当前位置:
文档之家› 沈阳药科大学天然药物化学课件——第二章 糖和苷
沈阳药科大学天然药物化学课件——第二章 糖和苷
天然界的单糖从三碳糖至八碳糖都有存在。
最简单的醛糖 甘油醛(glyceraldehyde) 最简单的酮糖 二羟基丙酮(1,3-dihydroxyacetone)
甘油醛
二羟基丙酮
27
第二节 糖和苷的分类
2. 低聚糖类 2-9个单糖通过苷键结合而成的直链或支链聚 糖。 3. 多聚糖类
(1)植物多糖: 淀粉, 纤维素, 果聚糖,半纤维素,树胶,粘液质。 (2)动物多糖: 糖原, 甲壳素, 肝素, 硫酸软骨素, 透明质酸。
(polyhydroxylaldehyde)或多羟基酮
(polyhydroxyketone)。
为重要的一次代谢产物. 具有醛基的单糖称为醛糖
(aldose),具有酮基的单糖称为为酮糖(ketose)。
6
第一节 单糖的立体化学
二 糖的表示方法
单糖的表示方法:Fischer、Haworth、优势构象式 以D-葡萄糖(D-glucose)为例:
2
N
N
O
N
32
第二节 糖和苷的分类
根据苷键原子分类: 4.碳苷(C-苷): 苷元碳上的氢与糖或糖的衍生物的半缩醛(半缩酮) 羟基脱水缩合成苷.苷元多为间苯二酚、间苯三酚类化 合物,常见黄酮、蒽醌、酚酸类。 如:牡荆素
HO O
O OH
OH
O
33
本 章 内 容
第一节 单糖的立体化学
第二节 糖和苷的分类
必须记住的十种常见单糖:
OH
4 6 5 3 2
OH O OH HO 1 OH HO HO O H HO OH
OH O
HO
OH O OH OH
4
OH HO
HO HO
2
3
OH
OH
D-Glucose
D-mannose
D-allose
D-galactose OH O
葡—甘2—阿3—半4
HO HO O OH OH D-xylose HO HO HO O HO OH
28
第二节 糖和苷的分类
二 苷的分类 苷(配糖体):由糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等 的端基碳上的羟基与另一非糖物质(苷元)通过缩 合形成的化合物称为苷,故有α苷和β苷之分。 分类: 根据生物体内的存在形式:原生苷,次生苷 根据所连单糖的个数: 单糖苷,双糖苷等 根据糖链的数目:单糖链苷,双糖链苷 根据苷元的不同: 黄酮苷,蒽醌苷 根据生物活性或特性: 强心苷, 皂苷 根据苷键原子:氧苷, 氮苷,硫苷,碳苷 29
CH2OH O OH OH OH
OH HO HO O
OH OH
b-D -D
OH
O OH -L CH2OH OH OH b-L OH
OH
OH b-D OH OH -D
-L
HOH2C HO HO
O
OH b-L OH
D型糖
L型糖
23
规律1:D型糖采取C1式更稳定,L型葡萄糖采取1C式。 规律2:b-构型的端基OH总是处于平伏键。
HO CHO C H
H HO HO
C C C
OH H H
CH2OH
CH2OH
CH2 OH
CH3
D-甘油醛
D-木糖
L-甘油醛
L-鼠李糖
D-构型
L-构型
13
第一节 单糖的立体化学
2 Haworth式中,绝对构型的判定: 1)六碳醛糖和甲基五碳糖 构成的吡喃糖:C5上的 取代基:向上为D型,向下为L型。
HO H H H OH HO HO H H H H OH H O CH2OH CH2OH CH2 OH OH H O OH H OH H HO H CHO OH H OH H OH
异β
同α
D-glucose
17
第一节 单糖的立体化学
2 Haworth式中端基差向异构体构型的确定: 1)六碳醛糖和甲基五碳糖构成的吡喃糖: 同β异α:C1-OH(端基碳)与距离羰基最远的手
35
第三节 糖的理化性质
二、化学性质
1. 氧化反应:
单糖的分子有醛(酮)、伯醇、仲醇和邻二 醇等结构,氧化条件不同其产物也不同。
如:
第三节 糖的理化性质
单糖结构中反应活泼性顺序: 端基碳原子> 伯碳 > 仲碳 银镜反应(Tollen reaction): 以Ag+为氧化剂 费林反应(Fehling reaction):以Cu2+为氧化剂 过碘酸反应:氧化邻二羟基等, 生成醛等. 主要作用于: 邻二醇、α-氨基醇、α-羟基醛(酮)、邻二酮 和某些活性次甲基等结构
O
H OH
端基差向异构体:单糖成环后形成了一个新的 手性碳原子,该原子成为端基碳,形成的一对 异构体称为端基差向异构体,具有α、β两种构 型。
16
OH
第一节 单糖的立体化学
五 糖的端基差向异构
1 Fischer投影式中端基差向异构体构型的确定 同α异β:C1-OH(端基碳)与距离羰基最远的手
性碳原子上的OH在同侧者为α型,异侧者为β型.
