糖葡萄糖。 纤维素纤维素用用浓硫酸浓硫酸部分部分水解水解得得纤维四糖纤维四糖、纤维三糖纤维三糖和和纤维二糖纤维二糖。(C6H10O5)n (C6H10O5)4 (C6H10O5)3 H2OH+, 加压加压进一步进一步水解水解纤维素纤维素纤维四糖纤维四糖纤维三糖纤维三糖(C6H10O5)2 C6H12O6进一步进一步水解水解进一步进一步水解水解纤维二糖纤维二糖D- -葡萄糖葡萄糖一、纤维素一、纤维素几贱娜线艰尖酿肾豌扎荡烯媳睁忧学岔嘶专峦骏怒套汤歌桃侯莫碌犊皿析有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物

83、经测定经测定纤维素纤维素结构是没有结构是没有支链支链的的链状分子链状分子，分子中的，分子中的D- -葡萄糖葡萄糖是以是以-1,4-1,4-苷键苷键相连。相连。 由于人体消化系统中没有能由于人体消化系统中没有能水解水解-1,4-1,4-糖苷糖苷的的酶酶，所，所以人不能消化以人不能消化纤维素纤维素，而食草动物消化系统中含有能，而食草动物消化系统中含有能水解水解-1,4-1,4-糖苷糖苷的的酶酶（纤维素酶纤维素酶），因此），因此纤维素纤维素是它们的营养是它们的营养物质。物质。纤维素纤维素纤维素纤维素是是直链分子直链分子，链与链之间，链与链之间合拧合拧在一起成在一起成纤维素纤维素。 -1 , 4苷键苷

84、键D-(+)-纤维二糖纤维二糖怨摄睹赞股譬溯镜泌坍叹蟹回嘘原淄慧柑政佛靴侯菏李漾羊粉岗屡勒飘瞳有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 人造纤维的生产方法人造纤维的生产方法铜氧法铜氧法（铜氧纤维铜氧纤维）胶丝法胶丝法（粘胶纤维粘胶纤维）2. 2. 纤维素的应用纤维素的应用 纤维素纤维素除直接利用外，还可以通过化学反应进行加除直接利用外，还可以通过化学反应进行加工，得到许多廉价、易得的工业原料。工，得到许多廉价、易得的工业原料。 人造纤维（也叫人造纤维（也叫再生纤维再生纤维） 自然界提供的一些比较粗糙，经过制浆后用化学处自然界提供的一些比较粗糙，经过制浆后用化学处理和机械加工，使

85、之变成纺织用的纤维。理和机械加工，使之变成纺织用的纤维。 C6H9O4 (OH) n + n NaOH C6H9O4 (ONa) n -nH2OCS2 纤维素纤维素 碱性纤维碱性纤维 C6H9O4 C-SNa n 粘稠胶体粘稠胶体 (C6H10O5 )nOH - -H2SO4喷丝喷丝 纤维素原黄酸盐纤维素原黄酸盐人造纤维素人造纤维素=S璃笑瘤何礼嫁秉嘴服整滑竭蕾爸芹烩集坎陕盔嗣辆荚莆恐空搁丫彤娠逾造有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 硝化程度不硝化程度不 同，按同，按N含含 量可分为量可分为高高N硝化纤维：硝化纤维：13% 制火药（有爆炸制火药（有爆炸 性）是无烟火药性）

86、是无烟火药 的主要原料。的主要原料。中中N硝化纤维：硝化纤维：11%13% 用于制火棉用于制火棉 胶、照相底胶、照相底 片等。片等。低低N硝化纤维硝化纤维：11% 用于制塑料、喷用于制塑料、喷 漆。漆。 硝酸纤维素硝酸纤维素 也叫也叫纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯或或硝化纤维硝化纤维。纤维素纤维素能像任何能像任何醇醇一一样形成样形成酯酯。 C6H7O2 (OH)3 n + 3n HNO3 C6H7O2(ONO2)3 n + 3n H2O H2SO4纤维素纤维素三硝酸纤维素三硝酸纤维素期紧琼割取击刷津币盯规糜建料淘饼罗吴膏宰皆沾闽慑详厦捧蓬挫葡惧揣有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合

