第十九章 糖类化合物
单糖中最常见的是葡萄糖和果糖。这两种糖从结构和性质上都 可以作为各种单糖的代表。所以我们以这两种糖为例来讨论单糖的 构造、构型、构象和她它们的性质。
一、单糖的构造式
对葡萄糖分子式的推导 问：经验式CH2O，相对分子质量为180，求葡萄糖的分子式？
C6H12O6
根据下列信息推出葡萄糖的分子结构： 1、用钠汞齐还原得己六醇，进一步用HI还原得正己烷
2、构型的标记和表示方法
糖类化合物的R，S标记法 当投影式最小的基团在横线上， 顺时针——S 逆时针——R 当投影式最小的基团在竖线上， 顺时针——R 逆时针——S
(i) 写为糖的 Fischer 投影式，
(ii) 将手性碳上的氢省略 (iii) 将手性碳上的醛基与羟基省略（注意羟甲基的写法）
CHO H OH HO H H OH H OH CH OH 2 CHO OH HO OH OH CH OH 2 CHO
Br2/H2O Br2/H2O
x
Ç Ë Ì á
问题：如何用化学方法区别葡萄糖和果糖？
萄 糖 解 ： 葡 果 糖
B r / H O 2 2
褪 色
不 褪 色
C．硝酸氧化
对醛糖的氧化 将醛糖氧化成糖二酸，氧化的部位分别链端的醛基和链尾的 羟甲基
CHO
HNO3
COOH
CH 2 OH
D-葡萄糖酸
COOH
D-葡萄糖二酸
木糖还原后生成木糖醇，其第三个碳原子成为假不对称碳原子，无旋光性。
CHO OH HO OH CH2OH NaBH4 HO OH CH2OH CH2OH OH
D-葡萄糖和L-古罗糖还原后生成同一多元醇——葡萄糖醇。
CH O OH HO HO OH NaBH 4 OH CH OH 2 OH OH CH OH 2 HO CH OH 2 CH OH 2 OH HO HO CH OH 2 HO HO OH NaBH 4 HO CH OH 2 OH CH O
说明是直链化合物
2、葡萄糖与羟胺H2NOH或HCN反应。形成一元肟或一元α 一羟基腈
说明分子中有一个羰基
3、葡萄糖用Br2-H2O氧化，得到一个羧酸
说明分子中所含的羰基是醛基
4、葡萄糖与醋酸或乙酸酐一起加热，形成结晶的五醋酸酯
说明分子中有五个羟基，根据同一碳上有两个或两个以上羟基的化合物 是不稳定的，因此这五个羟基必定是分别与五个碳原子相连
根据生成糖二酸的旋光性，可以推测糖的结构
根据糖二酸是否具有旋光性，可判断原来糖的手性中心是否 对称排列。例：
COOH COOH
HNO3 HNO3
°Æ Æ é Æ ÆÆ ° é Æ
°Æ Æ é ÆÆÆ á ÆÆ ° é ÆÆÆ á ÆÆÆÆÆÆÆÆÆ ÆÆÆÆÆÆÆÆÆ
COOH COOH
假不对称碳原子
第一节 单糖
根据分子中所含碳的个数，单糖可分为丁糖、己糖、戊糖等。 分子中含醛基的糖称为醛糖，含有酮基的糖称为酮糖。例：
CHO 2 CHOH
3 4
1
1 2 3 4
CH2OH C=O CHOH CHO 2 CHOH
3 4 1
CHOH
CHOH 5 CHOH 6 CH2OH
己醛糖 4个*C
16个对映异构
D-葡萄糖
L-古罗糖
(5) 递升和递降
递 升：甘油醛与HCN加成而增加一个碳原子后，再水解、还原生成 丁糖，这个方法叫递升。从丙糖递升一级成丁糖，从丁糖可递升至 戊糖，从戊糖可递升至已糖。
CN CH=O
CH=O HCN CN
H2O/H+
-H2O
Na-Hg/CO2
CH=O
递降：从已糖可减降去一个碳原子而成戊糖 ，或戊 降一级 而成丁糖 ，这个方法叫递降
L-(-)-甘油醛
将其进行与糖类化合物有关联的一系列反应联系，得到相应的糖 类，这样糖类的相对构型也就可以确定了。
即单糖分子中距离羰基最远的手性碳原子与D-(+)-甘油醛的手性碳原 子构型相同时，称为D型糖；反之，称为L型。
D —— 相距醛(酮)基最远的手性碳上的羟基处在右边 L —— 相距醛(酮)基最远的手性碳上的羟基处在左边
下面是D-醛糖的构型和名称：
