2．西列瓦诺夫(Селиванов)反应
酮糖与间苯二酚在浓盐酸存在下加热，两分钟内生成有色物 质；果糖显红色；醛糖也有类似反应，但比酮糖要慢得多， 利用这个反应可区别醛糖和酮糖。
３．蒽酮反应
所有的糖都能与蒽酮的浓硫酸溶液作用生成兰绿色物质。这 个反应可用来定量测定糖。 应用化学系
第15章 碳水化合物
第15章 碳水化合物
有机化学2012
第15章 碳水化合物
主讲人：冯志彪
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
碳水化合物常根据它能否水解或水解后生成的产物分为三类：
1．单糖：不能水解的多羟基醛（称醛糖）或多羟 基酮（称酮糖）。如葡萄糖、果糖等。 2．低聚糖：水解后能生成2～10个分子单糖的糖统 称为低聚糖，如蔗糖、麦芽糖等； 3．多糖：水解后能生成很多分子单糖的糖称为多糖。 如淀粉、纤维素、果胶质等。
应用化学系
第15章 碳水化合物 15.1 单糖概述与命名
有机化学2012
一、单糖概述
单糖是多羟基醛或酮，是构成低聚糖和多糖的基本单位。
单糖中最重要，分布最广的是己醛糖中的葡萄糖和己酮糖中的果糖
应用化学系
第15章 碳水化合物
有机化学2012
二、单糖的结构
1．单糖的开链结构
1）用强还原剂（磷和氢碘酸）还原葡萄糖，得正己烷，证明葡萄 糖六个碳原子在一条直链上。 2）与苯肼、羟胺等羰基试剂能起加成反应，证明葡萄糖的分子中 有羰基。 3）用溴水氧化，得到一个六碳羧酸，证明葡萄糖分子一端是醛基。 （酮羰基不被溴水氧化）。 4）葡萄糖与酸酐作用，生成五乙酰葡萄糖，这说明它含有五个羟 基。由于两个羟基在同一碳上的结构是不稳定的，所以这五个羟基 应用化学系 应是分别连在五个碳原子上的。
H 6 H H OHH HOH2C 5 4 3 2 1 C OHOHH OH O
（Ⅱ）
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H 4 OH
6CH OH 2 5 OH H OH 3 H H 2 OH
（Ⅳ）
a
H 6 5 CH2OH H CH2OH H OH 4 C O H OH 1 O H H2 OH 3 H OH H OH OH （Ⅲ）
CH2OH D-(+)阿卓糖
CH2OH D-(+)葡萄糖
CH2OH D-(+)甘露糖
CH2OH D-(-)古罗糖
CH2OH D-(-)艾杜糖
CH2OH D-(+)半乳糖
CH2OH
D-(+)应用化学系 塔罗糖
第15章 碳水化合物 【己醛糖】
CHO
有机化学2012
CHO
CHO
CH2OH D-葡萄糖
CH2OH D-甘露糖
H OH H OH α - D-葡萄糖 CH2OH O H H OH H
有机化学2012
+
OH
CH3CO O CH3CO
HClO4 30~35℃
H CH3COO
CH2OCOCH3 O H H OCOCH3 H OCOCH3 H OCOCH3
六、成苷反应
CH2OH H OH H OH α - D 葡萄糖 O H OH H OH H + CH3OH OH H
第15章 碳水化合物 三、还原反应
CHO [H] [H] CH2OH D-葡萄糖 CHO [H] [H] CH2OH 甘露糖 CH2OH 甘露醇 CH2OH 山梨醇 CH2OH CH2OH
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CH2OH C=O
CH2OH D-果糖
应用化学系
第15章 碳水化合物 有机化学2012 四、成脎反应 C1、C2相同形成相同的脎；
OH
第15章 碳水化合物
（3）哈沃斯(N.Haworth)透视式
O C1 2 H OH 3 HO H 4 H OH 5 H OH 6CH OH 2
D-葡萄糖 (Ⅰ)
有机化学2012
H
H 6 H H OHH HOH2C 5 4 3 2 1 C OHOHH OH O
（Ⅱ）
应用化学系
第15章 碳水化合物
２．在酸性溶液中氧化
CHO Br2-H2O COOH
有机化学2012
CH2OH D-葡萄糖
CH2OH D-葡萄糖酸
酮糖无此性质，可用来区别醛糖和酮糖。
应用化学系
第15章 碳水化合物
酸性的强氧化剂（如硝酸）：
CHO COOH
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HNO3 CH2OH D-葡萄糖 COOH D-葡萄糖二酸
应用化学系
应用化学系
第15章 碳水化合物
（2）单糖的氧环式结构
HO C O H H C O H
