黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第十三章 第一节 单糖
黑龙江省哈三中高中化学有机化学竞赛辅导第十二章杂环化合物

黑龙江省哈三中高中化学有机化学竞赛辅导第十二章杂环化合物第十二章杂环化合物一、定义和分类分子中含有由碳原子和其它原子共同组成的环的化合物称为杂环化合物。
杂环中的非碳原子称为杂原子,最常见的杂原子有N 、O 、S 等。
象环醚、内酯、环酐及内酰胺等似乎也应属于杂环化合物。
但是,由于这些环状化合物容易开环形成脂肪族化合物,其性质又与相应的脂肪族化合物类似,因此,一般不放在杂环化合物中讨论。
本章讨论的是环系比较稳定,并且在性质上具有一定芳香性的杂环化合物。
根据环数的多少分为单杂环和多杂环;单杂环又可根据成环原子数的多少分为五元杂环及六元杂环等;多杂环稠杂环、桥杂环及螺杂环,其中以稠杂环较为常见。
二、命名杂环化合物的名称包括杂环母体及环上取代基两部分。
杂环母环的命名有音译法和系统命名法2种。
音译法:是用外文谐音汉字加“口”偏旁表示杂环母环的名称。
如呋喃等。
系统命名法:是把杂环看作杂原子转换了相应碳环中的碳原子,命名时以相应的碳环为母体,在碳环名称前加上杂原子的名称,称为“某(杂)某”。
如吡啶称为氮(杂)苯,喹啉称为1-氮(杂)萘。
杂环母环的编号规则(1)含1个杂原子的杂环,从杂原子开始用阿拉伯数字或从靠近杂原子的碳原子开始用希腊字母编号。
(2)如有几个不同的杂原子时,则按O 、S 、-NH-、-N=的先后顺序编号,并使杂原子的编号尽可能小。
(3)有些稠杂环母环有特定的名称和编号原则。
杂环的命名如下:2-硝基吡咯 4-甲基吡啶 2-甲基-5-苯基噻唑α-硝基吡咯γ-甲基吡啶3-甲基-8-羟基喹啉1-甲基-7-氯异喹啉1-甲基-2-巯基咪唑 2-呋喃甲醛(糠醛) 2-噻吩磺酸 3-吡啶甲酰胺α-呋喃甲醛α-噻吩磺酸β-吡啶甲酰胺三、五元杂环化合物(一)吡咯、呋喃和噻吩1、结构与芳香性吡咯环的4个碳原子和1个氮原子都以SP 2杂化轨道成键。
环上各原子以σ键相连成平面环状结构。
氮原子的P 轨道(有2个电子)与各碳原子的4个P 轨道相互侧面重叠,并垂直于σ键所在的平面,形成了具有6个π电子的闭合共轭体系。
高考化学一轮复习 第13章 有机化学基础课件

题组 有机化合物的组成与结构 答案
3.BD 【解题思路】 X分子中羟基上的O原子一定与苯环共平面,但是羟基上的H原子不一定与苯环共平面,A 项错误;Y与Br2加成后的产物中,与甲基相连的碳原子为手性碳原子,B项正确;X中的酚羟基、Y中的碳碳双键均可 以被酸性KMnO4溶液氧化,从而使KMnO4溶液颜色褪去,C项错误;X生成Y的另一产物为HCl,该反应可以理解成
A.分子式为C21H22O6
B.分子中存在手性碳原子
C.分子中存在3种含氧官能团 D.既能发生取代反应,又能发生加成反应
姜黄素
答案
2.CD 【解题思路】 由姜黄素的结构简式可确定其分子式为C21H20O6 ,A项错误;有机物分子中连接4个不同的 原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,由姜黄素的结构简式可知,其分子中不存在手性碳原子,B项错误;该分子 中含有醚键、(酚)羟基和羰基三种含氧官能团,C项正确;该分子中存在甲基和(酚)羟基,能发生取代反应,存在碳碳 双键、羰基和苯环,可以发生加成反应,D项正确。
。
(6)A的同分异构体中能与三氯化铁溶液发生显色反应的还有
种;其中,核磁共振氢谱为四组峰,峰面积
比为6∶2∶1∶1的结构简式为
。
题组 有机化合物的组成与结构 答案
4.【参考答案】Ⅰ.BD Ⅱ.(1)2,6-二甲基苯酚 (2)羰基、溴原子
(3)
(4)
(5)
(6)8
取代反应
题组 有机化合物的组成与结构 答案
第十三章 有机化学基础
考点1 有机化合物的组成与结构
真题分层1 基础题组
题组 有机化合物的组成与结构
1.[2016浙江·10,6分,难度★★☆☆☆] 下列说法正确的是 ( )
A.
黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第二章 第

第二章链烃第一节烷烃由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作碳氢化合物,简称为烃。
分子中碳原子连接成链状的烃,称为链烃。
根据分子中所含碳和氢两种原子比例的不同,链烃可分为烷烃.烯烃和炔烃。
其中烷烃是饱和烃,烯烃和炔烃为不饱和烃。
第一节烷烃一.定义、通式和同系列定义:由碳和氢两种元素组成的饱和烃称为烷烃。
通式: C n H2n+2同系列:相邻的两种烷烃分子组成相差一个碳原子和两个氢原子,像这样结构相似,而在组成上相差一个或几个CH2的一系列化合物称为同系列。
二.同分异构体甲烷、乙烷和丙烷没有同分异构体,从丁烷开始产生同分异构体。
碳链异构体:因为碳原子的连接顺序不同而产生的同分异构体。
随着分子中碳原子数目的增加,碳链异构体的数目迅速增多。
三.烷烃的结构碳原子的最外层上有4个电子,电子排布为1S22S22P2,碳原子通过SP3杂化形成四个完全相同的SP3杂化轨道,所谓杂化就是由若干个不同类型的原子轨道混合起来,重新组合成数目相等的.能量相同的新轨道的过程。
由1个S轨道与3个P轨道通过杂化后形成的4个能量相等的新轨道叫做SP3杂化轨道,这种杂化方式叫做SP3杂化。
在形成甲烷分子时,4个氢原子的S轨道分别沿着碳原子的SP3杂化轨道的对称轴靠近,当它们之间的吸引力与斥力达到平衡时,形成了4个等同的碳氢σ键。
实验证明甲烷分子是正四面体型的。
4个氢原子占据正四面体的四个顶点,碳原子核处在正四面体的中心,四个碳氢键的键长完全相等,所有键角均为109.5。
σ键的特点:(1)重叠程度大,不容易断裂,性质不活泼。
(2)能围绕其对称轴进行自由旋转。
四.烷烃的命名碳原子的类型:伯碳原子:(一级)跟另外一个碳原子相连接的碳原子。
仲碳原子:(二级)跟另外二个碳原子相连接的碳原子。
叔碳原子:(三级)跟另外三个碳原子相连接的碳原子。
季碳原子:(四级)跟另外四个碳原子相连接的碳原子。
1.普通命名法其基本原则是:(1)含有10个或10个以下碳原子的直链烷烃,用天干顺序甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸10个字分别表示碳原子的数目,后面加烷字。
黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第十三章 第一节 单糖汇总

第十三章 糖类第一节 单糖定义:多羟基醛或酮以及它们失水结合而成的缩聚物。
糖类化合物又称碳水化合物,因为当初发现的葡萄糖和果糖等的分子式都是C 6H 12O 6,即C 6(H 2O )6,可看成是碳和水结合的化合物,于是用通式C x (H 2O)y 来表示。
但后来发现有些化合物在结构和性质方面都和糖类相似,但它们的分子组成并不符合通式,如 李糖是一种甲基戊糖,它的分子式是C 6H 12O 5。
此外,有些分子组成符合上述通式的化合物,如乙酸,其分子式为C 2H 4O 2,符合通式,但从结构和性质上看,不属于糖类,所以,“碳水化合物”不能确切地代表糖类化合物,但因沿用已久,至今还在保留着。
分类:糖类根据其能否水解及水解后产物的情况将其分成三大类。
单糖:是不能水解的多羟基醛或酮,如葡萄糖、果糖。
低聚糖:是水解后产生2个或几十个单糖分子的糖类。
最常见的是二糖,如麦芽糖、蔗糖。
多糖:是水解后产生数十、数百乃至成千上万个单糖分子的糖类。
如淀粉、纤维素等。
第一节 单糖单糖分为两类:醛糖和酮糖。
最简单的醛糖是二羟基丙醛,最简单的酮糖是二羟基丙酮。