构型D/L与旋光方向(+)/(-)没有固定的关系
绝对构型：旋光物质的真实构型。
1951年以后，人们能用X—射线分析法测定物质分子的真实构型。 测得右旋酒石酸和与甘油醛联系确定的酒石酸构型完全一致。因此： D-甘油醛的真实构型就是以上的构型。 绝对构型=相对构型
差向异构体：含多个手性碳原子的对映体相应的手性碳原子只有一 个构型不同，其余构型都相同的化合物互为差向异构体。
沃尔（Wohl）递降法: D-葡萄糖（或甘露糖）递降而得树胶糖： 醛糖与羟胺作用，生成醛糖肟，再用乙酐加热脱水成醛糖腈的乙酰 衍生物，后者用Ag2O+NH3除去乙酰基和-CN。最后生成减少一个碳 原子的醛糖。
(4) 细胞间或生物大分子之间识别的信息分子糖蛋白：核糖
(5) 其他：药物
糖类化合物的分类
糖类化合物可根据分子的大小分为三类：
①单糖：本身为多羟基醛酮，不能水解为更简单的糖。如葡萄糖、果糖等。 单糖一般是结晶固体，能溶于水，绝大多数单糖有甜味。
②低聚糖（寡糖）：能水解为2－10个单糖的碳水化合物。如麦芽糖、蔗糖 等都是二糖。 低聚糖仍有甜味，能形成晶体，可溶于水。 ③多糖：能水解生成10个以上单糖的碳水化合物。一般天然多糖能水解生 成100－300个单糖。如淀粉、纤维素等都是多糖。 多糖没有甜味，不能形成晶体（为无定形固体），难溶于水。
H HO H H
CHO OH H OH OH C H 2O H
HO HO H H
CHO H H OH OH C H 2O H
D-甘露糖
C H 2O H O HO H H OH H OH C H 2O H
D-果糖
(2) 糖脎(osazone)的生成
CH=N-NHC6H5
ÆÆ ± H2N-NH-C6H5 2 H2N-NH-C6H5
C H 2O H
D-阿胶糖
H N O 3
H N O 3
C O O H
C H O
C H 2O H
D-异木糖 D-树胶糖二酸
C H 2O H
D-果糖
D．高碘酸氧化
糖分子中含有邻二醇结构片断，因而能与高碘酸反应，发生碳-碳键断 裂，每断一个碳-碳键消耗1mol高碘酸。例如：
CHO H OH HO H ¡ 5HIO4 H OH H OH CH2OH
C H O H O H C H O H 2
D-(+)-甘油醛
C H O H O H H O H H O H C H O H 2
C H O H O H H O H H H O H O H C H O H 2
D型糖
C H O H 2 C = O H O H H O H H O H C H O H 2
自然界存在的单糖大多是D型糖。
CH OH 2
D-(+)-甘油醛
D-(-)-核糖
D-(+)-葡萄糖
“ 代表-CH ” “代表-CHO； ” “ ” OH； 代表-OH。 2
三、单糖的反应 1、单糖的反应 (1) 差向异构化
构型的测定
O C H C H H O H C C
D-葡萄糖在碱溶液中
HO C H C OH HO C H H OH H OH C H 2O H
二、单糖的构型
19世纪末，20世纪初，费歇尔（E•Fischer）首先对糖进行了系统的 研究，确定了葡萄糖的结构。葡萄糖的构型如下：
H HO H H CHO OH H OH OH CH 2OH HO H HO HO CHO H OH H H CH 2OH
D-(+) 葡萄糖
L ( ) 葡萄糖
十六个己醛糖都经合成得到，其中十二个是费歇尔一个人取得的（于 1890年完成合成）。所以费歇尔被誉为“糖化学之父”。也因而获得了 1902年的诺贝尔化学奖。（38岁出成果，50岁获诺贝尔化学奖）
定义： 还原糖——能与Fehling or Tollen’s发生反应的糖。
酮糖能与Fehling or Tollen’s反应的原因——差向异构化
B．溴水氧化
COOH
Br2/H2O HNO3
COOH
COOH
葡萄糖酸 葡萄糖 葡萄糖二酸
注意：溴水和硝酸对醛酮的氧化有何不同？ 溴水和硝酸氧化能力相比？
