黄色或红色
伯醇基氧化：糖醛酸(uronic acid) 醛基、伯醇基同时氧化：糖二酸(2O) 和强氧化剂(浓HNO3 )的氧化
COOH (CHOH)n CH 2OH
糖酸 Br2－H2O
CHO (CHOH)n CH 2OH
醛糖 （生物体内） 浓HNO3
H
H C OH HO C H H C OH H C OH
H C OH
O
+
HO C H H C OH H C CH 2OH
β-D-葡萄糖(64%) [α]20D=+18.7°
O
CH 2OH
D-葡萄糖(<0.024%)
H H C OH C O HO C H H C OH H C OH CH 2OH
CH 2OH C HO C H OH OH OH
葡萄糖的构象
左边的β-D-吡喃葡萄构象占优势。
α异头物比β异头物更稳定。
（三）、几种重要的单糖
(1) 丙糖：D-甘油醛 二羟丙酮
(2) 丁糖：D-赤鲜糖 D-赤鲜酮糖
(3) 戊糖：D-核糖 D-脱氧核糖 D-核酮糖
(4) 己糖：D-葡萄糖(-型及型)
(5) 庚糖：D-景天庚酮糖
D-果糖
对映体结构的示意图
2.旋光性(optical activity)
•旋光度(observed rotation) 旋光活性物质使编振光振动 平面旋转的角度，用“α”表示。 •比旋光度(specific rotation) 在一定温度和波长(通常为 钠光灯,波长为589nm)条件下，样品管长度为1dm，样 品浓度为1g/ml时测得的旋光度。是一物理常数。
D-Fructose,
an aldohexose
a ketohexose
确定链状结构的方法（葡萄糖）： a. 与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。
b. 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。
c. 用钠、汞剂作用，生成山梨醇。
链状结构用Fisher投影式表示： 碳骨架竖直写，氧化程度最高的碳原子在上方。
单糖的链状结构有醛糖和酮糖之分
CHO (CHOH)n
CH 2OH C O (CHOH)n -1
CH 2OH
醛糖
CH 2OH
酮糖
H C H HO H H C C C C
O
H
H C C HO H H C C C OH O H OH OH
OH H OH OH
CH 2OH
D-Glucose,
CH 2OH
三、 糖的命名与分类
（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。
（2）寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成 （3）多糖：
均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质
不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)
（4）结合糖(复合糖，糖缀合物)：
糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等 （5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷
四、 糖类的生物学功能
(1)作为生物体的结构成分
(2)作为生物体内的主要能源物质 (3)在生物体内转变为其他物质 (4) 生物大分子之间识别的信息分子
五、旋光异构
(一)有关旋光异构的几个概念
1.异构现象 •异构(isomerism) 也称同分异构,是指存在两个或多个 具有相同数目和种类的原子因而具有相同相对分子 质量的化合物的现象。 同分异构有相同的组成，故 具有相同的分子式。 •同分异构主要有两种类型
2、氧化反应
还原性糖能被弱氧化剂(如Fehhing试剂、 Benedict试剂)氧化.
醛基氧化：生成糖酸(aldonic acid)
CHO COOH
(CHOH)n
CH2OH
+
2Cu2+
+
4OH-
→
(CHOH)n CH2OH
+
2CuOH + H2O
醛糖
（蓝色）
醛糖酸
2CuOH
不稳定
→
H2O
+
Cu2O↓
R CHO
CH3OH 无水HCl
OCH 3 R CH
CH3OH
无水HCl
OH R CH OCH 3
OCH 3
C6H12O6 + CH3OH (C6H11O5)－OCH3
甲基葡萄糖
（3）葡萄糖有变旋现象
（3）葡萄糖有变旋现象
(二)单糖的环状结构
• 变旋现象 一个有旋光性的溶液放置后，其比旋 光度改变的现象称变旋现象。 • 葡萄糖变旋的原因
旋光性：是鉴定糖的一个重要指标。 甜度：以蔗糖的甜度为标准 溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂
旋光性：所有糖分子中都有不对称碳原子，因此具有使偏振光的平面向 左（-）或向右（+）旋转的能力。
(二) 化学性质
1、变旋
在溶液中，糖的链状结构和环状结构之间可以相 互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。