87、物 羧甲基纤维素（羧甲基纤维素（CMC）纤维素纤维素用用氯代乙酸氯代乙酸处理可以生成处理可以生成羧甲基纤维素羧甲基纤维素。 羧甲基纤维素羧甲基纤维素可做牙膏可做牙膏稳定剂稳定剂、合成洗涤剂、合成洗涤剂填料填料、代替淀粉做纺织品代替淀粉做纺织品上浆剂上浆剂以及以及粘合剂粘合剂等。等。 C6H7O2 (OH)3 n + n ClCH2COOH纤维素纤维素羧甲基纤维素羧甲基纤维素 C6H7O2(OH)2OCH2COOH n 脐屑甩呀盆搐致鼻斌犬缉馈拼宰僳挤闷窍啦衣育羊憨尾荧狸甥莆眷掏陡肾有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 淀粉淀粉是白色无定形粉末，大量存在于植物的是白色无定形粉

88、末，大量存在于植物的种子种子和和地下的地下的根根（或（或茎茎）中。）中。米中含淀粉米中含淀粉 62%82%麦中含淀粉麦中含淀粉 57%75%玉米含淀粉玉米含淀粉 65%72% 淀粉淀粉用用淀粉酶淀粉酶水解水解时得到时得到麦芽糖麦芽糖，如果用，如果用稀酸稀酸水解水解时，时，水解水解的最终产物为的最终产物为D-葡萄糖葡萄糖。 淀粉淀粉是人类的主要食物，也是工业上制是人类的主要食物，也是工业上制葡萄糖葡萄糖、饴饴糖、酒糖、酒和和酒精酒精的重要原料。的重要原料。H2OH+H2OH+H2OH+(C6H10O5)n (C6H10O5)x C12H22O11 C6H12O6 淀粉淀粉D-葡萄糖葡萄糖麦芽糖麦

89、芽糖n x糊精糊精二、淀粉二、淀粉纸拢狠事韶殊匣踩落索袜抡戴乔辞岗馏共临炉凳网桂憋铜鞭背技姻绽卜沟有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物一般淀粉组成一般淀粉组成直链淀粉直链淀粉约占约占10% 30%支链淀粉支链淀粉约占约占70% 90%1.1.直链淀粉直链淀粉 直链淀粉直链淀粉能溶于能溶于热水热水成糊状，它是由成糊状，它是由D-葡萄糖葡萄糖以以-1，4糖苷键糖苷键结合的链状化合物。结合的链状化合物。 淀粉淀粉由由直链淀粉直链淀粉和和支链淀粉支链淀粉两部分构成，两部分的两部分构成，两部分的比例因植物的品种而异。比例因植物的品种而异。分子量约分子量约1 6 万万，约含，约含50

90、200 个个葡萄糖葡萄糖直链淀粉直链淀粉麦芽糖部分麦芽糖部分-1 , 4 糖苷键糖苷键骏忽彬醉乖暇昭礁渔数驹嵌弃揭尸臭费疟乾象恫牢愧究青吕歉茵楼京潘番有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 直链淀粉直链淀粉的分子并不是一根直的长链。的分子并不是一根直的长链。X射线分析表明射线分析表明直链淀粉直链淀粉的分子链盘绕成一个的分子链盘绕成一个螺旋螺旋、每、每转一圈转一圈约含约含6个葡萄个葡萄糖糖单元：单元： 组成的空腔正好和组成的空腔正好和 I2 分子分子的大小相一致，因此，当的大小相一致，因此，当淀淀粉粉和和碘碘相遇时，相遇时，碘碘分子分子钻入空腔钻入空腔中，以中，以范德华引力范德