© Ì È Ç ÆÆ
CHOH 5 CHOH 6 CH2OH
己酮糖 3个*C
8个对映异构
CHOH
CHOH 5 CH2OH
戊醛糖 3个*C
CHO 2 CHOH
3
1
CH2OH
丙醛糖
2个对映异构
8个对映异构
写糖的结构时，碳链竖置，羰基朝上，编号从靠近羰基一端开始。
1. 在同一分子中含有羟基和羰基是糖的基本结构特征，这是糖的物 理性质以及化学性质的结构基础 比如：糖可以发生氧化还原反应 亲核加成反应 成醚和酯化反应等 2. 绝大多数具有一个或一个以上的手性中心，因此具有多种立体异 构体和旋光活性，这也是糖的生命功能的重要结构基础
C H O
C O O H
H N O 3
C H 2O H
C O O H
假不对称碳原子
C H O
C O O H
H N O 3
C H 2O H
C O O H
对酮糖的氧化
将酮糖氧化成糖二酸，导致C1-C2键的断裂，氧化的部位分别 是C2的羰基和链尾的羟甲基
C H O
C H 2O H O
C O O H
H N O 3
* * * * C H H C HC H C H C H O 2C O HO H O H O H O H 葡 萄 糖
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第十九章糖类化合物.doc
还原性二糖一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的羟基缩合而成的二糖。在溶液中它可以变成醛式，有变旋现象，能成脎，有还原性，能与托伦试剂或费林试剂反应，所以称为还原性双糖。重要的有麦糖、纤维二糖、乳糖。
非还原性二糖…一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的苷羟基缩合而成的二糖。分子中已无醛基，不能由环式转变成醛式。这种双糖不能成脎，没有变旋现象，也没有还原性，所以称为非还原性双糖。重要的是庶糖。
一、蔗糖，是广泛存在于植物中的二糖，利用光合作用合成的植物的各个部分都含有蔗糖。例如，甘蔗含蔗糖14%以上，北方甜菜含蔗糖16-20%，但蔗糖一般不存在于动物体内。
以上说明蔗糖是由α-D-吡喃葡萄糖的苷羟基和β-D-呋喃果糖的苷羟基脱水而成。
其结构如下：
二、麦芽糖
（1）来源在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。
注意几点：
①苷似醚不是醚，它比一般的醚键易形成，也易水解
②苷用酶水解时有选择性
6．甲基化反应
将葡萄糖甲苷在甲基化（用硫酸二甲酯和氢氧化钠）可得到O-五甲基葡萄糖。此反应可用于推测糖的环状结构的大小。
7、显色反应
（1）Selivanov反应
鉴别单糖：①溴水，醛糖褪色。②间苯二酚盐酸，酮糖显鲜红色。
（2）Molisch（莫利施）反应：糖与α—萘酚的酒精溶液，沿管壁小心注入浓硫酸，不要摇动试管，则在两层液面间形成一个紫色的环。
三、重要单糖和它的衍生物
戊糖：D-（-）-核糖，以糖苷的形式存在于核酸中，是细胞中核酸的组成部分。
D-（-）-脱氧核糖它也是细胞中核酸的组成部分。
已糖：D-（+）-葡萄糖是人生不可缺少的糖，又称为右旋糖。它游离
果糖：D-（-）-果糖以游离态存在于水果和蜂蜜中。它是蔗糖的组分，又成为多聚果糖存在于自然界中。
非还原性二糖…一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的苷羟基缩合而成的二糖。分子中已无醛基，不能由环式转变成醛式。这种双糖不能成脎，没有变旋现象，也没有还原性，所以称为非还原性双糖。重要的是庶糖。
一、蔗糖，是广泛存在于植物中的二糖，利用光合作用合成的植物的各个部分都含有蔗糖。例如，甘蔗含蔗糖14%以上，北方甜菜含蔗糖16-20%，但蔗糖一般不存在于动物体内。
以上说明蔗糖是由α-D-吡喃葡萄糖的苷羟基和β-D-呋喃果糖的苷羟基脱水而成。