糖的构型与旋光 性之间不一定相对应， 即D型不一定代表右 旋、L型也不一定代 表左旋，因为两者的 规定性不同。对于葡 萄糖来说，D型正好 是右旋，即D-（+）Glc、L型也正好是左 旋，即L-（-）-Glc。 天然葡萄糖为右旋， 属于D型。
Fischer投影式
二、 单糖的物理化学性质
（一）物理性质
Ｄ-甘油醛
Ｌ-甘油醛
•构型对旋光异光体来说，是指不对称碳原子的四个取 代基在空间的相对取向。一个不对称碳原子的取代基在 空间里的两种取向是物体与镜像的关系，并且两者不能 重叠。如Ｌ-甘油醛与Ｄ-甘油醛是两种旋光异构体，被 称为对映体(enanthiomer)。两个对映体除具有程度相等 而方向相反的旋光性和不同的生物活性外，其他物理和 化学性质完全相同。

t


C l
式中t 代表测定时的温度；λ代表所用光波波长。l为样 品管长度以，以分米表示；浓度c，用每毫升浓液中所 含旋光物质克数(g/ml)表示。
3.不对称碳原子(asymmertric carbon atom) •不对称碳原子 是指与四个不同的原子或原子基团共 价连接并因而失去对称性的四面体碳。也称手性碳原子 、不对称中心，常用“C*”表示。
第二节 单糖的结构
（一）、单糖的链状结构
证明葡萄糖结构的实验 1.通过定性定量测定，葡萄糖具有CH2O的经验式，相对分子质量 为180,因此它的分子式为C6H12O6。 2.葡萄糖用钠汞齐还原得己六醇，己六醇进一步用碘化氢彻底还原 得正己烷，这说明葡萄糖是含有六个碳排成直链的化合物。 3.葡萄糖能与一分子NH2OH缩合生成肟;也能与一分子HCN起加成 反应，这说明其分子中含有一个羰基。葡萄糖用溴 水氧化后,生成 含有羧基的葡萄糖酸C6H12O7,由于氧化过程中碳链没断裂,说明葡萄 糖所含的羰基在末端,是醛基。 4.葡萄糖与乙酸酐作用可以生成五乙酸酯,表明葡萄糖分子中含有5 个羟基，且5个羟基应分别连在5个碳原子上。
吡喃
呋喃
(三)单糖的构象
1.构象及其描绘方法 构象与构象体 一个分子中一切原子或原子基团绕共价单 键旋转而产生不同空间排列时所形成的立体结构称为构象 。一种特定的构象称构象体或构象异构体。不同的构象体 通常不能分离出来，它们之间的互变太快。 构象体的表示方法 构象体常采用锯架式或纽曼投影式来表 示。 2.构象分析 3.吡喃糖的构象 环己烷的椅式构象与船式构象 在室温下，椅式与船式的分 子之比为1000:1。
第一章
糖类
第一节
糖类概述
一、糖类是地球上数量最多的一类有机化合物 地球的生物量干重的50%以上是由葡 萄糖的聚合物构成。地球上糖类物质的根 本来源是绿色细胞进行的光和作用。
二、 糖的概念
元素组成：CH2O（俗称：碳水化合物）
化学本质：多羟基的醛类（醛糖 ）或酮类（酮糖） 化合物，以及它们的衍生物或聚合物。
见书：p4~ p7
葡萄糖
果糖
核糖
脱氧核糖
(二)单糖的环状结构
单糖的链状结构不能解释以下性质 （1）单糖是多羟醛，应显示醛的性质，但葡萄糖的醛 基不能和NaHSO3反应，也不能和Schiff试剂反应，说明 葡萄糖的醛基不如一般醛基活泼。
(二)单糖的环状结构
单糖的链状结构不能解释以下性质 （1）单糖是多羟醛，应显示醛的性质，但葡萄糖的醛 基不能和NaHSO3反应，也不能和Schiff试剂反应，说明 葡萄糖的醛基不如一般醛基活泼。 （2）
HO
CH 2OH C
H C H C
+
O
HO C H H C OH H C OH CH 2 O
CH 2
Haworth式
O
O
O
O
吡喃
吡喃糖
呋喃
呋喃糖
由Fischer写成Haworth式： 顺时针画平面，左上右下，氧桥一端反向
举例：
（二）、 单糖的环状结构
由于五、六元环张力最小，所以天然糖类均以五元环和六元环的结构 形式存在
α-Glc
链式Glc
β-Glc
(三)单糖的环状结构
结果是由于酵或醛或酮可以发生快速而可逆的亲核加成，形 成半缩醛，从而形成环状结构。
α和β异头物Fisher式
H C O
H C H C OH HO C H H C OH H C CH 2OH
α-D-葡萄糖(36%) [α]20D=+112.2°
OH
HO C
2.旋光性(optical activity) •偏振光(plane-polarized light) 普通光在通过尼克尔棱 镜后形成的只在一个方向传播的平面光。 •旋光性(optical activity) 物质能使偏振光发生偏转的 性质。
2.旋光性(optical activity) •偏振光(plane-polarized light) 普通光在通过尼克尔棱 镜后形成的只在一个方向传播的平面光。 •旋光性(optical activity) 物质能使偏振光发生偏转的 性质。 •右旋和左旋(dextrorotatory and levorotatory) 使偏振光 振动平面向右(顺时针方向)旋转称为右旋，“＋”。使 偏振光振动平面向左(逆时针方向)旋转称为左旋，“-”。 •旋光度(observed rotation) 旋光活性物质使编振光振动 平面旋转的角度，用“α”表示。 •比旋光度(specific rotation) 在一定温度和波长(通常为 钠光灯,波长为589nm)条件下，样品管长度为1dm，样 品浓度为1g/ml时测得的旋光度。是一物理常数。