有机化学课件第十九章 碳水化合物

教学重点：单糖的结构和构型的表示方法和掌握单糖的反应第十九章碳水化合物教学目的：1、重点掌握单糖的结构和构型的表示方法；2、重点掌握单糖的反应；3、掌握二糖的结构4、掌握还原性糖、差向异构体的概念；5、了解多糖的一些概念。19.1单糖葡萄糖果糖19.1.1立体构型一、相对构型和绝对构型1、相对构型的表示方法（和RS没有绝对的关系）规则：羰基向上，以最下面的一个手性碳为基准，羟基或氨基在右边的为D型，在左边的为L性。2、（+）和（-）为旋光方向，是通过仪器测定得到的；3、RS为绝对构型甘油醛HOCH2(CHOH)4CHOHOCH2(CHOH)3COCH2OHCHOHOHCH2OHCHOHOHCH2OH单糖的构型的表示方法五羟基己醛14.1.2单糖的反应一、成月杀反应HOCH2CHCHCHCHCHOOHOHOHOHCHOHOHHOHHOHHOHCH2OHCHOOHHOOHOHCH2OHCHOCH2OHONNHPhPhNHNH2+例如1、差向异构体：糖的第二个碳上的构型不同而其它碳原子的手性构型均相同的糖。2、特征：差向异构体的糖杀相同二、氧化反应1、与托纶试剂氧化CHOOHHOOHOHCH2OHAg(NH3)2+OH-+COO-OHHOOHOHCH2OHCHOOHHOOHOHCH2OHCH=NNHPhNNHPhHOOHOHCH2OH3PhNHNH2CH2OHOHOOHOHCH2OHPhNHNH23差向异构化作用：单糖在碱性作用下，发生酮式和烯醇式互变，得到另一个糖，两个互为差向异构体。还原性糖：能够被托纶试剂和费林试剂氧化剂氧化的糖常见的单糖均为还原性糖2、与溴水反应注释：醛糖能够被溴水氧化成酸3、与硝酸氧化CHOOHCHOHOCCHO-OHCHOOHCOOHOHBr2/H2OCHOOHOHOHCH2OH+COOHOHOHOHCOOHHNO34、与高碘酸的作用三、还原反应CHOHCHOHHIO4CHOOHC+CHOOHCH2OHOHNaBH4CHOOHHOOHCH2OHCH2OHOHHOOHCH2OHNaBH4CHOOHHOOHOHCH2OHHIO45CH2O+5HCOOH四、醛糖的递升和递降1、递升（升级成为多一个碳原子的糖）结果：差向异构体CHOCH2OHCNCH2OHCNCH2OHCH2OHCH2OHOOOOCHOCH2OHCHOCH2OHHCNH3O+Na(Hg)Na(Hg)H3O+2、递降（少一个碳原子的糖）佛尔法卢福法CHOCH2OH电解氧化-COO-CH2OHCOO-OCH2OHCHOCH2OHH2O2CO2CHOCH2OHCH=NOHCH2OHCNOAcAcOOAcOAcCH2OHCH(NHCOCH3)2OAcAcOOAcOAcCH2OHCHOCH2OHNH2OH1)(CH3CO)2O2)ZnCl2Ag(NH3)2+H3O+五、葡萄糖构型的测定123456784、古罗糖氧化成二酸和葡萄糖氧化得到的二酸相同。3、递降后再递升氧化成二酸有旋光性1、与硝酸氧化后有旋光性排除2、递降后再通过硝酸的氧化有旋光性CHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCOOHCOOHCOOHCOOHHNO3++六、单糖的环状结构1、环状结构的证明1)不能和亚硫酸氢钠作用；2)有变旋光现象3)只能和一分子的醇加成。2、环的大小CH2OHOHOCH2OHOH3COCH3OHH+CH2OCH3OCH3H3COOCH3OH3COH3O+CH2OCH3OHOCH3H3COOCH3CHOCOOHOCH3H3COOCH3COOHMe2SO4NaOHHNO3CH2OHCHOCH2OHOHOCH2OHOH3COCH3OHH+3、环的表示方法CHOHOHHOHHOHHOHCH2OHCHOHHOOHHHOHHOHHOH2CCHOHHOOHHHOHHOHCH2OHHHOOHHHOHHOHCH2OHOHOHHHHOOHHHOHHOHCH2OHOHOHHHHOOHHHOHHOHCH2OHHOOHHHHOOHHHOHHOHCH2OHHOOHHHHOOHHHOHHOCH2OHOHHHHOOHHHOHHOCH2OHOHH麦芽糖酶水解-型的苷键苦杏仁酶水解-型的苷键判断方法：3、环状和链状结构的互相转化4、构象CHOCH2OHHHOOHHHOHHOCH2OHOHHHHOOHHHOHHOCH2OHOHH0.1%63.9%36.0%HOOHHOHOHHCH2OHHHOHHOOHHOHHOHCH2OHHHOH18.1.3重要的单糖一、核糖D-核糖2-脱氧核糖二、果糖-吡喃果糖-吡喃果糖-呋喃果糖-呋喃果糖CHOHOHHOHCH2OHHOHCHOHHHOHCH2OHHOHCH2OHOOHOHOHCH2OHOOHOHCH2OHOHOHOOHOHCH2OHOHOHCH2OHOHCH2OHOHOHOOHCH2OHCH2OHOHOHO18.2二糖能够水解成为两分子单糖的糖18.2.1还原性和非还原性二糖1、存在苷羟基：即一分子苷羟基和另外一分子醇羟基；2、不存在苷羟基：即一分子苷羟基和另外一分子苷羟基。18.2.2重要的二糖一、蔗糖1、构象CH2OHHCH2OHOHOHOHHOOHHHOHHOCH2OHOHOOOHHHOHHHOCH2OHHCH2OHHCH2OHOHHHOHOHCOCH2OHOHHCOCH2OHOHHOHCOCH2OHOHCOCH2OHOH-H2O+HCOCH2OHOHHCOCH2OHOHHOHCOCH2OHOHCOCH2OHHO-H2O+特点：非还原性糖二、麦芽糖例题：麦芽糖水解后生成两分子的葡萄糖，能国成杀和拖轮试剂作用，在碱性条件下和硫酸二甲酯完全甲基化后在水解得到2，3，6-三甲基葡萄糖和2，3，4，6-四甲基葡萄糖，而且能够被麦芽糖酶水解，试推测该二糖的结构。CHOOCH3H3COOHOHCH2OCH3CHOOCH3H3COOCH3OHCH2OCH3OCH3H3COOOCH2OCH3OCH3H3COOCH3OCH2OCH3OHOOOHHHOHHHOCH2OHHOOHHHOHHCH2OHOHHHOOHHHOHHOCH2OHOHHHOOHHHHOCH2OHOH三、纤维二糖结构和构象四、乳糖结构和构象OHOHHHOHHHOCH2OHOOOHHHOHHCH2OHOHHHOOHHHOHHOCH2OHHOHHOOHHHHOCH2OHOHOHOHHHOHOHHCH2OHOOOHHHOHHCH2OHOHHHOOHHOHHHOCH2OHHOHHOOHHHHOCH2OHOH19.3多糖一、特征：高分子化合物、都是非还原性糖、不溶解与水、没有甜味二、重要的多糖1、纤维素：水解为纤维二糖，再水解为葡萄糖。2、淀粉：水解为麦芽糖，再水解为葡萄糖。OHOHHHOHHHOCH2OHOOOHHHOHHCH2OHOOOHHHOHHCH2OHOHn