第十六章 糖类化合物
一、本章的要点
碳水化合物指多羟基醛或多羟基酮，以及它们的脱水缩合物和衍生物。
1、单糖
单糖是最重要的糖，也是其他糖的基本结构单位。
根据分子中碳原子数目分为：丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。
根据羰基的位置不同分为：醛糖、酮糖。
单糖的构型和标记法
相对构型：规定了以甘油醛为标准，其他的单糖与甘油醛比较，如编号最大的手性碳原子的构型与D-甘油醛相同，就属D型，反之为L型。
CHOCH2OHOHHOOHOHHHHHCH2OHCH2OHOHOOHOHHHHD-(+)-葡萄糖D-(-)-果糖CHOCH2OHOHHD-(+)-甘油醛CHOCH2OHHOOHHOHOHHHHCH2OHCHOOHHOHOHHHL-(-)-葡萄糖L-(+)-树胶糖CHOCH2OHHOHL-(-)-甘油醛
注意：① D、L只表示单糖的相对构型与甘油醛的关系，与旋光方向无关。
②自然界中存在的糖都是D型，L型多为人工合成的。
构型的表示和标记方法
构型的表示：常用费歇尔投影式表示糖的构型，可以做一些简化。
CHOCH2OHOHHOOHOHHHHHCHOCH2OHOHHOOHOHCHOCH2OHD-葡萄糖
构型的绝对标记：用R/S标记出每一个手性碳原子的构型，但较为复杂。
（2）单糖的氧环式结构
单糖溶液存在变旋现象。糖的结构不是开链式的，而是形成环状半缩醛结构，且都是以五元或六元环的形式存在。
用Haworth透视式能比较真实的表现糖的氧环式结构。 CHOCH2OHOHHOOHOHCHOHOH2CHOOHOHOHCHOHOOHOHCH2OHOHHCHOHOOHOHCH2OHOHOOHHOOHOHCH2OHOOHHOOHOHCH2OH+α-型β-型
注意：①α型—生成的半缩醛羟基与C5上的羟甲基处于环的两侧；
β构型—生成的半缩醛羟基与C5上的羟甲基处于环的同侧。
②α-型糖与β-型糖是一对非对映体，α-型与β-型的不同在C1的构型上故有称为端基异构体和异头物。
第十四章
１． 糖类：一类多羟基醛（酮）或多羟基醛（酮）的缩合物和衍生物
２． 单糖：最简单的不能水解的多羟基醛或多羟基酮
例如：葡萄糖
３． 低聚糖：水解后能生成2~9个单糖的多羟基醛（酮）的缩合物
４． 多糖：水解后能生成10个以上的单糖分子的多羟基醛（酮）缩合物
例如：淀粉
５． D-型：凡是单糖分子中与羰基最远的手性碳原子与D-(+)-甘油醛构型相同的（投影式中羟基在右边）
６． L-型：凡是单糖分子中与羰基最远的手性碳原子与L-(-)-甘油醛构型相同的（投影式中羟基在左边）
７． α-D-（+）-葡萄糖: D-(+)-葡萄糖水溶液的比旋光度随放置时间的增加逐渐减少
８． β-D-（+）-葡萄糖: D-(+)-葡萄糖水溶液的比旋光度随放置时间的增加逐渐增加
９． 变旋光现象:随时间变化,比旋光度逐渐增大或缩小,最后达到恒定值的现象
１０． 氧环式结构: δ-碳原子（C5）上的羟基与醛基作用生成了环状半缩醛（六元环）
１１． 苷原子：在形成氧环式过程中，由于羟基可以从羰基平面的两侧进攻羰基碳，结果可生成两种不同构型的新的手性碳原子，这种新形成的手性碳原子（半缩醛碳原子）
１２． 苷羟基：苷原子连接的羟基（半缩醛羟基）
１３． 苷：苷羟基中的氢原子被其他集团取代生成的化合物
１４． 差向异构体:含多个手性碳的两个异构体中只有一个手性碳构型不同，其余手性碳原子构型都相同的非对映体
１５． 异头物：在糖类氧环式中除C1构型不同外，其他手性碳原子的构型完全相同，这种差向异构体
１６． 异头碳：苷原子别称
１７． 哈沃斯式：用五元环平面或六元环平面来表示单糖氧环式结构中个原子在空间的排布，这种式子（透视式）叫做哈沃斯氧环式
１８． 吡喃糖：具有与吡喃环相似骨架的δ-氧环式六元环结构的糖类
１９． 还原糖：能还原菲林试剂或托伦试剂的糖
２０． 差向异构化：在稀碱溶液中，单糖于室温下通过烯醇化产生差向异构体的变化
- 1 - 第十四章 碳水化合物