其结构如下：
二、麦芽糖
（1）来源在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。
注意几点：
①苷似醚不是醚，它比一般的醚键易形成，也易水解
②苷用酶水解时有选择性
6．甲基化反应
将葡萄糖甲苷在甲基化（用硫酸二甲酯和氢氧化钠）可得到O-五甲基葡萄糖。此反应可用于推测糖的环状结构的大小。
7、显色反应
（1）Selivanov反应
鉴别单糖：①溴水，醛糖褪色。②间苯二酚盐酸，酮糖显鲜红色。
（2）Molisch（莫利施）反应：糖与α—萘酚的酒精溶液，沿管壁小心注入浓硫酸，不要摇动试管，则在两层液面间形成一个紫色的环。
三、重要单糖和它的衍生物
戊糖：D-（-）-核糖，以糖苷的形式存在于核酸中，是细胞中核酸的组成部分。
D-（-）-脱氧核糖它也是细胞中核酸的组成部分。
已糖：D-（+）-葡萄糖是人生不可缺少的糖，又称为右旋糖。它游离
果糖：D-（-）-果糖以游离态存在于水果和蜂蜜中。它是蔗糖的组分，又成为多聚果糖存在于自然界中。
第十九章概要
CHO
COOH
CHOH
CHOH
CHOH
HNO3
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CHOH
CH2OH
2020/12/8
COOH
5
• 5、确定羰基的位置
•
葡萄糖与HCN加成后水解得六羟基酸，还原得正庚酸，进一步说明为醛糖。
•
HO CN 综合上述反应C和H分O析，可以确定葡萄糖的CH构造式为：
•
CHOH
CHOH
构型糖。
2020/12/8
14
• 例： • •
H
CHO OH
CHO
HO
H
HO
• D-（+）-葡萄糖
H
L-（-）-葡萄糖
H
OH
•
H OH HO H 注意：构型与旋光性之间没有一定的关系，D-构型的化合物可以是左旋，也可以是右旋。
H
OH
HO
H
CH2OH
CH2OH
2020/12/8
15
• 差向异构体：
COOH
•
多步反应 确定了甘油醛的构型后，就可以通过一定的方法，把其它的糖类与甘油醛联系起来确定其相对构
型。 H
OH
H
OH
CH2OH
CH3
2020/12/8
12
• 例： •
CHO
H
OH HCN
CH2OH
•
D-（-）-赤鲜糖
CN H OH H OH
CH2OH
CN HO H D-（+H）-苏阿糖OH
CH2OH
CH2 CH CH CH C CH2
OH OH OH OH O OH
第十九章 糖类化合物
H HO HO H H OH O H OH OH H
H HO HO H H
OH O H H OH OH
β -D-葡萄糖构象
α -D-葡萄糖构象
ห้องสมุดไป่ตู้
从两种异构体的构象可以看出在-D-葡萄糖构 象中所有大基团都处于 e 键，所以这是 D-（+）-葡 萄糖的最稳定构象。
4.变旋光现象的解释
α -D-葡萄糖的比旋光度为+112°， -D-葡萄 β 糖的比旋光度为+19°，在常温下用水或乙醇结晶 的葡萄糖的 m.p.为 146℃，主要是α -异构体， 20 新 配 制 的 水 溶 液 D +112°，在高温下用 CH3COOH 或吡啶结晶的葡 20 D 萄糖的 m.p.为 150℃，主要是β -异构体，所以 新配制的水溶液+19°，以上两种葡萄糖溶液经放 置达到平衡后其比旋光度都是+52°，这种现象称 做变旋现象。
CHO HO HO H H H H OH OH CH2OH
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH
D-（+）-葡萄糖 D-（+）-甘露糖 象这样的两种立体异构体称差向异构体， 这种现象称为 差向异构现象。
几点说明：
①D、L只表示单糖的相对构型与甘油醛的关 系，与旋光方向无关。 ②自然界中存在的糖都是D型，L型多为人工 合成的。 ③1951年，用X射线衍射法证明，单糖的真实 构型正好同原来规定的相对构型一致。