对构型是一样的
OH O OH
O
H
H
β-D
α -L
20
第一节 单糖的立体化学
六 糖的构象
单糖的构象式 • 呋喃型糖:五元氧环,信封式 • 吡喃型糖:椅式构象为优势构象(C1, 1C式)
4 3
5
O
5
1
O
2
1
3 4
2
4C 式,简称C1式 1
1C 式,简称1C式 4
21
第一节 单糖的立体化学
六 糖的构象
第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定
25
第二节 糖和苷的分类
一. 糖的分类(按照糖单位数目) 1.单糖: (1) 单糖: 五碳醛糖, 六碳醛糖, 六碳酮糖, 甲基五碳醛糖, 支碳链糖 (2)单糖衍生物:
氨基糖, 去氧糖, 糖醛酸, 糖醇, 环醇
26
第一节 单糖的立体化学
4
本 章 内 容
第二节 糖和苷的分类
第三节 糖的理化性质
第一节 单糖的立体化学
第四节 苷键的裂解
第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定
5
第一节
单糖的立体化学
一 糖的定义
单糖(monosaccharide):糖的基本单位,又称碳水
化合物(Carbohydrates), 为多羟基的醛
性碳原子上的C5-OH 在同侧者为β 型,异侧者α为
型.
CH2OH O OH CH2OH O H
H
β-
α-
OH
18
第一节 单糖的立体化学
2 Haworth式中端基差向异构体构型的确定: 2)五碳醛糖构成的吡喃糖:C1-OH和C4-OH 在同侧 者为α 型,异侧者为β型.
OH O OH OH O H
D-
L-
六碳醛糖构成的呋喃型,因C5、C6部分成为环外侧 链,构型判断仍以C5为标准,C5-R者为D型糖,C5-S者 为L型糖。
R
14
第一节 单糖的立体化学
2 Haworth式中,绝对构型的判定: 2)五碳醛糖构成的吡喃糖:C4上的取代基:向上为 L型,向下为D型。
OHБайду номын сангаасO H O H
OH
L-
OH
相对于左右旋( L、D-)甘油醛而来,以距离醛
基(或羰基)最远的手性碳原子上的-OH而定,向右 为D-构型;向左为L-构型。
CHO H C OH
CHO
D、L-甘油醛
HO
C
H
CH2OH
CH2OH
12
第一节 单糖的立体化学
CHO
CHO
H C OH
H CHO H C OH HO H
C OH C C H OH
OH
D-
3)五碳醛糖构成的呋喃糖:C4上的取代基:向上为 D型,向下为L型。
OH O HO OH H OH HO OH O OH H OH
L-
D15
第一节 单糖的立体化学
五 糖的端基差向异构
OH OH O H OH OH
差向异构体:具有多个手性中心的化合物,只
有一个手性中心不同而形成的异构体。
OH OH
第二节 糖和苷的分类
根据苷键原子分类: 1.氧苷(O-苷) ①醇苷: 苷元为醇。如: 红景天苷
O
O OH
②酚苷: 苷元为酚。如:天麻苷
③氰苷: 指苷元为α-羟腈形成的苷,易分 解成醛或酮和氢氰酸。 GlcO NC C O O • 如:苦杏仁苷
GlcO
CH2OH
H
30
第二节 糖和苷的分类
根据苷键原子分类: 1.氧苷(O-苷) ④酯苷(酰苷): 苷元的羧酸基与糖或糖衍生物的半缩醛(半缩酮)羟 CH 基脱水缩合成苷. CH OH OH O O 如:山慈菇苷A O
D、L-甘油醛
规则:碳主链竖直放臵, 醛基(羰基)位于顶端, 羟甲基位于底端,链上中 间碳上的取代基水平放臵 两端。投影式中,水平键 朝向平面前,竖直健位于 平面后。 8
第一节 单糖的立体化学
部分单糖的Fischer投影式如下:
D-木糖 D-xylose
D-果糖 D-fructose
D-葡萄糖 D-glucose
H
α-
β-
OH
3)五碳醛糖构成的呋喃糖:C1-OH和C4-取代基在 同侧者为β 型,异侧者为α型.
HO OH O OH H OH HO OH O H OH OH
19
β-
α-
第一节 单糖的立体化学
α、β 表示的是糖端基碳的相对构型,从
端基碳绝对构型来看: β-D和 α-L, α -D和