有机化学糖类
OH OH
CH2OH ,
HO 6 5 O OH
4 OH 1
HO 3 2
,
OH
α–D-型
开链D-型
β-D-型
αm = +112 (o)
36 %
0.003 %
平衡混合物:
αm = +52.7(o)
αm = +18.7 (o)
64 %
(三)葡萄糖构象 在平衡混合物中, β-D-吡喃葡萄糖占64%
CH2OH
H 4 OH ,
H 5 OH 6CH2O H
HO
6 5
O
1
CH2OH
HO 2
4 3 C1 H2OH , OH
4 3 OH
,
OH
β-D-呋喃果糖
α-D-呋喃果糖
四、单糖性质
(一)差向异构化(epimerism)反应
烯二醇中间体
O1 H C
H 2 OH HO 3 H
H 4 OH H 5 OH
C6H2OH
CHO H OH HO H H OH , H OH
COOH
说明:所有的单糖都是还原性糖。(具有还原性,因其在碱性
弱氧化剂中产生异构化反应)。
(三)成脎反应 糖与过量苯肼反应,生成糖脎
CHO H OH HO H H OH H OH
CH2OH
CH2O H CO HO H H OH H OH CH2O H
CH2OH ,
D-葡萄糖
O
吡喃环
果糖的(Haworth)结构: 平衡混合物: αm = -92.(o)
6 O OH
6
O
1
HO 4 3 C1H2OH , OH
1
CH2O H 2C O
HO 4 3 OH , OH
β-D吡喃果糖
HO α-3D-H吡喃果糖
HO 6 O OH 5 HO 2
(二)肝素
为氨基多糖。存在于肝脏肺血管壁与肌肉肠粘膜抗凝血防 血栓形成
O
COOH
O OH
CH2OSO3H
O
4
O OH
O
COOH
O OH
CH2OSO3H
O
4
O OH
O
OSO3H
NHSO3H
OH
NHSO3H n ,
β-1,4-苷键 ,
α-1,4-苷键 , β-1,4-苷键
2-硫酸艾杜糖醛酸 6-硫酸-2-磺酰氨基葡萄糖
OH H
HOH
,
HO
H OH
(2)环状半缩醛结构的形成:
哈沃斯结构式的写法:(Haworth)
1
CHO
H 2 OH
HO 3 H H 4 OH H 5 OH
C6H2OH
H H OH H O
HOCH2
3 2CH
OH OH H OH
CH2OH
C4 C5
CH2OH
H H OH
OH HO
H
C H
O
H OH
HH O H
葡萄糖醛酸 6-硫酸-2-磺酰氨基葡萄糖
D-(+)-葡萄糖
D-(-)果糖
三、麦芽糖(maltose)
糖苷键:
葡萄糖α苷羟基 葡萄糖4号C羟基
HO
HO
O OH
HO
1
4
O OH
O
HOH,
说明:
OH
OH
(1) α-1, 4 -苷键。
(2)保留游离苷羟基, 有变旋现象,为还原二糖。
四、乳糖(lactose)
糖苷键: 半乳糖β苷羟基
葡萄糖 4号C羟基
D-脱氧核糖
(二) 葡萄糖的环状结构
实验表明:
a.不与氢氰酸、亚硫酸氢钠发生羰基加成反应。
b.葡萄糖只与一分子甲醇反应即可形成缩醛。
+52.7 (o)
冷乙醇中 热吡啶中
αm = +112(o) αm =+18.7(o)
146OC 150 CO
说明:
CH2OH
(1)葡萄糖应具有环状半缩醛结构。H H O
说明:最小的糖是油醛.不含手性C原子的糖是1,3二羟基丙
酮.