有一个手性碳原子的构型相反，其他手性碳原子构型完全相同 的异构体，称为差向异构体。 差向异构化：含多个手性碳原子的化合物，通过化学反应 ，使其中一个手性碳原子转变为其相反构型过程。
单糖在碱性溶液中会发生差向异构化反应，反应过 程是在碱性溶液中羰基发生烯醇化，通过烯醇式中间 体和其差向异构体达成平衡。
H HO HO H H
OH O H H OH OH
β -D-葡萄糖构象
α -D-葡萄糖构象
ห้องสมุดไป่ตู้
从两种异构体的构象可以看出在-D-葡萄糖构 象中所有大基团都处于 e 键，所以这是 D-（+）-葡 萄糖的最稳定构象。
4.变旋光现象的解释
α -D-葡萄糖的比旋光度为+112°， -D-葡萄 β 糖的比旋光度为+19°，在常温下用水或乙醇结晶 的葡萄糖的 m.p.为 146℃，主要是α -异构体， 20 新 配 制 的 水 溶 液 D +112°，在高温下用 CH3COOH 或吡啶结晶的葡 20 D 萄糖的 m.p.为 150℃，主要是β -异构体，所以 新配制的水溶液+19°，以上两种葡萄糖溶液经放 置达到平衡后其比旋光度都是+52°，这种现象称 做变旋现象。
CHO HO HO H H H H OH OH CH2OH
CHO H HO H H OH H OH OH CH2OH
D-（+）-葡萄糖 D-（+）-甘露糖 象这样的两种立体异构体称差向异构体， 这种现象称为 差向异构现象。
几点说明：
①D、L只表示单糖的相对构型与甘油醛的关 系，与旋光方向无关。 ②自然界中存在的糖都是D型，L型多为人工 合成的。 ③1951年，用X射线衍射法证明，单糖的真实 构型正好同原来规定的相对构型一致。
有一个手性碳原子的构型相反，其他手性碳原子构型完全相同 的异构体，称为差向异构体。 差向异构化：含多个手性碳原子的化合物，通过化学反应 ，使其中一个手性碳原子转变为其相反构型过程。
单糖在碱性溶液中会发生差向异构化反应，反应过 程是在碱性溶液中羰基发生烯醇化，通过烯醇式中间 体和其差向异构体达成平衡。
糖类化合物的定义
糖类化合物的定义糖类化合物是指含有来自水糖的特定碳元素化合物。
水糖是指一种碳，氢，氧组成的抽象分子，其中碳和氧以1:2的比例存在。
传统意义上，水糖只指重氮碳酸核内少量氢原子组成的最简单单元，例如戊糖（糖原）、葡萄糖（血糖）和果糖等，这些都属于单糖类型的物质。
其他复杂的糖类化合物是由单糖组成，以共价键牢牢连接起来，形成不同结构的二糖、三糖、多糖等类型。
例如，双糖即由两个单糖原子通过键合而形成，常见的有聚糖、糊精、淀粉、碳酸钠等。
另外，还有一些糖类化合物是由其他非糖类元素和碳组成，但在化学结构上也具有水糖分子特征，这些也是属于糖类化合物的。
例如，核苷酸是由碳、氮、氧、磷组成的分子，它的结构与糖类分子十分相似。
糖类化合物有着多种形式，它们之所以如此多样化，也正是因为水糖它本身在化学结构上的复杂性。
它的几种最常见的形式包括单糖、多糖、聚糖、脂糖、芳香糖、山梨糖等，它们都是拥有类似的结构，以一定的比例排列氢、碳、氧，不同之处只在于使用了不同的单糖来组装而成，山梨醇核凝/糖尿病需要用葡萄糖（血糖）、糊精则以星形果糖为主，聚糖是由多个水糖单元结合而成（糖来源极为复杂），其他形式如核苷酸等也都是除了氢、碳与氧外，能一定程度代替水糖特定分子结构的物质都可被称为糖类化合物。
糖类化合物的研究主要是为了有效利用许多有价值原料，其中广泛应用于食品、医药等领域。
糖类化合物具有丰富的安全性和营养性，对人体健康、增强体力具有重要意义。
例如，血糖可用作能量来源，而聚糖及水解碳水化合物用作纤维素，有助于泌尿系统的正常排出。
此外，一些糖类化合物可作为酶催化剂，可用于乳品、植物油等生产过程，同时也作为抗氧化剂，具有很好的防止食品的氧化变质功能，扩展食品的贮存寿命。
因此，糖类化合物在日常生活中已经成为不可缺少的成分。