存在于自然界的大多数单糖是含有5个碳原子的戊糖和6个碳原子的已糖。
一、单糖的组成及结构(一)葡萄糖的组成及结构1、链状结构式由元素分析和分子量测定确定了葡萄糖的分子式为C 6H 12O 6。
其平面结构式为:CH 2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO其费歇尔投影式为:D-(+)-葡萄糖在葡萄糖的投影式中,定位编号最大的手性碳原子上的羟基位于右边,按照单糖构型的D 、L 表示法规定,葡萄糖属于D-型糖,又因葡萄糖的水溶液具有右旋性,所以通常写为D-(+)-葡萄糖。
葡萄糖是已醛糖,分子中有4个手性碳原子,应有16个光学异构体,其中8个为D 型,8个为L 型。
2、变旋光现象及环状结构式变旋光现象:某些旋光性化合物的旋光度在放置过程中会逐渐上升或下降,最终达到恒定值而不再改变的现象。
黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第十三章 第三节 多糖

第三节多糖
一、淀粉
淀粉是人类最主要的食物,广泛存在于各种植物及谷类中。
淀粉用水处理后,得到的可溶解部分为直链淀粉,不溶而膨胀的部分为支链淀粉。
一般淀粉中含直链淀粉10℅-20℅,支链淀粉80℅-90℅。
直链淀粉的基本结构单位是D-葡萄糖。
许多D-葡萄糖通过α-1,4-苷键结合成链状。
支链淀粉的主链也是由D-葡萄糖经过α-1,4-苷键连接而成,但它还有通过α-1,6-苷键或其它方式连接的支链。
淀粉溶液与碘作用生成蓝色复合物,常作为淀粉的鉴别。
二、纤维素及其衍生物
纤维素是自然界中最丰富的多糖,它是植物细胞的主要成分。
棉花是含纤维素最多的物质,含量达92℅-95℅。
纤维素是由几千个葡萄糖单位经β-1,4-苷键连接而成的长链分子,一般无分支链。
纤维素的衍生物主要由纤维素酯类和纤维素醚类。
- 1 -。
黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第十三章 第二节 二糖

- 1 - 第二节 二糖
一、蔗糖
蔗糖是植物中分布最广的二糖,在甘蔗和甜菜中含量较高。
纯的蔗糖为无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇和乙醚中。
蔗糖水溶液的比旋光度为+66。
5度。
蔗糖的分子式为C 12H 22O 11,对其结构的研究已经证明:蔗糖分子是由α-D-(+)-吡喃葡萄糖的半缩醛羟基与β-D-(-)-呋喃果糖的半缩酮羟基间失水生成的,单糖间以1,2-糖苷键连接。
在蔗糖的分子中已无半缩醛羟基存在,不能转变为醛式,因此,蔗糖是一种非还原性二糖,没有变旋光现象,也不能形成糖脎,不能被氧化剂氧化。
二、麦芽糖
麦芽糖可由淀粉酶水解制得,麦芽糖在大麦芽中含量很高。
麦芽糖是由1分子α-D-葡萄糖的半缩醛羟基和另1分子葡萄糖的C 4羟基脱水形成的二糖。
在麦芽糖的分子中还保留了一个半缩醛羟基,因此具有还原性,属于还原性二糖。
能产生变旋光现象,能被氧化剂氧化,也能形成糖脎。
麦芽糖 蔗糖
OH O OH OH CH 2OH O H H OH CH 2OH OH OH H O O OH O H CH 2OH OH OH H H H CH 2OH OH OH H HOH 2C O。
人教版高中化学选修:有机化学基础 糖类-省赛一等奖

单糖习也不是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。
所以碳水化合物这个名称虽然仍被沿用,但已失去原来的意义。
2.糖类的分类——根据水解情况(1)单糖:___________的糖,如________、________、________及___________等。
