COOH
D-树胶糖二酸
酸的制备，还常用 于糖结构的测定
§12-2 单 糖
⒉糖的还原反应 单糖可以用不同的还原剂还原
成相应的多羟基醇（糖醇）常用的还原剂：NaBH4 、 H2 / Ni 、Na-Hg齐等。
CHO
CH2OH
NaBH4 或H2 / Ni
CH2OH
D-葡萄糖
CH2OH
D-葡萄糖醇
CHO
NaBH4
5-羟甲基呋喃甲醛
在一定条件下，糠醛及其衍生物能与酚类、蒽酮 等缩合生成各种不同的有色物质，虽然这些有色物 质的结构和生成过程尚未十分清楚，但由于反应灵 敏，显色清晰，故常用来鉴别各类糖。
§12-2 单 糖
（1）莫立许（Molisch）反应
在糖的水溶液中加入α-萘酚的乙醇溶液，然后沿试 管壁慢慢加入浓硫酸，不得振摇，密度比较大的浓 硫酸沉到管底。在浓硫酸与溶液的交界面很快出现 美丽的紫色环，这就是莫立许反应。
6 CO2 + 6 H2O
hν 叶绿素
C6H12O6 + 6 O2
葡萄糖
反应为一吸收能量的过程，将太阳能储存在糖的分子中。
当糖的分子进入人体体内，经过一系列复杂的分解过程，最
后变为CO2和水，释放出能量，作为生命的能源。
C6H12O6 + O2
代谢
CO2 + H2O + Q
葡萄糖
其中一部分能量变为热，大部分以其它的形式存储于
苯肼
C=N-NH-
苯腙
当醛糖或酮糖用苯肼处理时,也可以发生类似的反应。但反应并不停 留在生成苯腙的这一步，当有过量苯肼存在时，反应生成糖脎。
CHO + 3 H2N-NH-
CH=N-NHC=N-NH-
CH2OH
D-葡萄糖
CH2OH
D-葡萄糖脎
糖脎为淡黄色晶体，不同的糖成脎时间、结晶形状不同，结构上
完全不同的糖脎熔点不同，因此利用该反应可作糖的定性鉴定。
合
（寡糖） 重要。
物
如 蔗糖 水解 1分子葡萄糖 + 1分子果糖
麦芽糖 水解 2分子葡萄糖
多糖 —— 水解后得到10个以上的单糖。 如 淀粉、纤维素。
§12-1 概 述
来源 自然界中存在的糖类是由绿色植物通过光合作用合成的。
在日光的作用下，绿色植物利用体内的叶绿素将自然界中的
CO2和H2O经过一系列复杂的反应过程变为糖类。
L-阿苏糖
L-葡萄糖
L-甘露糖
L-艾杜糖
L-阿卓糖
L-古罗糖
L-半乳糖
L-塔罗糖
§12-2 单 糖
二、单糖的性质
(一)单糖的物理性质 单糖都是无色结晶，具有吸湿性，
易溶于水，难溶于乙醇，不溶于乙醚。单糖有甜味，不同的单 糖甜度也不相同，如以蔗糖为100，而葡萄糖的甜度为74，果 糖的甜度为173。单糖（除丙酮糖外）有旋光性。
§12-2 单 糖
果糖的环状结构为：
核糖和2-脱氧核糖的环状结构为：
§12-2 单 糖
相对构型（D系列和L系列）：
以甘油醛为标准
CHO *CHOH
CH2OH
甘油醛
CHO H-C-OH
CH2OH
D-（+）-甘油醛
CHO HO-C-H
CH2OH
L-（－）-甘油醛
单糖分子中距离羰基最远的一个手性碳原子上的羟基构
⑶与硝酸反应 硝酸是强氧化剂，硝酸氧化单糖时
，醛基和末端CH2OH基团都会被氧化，生成糖二酸。
CHO
COOH
+ HNO3
CH2OH D-葡萄糖（旋光性）
COOH D-葡萄糖二酸（旋光性）
酮糖用硝酸氧化后发生碳链断裂
CH2OH C=O
HNO3
COOH + HCOOH 该方法可作为糖二
CH2OH
D-果糖
四、果胶质
§12-1 概 述
碳水化合物又称糖类。它是自然界中分布最广的一类有机 化合物，几乎存在于所有生物体中，植物躯干中的纤维素、种 子的淀粉、甘蔗中的蔗糖、水果中的葡萄糖和果糖等，都是我 们熟悉的碳水化合物。与人类有着十分密切的关系。淀粉作为 食物提供人类活动所需的能量，棉、麻以纤维素的形式为人们 提供衣着的原料，住房用的木材也属于碳水化合物。总之，它 是人类衣、食、住、行所必不可少的物质。
§12-2 单 糖
⑵与溴水反应
溴的水溶液含有次溴酸，能将醛糖氧化成糖酸。由
于在酸性条件下糖不发生差向异构体，因此溴水只
氧化醛糖不氧化酮糖。这一反应可用于醛和酮糖的
鉴别。
CHO
COOH
CH2OH C=O
Br2
H2O
CH2OH
D-果糖
Br2 H2O
CH2OH
D-葡萄糖
不反应
CH2OH
§12-2 单 糖
CH2OH
D-半乳糖
CH2OH C=O HO-C-H H-C-OH H-C-OH CH2OH D-果糖
§12-2 单 糖