（Carbohydrate）
一、教学目的和要求
掌握典型单糖、低聚糖、多糖定义、结构、性质特征。
二、教学重点与难点
重点是单糖的结构、性质。糖苷。
难点是单糖的结构与表示方法。
三、教学方法和教学学时
（1）教学方法：以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合，强化课堂效果。
（2）教学学时：4学时
四、教学内容
1、单糖
（1）单糖的分类
（2）单糖的立体异构
（3）单糖的变旋现象和环状结构
（4）单糖的性质
2、单糖的衍生物
（1）糖苷
（2）单糖的磷酸酯
（3）维生素C
3、二糖
（1）蔗糖
（2）麦芽糖
（3）纤维二糖
（4）乳糖
（5）海藻糖
4、多糖
（1）淀粉
（2）糖元
（3）纤维素
（4）半纤维素
（5）果胶质
（6）琼脂
（7）粘多糖（1）
五、总结、布置作业
- 2 - 14.1概述
从光合作用谈起
C6H12O6 +6CO2 + 6H2O 6O2植物 光合作用动物 呼吸作用
碳水化合物的分类
单糖（醛糖与酮糖）：不能水解的多羟基醛或多羟基酮
低聚糖：由2-10个单糖分子失水缩合而成，能水解
多糖：由很多个单糖分子失水缩合而成的高分子化合物，能水解
相对构型与绝对构型 1951年以前人为地规定左、右旋甘油醛用下式表示：
CH2OHHOHCHOCH2OHOHHCHO
L-(-)-甘油醛 D-(+)-甘油醛
适用于含一个手性碳的分子。其它旋光化合物的构型可用化学方法与甘油醛相联系而确定，这叫相对构型。
1951年用X射线法明确了上述以甘油醛为标准的构型是正确的，这样用联系法确定的其它旋光物的构型也是正确的，便叫绝对构型。
碳水化合物也沿用这种构型表示法，用距羰基最远的手性碳的D、L代表整个分子的构型。
CH2OHOHHCHO(CHOH)nCH2OHOHHCHO(CHOH)mCH2OHOHHCH2OHO
第十四章 含氮有机化合物
1. 给出下列化合物名称或写出结构式。
(CH3)2CHNH2(CH3)2NCH2CH3
NHCH2CH3CH3NHCH3O2NNCN+NCl-O2NNNOHOHH3CNH2HH
对硝基氯化苄 苦味酸 1，4，6-三硝基萘
答案：
3－氨基戊烷 异丙胺 二甲乙胺 N－乙基苯胺
3－甲基－N－甲基苯胺 2－氰－4－硝基氯化重氮苯
O2NCH2CLNO2O2NNO2OHNO2NO2NO2
2. 按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。
（1） abcNH2NH2NH2NO2CH3
（2）
CH3CONH2CH3NH2NH3abc
答案：
（1）b > a > c （2）b > c > a
3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。
答案：
正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷
分子间形成分子间氢键沸点高，醇分子中的羟基极性强于胺的官能团，胺三级大于二级又大于一级。
4. 如何完成下列的转变：
（1）CH2CHCH2BrCH2CHCH2NH2
（2）
NHCH3O
（3） (CH3)3CCOHOOC(CH3)3CCH2Cl
（4）
CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH3NH2
答案:
（1）CHCH2BrCH2NaCNCH3CH2OHCH2CHCH2CNLiAlH4CHCH2NH2CH2
（2）
ONH3+(H)NH2CH3BrNHCH3
（3）
（4）
CH3CH2CH2CH2BrKOH,CH3CH2OHCH3CH2CHCH2HBrCH3CH2CHCH3Br2NH3CH3CH2CHCH3NH2
5. 完成下列各步反应，并指出最后产物的构型是（R）或（S）。
C6H5CH2CHCOOHCH3(1)SOCl(2)NH3(3)Br2,OH-C6H5CH2CHNH2CH3S-(+)(-) 答案：