(2)低聚糖:1mol糖水解后能产生2mol~10mol单糖的糖。
其中能生成2mol单糖的糖又叫二糖,如________、________和________等。
(3)多糖:1 mol糖水解后能产生很多摩尔单糖的糖,如________、________等。
二、葡萄糖与果糖1.葡萄糖(1)分子组成和结构特点。
分子式:________,结构简式:________。
官能团:________、________。
(2)物理性质颜色甜味溶解性________________水中______,乙醇中_____,乙醚中_____(3)化学性质(4)用途:葡萄糖用于制镜业、糖果制造业、医药工业,体弱和低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
2.果糖(1)分子组成和结构特点。
老师引导的思路进行阅读,观看视频或演示实验,小组内讨论,代表回答。
探究,培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
分子式:________结构简式:________官能团:________、________ (2)物理性质:颜色:________,甜味:________,溶解性:在水、乙醇、乙醚中________。
三、蔗糖与麦芽糖拓展延伸一、葡萄糖和果糖的比较根据课堂内容进行知识的提升。
通过对葡萄糖与果糖的结构与化学性质原理的二、葡萄糖1.组成和结构2.物理性质葡萄糖为无色晶体,熔点为146℃,有甜味,但甜度不如蔗糖,易溶于水,稍溶于乙醇,不溶于乙醚。
3.化学性质(1)葡萄糖分子中的官能团及反应类型(2)氧化反应①与银氨溶液反应:【视频或演示实验4-1,银镜反应】②与新制的CuOH2反应:【视频或演示实验4-1,与新制氢氧化铜悬浊液反应】拓展,把零散的认识升华到系统认识。
2021-2022学年黑龙江哈三中高中化学有机化学竞赛辅导:第8章 第1节《羧酸》 Word版

第八章 羧酸及其衍生物 第一节 羧酸由烃基(或氢原子)与羧基相连所组成的化合物称为羧酸,其通式为RCOOH ,羧基(-COOH )是羧酸的官能团。
一、分类和命名按羧酸分子中烃基的种类将羧酸分为脂肪族羧酸和芳香族羧酸。
按羧酸分子中所含的羧基数目不同将羧酸分为一元酸和多元酸。
一些常见的羧酸多用俗名,这是依据它们的来源命名的。
如: HCOOH 蚁酸 CH 3COOH 醋酸 HOOC ─COOH 草酸脂肪族羧酸的系统命名原则与醛相同,即选择含有羧基的最长的碳链作主链,从羧基中的碳原子开头给主链上的碳原子编号。
取代基的位次用阿拉伯数字表明。
有时也用希腊字母来表示取代基的位次,从与羧基相邻的碳原子开头,依次为α、β、γ等。
例如:CH 3CH ═CHCOOH2-丁烯酸2,3-二甲基戊酸 α-丁烯酸(巴豆酸)芳香族羧酸和脂环族羧酸,可把芳环和脂环作为取代基来命名。
例如:对甲基环已基乙酸 3-苯丙烯酸(肉桂酸) 4-甲基-3-(2-萘)丙酸命名脂肪族二元羧酸时,则应选择包含两个羧基的最长碳链作主链,叫某二酸。
如: 邻-苯二甲酸 正丙基丙二酸 二、羧酸的制法 1、氧化法高级脂肪烃(如石蜡)在加热至120℃-150℃和催化剂存在的条件下通入空气,可被氧化生成多种脂肪酸的混合物。
RCH 2CH 2R 1 RCOOH + R 1COOH伯醇氧化成醛,醛易氧化成羧酸,因此伯醇可作为氧化法制羧酸的原料。
含α-氢的烷基苯用高锰酸钾氧化时,产物均为苯甲酸。
例如:2、格氏试剂合成法格氏试剂与二氧化碳反应,再将产物用酸水解可制得相应的羧酸。
