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Chapter 11 CarbohydrateSection1 MonosaccharidesSection2 OligosaccharidesSection3 PolysaccharidesSection4 Glycosides第一页，共八十二页。概论定义碳水化合物:多羟基醛(酮)或多羟基 醛(酮)的缩合物。化学式通式:Cn(H2O)m第二页，共八十二页。分类单糖(monosaccharides)： 多羟基醛或多羟基酮。低聚糖(寡糖)((oligosaccharides)： 由几个（2～10）单糖分子脱水缩合而成的化合物。多糖(polysaccharides)：由许多单糖分子脱水缩合而成的化合物。第三页，共八十二页。Section1 Monosaccharides一、单糖的结构二、单糖的性质三、重要的单糖及其衍生物第四页，共八十二页。一、单糖的结构1、单糖的开链结构和构2、单糖的环状结构和变旋现象3、环状结构的哈沃斯(Haworth) 式和构象第五页，共八十二页。1、单糖的开链结构和构型五羟基己醛C6H12O6的开链结构(2,3,4,5,6-五羟基己醛)24=16个立体异构体 (8对对映体)见P282 图11-1第六页，共八十二页。葡萄糖(C6H12O6) 天然葡萄糖——D葡萄糖第七页，共八十二页。开链结构的构型 D、L构型的确定：距-CHO最远的手性碳上的-OH在右者为D型，在左者则为L型。 D-型L-型第八页，共八十二页。五羟基己酮糖C6H12O6的开链结构(1,3,4,5,6-五羟基己酮)23=8个立体异构体 (4对对映体)见P283 图11-2第九页，共八十二页。D-果糖天然存在的单糖大多是D型的。第十页，共八十二页。糖的开链结构不能解释下列现象：葡萄糖不与NaHSO3饱和水溶液反应。葡萄糖与乙醇反应时，只与1mol乙醇生成缩醛。变旋现象第十一页，共八十二页。2、单糖的环状结构和变旋现象64% 0.024%36% 熔点150℃ [α]D=+18.7° 熔点146℃ [α]D=+112°平衡状态: [a]D=+52.7°第十二页，共八十二页。变旋现象（mutarotation）溶液中比旋光度自行改变的现象。第十三页，共八十二页。葡萄糖在水溶液中存在的结构互变平衡，解释了： 葡萄糖不与NaHSO3饱和水溶液反应。葡萄糖与乙醇反应时，只与1mol乙醇生成缩醛。变旋现象第十四页，共八十二页。端基异构体(异头物，anomer)（C1差向异构体)第十五页，共八十二页。差向异构体（epimer）在含有多个手性碳原子的立体异构体中，只有一个手性碳原子的构型相反，而其它手性碳原子的构型完全相同的两个异构体。第十六页，共八十二页。己醛糖开链结构异构体：24=16个己醛糖环状结构异构体：25=32个己酮糖开链结构异构体：23=8个己酮糖环状结构异构体：24=16个 第十七页，共八十二页。3、环状结构的哈沃斯(Haworth)式和构象(Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ)第十八页，共八十二页。D-葡糖糖的哈沃斯(Haworth)式(Ⅳ) (Ⅴ)α-D-葡萄糖 熔点146℃ [α]D=+112°β-D-葡萄糖 熔点150℃ [α]D=+18.7 °第十九页，共八十二页。D-葡萄糖椅式构象的透视式 a-D-吡喃葡萄糖b-D-吡喃葡萄糖b-型的构象比较稳定第二十页，共八十二页。D-果糖的结构D-果糖β-D-呋喃果糖α-D-呋喃果糖第二十一页，共八十二页。β-D-呋喃果糖（P287）第二十二页，共八十二页。b-D-呋喃果糖第二十三页，共八十二页。b-D-吡喃果糖第二十四页，共八十二页。二、单糖的性质（一）单糖的物理性质 物 态：结晶体 颜 色：无色 味 道：甜，以果糖最甜。 溶解性：吸湿，极易溶于水，难溶 于酒精，不溶于醚。 旋光性：有（除二羟基丙酮单糖） 存在形式：环状结构（在溶液中可与 开链结构互变） 第二十五页，共八十二页。（二）单糖的化学性质 1.脱水（浓酸）2.差向异构化（稀碱）3.氧化 4.成脎反应5.苷化6.酯化开链结构反应：环结构反应第二十六页，共八十二页。1、脱水酚有色物第二十七页，共八十二页。酚有色物第二十八页，共八十二页。2、差向异构化（稀碱）D-甘露糖D-葡萄糖(5%)(64%)D-果糖(31%)第二十九页，共八十二页。差向异构化（epimerization）涉及两个差向异构体的相互转化。第三十页，共八十二页。其它C-2差向异构体单糖的在稀碱存在下发生的差向异构化:差向异构化产物：C-2上的差向异构体及相