糖和苷类化合物 PPT课件

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（八）糖醛酸：单糖中的伯醇基被氧化成羧基的化合物。
CHO
CHO
COOH
D-葡萄糖醛酸 （ D-glucuronic acid）
D-半乳糖醛酸 （D- galactocuronic）
COOH
（九）糖醇 ：单糖中的羰基被还原成羟基的化合物。
CH2OH CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-山梨醇 （D-mannitol)
糖、核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动
所必需的四大类化合物。
按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）
和多糖等。
ppt课件 3
二、苷类又称配糖体(glycosides)，是由糖 或糖的衍生物等与另一非糖物质通过半缩醛 或半缩酮的羟基与苷元脱水形成的化合物。
非糖体－X－糖（X＝C、O、S、N）
非糖体：黄酮类、蒽醌类、生物碱类、萜类等
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第一节 单糖的立体化学
六 糖的构象
a 键 e 键的书写方法：
O
• 面上的碳a键在面上 • 面下的碳a键在面下 • e 键隔键平行
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•20
20
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
D-葡萄糖 六元氧环—吡喃环
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β-D-萄萄吡喃糖（63.6%）
•8 ） α -D-萄萄吡喃糖（36.4% 8
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃
糖和吡喃糖。
H H HO H H CH2OH OH OH H OH O
HO H HO H H

O O O OH OH HO HO HO HO
毛茛苷
红景天苷
3.2 糖苷的分类
2、糖苷的结构 a、苷键：苷中的苷元与糖之间的化学键称为苷键。 b、苷原子：苷元上形成苷键以连接糖的原子，称为苷键原子，也 称为苷原子。苷键原子通常是氧原子，也有硫原子、氮原子；少数 情况下，苷元碳原子上的氢与糖的半缩醛羟基缩合，形成碳-碳直 接相连的苷键。 c、苷的构型：由于单糖有α及β二种端基异构体，因此在形成苷 类时就有二种构型的苷，即α-苷和β-苷。在天然的苷类中，由D型糖衍生而成的苷多为β-苷，而由L-型糖衍生而成的苷多为α-苷 。 苷键原子 OH
6
5
苷元
苷键
O OR
1 2
4
OH
3
HO
端基碳原子
3.2 糖苷的分类
二.糖苷的分类
1．按苷键原子分类 根据苷键原子的不同，苷类可以分为氧苷、硫苷、氮苷 和碳苷。 （1）氧苷 苷元通过氧原子和糖相连接而成的苷称为 氧苷。氧苷是数量最多、最常见的苷类。根据形成苷键的 苷元羟基类型不同，又分为醇苷、酚苷、酯苷和氰苷等， 其中以醇苷和酚苷居多，酯苷较少见。 ① 醇苷 是苷元的醇羟基与糖缩合而成的苷。
D－甘露糖
CH2OH
D－葡萄糖
CH2OH
D－半乳糖
差向异构体：含有多个手性碳原子的对映异构体相应的手性碳中只有
一个手性碳原子的构性不同，其余的手性碳原子的构型都相同的两个异
构体称为差向异构体。
3、糖的环状结构哈武斯（Haworth）式（异头异构）
书写方法：
CHO 放成水平 HOH2C CH2OH CH2OH 以C4－C5键 为轴旋转120度
糖的定义和分类
定义： 糖类是一类多羟基醛（或酮），或通过水解能产生这些醛酮的物质。 也称碳水化合物（Carbohydrates）。