例如:RMgX + CO 2 RCOOMgX RCOOH1、 腈水解法 在酸或碱的催化下,腈水解可制得羧酸。
RCN + H 2O + HCl RCOOH + NH 4ClRCN + H 2O + NaOH RCOONa + NH 3三、物理性质1、状态 甲酸、乙酸、丙酸是具有刺激性气味的液体,含4-9个碳原子的羧酸是有腐败恶臭气味的油状液体,含10个碳原子以上的羧酸为无味石蜡状固体。
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第十三章 糖类第一节 单糖定义:多羟基醛或酮以及它们失水结合而成的缩聚物。
糖类化合物又称碳水化合物,因为当初发现的葡萄糖和果糖等的分子式都是C 6H 12O 6,即C 6(H 2O )6,可看成是碳和水结合的化合物,于是用通式C x (H 2O)y 来表示。
但后来发现有些化合物在结构和性质方面都和糖类相似,但它们的分子组成并不符合通式,如 李糖是一种甲基戊糖,它的分子式是C 6H 12O 5。
此外,有些分子组成符合上述通式的化合物,如乙酸,其分子式为C 2H 4O 2,符合通式,但从结构和性质上看,不属于糖类,所以,“碳水化合物”不能确切地代表糖类化合物,但因沿用已久,至今还在保留着。
分类:糖类根据其能否水解及水解后产物的情况将其分成三大类。
单糖:是不能水解的多羟基醛或酮,如葡萄糖、果糖。
低聚糖:是水解后产生2个或几十个单糖分子的糖类。
最常见的是二糖,如麦芽糖、蔗糖。
多糖:是水解后产生数十、数百乃至成千上万个单糖分子的糖类。
如淀粉、纤维素等。
第一节 单糖单糖分为两类:醛糖和酮糖。
最简单的醛糖是二羟基丙醛,最简单的酮糖是二羟基丙酮。
存在于自然界的大多数单糖是含有5个碳原子的戊糖和6个碳原子的已糖。
一、单糖的组成及结构(一)葡萄糖的组成及结构1、链状结构式由元素分析和分子量测定确定了葡萄糖的分子式为C 6H 12O 6。
其平面结构式为: CH 2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO其费歇尔投影式为:D-(+)-葡萄糖在葡萄糖的投影式中,定位编号最大的手性碳原子上的羟基位于右边,按照单糖构型的D 、L 表示法规定,葡萄糖属于D-型糖,又因葡萄糖的水溶液具有右旋性,所以通常写为D-(+)-葡萄糖。
葡萄糖是已醛糖,分子中有4个手性碳原子,应有16个光学异构体,其中8个为D 型,8个为L 型。
2、变旋光现象及环状结构式变旋光现象:某些旋光性化合物的旋光度在放置过程中会逐渐上升或下降,最终达到恒定值而不再改变的现象。
实验发现,结晶葡萄糖有2种。
一种是从乙醇溶液中析出的晶体(熔点阵字库146℃),配成水溶液测得其比旋光度为+112度,通常称为α-D-(+)-葡萄糖,该水溶液在放置过程中,其比旋光度逐渐下降到+52.7度的恒定值;另一种是从吡啶溶液中析出的晶体(熔点150℃),配成水溶液测得其比旋光度为+19度,称为β-D-(+)-葡萄糖,该水溶液在放置过程中,比旋光度逐渐上升到+52.7度的恒定值。
上述实验现象用开链式结构难以解释。
人们提CHO 2OH OHOH OH OH H H H H出:葡萄糖具有分子内的醛基与醇羟基形成半缩醛的环状结构。
由于六元环最稳定,故由C 5上的羟基与醛基进行加成,形成半缩醛,并构成六元环状结构,组成环的原子中除了碳原子外,还有一个氧原子。
所以糖的这种环状结构又叫做氧环式结构。
+D-(+)-葡萄糖由链状结构转变为环状半缩醛结构时,醛基中的碳原子由SP 2杂化转变为SP 3杂化,而且该碳原子上连有4个不相同的基团,从而产生一个新的 手性碳原子,这个新引入的手性中心使得葡萄糖的半缩醛式可以有2个光学异构体,它们是非对映体关系,两者之间只是C 1构型不同,其它构型均相同,故称之为端基异构体,也称异头物。
