西安石油大学化学化工学院：《有机化学 Organic Chemistry》课程教学资源（化学、应用化学专业教学课件，打印版）第十九章 碳水化合物 CARBOHYDRATES

第十九章碳水化合物 (CARBOHYDRATES) 19.1碳水化合物的涵义与分类 19.2单糖(Monosaccharide) 19.3二糖(Disaccharide) 19.4多糖(Polisaccharide)

19.1碳水化合物的涵义与分类 19.1.1组成与涵义 碳水化合物广泛存在于自然界中,包括各种糖、淀粉和 纤维素。 据测定,碳水化合物的元素组成为C、H、O,其中H与 O的比例为2:1。其分子式可用通式Cm(H2O)n表示,“碳水 化合物”即由此而来 19.1.2分类 碳水化合物经水解生成小分子的多羟基醛或酮,即糖,按 水解产物可分为三类:

(1)单糖 不能再水解的多羟基醛或酮如:葡萄糖,核糖等。 (2)低聚糖 水解后生成10个以下单糖的缩合物,其中最主要 的有蔗糖,麦芽糖和纤维二糖,他们都是二糖。 (3)多糖 10个以上单糖的缩合物,如:淀粉、纤维素 19.2单糖 1921单糖的结构 (1)葡萄糖 A:确定结构式

元素分析及分子量测定测得其分子式为:C6H12O6 官能团试验: a: Tollens试剂, Fehling试剂(+)_cHo HCN H. HIP 1206 还原—OH CH3(CH2)SCOOH 得正庚酸说明分子为一直链无分支分子。 c:羟基数 C6H1206+ 5(CH3 CO)20-R(OCCH3 )5 有5个OH 于是构造式 HoCH2 CHCHCHCH-CHO OHOHOH OH

B:构型 考察:分子中有4个手性碳,应有24=16个对映异构体,P591 列出8种D型糖, 另外8种(L型)未列出,共16种, 天然存在的单糖大多数是D型糖,如葡萄糖,构型为: △ CHO CHO CHO OH H0H简作 HO 或 或 H OH OH OH OH CH,OH CH,OH CH,OH 系统命名:(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6—五羟基己醛

CN CHO H2O Na-Hg D-(-)-赤藓糖 CHO CH2OH CHOH CH2OH t HCN CH2OH CN CHO D-(+)-甘油醛 L20 Na-H D-(-)-苏阿糖 CH2OH CH2OH CHoH 单糖构型的确定是由 Emil Fischer及同事于1888年开 始研究的,他几乎花了十年时 间,确证了八种D-已醛糖和四种 D-戊糖的空间构型,为此他获得 1902年的诺贝尔化学奖

1.相对构型和绝对构型 ①相对构型:人为规定的标准。 DL法:以甘油醛作为标准,和C*相连的 OH在右边的为D构型,在左边的为L构型。 D、L只表示构型,(+)、(-)表示旋光 冷要光物质可通过化学方法转变与甘油 万 两者之间没有必然的联系 醛联系起来

CHO CHO OH HO H CH2OH CH2OH D-(+)-甘油醛 L(}甘油醛 CHO COOH OH HgO H-OH [ H OH CHOH CH,OH CH2OH CH3 D-(+)-甘油醛 D-(-)-甘油酸 D-()-甘油酸 D-(-)-乳酸

②绝对构型:真实存在的构型 DL构型因为是人为规定的,其它是根据 甘油醛的构型而定的,所以称为相对构型。 1951年测得了甘油醛的真实构型和原人为 规定的构型恰巧完全符合,因此原来的相 对构型也是真实构型,这种真实构型又称 绝对构型

CHO 2.D、L系列——相对构型 CH2OH D-(+)-甘油醛 CHO CH,OH CH2OH D-(-) D-() 赤糖 苏阿糖 CHO CHO CHO CHO CH2OH CH2OH CHOH D-(- D D-(+) 核糖 树胶糖 木糖 异木糖 CHO CHO CHO CHO CHO CHO CH,OH CH2OH CH2oHCH2OH CH2 OH CH,OH CH2OH CH2OH D-( D-(+) D-(-)D-(-) D-(+) 阿洛糖阿卓糖葡萄糖甘露糖古罗糖艾杜糖半乳糖塔罗糖