⑷ 吡喃糖苷中：
① 吡喃环C5上取代基越大越难水解，
水解速度为：
五碳糖 > 甲基五碳糖 > 六碳糖 > 七碳糖
② C5上有-COOH取代时，最难水解
（因诱导使苷原子电子密度降低）
⑸ 糖中取代基 去氧糖 > 羟基糖 > 氨基糖
——生命活动所必需的四大类化合物。
第一节 单糖的立体化学
定义：
单 糖 （ monosaccharides ） 是 多羟基醛或酮，是组成糖类及其衍 生物的基本单元。
从3C糖至8C糖天然界都有存在。
结构表示法： Fischer投影式 Haworth投影式 构象式
一、单糖的绝对构型 单糖Fischer投影式中距碳基最远的那
多糖、低聚糖、单糖、苷类——Molish反应=？
三、羟基反应
糖的-OH反应——醚化、酯化和缩醛(酮)化
反应活性： 最高的半缩醛羟基（C1-OH） 其次是伯醇基（C6-OH） 仲醇次之
（一）醚化反应
1．醚化反应的种类： 甲醚化，三甲硅醚化和三苯甲醚化反应
2．醚化反应的影响因素：
① 酸性：
-COOH>-ph-OH>R-OH
1.苷原子质子化 2.脱去中性分子，断键生成阳碳离子…… 3.在水中溶剂化而成糖。
O
+H+
OR
H+
O
- ROH
+H2O
OR
中间体
O
+ - H+
OH2
O
H,OH
O
+H
阳碳离子
O H
半椅式
（二） 影响水解反应因素： 苷原子的碱度，即苷原子的电子云密度 苷原子的空间环境与竞争H+的影响

• 单糖含有大量的羟基（-OH），故分子极性大，
易溶于水中，但难溶于乙醇等极性有机溶剂中， 不溶于亲脂性有机溶剂中。
• 复习：1、亲水性有机溶剂及亲脂性有机溶剂有哪些？
2、请将常见的十种溶剂的极性由小到大进行排序。
（三）化学性质
1、还原性：可被一些特殊的试剂氧化，试剂本 身被还原。常见的还原性糖类有葡萄糖（单 糖）、麦芽糖（二糖）、半乳糖（单糖）、乳 糖（二糖）等。但是蔗糖（二糖）不是还原糖。
2、酶催化水解
反应一般在50℃以下的水环境中进行，反应条件温和。 常用的催化剂一般均为酶类。 酶水解特点：对苷的水解部位有较高的选择性，酶的专属性 高，反应较为温和，产物为次生苷及苷糖。
• 常用的苷键水解酶： 转化糖酶－水解β-果糖苷键 麦芽糖酶－水解α-D-葡萄糖苷键 纤维素酶－水解β- D-葡萄糖苷键 杏仁苷酶－水解β-六碳醛糖苷键 芥子苷酶－水解芥子苷键（S－苷键）
3、碱催化水解（了解）
通常苷键对碱稳定，不易被碱水解。 而酯苷、酚苷、与羰基共轭的烯醇苷、苷键β位有吸电子基
团的苷易被碱水解。 C2-OH与苷键成反式易于碱水解，得到1,6-糖酐；成顺式则 得到正常的糖。
与棱镜晶轴平行的光才能通过。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光。偏 振光的振动面在化学上习惯称为偏振面。当平面偏振光通过手性化合物溶液后，偏振面的方向就 被旋转了一个角度。这种能使偏振面旋转的性能称为旋光性。手性分子中，内消旋体不具备旋光 性、外消旋体分离单体后具备旋光性。
（二）溶解性
常见的多糖有：淀粉、纤维素、果胶等。
多糖的生物活性较为丰富，如： 抗肿瘤（香菇多糖） 增强免疫性（人参多糖、黄芪多糖） 抗血栓、调节血脂（茶叶多糖）
• 二、糖类化合物的理化性质

