低聚糖:称寡糖，是水解后能生成2～10个单糖分子的 糖。如蔗糖、麦芽糖、乳糖 多糖:称高聚糖，是水解后能生成10个以上单糖分子的 糖，如糖原、淀粉、纤维素
第一节 单糖
单糖是多羟基醛或多羟基酮 据此单糖分为两类：醛糖和酮糖
常将两种分类结合：如葡萄糖属于己醛糖、果糖属于己酮糖
单糖是构成低聚糖和多糖的基本单位，了解单糖的结构是 研究糖类化学的基础 从结构和性质来看，葡萄糖和果糖可作为单糖的代表
存在于水果、蜂蜜中。是人体能量的主要来源；人和动 物的血液中也含有葡萄糖（血糖），正常人空腹时的血糖浓 度为3.9～6.1mmol∙L-1，保持血糖浓度的恒定具有重要的 生理意义。有强心、利尿、解毒作用
（三） D-果糖（左旋糖）
存在于水果、蜂蜜、蔗糖中 最甜的糖，甜度为蔗糖170 ％
（四）半乳糖
D-半乳糖是D-葡萄糖的C4差向异构体，二者结合形成乳 糖，存在于哺乳动物的乳汁中。半乳糖具有右旋光性，其甜度 仅为蔗糖的30％
2.与溴水的反应 Br2/H2O 是酸性弱氧化剂，能氧化醛糖，但不能氧化酮 糖，可用于鉴别酮糖与醛糖
溴水可选择性地将醛基氧化成羧基
H HO H H CHO OH H 溴水 OH OH CH2OH H HO H H COOH OH H OH OH CH2OH
由于在酸性条件下糖不 发生差向异构化, 因此溴水 只氧化醛糖而不氧化酮糖
CHO H HO H H C C C C OH H H2N－NH－C6H5 OH OH CH= N-NH-C6H5 C= N-NH-C6H5 HO HO C H H2N－NH－C6H5 H H C OH H H C OH CH2OH 糖脎 CH2OH C=O C H C OH C OH CH2OH D-果糖
一、单糖的结构
（一）葡萄糖的结构
1.葡萄糖的链状结构和构型 分子式：C6H12O6 结构式:
CH2－CH－CH－CH－CH－COOH OH OH OH OH OH
己醛糖
己醛糖共有24=16个旋光异构体。葡萄糖是其中的一个
葡萄糖的费歇尔投影式：
CHO H OH HO H H (Ⅰ) H OH OH CH2OH HO OH OH CH2OH (Ⅱ) (Ⅲ) CHO OH
C
3 4 5 6
O OH H
2 1
H OH
3
Байду номын сангаас
OH
H
CH2OH 费歇尔投影式
H 哈沃斯式
OH
CH2OH 费歇尔投影式
H
OH
哈沃斯式
D-(+)-吡喃葡萄糖
-D-(+)-吡喃葡萄糖
直立费歇尔式
（二）果糖的结构
分子式：C6H12O6 属于己酮糖
己酮糖有8个旋光异构体 果糖也有链状结构和环状结构，水溶液中彼此互变
D-葡萄糖
D-葡萄糖酸
3.与稀硝酸反应
H HO H H CHO OH H OH 稀硝酸 100℃ OH CH2OH COOH H OH HO H H OH H OH COOH D-葡萄糖二酸
稀硝酸是强氧化剂， 醛糖、酮糖均能氧化
D-葡萄糖
（三）生成糖脎
生成脎是α-羟基醛或α-羟基酮的特有反应。单糖和过量的 苯肼一起加热即生成糖脎
+
3 H2O
戊醛糖
HO CH H C HOCH2HO
CH OH C H HO CHO 盐酸
CH C HOCH2 5 O
CH
+ C CHO 3 H2O
已醛糖
羟甲基呋喃甲醛
具有呋喃环的醛、酮均可与酚类缩合生成有色化合物， 这类显色反应可用于鉴定糖类 1.莫立许（Molisch）反应 糖（水溶液）
莫立许试剂 浓硫酸
H OH CH2OH O H OH H H OH H OPO3H2 CH2OPO3H2 O H H H OH H OH OH H OH α -D-吡喃葡萄糖-6-磷酸酯 (6-磷酸葡萄糖) CH2OPO3H2 O H H H OH H OH OPO3H2 H OH α-D-吡喃葡萄糖-1,6-二磷酸酯 (1,6-二磷酸葡萄糖)
糖类是构成生物体的基本成分之一，是生物
体维持生命活动所需能量的主要来源，是生物体
合成其他有机化合物的基本原料
第一节 单糖 第二节 二糖 第三节 多糖
糖的来源 糖是一类天然有机化合物。是自然界存在最多、分布最 广的一类重要有机化合物，主要来自绿色植物的光合作用
6CO2 + 6H2O
日光 叶绿素
C6H12O6 + 6O2
思考题：为什么在碱性溶液中，酮糖可显示某些醛糖的性质？
（二）氧化反应
1.与弱氧化剂反应 （被托伦试剂、班氏试剂或斐林试剂氧化）
单糖 + Ag+(配离子) OH 糖酸（混合物）+ Ag↓ OH 2+ 单糖 + Cu (配离子) 糖酸（混合物）+ Cu2O↓
-
酮糖反应的原因:互变为醛糖 凡能还原上述弱氧化剂的糖称为还原糖。单糖都是还原糖