单糖的链状结构不稳定，在结晶状态和生物体内主要以环状结 构形式存在。单糖的环状结构是其羰基与羟基发生半缩醛反应 而形成的五元和六元含氧碳环，有α-型和β-型两种结构，其中 形成的半缩醛羟基与C5上的糖苷羟基（-CH2OH）处于同侧的 为α-型，处于异侧的为β-型。单糖的α-型和β-型环状结构之间 可以通过链状结构相互转化。葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖 等的环状结构为：
哈武斯式：
C1-OH与C5-CH2OH（或H）同侧为β型 C1-OH与C5-CH2OH（或H）异侧为α型
直立环式：
C1-OH与C5-OH 同侧为α型 C1-OH与C5-OH异侧为β型
HO C
H C OH HO C H
H C
HC HO C
HC HC
OH 半缩醛羟基
OH
HO OH
6 CH2OH
H5
OH
糖苷类物质主要存在于植物体中，例如许多植物的花 色素、某些草药的有效成分都是糖苷。
⒌显色反应 单糖能与浓酸（如盐酸、硫酸）作用， 脱水而成糠醛或它的衍生物。
§12-2 单 糖
H HO C
HC HOCH2 O H
己糖
C OH
CH OH CHO
HC CH
浓 HCl
-3H2O
CC
HOCH2 O
C
O H
+ 3H2 O
形式上像碳和水的化合物，因此人们把糖称做碳水化合物。
但后来发现有些糖不符合上通式。
如 鼠李糖： C6H12O5
是糖类，但分子式中 H:O ≠ 2:1
而某些化合物：
如 甲醛 CH2O 乙酸 C2H4O2 乳酸C3H6O3
化学结构上符合通式，但 化学性质上都不属于糖类
所以“碳水化合物”这一词并非十分恰当，但因沿用
CHO CHO
CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH
D-阿苏糖
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-艾杜糖
D-阿卓糖
D-古罗糖
D-半乳糖
D-塔罗糖
CHO CHO CHO CHO CHO CHO CHO CHO
CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH
§12-2 单 糖
CHO H-C-OH H-C-OH H-C-OH
CH2OH
D-核糖
CHO 1 H-C-OH 2 HO-C-H 3 H-C-OH 4 H-C-OH 5
CH2OH 6 D-葡萄糖
CHO H-C-H H-C-OH H-C-OH
CH2OH
D-去氧核糖
CHO H-C-OH HO-C-H HO-C-H H-C-OH
已久，至今仍在使用。实际上从它的结构来看，糖是多羟
基醛、酮，以及水解后可以生成多羟基醛、酮的物质。
§12-1 概 述
分类
碳水化合物依其水解性质可分为三类：
单糖—— 最简单的糖，不能再被水解的碳水化合物，
如葡萄糖等
碳
特点：白色结晶，一般有甜味，可溶于水。
水 化
低聚糖—— 水解后能生成2~10个单糖。以二糖最为
CH2OH
D-(C-H)-2木O糖H （旋光性）
CH2OH
D-( - )-木糖醇
（无旋光性）
某些单糖还原成糖醇后旋光性消失，故应用这一反 应可推测原来糖的构型。
§12-2 单 糖
⒊成酯反应 糖分子中的羟基与无机酸或有机酸反应生成酯
的反应。在生物体内最常见的糖酯为糖的磷酸酯，其中最重要 的是1-磷酸葡萄糖、6-磷酸葡萄糖、6-磷酸果糖和1，6-二磷 酸果糖。它们的结构为：
CH2OH D-去氧核糖 [α]D = - 60°
以糖苷存在于核酸DNA （脱氧核糖核酸）中
核酸在生命遗传过程中占有极其重要的地位。
§12-2 单 糖
2. 己糖
① D-葡萄糖 自然界分布最广的己糖，存在于葡萄等水果、动物
的血液、淋巴液、脊髓液等中，为无色结晶，甜度约为 蔗糖的70%。葡萄糖以多糖或糖苷的形式存在于许多 植物的种子、根、叶或花中。 ② D-果糖
4
H OH
OH
3
H
H
1
2 OH
OH 半缩醛羟基
H C OH H C OH
CH2OH
CH2OH
α-葡萄糖（平面环状）
HO H C
H C OH
葡萄糖（链状） HO C H O
H C OH
HC
α-葡萄糖（透视式）
6 CH2OH
H5
O OH
4
H OH
OH
3
H
H
1
2H
OH
CH2OH