有机化学 第19章 糖类化合物
第十九章 糖类化合物 (carbohydrates)
概述 第一节 单糖 一、单糖的结构式（以葡萄糖为例） 二、单糖的立体构型 三、单糖的反应与构型的测定 四、单糖的环状结构 五、重要的单糖 第二节 双糖 一、双糖 二、重要的双糖 第三节 多糖 一、纤维素及应用 二、淀粉
总目录
概述
1. 糖类的分子组成： 葡萄糖 C 6H 12O 6 果糖 C 5H 10O 5 核糖 C 12H 22O 11 蔗糖 C12H22O11 麦芽糖 淀粉 纤维素
分 析 思 路 ？
总目录
分析思路：
⑴ 从丁醛糖酸是否有旋光性可确定丁醛糖 C2、C3上的羟基是否同侧，也即可确定D戊醛糖C3、C4构型。
1 CHO 2 3 4 5 CH
2
OH
总目录
⑵ 从戊二酸结构确定C2构型
总目录
推 测 全 过 程
总目录
四、单糖的环状结构
1. 环状结构 （1）不符合链式结构的实验现象： A. 单糖（葡萄糖）不发生醛类的某些 典型反应（例如，品红醛反应、NaHSO3 反应等）； IR检测不到C=O峰； NMR检测不到—CHO峰。
总目录
3. 构型的标记和表示方法（自学）
（1）D、L法；
（2）R、S法；
（3）赤式、苏式
总目录
三、单糖的反应与构型的测定
（一）单糖的反应 1. 成脎反应（α -羟基醛、酮的典型反应）
应用：①分离提纯、鉴定糖类 ②确定构型
总目录
②确定构型——反向应用！
CHO HO HO H H * * * * H H OH OH H HO H H CHO * OH * H * OH * OH CH2OH CHO HO * H * H * O H OH OH
概述 第一节 单糖 一、单糖的结构式（以葡萄糖为例） 二、单糖的立体构型 三、单糖的反应与构型的测定 四、单糖的环状结构 五、重要的单糖 第二节 双糖 一、双糖 二、重要的双糖 第三节 多糖 一、纤维素及应用 二、淀粉
总目录
概述
1. 糖类的分子组成： 葡萄糖 C 6H 12O 6 果糖 C 5H 10O 5 核糖 C 12H 22O 11 蔗糖 C12H22O11 麦芽糖 淀粉 纤维素
分 析 思 路 ？
总目录
分析思路：
⑴ 从丁醛糖酸是否有旋光性可确定丁醛糖 C2、C3上的羟基是否同侧，也即可确定D戊醛糖C3、C4构型。
1 CHO 2 3 4 5 CH
2
OH
总目录
⑵ 从戊二酸结构确定C2构型
总目录
推 测 全 过 程
总目录
四、单糖的环状结构
1. 环状结构 （1）不符合链式结构的实验现象： A. 单糖（葡萄糖）不发生醛类的某些 典型反应（例如，品红醛反应、NaHSO3 反应等）； IR检测不到C=O峰； NMR检测不到—CHO峰。
总目录
3. 构型的标记和表示方法（自学）
（1）D、L法；
（2）R、S法；
（3）赤式、苏式
总目录
三、单糖的反应与构型的测定
（一）单糖的反应 1. 成脎反应（α -羟基醛、酮的典型反应）
应用：①分离提纯、鉴定糖类 ②确定构型
总目录
②确定构型——反向应用！
CHO HO HO H H * * * * H H OH OH H HO H H CHO * OH * H * OH * OH CH2OH CHO HO * H * H * O H OH OH
糖类化合物 大学有机化学
CHO OH OH C H 2O H
D-（-）-赤藓糖
CHO H OH C H 2O H
D-（+）-甘油醛
O H (2 ) N a -H g C H 2O H
D-（+）-苏阿糖 编号最大的手性碳上OH在右边的为D型，在左边的为L型
CHO H H OH OH C H 2O H HO H
CHO H OH C H 2O H
HO
HCN
OH C H 2O H CN OH C H 2O H
H3 O
Na
Hg
OH C H 2O H CHO
H3 O
+
Na Hg HO
OH C H 2O H
沃尔（Wole）递降法