邻二醇
HH R C CR'
OHOH
IO4- R-CHO +R'-CHO
HHH CCC O H O H O H
2 O I4- R C -H O+ RC - 'H O+ H C O O H
40
-羟基酮
H RC CR'
OHO
α-氨基醇
HH CC N H 2 O H
邻二酮
O I 4- R-CH O +R'-C O O H
糖和苷类化合物
补充内容
1
前言
糖类又称碳水化合物，是植物光合作用的 初生产物，是一类丰富的天然产物，如： 蔗糖、粮食(淀粉)、棉布的棉纤维等,常常 占植物干重的80~90%。
糖类、核酸、蛋白质、脂质——生命活动 所必需的四大类化合物。
2
讲授内容
单糖的立体结构（知识回顾） 糖和苷的分类（重点） 糖的化学性质（了解实际应用意义） 苷的理化性质（重点） 糖和苷的提取分离（熟悉） 糖的核磁共振性质与糖链结构的测定（了解）
3
单糖的立体结构
单糖的立体结构
Fischer与Haworth投影式 单糖的差向异构体 单糖的绝对构型 单糖的构象
4
单糖的立体结构
Fischer投影式
单糖是多羟基醛或酮。从三碳糖至八碳糖天 然界都有存在。以Fischer式表示如下：
5
单糖的立体结构
CHO
O
~
Haworth投影式
C H2 O H
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糖和苷的分类
常见动物多糖
肝糖元：聚合度小于淀粉，遇碘呈红褐 色。
甲壳素：与纤维素类似。 肝素：高度硫酸酯化的右旋多糖。 硫酸软骨素 透明质酸

O
4 (5) 3 (4) 1 (2) 2 (3)
O O
4
5
O
1 2 4
5
O
3 2
1
3
C1式
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1C式
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三、糖和苷的分类
（一）单糖类
1．常见单糖
CHO
O
CHO
CHO
O
β
β
CH3
O
CH 2OH
α
CH 2OH
α
CH 3
D-葡萄糖
D-半乳 糖
L-鼠李糖
ppt课件
14
2．氨基糖 是指单糖的醇羟基置换成氨基的糖类。
黄芪多糖注射液——
提高人体白细胞诱生干扰素的功能。
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（四）苷类化合物 糖或糖的衍生物与另一非糖物质（苷元或配基） 通过糖的端基碳原子连结而成的一类化合物。
O OH O
+
HO NH2 HS H
R R R R
-H2O H+
OR NHR
SR R
糖
苷元
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苷
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苷的分类：
1．按苷原子不同分类
（Fischer式）
6 CH2OH H CHO
1
C6-羟甲基 向上扭转
CH2OH O OH OH OH H OH CH2OH Haworth式） （ O H OH OH OH OH
9
2 OH
6 CH2OH 5 H 4 OH OH 3 H H OH H 2 OH
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1 CHO
羟基缩合
HO
H
CHO
N-OSO3 O S HO S O OH O OH O

糖苷化反应
糖苷化反应是苷类化 合物分解的反应，通 过水解糖苷键得到糖 和非糖组成的物质。
重要的苷类化合物
苷类化合物在生物体 内扮演重要角色，包 括激素、抗生素和抗 癌药物等。
应用
糖类化合物的应用
糖类化合物在食品、医药和工业 等领域有广泛应用，如调味剂、 药物和生物合成。
苷类化合物的应用
苷类化合物被广泛应用于中药、 天然药物和药物研发领域，具有 抗氧化在生物体内起着重要的作用，对细胞代谢、信号传导和抗体识别等具有重 要影响。
糖类和苷类化合物的应用
糖类和苷类化合物的结合广泛应 用于食品、饮料和保健品等领域， 以增加口感和营养价值。
结论
糖类和苷类化合物的共同点
糖类和苷类化合物都是生物体中重要的有机化合物，具有特定的化学结构和生物学功能。
糖类和苷类化合物的不同点
糖类化合物是由糖分子组成，而苷类化合物是由糖和非糖分子组成的复合物。
糖类化合物
单糖
单糖是糖类化合物的基本单位，可通过化学键连接形成多糖。
低聚糖
低聚糖由少量的单糖分子组成，具有特定的生物活性。
高聚糖
高聚糖是由大量的单糖分子通过糖苷键连接形成的多糖。
苷类化合物
苷的结构
苷类化合物由糖分子 和非糖分子通过糖苷 键连接而成，具有不 同的生物活性。
脱水反应
脱水反应是苷类化合 物合成中的重要步骤， 通过去除水分形成糖 苷键。
《糖和苷类化合物》PPT 课件
在这个《糖和苷类化合物》的PPT课件中，我们将介绍糖和苷类化合物的结构、 特点以及应用。通过本课件，你将了解到糖和苷类化合物的重要性和应用领 域。
什么是糖和苷类化合物？
糖和苷类化合物是生物体中常见的有机化合物，具有重要的生物学功能。糖 类化合物包括单糖、低聚糖和高聚糖，而苷类化合物是由糖和非糖组成的复 合物。