91、华引力结合与结合与淀粉淀粉形成形成蓝色的复合物蓝色的复合物，这一性质可用于，这一性质可用于淀粉淀粉的的检验检验。淀粉淀粉 + I2 蓝色蓝色馏耪卧榜肮豪涸屯龄苏赣纫血促履奋诀琅糯览凑文潭疙哺鄙僻迢孩锑疗枯有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物2.2.支链淀粉支链淀粉 支链淀粉支链淀粉也是由也是由D-葡萄糖葡萄糖组成的，但组成的，但葡萄糖葡萄糖的连接方的连接方式与式与直链淀粉直链淀粉有所不同，有所不同，葡萄糖葡萄糖分子之间除以分子之间除以-1 , 4-糖苷糖苷键键相连外，还有以相连外，还有以-1 , 6-糖苷键糖苷键相连的。分子量约相连的。分子量约10 100 万万，约有，约有

92、600 6000 个个葡萄糖葡萄糖单元组成。单元组成。 支链淀粉支链淀粉在在淀粉淀粉中的含量约为中的含量约为70% 90 %，在热水，在热水中即中即膨胀膨胀而而糊化糊化，粘性粘性很大。很大。脉辞桩疏针驯旦性恰政绥践抒逃毋姐凹靶扎旧搬筷拎棠鬼挠某龄前秃廉椎有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物大约相隔大约相隔20个个葡萄糖葡萄糖单元有单元有一个分支一个分支。O.支链淀粉支链淀粉-1 , 6-糖苷键糖苷键-1 , 4-糖苷键糖苷键卢娥簿绍市座疽凝拙贱胳讽呀枣辅醉税浇鸟荐厄印杆晶设猾靴稗彰拌丽磷有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物HOOHCH2OHH-D-D-（

93、- -）- -吡喃吡喃果糖果糖CCH2HOH2COHOHOOHCH2OHHCCH2CH2OHHOO-D-D-（- -）- -吡喃吡喃果糖果糖HOOCH2OHHHOH2CCHOH2COHO-D-D-（- -）- -呋喃呋喃果糖果糖HOOCH2OHHHOH2CCCH2OHHOO-D-D-（- -）- -呋喃呋喃果糖果糖舶德诣芋垮瞧僳徊佃属踞鸳缨呜惨绊才笺售不峪盛恼弦肢们擅荒害蚂凹序有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 麦芽糖的结构是由麦芽糖的结构是由下面实验事实证明：下面实验事实证明：Br2-H2O八八-O-甲基甲基麦芽糖麦芽糖酸甲酯酸甲酯NaOH(CH3)2SO4H2OH+2

94、,3,4,6-四四-O-甲基甲基-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖2,3,5,6-四四-O-甲基甲基-D-葡萄糖酸葡萄糖酸COOHCH2OOHCH3OCOOHCH2OCH3OCH3OCH3OCH3OCH3CH3O藻爷售道栅肃洱什喻蓝攀泣瘩赎静厕粒渍增榔缆馒描溅辩齐丢客鄂察致卒有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 乳糖是半乳糖乳糖是半乳糖苷的实验事实：苷的实验事实：NaOH(CH3)2SO4Br2-H2OH2OH+2,3,4,6-四四-O-甲基甲基- -D-半乳糖半乳糖2,3,5,6-四四-O-甲基甲基-D-葡萄糖酸葡萄糖酸OHCOOHCH2OCH3CH3OCOOHCH2OCH3OH

95、OCH3OCH3OCH3OCH3CH3O驻寒拽蝴摹巡踪美馁唾晒目纫愧亿隶库帐某滁秘划坏糜冷宦赡靛砒奶矢呆有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物范围：范围：第十二章第十二章 羧酸羧酸第十三章第十三章 羧酸衍生物羧酸衍生物第十四章第十四章 含氮有机化合物含氮有机化合物第十七章第十七章 周环反应周环反应第十八章第十八章 杂环化合物杂环化合物第十九章第十九章 碳水化合物碳水化合物要求：要求：1. 各类化合物的结构特点、命名、制备；各类化合物的结构特点、命名、制备；2. 各类化合物的化学性质（人名反应、反应范围和各类化合物的化学性质（人名反应、反应范围和 条件）、反应历程；条件）、反应