C 1羟基称为苷羟基。
通常苷羟基位于碳链右边的构型称为α-型,位于碳链左边的称为β-型。
由于葡萄糖存在2种环状结构,在水溶液中,两种环状结构中任何一种均可通过开链结构相互转变,最后达到动态平衡状态。
此时其比旋光度为+52.7度,此即葡萄糖变旋光现象产生的原因。
3、哈沃斯式在葡萄糖的环状结构式中,C-O-C 键拉得很长,这是与实际情况不符合的。
为了合理地表达单糖的环状结构,哈沃斯建议按下列规则将费歇尔投影式换写成哈沃斯式。
第一,所有费歇尔投影式中,连在手性碳原子右边的羟基在哈沃斯式中位于环平面的下方,反之,位于环平面上方的羟基相当于费歇尔投影式中连在手性碳原子左边的羟基。
第二,费歇尔投影式中D-型糖的羟甲基在哈沃斯式中应指向环平面的上方,L-型糖的羟甲基则指向环平面的下方。
将D-葡萄糖由开链式转变成哈沃斯式时,只要糖分子中各个碳原子构型表达无误即可,这种透视式可以更形象地显示糖的环状立体结构。
α-D-(+)-吡喃葡萄糖 β-D-(+)-吡喃葡萄糖对于含5个碳原子和1个氧原子的六元环单糖可以看成是杂环化合物吡喃的衍生物,称为吡喃糖。
把含有4个碳原子和1个氧原子的五元单糖看成是杂环化合物呋喃的衍生物,称为呋喃糖。
故把上述两个化合物称为α-D-(+)-吡喃葡萄糖和β-D-(+)-吡喃葡萄糖。
4、构象式在哈沃斯式中,把吡喃环作为平面,将环上的原子或原子团垂直排布在环的上下方,这仍然没有完全表达出D-(+)-葡萄糖的真实结构。
例如,该式不能解释平衡混合物中,β-D-(+)-葡萄糖含量高于α-D-(+)-葡萄糖这一事实。
因为吡喃环中的C-O-C 键角为110度,与环已烷中的C-C-C 键角很接近,所以,吡喃环也象环已烷一样,成环的各原子并不是在同一平面上,而是以椅式的优势构象存在。
β-D-(+)-吡喃葡萄糖的椅式构象有两种可能,N-式和A-式。
CHO CH 2OH OH OH OH OH H H H H OH OH OH OH H H H H C OH H O OH OH OH OH H H H H C OH H O O OH OHOH OH H H H CH 2OH O OH OH OH OH H H H H CH 2OH O OHOH OH OHCH 2OH H HH H H O OHOH OH OH CH 2OH H H H H HN 式 A 式(较稳定) (较不稳定)从上式中明显看出,在N 式中,所有取代基都占据e 键,而在A 式中所有取代基都占据a 键,所以β-D-(+)-吡喃葡萄糖的N 式较稳定,是优势构象。
同理可知,α-D-(+)-吡喃葡萄糖的优势构象也应为N 式。
N 式(稳定构象)(二)果糖的组成及结构果糖的分子式也是C 6H 12O 6,是葡萄糖的同分异构体。
果糖是已酮糖,其结构式中C 3、C 4、C 5的构型与葡萄糖相同。
在果糖的投影式中,编号最大的手性碳原子上的羟基位于右边,故属于D-型糖,果糖具有左旋性,故称为D-(-)-果糖。
与葡萄糖相似,D-果糖开链结构中的C 5或C 6上的羟基可以和酮基结合生成半缩酮,因而可以形成呋喃环或吡喃环两种环状结构的果糖。
这些环状结构都有各自的α型和β型异构体。
在水溶液中,D-果糖也可以由一种环状结构通过开链结构转变成另一种环状结构,形成互变平衡体系。
因此,果糖也具有变旋光现象,达到平衡时,其比旋光度为-92度。
+ + α-D-(-)-吡喃果糖 α-D-(-)-呋喃果糖二、单糖的化学性质1、差向异构体将D-葡萄糖用稀碱处理时,可得到D-葡萄、D-甘露糖和D-果糖这三种糖的混合物,这种现象称为差向异构体。