• 一、单糖类：是多羟基醛或多羟基酮类化合物，是糖类物质的最小单位和基本单元。 注意去氧糖的概念
• 二、低聚糖类：由2—9个单糖分子结合而成的聚糖类。 • 三、多糖类：由10个以上单糖分子结合而成的聚糖类。（包括植物多糖、菌类多糖、
动物多糖）
单糖的立体化学
• 一、结构表示法 • 1、Fischer 投影式（开链式）：主碳链上下排列
思考题
CHO OH
CH2OH
CHO HO
CH2OH
D--甘油醛 CHO
L--甘油醛 CHO
1 CHO H OH
CHO
HO H
H
5
H OH
OR
OH
6 CH2OH
5
6 CH2OH
D--（+）-----葡萄糖
CH2OH D---木 糖
CH3 L--鼠 李 糖
D型和L型是根据结构式中离羰基最远的手性碳原 子的构型与甘油醛比较而确定的，与D-甘油醛相 同者为D型，与L-甘油醛相同者为L型。
，羰基端在上，水平方向基团指向纸前，垂直方 向指向纸后。 • 2、Haworth投影式（环状式）：在Fischer 投影 式中的右侧基团写在环的下方，左倾基团写在环 的上方。 • 二、单糖的命名法 • 三、优势构象
第二节苷类化合物
• 一、苷的定义 • 二、苷的分类 • 三、苷的理化性质
第三节 糖和苷类的提取分离
确定；用COSY数据确定
四、苷元和糖、糖之间连接位置的确定
• 1、苷元和糖连接位置的确定：13CNMR法（苷化位移） • 2、糖之间连接位置的测定： • 全甲基化水解法 • NMR法
• 五、糖链连接顺序的确定： • 部分水解法 • MS法 • 13CNMR驰豫时间法 • 六、苷键构型的确定： • 1、酶水解法 • 2、利用经验公式进行计算 • 3、1HNMR法 • 4、 13CNMR法

确定其结的构一类维型或二维NMR谱进行
和基本母鉴核定结。构
实用文档
四、苷分子中苷元和糖之间连接位置的确定
❖ 在13C-NMR谱中，苷元羟基的成苷碳原子和与其相 邻的碳原子的信号发生位移，而其它距苷键较远 的碳原子的信号几乎不变；同时，苷分子中的糖 部分，其端基碳原子的信号与游离单糖端基碳信 号比较，也发生了位移，这种信号的移动被称为 苷化位移（glycosylation shift, 简称GS）。
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Traditional Chinese Medicine
实用文档
2
苷类 的 旋光性
3
苷类 的 溶解性
苷键的裂解 1．酸催化水解
实用文档
OH
OH O OR + H+
HO OH
OH
O
OH
H,OH
HO OH
OH +H
O OR
OH
ROH O H
HO
H
OH
O+
OH
H
OH +
HO
O OH 2
OH
H+ O H
+H2O
HO
H
OH
苷键的裂解 1．酸催化水解
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按苷原子的不同，苷类酸水解的易难顺序为： N-苷
glc
HO
O
OH
OH O
牡荆素
特点：水溶性小，难于水解
氧苷
苷元通 过氧原 子和糖 相连接 而成的 苷
实用文档
氧苷 醇苷
实用文档
HO
O
O
OH
OH
HO HO
红景天苷
氧苷 酚苷
OH
熊果苷 天麻苷