HOH2C H H O H CHO H OH H H H OH OH OH HOH2C H H O H OH
OH OH -D-呋喃核糖
H OH OH
CH2OH D-核糖(链状结构)
β -D-呋喃核糖
β -呋喃核糖(或脱氧核糖)
碱基 (1＇)
核苷
磷酸 (5＇) 核苷酸 (构成核酸的基本单位)
（二）D-葡萄糖（右旋糖）
CH2OH H O H H OH H OH OH H OH 干 燥 HCl CH2OH ＋ 2 CH3OH O OH H H OH H H OH H OH D-葡萄糖 CH2OH O H H H OH H OCH3 OH OH H α -D-吡喃葡萄糖甲苷 H OH CH2OH O H OH H OCH3 H
国家卫生和计划生育委员会“十二五”规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材
全国中医药高职高专院校教材
供中药等专业用
有机化学
第十三章 糖类化合物
第十三章 糖类化合物
学习要点 1.糖的定义和分类 2.单糖的结构和理化性质 3.二糖、多糖的结构单位、结构特点和理化性质 4.常见的糖在医药学上的应用
二糖是一种特殊的糖苷，连接两个单糖的苷键可
以是一分子单糖的苷羟基与另一分子单糖的醇羟基脱 水，也可以是两分子单糖都用苷羟基脱水而成
二糖分子中是否还保留苷羟基，在性质上差别很大
常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖，分子式均为： C12H22O11。均有甜味，广泛存在于自然界
一、麦芽糖
一个D-葡萄糖的C1上的苷羟基与另一个D-葡萄糖的C4上 的醇羟基脱水而形成的a-葡萄糖苷, 二者以a-1,4-苷键结合。 存在于麦芽中
单糖构型的表示 以编号最大的手性碳原子的构型代表单糖的构型：编号 最大的手性碳构型与 D—甘油醛相同者为 D—型糖；与L—甘 油醛相同者为L—型糖
2.变旋光现象和葡萄糖的环状结构 （1）变旋光现象 葡萄糖有两种比旋光度不同的晶体：
从冷乙醇中得到的
葡萄糖晶体 水溶液
比旋光度+112°
葡萄糖 水溶液
比旋光度+52.7°
2
O H
4
OH OH
3 2
H
4
OH
H
CH2OH
1
OH H a -D-(-)-呋喃果糖
OH H β -D-(-)-呋喃果糖
二、单糖的物理性质
溶解性：单糖都是结晶性物质，具有吸湿性，易溶于水难 溶于有机溶剂 甜度：单糖都有甜味，但甜度各不相同 旋光性和变旋光现象：凡能发生开链结构和环状结构互变 单糖都有变旋光现象
（五）氨基糖
CH2OH H H OH OH H NH2 O H OH CH2OH O H OH H H NH2
～OH
H
～OH
D 氨基葡萄糖（α 或β 型）
D 氨基半乳糖（α 或β 型）
存在于甲壳类动物的外壳、人体结蹄组织、血型物质
课堂互动
葡萄糖在维持生命活动中有哪些重要作用?
第二节 二 糖
二糖是由两分子单糖脱水而成的化合物
（约36％）
（微量）
（约64％）
成环时新产生的一个半缩醛羟基也称为苷羟基 费歇尔投影式中，苷羟基在碳链右边的称α-异构体（α型），在碳链左边的称β-异构体（β-型） 在水溶液中两种环状结构和开链结构可相互转变并达到 平衡，这可解释葡萄糖溶液的变旋现象
α-D-(+)吡喃葡萄糖
开链式
β-D-(+)吡喃葡萄糖

定义 糖类是多羟基醛或多羟基酮以及它们的脱水缩合产物和衍
生物
如:葡萄糖是多羟基醛，果糖是多羟基酮，蔗糖是由葡萄 糖和果糖脱水而成的缩合物
元素组成
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）
糖的分类（根据水解情况分）
单糖:不能水解的多羟基醛或多羟基酮，如葡萄糖、果 糖、核糖
[α ]
20 D
+112º
微量 52.7º 约64％
+18.7º
平衡组成 约36％
（2）葡萄糖环状结构和哈沃斯式
哈沃斯式
H H HO H H
2 1
OH OH H O OH CH2OH H O H 5 H 4 1 OH H OH OH 3
2 6
HO C H HO H H
H OH H O OH H
4 6 CH OH 2 5
三、单糖的化学性质
α-D-环式半缩醛结构 开链醛（酮）式
（微量）
β-D-环式半缩醛结构
（一）差向异构化
在多个手性碳原子中只有一个手性碳原子的构型不同的 旋光异构体 OH H
C C OH 烯醇式中间体 HO H H OH H OH CH2OH H C H HO H H O H HO HO H H C O CH2OH C=O H HO OH H OH H CH2OH D-果糖