OH OH HO CH 2OH2OHC O H H H OH OH HO CH 2OHCH 2OH C O H H H OH OH HO CH 2OH C O H H H CH 2OH OH OH HO CH 2OH C O H H H CH 2OH OH HO CH 2OH C O H H H OH H OH HO CH 2OH C O HH H OH H O CH 2OH OH H H OH OHH H H O CH 2OH OH OH H H HOH 2C H O OH OH OHOH CH 2OH H H H H2、氧化反应醛糖的分子中含有醛基,所以容易被弱氧化剂氧化,能将斐林试剂还原生成氧化亚铜砖红色沉淀,能将多伦试剂还原生成银境。
此外还有一种弱氧化剂叫做班氏试剂也能被醛糖还原生成氧化亚铜砖红色沉淀,常在临床检验中使用。
+ 托伦试剂(斐林试剂) + Ag↓(Cu 2O↓)酮糖具有α-羟基酮的结构,在碱性溶液中可发生差向异构体,故也能被上述弱氧化剂氧化,利用上述碱性试剂不能区分醛糖和酮糖。
+ 托伦试剂(斐林试剂) + Ag↓(Cu 2O↓)在不同条件下,醛糖可被氧化成不同产物,比如葡萄糖,用硝酸氧化时,得到葡萄糖二酸,而用溴水氧化则得到葡萄糖酸。
反应式如下:D-葡萄糖二酸D-葡萄糖酸在葡萄糖的溶液中加入溴水,稍加热后,溴水的棕红色即可褪去,而果糖与溴水无作用,所以,用溴水可以区别醛糖和酮糖。
凡是能够还原多伦试剂或斐林试剂的糖都称还原糖。
从结构上看,还原糖都含有α-羟基醛或α-羟基酮或含有能产生这些基团的半缩醛或半缩酮结构。
3、还原反应在活性镍催化下,葡萄糖或果糖都可以在碱性及一定条件下被氢化,羰基被还原成相应的羟基,结果生成山梨醇和甘露醇。
+ OH H CH 2OH OH OH H OH H H CHO COOHOH H CH 2OH OH OH H OH H H OH HO CH 2OH C O H H H OH CH 2OH COOHOH 2OH H OH OH H OH H H OH CH 2OH H OH OH H OH H H CHO OH CH 2OH H OH OH H OH H H CHO 硝酸 溴水 COOHOH CH 2OHH OH OH H OH H H COOH OH H OH OH H OH H H COOH OH CH 2OH H OH OH H OH H H CHO H 2 镍 OH CH 2OH H CH 2OHOH OH H OH H H OH CH 2OHH CH 2OH OH OH H OH H H山犁醇 甘露醇4、成脎反应单糖具有醛或酮羰基,可与苯肼反应,首先生成腙,在过量苯肼存在下,α-羟基继续与苯肼作用生成不溶于水的黄色晶体,称为糖脎。
不同的糖脎晶形不同,熔点也不同,因此利用该反应可作糖的定性鉴别。
另外,单糖的成脎反应一般都发生在C 1和C 2上,因此,除C 1及C 2外,其余手性碳原子构型均相同的糖都能生成相同的糖脎。
例如,D-葡萄糖、D-果糖和D-甘露糖的糖脎是同一个化合物。
5成苷反应单糖的半缩醛羟基较其它羟基活泼,在适当条件下可与醇或酚等含羟基的化合物失水,生成具有缩醛结构的化合物,称为糖苷。
如在干燥的氯化氢气体催化下,D-葡萄糖与甲醇作用,失水生成甲基-D-吡喃葡萄糖苷。
反应式如下:+ CH 3OH甲基-D-吡喃葡萄糖苷6、脱水反应(显色反应) 莫利许反应:(作为糖类和其它有机物的鉴别)在糖的水溶液中加入α-萘酚的醇溶液,然后沿着试管壁再缓慢加入浓硫酸,不得振荡试管,此时在浓硫酸和糖的水溶液交界处能产生紫红色。
塞利瓦诺夫反应(作为醛糖和酮糖的鉴别)在醛糖和酮糖中加入塞利瓦诺夫试剂,加热,酮糖能产生鲜红色,而醛糖则不能。