OH
C H 2OO HO H OH
OH OH
-D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖
CH 2O H
O
O H H O
~O H
H O
D-吡喃葡萄糖
半缩醛 CH 2O H 羟基
半缩醛 羟基
CH 2O H
H O H O
O
O H O H
H O H O
O
O H O H
-D-吡喃葡萄糖
-D-吡喃葡萄糖
D-果糖在溶液中，既可生成和两种吡 喃型果糖，也可生成和两种呋喃型糖.
糖类分子中既有C=O，又在 g- 或 d-位有— OH，故可形成较稳定的四碳一氧的五员杂环(呋 喃型)或五碳一氧的六员杂环(吡喃型)。
醛加醇 （缩醛：难氧化，难还原，OH-中稳定。）
HR R’δδC ++=δδO+H 干OHRC’’l
OH R C O R ’’
R ’H
半缩醛
❖葡萄糖分子中醛基与羟基形成环状半缩醛 结构。新的手性碳原子上的羟基，即半缩醛 羟基（也叫苷羟基）的两种空间取向形成两 种异构体。
根据糖类水解情况分类：
单糖：不能水解的糖。如葡萄糖、果糖、核糖等。
寡糖(低聚糖)：水解后产生2~10个分子单糖。 如双糖：蔗糖、麦芽糖等。
多糖(高聚糖)：完全水解后生成10个以上分子单糖。 为天然高分子化合物。如淀粉、纤维素等。
14.3 单糖
1 单糖的分类
单糖
醛糖：丙醛糖、丁醛糖、戊醛糖、己醛糖、庚醛糖，… 酮糖：丙酮糖、丁酮糖、戊酮糖、己酮糖，…
第十四章 碳水化合物
多糖
本章要点：
1、碳水化合物（糖类）的分类——了解
2、单糖、双糖的结构与命名——掌握 3、单糖、双糖的化学性质——理解 4、多糖的结构与化学性又称碳水化合物(Carbohydrate) 。是自然界中
存在最多的一类有机物。植物干重的50%~80%为糖类化合物。 糖是重要的食物之一。
CHO
H
OH
CH 2 OH D-甘油醛
1
CHO H 2 OH HO 3 H H 4 OH H 5 OH
6 CH 2 OH D- 葡萄糖
CHO
HO
H
H
OH
HO
H
HO
H
CH 2 OH
L- 葡萄糖
CHO
HO
H
CH 2 OH L-甘油醛
在开链费歇尔式中：
D-型： 离 C=O最远的手性碳上的OH，在右边。 L- 型： 离 C=O最远的手性碳上的OH，在左边。
己醛糖(24=16)
己酮糖(23=8)
如：葡萄糖是一种己醛糖。果糖是一种己酮糖。
2 单糖的结构与命名
1） 开链结构与构型 Fischer投影式表示单糖结构
单糖的链式结构及表示方法：
CHO
H HO
H H
OH H OH OH
CH2OH
CHO
HO
OH
OH OH
CH2OH
CHO CH2OH
D型 葡萄糖
构型
互为对映体
自然界中只存在 3 种己醛糖：D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳 糖，其余的13种都为人工合成品。
L-阿洛糖 D-阿洛糖 L-阿卓糖 D-阿卓糖 L-葡萄糖 D-葡萄糖 L-甘露糖 D-甘露糖
L-古罗糖 D-古罗糖 L-艾杜糖 D-艾杜糖 L-半乳糖 D-半乳糖 L-太罗糖 D-太罗糖
2） 单糖的环状结构
CH2OH C=O HO —— H H———OH H——5—OH
6
CH2OH
D-果糖
-D-吡喃果糖(57~75%) -D-吡喃果糖(4~9%) -D-呋喃果糖(21~31%) -D-呋喃果糖(4~9%)
3 单糖的物理性质
单糖都是白色晶体，由于结构上有多 个羟基，水溶性较大，常易形成过饱和溶 液(糖浆)，难溶于有机溶剂。
CH2OH
D-葡萄糖
C H 2O H O OH
OH HO
OH
-D -葡 萄 糖 +19°
63%
平衡时：+52.7°
4 单糖的化学性质
1、 氧化反应
A 弱氧化：
C H OA g (N H 3 )+ 2 O H - C O O N H 4+ N H 3+ H 2 O + A g
与Tollens、 Fehling试剂反应
CH2OH
H
OH
OH H
2HIO4
OH
OCH3
H OH
CH 2 OH D-葡萄糖
CH 2 OH D-葡萄糖酸
区别 醛糖
与酮
C H 2O H
糖
C =O
B2r-H 2O × （溴水不褪色）
C H 2O H D -果 糖
（3）强氧化：HNO3
CHO
COOH
旋光
CH 2 OH D-葡萄糖
HNO3
COOH D-葡萄糖二酸
（4）HIO4强氧化：
高碘酸氧化法测定糖苷中环的大小
-异构体：半缩醛羟基与CH2OH在链异侧。 -异构体：半缩醛羟基与CH2OH在链同侧。
达到平衡时：吡喃糖 > 99% (-异构体37%、-异构体63%)
呋喃糖 < 1% ； 链形葡萄糖 仅占0.1%
糖的哈武斯(Haworth)式
CH2OH a
OH
a
b HC=O
b
形成 半缩醛
CH2OH O
OH
OH
OH
糖类是绿色植物吸收空气中的CO2，经过复杂的 光合作用而产生的。
太阳能
6CO2 + 6H2O
光合作用(植物)
呼吸(动物) 化学能 和热能
C6H12O6 + 6O2 Glucose
14.2 定义与分类
绝大多数糖类分子由C、H、O三种元素组成，大多数 化合物具有通式Cn(H2O)m，
定义：糖类是一类多羟基醛/酮及其聚合物
最简单的糖是甘油醛，它是研究糖类化学结构的 参照物，也是合成复杂糖类化合物的起始原料。
CHO
CHO
H OH
HO H
CH2OH D-(+)-甘油醛
CH2OH L-(-)-甘油醛
CHO *CH—OH *CH—OH *CH—OH *CH—OH CH2OH
CH2OH C=O *CH—OH *CH—OH *CH—OH CH2OH
C HC C u2+ CC +C u2O
O HO
OO
(-) (+) (+)
凡能和弱氧化剂发生反应的糖称 为还原糖。所有单糖都是还原糖。有 些寡糖及多糖不能还原弱氧化剂，称 为非还原糖。
（2）温和氧化：Br2-H2O
醛糖可被溴水氧化，酮糖在室温下不反应，可作鉴别。
CHO
COOH
B2r-H 2O
（溴水褪色）
单糖均有甜味，但程度各不相同，果 糖最甜。
旋光性：是鉴定糖的一个重要指标(仅 丙酮糖无旋光性)。
变旋光现象，除丙酮糖外，单糖在溶 液中都有变旋光现象。这是开链式与环式 进行可逆的半缩醛/酮反应的结果。
变旋现象及其解释
CH2OH O
OH
HO
OH
OH
-D-葡萄糖， +112°
37%
CHO OH
HO OH OH