C HO H HO H H OH H OH OH C H 2O H
H C H= N O H OH H OH OH C H 2O H
酸或酶
四、葡萄糖环状结构的测定
C H 2O H H H OH O H HOH
(C H 3 ) 2 S O 4 N aO H
C H 2O C H 3 H O H OCH3 H C H 3O HOCH3
HO H OH
H
C H 2O C H 3 O H OCH3 H
H
OCH3
酸或酶
C H 3O
HOH
H
OCH3
第二节 双 糖 disaccharides
一、非还原性双糖和还原性双糖
1.非还原性双糖 （1）蔗糖
6CH 5 4 2O H
O
1
HOH2C 1
2
O HO
3 4 6 5
OH
2 3
OH
OH
HO
C H 2O H
糖类化合物的定义
糖类化合物的定义糖类化合物是一类结构非常复杂的有机化合物，它们是有机物质的重要组成部分，包括多种不同类型的糖分子，如糖原、糖类多糖、糖酵素、糖苷和糖类混合物等。
它们不仅是有机生物体的能量来源，还可以作为许多其他应用的重要原料。
糖类化合物的化学定义是指一类具有多种糖分子结构的有机化合物，它们包括一个或多个糖类单体，它们可能是糖原、多糖、糖苷、糖酵素等不同类别的糖类分子，以及由它们构成的复杂大分子物质。
糖类化合物由各种不同的糖分子组成，其中糖原是最重要的，分子中存在着多个单糖（仅含一种单糖的分子称为非混合糖）和多种结构不同但具有相同糖基的混合糖，它们可能由碳水糖、葡萄糖、糖胺等单糖构成。
糖原是小分子的，体积小，溶解度好，并且可以通过酶的作用被渐渐分解和水解，从而提供能量。
糖类多糖是由多种糖基组合而构成的大分子化合物，它们不仅包括糖原，还包括许多其他常见的多糖，如植物多糖、细菌多糖、海洋多糖、真菌多糖、病毒多糖和胞外多糖等，不仅能提供有机物质的结构支持，还可以用于许多生物过程。
糖苷是由糖原和酸的氧化物酯反应而形成的，具有较高的分子量，有一个或多个糖基与一个或多个酸的酯基结合而形成糖苷分子，具有特定的染料性和芳香性。
糖苷大多以植物和微生物体内的糖原为原料，它们可以用于多种用途，如染料、抗菌剂等。
糖酵素是一类特殊的糖类化合物，它们是由蛋白质和糖类分子组成的复合物，具有特定的酶作用，可以进行特定的水解反应，如糖胺水解、蛋白质水解、淀粉水解等，可以加快生物代谢速度，对人类生活和工业生产有重要意义。
糖类混合物是一种由多种糖原混合而成的复合物，它们既能提供能量，又能提供抗癌和抗炎作用，并能作为营养补充剂等多种用途，混合物中有效成分的组成不同，应用于不同的领域。
总之，糖类化合物是一类具有复杂结构的有机化合物，它们包括糖原、糖类多糖、糖苷、糖酵素和糖类混合物等。
它们不仅是有机生物体的能量来源，还可以作为许多其他应用的重要原料，它们的化学反应性质也被广泛用于工业和医药领域，发挥着重要的作用。
第十九章-糖类化合物
二、 单糖旳命名
D，L表达相对构型
实例
CHO
H
OH
CH2OH CHO
H OH
H
OH
H OH
CH2OH
CH2OH O
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
系统命名法
(2R)-2,3二羟基丙醛
习惯命名法
类别
D-(+)甘油醛 丙醛糖
(2R,3R,4R)-2,3,4,5四羟基戊醛
D-(-)-核糖
戊醛糖
(3S,4R,5R)-1,3,4,5,6-
定义： 多羟基旳醛或酮或经简朴水解能生成此类醛酮旳化合物
称为糖。 生物界分布广、含量多。几乎全部旳动物、植物、微生物
体内都有，是维持生命不可缺乏旳物质。 丙醛糖 醛糖 丁醛糖
分类：
糖
单糖 低聚糖
酮糖
戊醛糖 己醛糖
多糖 主要旳生物学作用：1. 人和动物旳主要能源物质。
2. 具有构造支撑功能。 3. 具有复杂多方面旳生物活性与功能。
1
2 OH OH
-D-呋喃葡萄糖
3、葡萄糖旳构象式
CH2OH
H?