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CH2OH β - D-(+)-葡萄糖 [α ]D=+19 ° 64%
CH2OH D-(+)-葡萄糖 极少量
平衡混合物 [α ]D=+52°
端 C 基 差 O 向 异 CH2OH 构 α - D-(+)-葡萄糖 体 [ α ]D=+112° 或 36% 异 头 物 应用化学系
OH
OH
OH
H
α - D-呋喃-果糖（Ⅱ） H H
5 6
α - D-吡喃-果糖 （Ⅳ） OH O OH C CH2OH 2
1 3
H H
4
OH
6
OH CH2OHO H
4
H （I '） H
5
H
6
OH HO
3 2
O OH
4 3
OH
2
1
5
H H
H
OH
H
CH2OH
1
OH
CH2OH
β -D-呋喃-果糖（Ⅲ）
OH H （Ⅴ） β - D-吡喃-果糖
有机化学2012
15.5
一、二糖的概述
二 糖
二糖就是按其性质分为还原性二糖和非还原性二糖两类。
应用化学系
第15章 碳水化合物 二、还原性二糖
1．麦芽糖
6CH OH 2 5 H OH 3 H
有机化学2012
麦芽糖是淀粉水解的产物
麦芽糖有两分子葡萄糖通过α-1，4-苷键连接；
H 4 α - 1,4-苷键 O 6CH OH 2 5 H OH 3 H O H 2 OH
有机化学2012
OH H
OH
α - D-葡萄糖
β - D-葡萄糖
在变旋平衡体系中β－Ｄ－葡萄糖占比例较大（64％） 应用化学系
第15章 碳水化合物 15.2 单糖的物理性质
有机化学2012
单糖都是无色结晶，极易溶于水，可溶于乙醇，不 易溶解于乙醚、丙酮、苯等有机溶剂。单糖（除丙酮糖 外）都有旋光性及变旋现象。 单糖和二糖都有甜味，各种糖的甜度不同，一般以 蔗糖的甜度为100来比较其它糖类的相对甜度。如葡萄 糖的甜度为74，果糖的甜度为173。果糖是目前已知的 甜度最大的糖。
CN
H2O
H C O
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COOH
成酯 Na-Hg还原
CHO
HCN
CH2OH
D-(+)-甘油醛
CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-(-)-赤藓糖
CN
H2O
COOH
成酯 Na-Hg还原
CHO
CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-(-)-苏阿糖
应用化学系
CHO
第15章 碳水化合物
CH2OH D-(+)-甘油醛 CHO CHO
应用化学系
第15章 碳水化合物 15.3 单糖的化学性质
一、碱液中的异构化
O
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H C H H OH OH CH2OH
O C H HO H H
H OH H OH OH CH2OH
HO
C C
H O H
HO HO H H
HO H H
H OH OH CH2OH
D-甘露糖 CH2OH C=O HO H H OH H OH CH2OH D应用化学系 果糖
有机化学2012
CH2OH D-(-)-赤藓糖
CH2OH D-(-)-苏阿糖
CHO
CHO
CHO
CHO
CH2OH D-(-)-核糖 CHO CHO
CH2OH D-(-)-阿拉伯糖 CHO CHO
CH2OH D-(+)-木糖 CHO CHO
CH2OH D-(-)-莱苏糖 CHO CHO
CH2OH D-(+)阿洛糖
第15章 碳水化合物
由此推知，葡萄糖是开链的五羟基己醛。 结构式如下：
※ ※ ※ ※
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CH2 OH
CH OH
CH OH
CH OH
CH OH
CHO
C2、C3、C4、C5都是不对称碳原子，应有24=16 个旋光异构体，成为八对对映体。 葡萄糖就是这十六个异构体中的一个
应用化学系
第15章 碳水化合物
D-葡萄糖
烯二醇中间体
第15章 碳水化合物 二、氧化反应
１．在碱性溶液中氧化
醛（酮）糖 OH-
有机化学2012
+ Cu2+
△
Cu2O↓
+ 羧酸混合物
能还原费林试剂等碱性弱氧化剂的性质统称为还原性； 把具有还原性的糖称为还原糖；
所有单糖都是还原糖。
银镜反应；
应用化学系
第15章 碳水化合物
H OH
H
OH
α -D-吡喃-葡萄糖（Ⅴ）
H C O 1
CH2OH b H OH O H OH H H OH
H OH 应用化学系 （Ⅵ） β -D-吡喃-葡萄糖