96、历程；3. 有机合成中的重要反应（包括上册的重要反应）。有机合成中的重要反应（包括上册的重要反应）。期末考试期末考试近茅查腮镇犬喉苔抉棚依亦原唉枪稽屈碳赫晒胶共挝喀想目号塔错幅驼具有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物第十二章第十二章 羧羧 酸酸 羧酸、羧酸、二元羧酸二元羧酸的性质（注意酸性强弱的比较）、制备、的性质（注意酸性强弱的比较）、制备、 命名（注意命名（注意俗名俗名）；）； 取代酸（羟基酸取代酸（羟基酸 、羰基酸、羰基酸 ）的性质、和制备。）的性质、和制备。第十三章第十三章 羧酸衍生物羧酸衍生物 羧酸衍生物的命名、制备、性质（重要的人名反应羧酸衍生物的命名、制备、性

97、质（重要的人名反应:克莱克莱 森缩合、森缩合、狄克曼缩合、狄克曼缩合、柏琴反应、柏琴反应、霍夫曼降级霍夫曼降级）；）； 波谱性质（波谱性质（IR、NMR）；）； 有机合成（有机合成（乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酸在有机合成上乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酸在有机合成上 的应用的应用）；）； 酯水解历程（酸性水解、碱性水解）。酯水解历程（酸性水解、碱性水解）。内容：内容：寻毯虐臀狼葵职涉甫欧败延疟园凉强湛淖沸沈厂才喀厂拾油苛脸讲搪褐伯有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物第十四章第十四章 含氮有机化合物含氮有机化合物 硝基化合物、胺类物质的命名、结构、制备；硝基化合物、胺类物质的命名、结

98、构、制备； 硝基化合物、胺、重氮盐、偶氮化合物的性质、胺的碱硝基化合物、胺、重氮盐、偶氮化合物的性质、胺的碱 性性强弱强弱的比较；的比较；重要的反应重要的反应苯炔的反应历程苯炔的反应历程 季铵碱反应季铵碱反应推结构推结构重排反应（重排反应（片呐醇重排、瓦格涅尔片呐醇重排、瓦格涅尔麦尔麦尔 外因重排、贝克曼重排外因重排、贝克曼重排）注意立体注意立体化学化学第十七章第十七章 周环反应周环反应 电环化反应：电环化反应： 4 n 、 4n+2 、顺旋、对旋、加热、光照；、顺旋、对旋、加热、光照； 环加成反应环加成反应 ： 4 n 、 4n+2 ； 键迁移反应：键迁移反应： 1 , 3、 1 , 5、

99、3 , 3 迁移、柯普迁移、柯普 重排、克来森重排。重排、克来森重排。/五试查眠傍校焰疾谚泡缅哪升怪仓摧甲府亮经阂卫王习鳖仆虚堡够冤坯鞘有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物 单糖（单糖（葡萄糖、甘露糖、果糖葡萄糖、甘露糖、果糖）、双糖（蔗糖）、多糖）、双糖（蔗糖）、多糖 （纤维素、纤维素、淀粉）的结构淀粉）的结构（会写（会写哈武斯式和直立环状哈武斯式和直立环状 式）；式）； 单糖、双糖、多糖的性质；单糖、双糖、多糖的性质； 低聚糖的结构的推断。低聚糖的结构的推断。第十九章第十九章 碳水化合物碳水化合物第十八章第十八章 杂环化合物杂环化合物 五元杂环（呋喃、噻吩、吡咯）、六元杂环（吡啶）、五元杂环（呋喃、噻吩、吡咯）、六元杂环（吡啶）、 稠杂环（喹啉）化合物的结构、芳香性、酸碱性；稠杂环（喹啉）化合物的结构、芳香性、酸碱性； 亲核亲核、亲电取代的比较及反应的位置；亲电取代的比较及反应的位置； 喹啉的合成方法、原理。喹啉的合成方法、原理。擒平瓷徐富淖脆陨望混旺坛讳匪库拈照犬炸至奏袋营由早逢涸咱月芭孤酪有机化学第十九章：碳水化合物有机化学第十九章：碳水化合物