CHO
CH2OH
H C OH
CO
CH2OH
CH2OH ,
3、单糖构型用D, L构型标记法标记
说明:(1)用费歇尔投影式表示单糖结构,其中竖键表示碳
链,羰基编号应最小,以编号最大手性碳与甘油醛构型对比。
CHO
CHO
H OH
H OH
HO H H OH
α-D-吡O喃H H葡萄糖
HO
OH
H OH
CH2OH
,
β-D-H吡OH喃H O葡H O萄H 糖
HO
H
H OH
H
H5
4
OH OH
6
CH2OH H C1 O,
HO3 2 H
H OH
(3)葡萄糖变旋现象: 概念: 异头物 端基异构 差向异构
HO 6 5O
4 OH 1
HO 3 2 OH OH
CHO
OH HO
O
C H3O H
HO
β H-DCl-吡喃葡萄糖甲苷
OH HOH
CH 2 OH
HO
O
HO
说明:
苷羟基
OH
O C H3
,
(1)糖苷=糖苷基+配基。
α-D-吡喃葡萄糖甲苷
(2) 在碱溶液中稳定。
(3)在稀酸溶液中和酶作用下水解
糖苷基无变旋现象, 无还原性。
第二节 二糖(disaccharide)
一、二糖分类:
OH O
HO
O
OH O
HO O
HO
HO O
CH2 O
HO
HO
O
HO
α-1,6-苷键
OH
O HO O
说明:
1、250~300个D-葡萄糖通过α-1, 4 -苷键相连 成线形分子, 呈卷绕螺旋形。 遇碘呈蓝色,用于鉴别直链淀粉。
2、高度分支,分子呈树枝形。 6000~40000个D-葡萄糖每隔 20~25糖单位分一支。主链以: α-1, 4-苷键相连,分枝以: α-1, 6-苷键相连。遇碘呈紫红色,用于鉴别直链淀粉。
COOH
有旋光
,
CHO
H OH
HO
H HNO 3
HO H
H OH
CH2OH
COOH H OH HO H HO H H OH
COOH
无旋光
,
(3) 酶催化
CHO
醛酸商品名称: 肝泰乐
H OH
HO H 酶
H OH
H OH
CH2OH
(4)单糖被碱性弱氧化剂的氧化
托伦试剂 Ag
单糖 斐林试剂
Cu2O
本尼迪试剂 Cu2O
HO
O
HO
,
OH
α-D-吡喃葡萄糖OH
CH2OH
HO
O
HO
OH
β-D-吡喃葡萄糖
OH ,
键型: aeeee
eeeee
说明:β-D-吡喃葡萄糖 比 α-D-吡喃葡萄糖稳定。
三.果糖结构
1
CH2OH 2C O HO 3 H H 4 OH H 5 OH 6 CH2OH ,
D-果糖
O
呋喃环
CHO H OH HO H H OH H OH
CHO
H OH HO H
H OH H OH
CH2OH ,
D-葡萄糖
CHO
HO H HO H
H OH H OH
CH2OH
D-甘露糖
CHO H OH HO H HO H H OH
CH2OH ,
D-半乳糖
戊醛糖:
CHO H OH H OH H OH
CH2OH ,
D-核糖
CHO HH H OH H OH
CH2OH ,
说明:D-葡萄糖、
D-甘露糖、 D-果糖
在碱溶液中相互转化, 共存。
HO 1 H C
2C OH HO 3
H 4 O H, H 5 OH
6CH2O H
1CH2O H 2C O HO 3 H H 4 OH H 5 OH 6CH2O H
O1H C
HO 2 H HO 3 H
H 4 OH H 5 OH
C6H2OH ,
(四)成酯反应
CH2OH
O
HO
O
HO P OH
磷酸结构
OH
HO
,
OH
O
α-D-吡喃葡萄糖-1-磷酸酯
PO
3
H2
,
是体内代谢及生物合成 的重要中间体
HO HO
O PO3H2
CH2
O
,
OH HOH
D-吡喃葡萄糖- 6-磷酸酯
(五) 成苷反应
HO
CH2OH O
氧苷键
HO
O C H3
CH 2OH
OH
HO
HO
OH
4
O OH
HOH,
HO O O
4 OH 1
OH
说明:
OH
(1)β-1, 4 -苷键。
(2)保留游离苷羟基 ,有变旋现象,为还原二糖。
五、纤维二糖(cellobiose)
糖苷键: 葡萄糖 β苷羟基 葡萄糖 4号C羟基
HO
OH
4
O OH
HOH,
OO
4 OH 1 HO
OH
说明:
OH
(1)β -1, 4 -苷键。 (2)保留游离苷羟基 ,有变旋现象,为还原二糖。
第三节 多糖(polysaccharide)