β-D-(+)-葡萄糖苷羟基与C5上的－CH2OH位于同侧 （第二种结晶）。
α-D-(+)-葡萄糖与β-D-(+)-葡萄糖互为差向异 构体或异头物。
有机化学__第十九章_碳水化合物
葡萄糖的环状半缩醛结构可以解释变旋现象：
氧环式 （Haworth（（
CH2OH OH
OH
a-mD.-p(=+1)4-6葡。C萄糖
1CHO 2CHOH 3CH2OH
己醛糖 4个* C
16个对映异构
己酮糖 3个* C
8个对映异构
戊醛糖 3个* C
8个对映异构
丙醛糖
2个对映异构
写糖的结构时，碳链竖有置机化，学羰__基第十朝九上章_，碳水编化号合物从靠近羰基一端开始。
葡萄糖是一种己醛糖：
CHO H OH HO H
或 H OH H OH
有机化学__第十九章_碳水化合物
②
葡萄糖 (CH3)2SO4
（有醛的性质）
五甲基葡萄糖 H2O/H+
（无醛的性质）
四甲基葡萄糖
（有醛的性质）
说明葡萄分子中有五个－OH， 且其中一个与醛基有关
说明有一个甲氧基很特别， 易水解，且与醛基有关
以上两种实验现象无法用开链式得到解释。
有机化学__第十九章_碳水化合物
基醛酮的化合物。
有机化学__第十九章_碳水化合物
碳水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：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。
CH2OH
CHO 或
CH2OH
(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛
或 D-(+)-葡萄糖
有机化学__第十九章_碳水化合物
果糖是一种己酮糖：
CH2OH C=O HO H
或 H OH H OH
CH2OH
CH2OH C=O
或
CH2OH
C=O
(3S,4R,5R)-1,3,4,5,6-五羟基-2-己酮 或 D-(-)-果糖
第十九章 碳水化合物
(一) 碳水化合物的分类 (二) (三) 二糖 (四) 多糖
有机化学__第十九章_碳水化合物
第十九章 碳水化合物
(一) 碳水化合物的分类
碳水化合物又称为糖类。如葡萄糖、果糖、蔗糖、淀 粉、纤维素等。
碳水化合物在自然界中分布广泛，是重要的轻纺原料。
“碳水化合物”一词的由来——分子式符合Cx(H2O)y。 “碳水化合物”的含义——多羟基醛酮或能水解成多羟
有机化学__第十九章_碳水化合物
顺时针转 成水平
H 。 弯成环状 120 OH
CH2OH CHO
CH2OH
OH
H
CHO
氧环式 （Haworth（（
CH2OH OH
OH
a-mD.-p(=+1)4-6葡。C萄糖
20
。
[a] D =+112
开链式
CH2OH
OH
H
CHO
-OH从上面进攻羰基碳得 a-
-OH从下面进攻羰基碳得 b-
人们从下述反应中得到启发：
CH3-CH-CH2-CH2-CHO OH
g- 羟基醛
CH2 CH2
H3C CH
CH OH
O
环状半缩醛
CH2-CH2-CH2-CH2-CHO OH
d- 羟基醛
CH2CH2 CH2 CH2 O CH OH
环状半缩醛
葡萄糖中醛基碳的γ－或δ－位上也有羟基，也可以五 元或六元环状半缩醛形式存在：
有机化学__第十九章_碳水化合物
(二) 单糖
根据分子中所含碳的个数，单糖可分为己糖、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：
1CHO 2CHOH
1CH2OH
2 C=O
1CHO
3CHOH 4CHOH 5CHOH 6CH2OH
3CHOH 4CHOH 5CHOH 6CH2OH
2CHOH 3CHOH 4CHOH 5CH2OH
20
。
[a] D =+112
室温下约占36%
开链式
极少
有机化学__第十九章_碳水化合物
氧环式 （Haworth（（
CH2OH O OH
H
b-D-(+)-葡萄糖
m.p=150 。C 20 。
[a] D =+19
64%
葡萄糖的环状半缩醛结构还可解释实验事实②：
醚链，稳定
缩醛结构 对稀酸不稳定
CH2OH
D-(+)-甘油醛
D-(-)-核糖
D-(Байду номын сангаас)-葡萄糖
“代” 表“ -C代 HO ” 表 2 ； O“ H -； C代 H ” 表-OH
自然界中存在的糖通常是D－型的。 例如：葡萄糖和果有糖机化都学_是_第十D九-型章_碳的水。化合物
(2) 单糖的氧环式结构
实验事实：
①葡萄糖有两种晶体：
两种晶体溶于水后，比旋光度（[α] D20）都将随着时 间的改变而改变，最后逐渐变成[α]D20＝52.5°,发生所谓 “变旋现象”。 变旋现象——随时间的变化，物质的比旋光度逐渐地 增大或减小，最后达到恒定值的现象。
CH2OCH3
OH
O CHOH
(CH3)2SO4
O OCH3 CHOCH3
HO
H3CO
OH
OCH3
葡萄糖
五甲基葡萄糖
CH2OCH3
H2O/H+
O OCH3 CHOH
H3CO
OCH3
四甲基葡萄糖
由于葡萄糖的环状半缩醛结构含有吡喃环（ 所以葡萄糖的六元氧环式结构的全称为：
O
）结构，
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。
有机化学__第十九章_碳水化合物
(二) 单糖
(1) 单糖的构型和标记 (2) 单糖的氧环式结构 (3) 单糖的构象 (4) 单糖的化学性质 (5) 脱氧糖 (6) 氨基糖
有机化学__第十九章_碳水化合物
(1) 单糖的构型和标记
单糖构型的确定是以甘油醛为标准的。 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。 下面是D-醛糖的构型和名称：
有机化学__第十九章_碳水化合物
构型D/L与旋光方向(+)/(-)没有固定的关系：
有机化学__第十九章_碳水化合物
氧环式 （Haworth（（
CH2OH O OH
H
b-D-(+)-葡萄糖
m.p=150 。C 20 。
[a] D =+19
环的生成使原来的羰基碳变成了＊C（苷原子）， 生成了苷原子构型不同的两种氧环式结构：
α-D-(+)-葡萄糖苷羟基与C5上的－CH2OH位于异侧 （第一种结晶）；