H
H OH
O OH HO
CH2OH O H?
H
HO H?
OH
H
OH
H
OH
H?
H
CH2OH
OH
H? HO O OH H?
H?
H? H?
OH
OH
-D-吡喃葡萄糖
(1)
(2)
CH2OH
H
O
H
OH H
OH
H
H HO
CH2OH O H
第十九章糖类化合物
H AcO AcO H
CN OAc H H OAc CH2OAc
(1) NH3 (2) H3O+
CHO HO H (1) H2NOH HO H H OH CH2OH
CHO HO H H OH CH2OH HNO3
(2) 乙酸酐 高温
(3) NH3 H3O+
COOH HO H H OH COOH
西北师范大学化学化工学院 College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal University
HO HO H H CHO H H OH + NH2OH OH CH2OH
西北师范大学化学化工学院 College of Chemistry and Chemical Engineering, Northwest Normal University
(1)
HO HO H H
CH NOH H H OH OH CH2OH
19-3 有一戊糖 5H10O4，与羟氨 有一戊糖C 与羟氨(NH2OH)反应生成肟， 反应生成肟， 反应生成肟 与硼氢化钠反应生成C 后者有光学活性， 与硼氢化钠反应生成 5H12O4。后者有光学活性，与乙酐 反应得四乙酸酯。戊糖与CH3OH、HCI反应得 6H12O4， 反应得四乙酸酯。 戊糖与 、 反应得C 反应得 再与HIO4反应得 6H10O4 。 它 （ C6H10O4 ） 在酸催化下水 反应得C 再与 解，得等物质的量的乙二醛和 乳醛 得等物质的量的乙二醛和D-乳醛 乳醛(CH3CHOHCHO)。 。 从以上实验导出戊糖C 的结构式。 从以上实验导出戊糖 5H10O4的结构式。你导出的结构式 是唯一的呢，还是可能有其他结构？ 是唯一的呢，还是可能有其他结构？。
有机化学汪小兰第4版教案第十九章 糖类化合物
3、纤维二糖：是纤维素的结构单位。有还原性。 水解得两分子葡萄糖。与麦芽糖相比，只是麦 芽糖以α—苷键相连，纤维二糖以β—苷键相连。
H OH H HO HO H H OH H O O
H OH H HO H H OH H O OH
纤维二糖
4、乳糖：白色粉末，易溶于水，是还原糖。水 解得一分子葡萄糖和一分子半乳糖。存在于哺 乳动物的乳中。
1> 2> 3>
2 、 3、 4 、5、
一、纤维素及其应用：
1、纤维素的结构： 是D—葡萄糖的高聚体，葡萄糖分子间 用β—1，4—苷键连接。存在于纤维植物如木材、 草、竹子等中。
H OH H HO HO H H OH H O
HO H H OH H H OH H OH H O O H HO H H OH H O O HO
H OH H H
O
CHO OH HO OH OH CH2OH
三、单糖的反应： 1、差向异构化：由一种差向异构体转 变成另一种差向异构体的作用叫差向异 构化作用。如： D—葡萄糖 CH2OH C=O CHOH+OH– CHOH CHOH CH2OH –H2O H C C=O OH –
H2O
H C H OH – H
OH
5>、纤维素醚：纤维素还可烃基化成醚。目 前主要制造甲基纤维素、乙基纤维素、苯甲 基纤维素等应用于喷漆、精密铸件、纺纱上 浆等。
羧甲基纤维素是由一氯乙酸和碱纤维素 作用的产物， [C6H9O4(ONa)]n +nCl—CH2COOH [C6H9O4(O—CH2COOH )]n +NaCl
羧甲基纤维素
五、单糖的环状结构： 1、环状构型的表示：
环状构型的表示方法常用的有两种：一种是 直立环状投影式即费歇尔（Fischer)式。