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第十六章 糖类化合物

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《糖类化合物》课件

《糖类化合物》课件
单糖的分子式是（CH2O）n，其中n＞3。碳原子构成单糖的主要骨架。含3个碳原子的名为丙糖，丙糖之后顺序称为丁糖（4碳）、戊糖（5碳）和己糖（6碳）等。
丙糖
戊糖
己糖
继续
C H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H
O
H
核糖
H H-C-OH C=O H-C-OH H-C-OH H-C-OH H
淀粉的糊化温度：使淀粉发生糊化的温度称为糊化温度。糊化温度与淀粉粒大小有关，较大的淀粉粒易糊化，较小者则难糊化。因为每种天然淀粉都是由大小不一的淀粉粒组成的，所以，使其完全糊化的温度有一个范围。通常用糊化开始的温度和糊化完成的温度表示糊化温度。
淀粉来源
糊化温度(℃)
淀粉来源
糊化温度(℃)
山芋
53－64
成苷反应
还原反应
脎的形成
强酸催化脱水作用
弱碱条件下的异构化作用
发酵作用
继续
单糖的主要化学性质有：
在弱氧化剂作用下，醛基被氧化生成葡萄糖酸。
（2）在较强氧化剂作用下，醛基和伯醇基同时被氧化，生成葡萄糖二酸。
（3）在生物体内，在专一性酶的作用下，伯醇基被氧化，生成葡萄糖醛酸。
酶〔O〕
CHO (CHOH)4 CH2OH
淀粉的结构
几种主要农作物的淀粉含量
作物名称
淀粉含量（％）
大麦（种子）
63.5
小麦（种子）
63.7－67.0
玉米（种子）
64.7－66.9
米
70－80
山芋
16.0
马铃薯
13.2－23
糊化作用
凝沉作用
显色反应
水解作用
变性作用
淀粉的主要性质：

有机化学《单糖》教案

有机化学《单糖》教案

基于选项C提示注意点：注意：1、有些糖不符合通式，如：鼠李糖（C6H12O5）；2、有些符合通式的却不属于糖类，例如：甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）基于选项D，那该类物质如何分类呢？3.分类下面我们进入本次课的重点，认识并学习一下最简单的糖。

二、单糖（一）重要的单糖自然界分布最广的单糖：葡萄糖和果糖，存在来源简介；●物理性质（样品呈现，认识葡萄糖）观察样品，归纳葡萄糖物理性质，呈现糖类相对甜度表，了解单糖的甜度。

●分子结构分子式：C6H12O6结构简式:（葡萄糖结构简式略）乙醛糖（果糖结构简式略）己酮糖两种单糖，葡萄糖的性质更为丰富和重要，因此本节单糖我们以葡萄糖的学习为主，那葡萄糖的结构中都有哪些基团呢？可能的性质有哪些呢？（二）葡萄糖的化学性质1.氧化反应有机物多数可以燃烧，葡萄糖也是可以的，完全燃烧可转化为CO2和H2O，化学方程式展示。

C6H12O6 + 6O2→6CO2 + 6H2O葡萄糖注意：书写化学方程式时，若以分子式表示糖类物质，需在糖分子下标注糖的名称，以免混淆。

生命体内，1mol葡萄糖约可以释放出2804kJ的能量2.与碱性弱氧化剂的反应（1）与银氨溶液反应呈现实验步骤，提问过程中银氨溶液配制时的现象变化。

观察实验现象，记录反应方程式CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3 +H2O（2）与新制Cu（OH）2反应呈现实验步骤，观察实验现象CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+ NaOH→CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓ + 3H2O还原糖定义：可以被碱性弱氧化剂氧化的糖。

注意：果糖虽然是酮糖，但也可以被碱性弱氧化剂氧化，也是还原糖。

上述均是发生的氧化反应，那和氧化相对应的是什么反应呢？葡萄糖可以被还原吗？3.加成反应葡萄糖分子在一定条件下，可以被还原为己六醇。

那么果糖可以被还原吗？习题练一练练习2对应的是醛基的性质，练习3对应的是羟基和羧基的性质，因为葡萄糖结构中存在羟基，同样可以发生酯化反应。

《有机化学》第14章 糖类化合物

《有机化学》第14章 糖类化合物

3
第二节 单糖
单糖是构成低聚糖和多聚糖的基本单元，分中所含碳原子数目可分 为丙糖、丁糖、戊糖和己糖等。分子中含有醛基的叫醛糖，含有酮基的叫 酮糖。戊糖中最重要的是核糖，己糖中最重要的是葡萄糖和果糖。
一、单糖的结构 实验证明，葡萄糖的分子式为C6H12O6，为2,3,4,5,6-五羟基己醛的基 本结构；果糖为1,3,4,5,6-五羟基-2-己酮的基本结构。其构造式如下：
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1
第一节 概 述
• 一、糖类化合物 • 糖类化合物是自然界存在最多的一类有机化合物，例如葡萄糖、蔗糖、
淀粉、纤维素都属于糖类水化合物。从化学结构的特点来说，它们是 多羟基的醛、酮或多羟基醛、酮的缩合物，分子中含有下列结构：
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• 二、糖类化合物的分类
• 糖类化合物常根据它能否水解及水解后生成的物质是多羟 基醛和多羟基酮来分类，可分为三类。
为解释上述现象，很久以前就有人提议，糖分子中的羰基并不是游 离的而是与分子中的羟基形成了具有氧环式结构的半缩醛或半缩酮。
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糖分子中有多个羟基，究竟哪一个羟基与羰基生成半缩醛或半 缩酮呢?通过物理方法证明戊醛糖、己醛糖的环状结构大多数情况 下都以六元环存在。
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⑶ 环状结构的哈沃斯式（Haworth）透视式
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支链淀粉中葡萄糖单元之间除了1,4-苷键外，还存在1,6-苷键。根据 测定，支链淀粉的主链是葡萄糖单元通过α-1,4-苷键结合，平均每隔 20～25个葡萄糖单元就有一个通过α-1,6-苷键结合的支链。支链淀粉的 聚合度一般是600～6000，有的可高达20000，其结构式如下：

单糖的环状结构

单糖的环状结构
CH 2 OH * * * * CH CH CH CH CHO OH OH OH OH 葡萄糖 * * * CH 2 CH CH CH C CH 2 OH OH OH OH O OH 果糖
（二）单糖的构型
葡萄糖有四个手性碳原子，因此，它有24=16个对映异构 体。所以，只测定糖的构造式是不够的，还必须确定它 的构型。
第十六章 碳水化合物
第一节 碳水化合物的涵义及分类
一、碳水化合物的涵义
糖 —— 多羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或水解后能产生多羟基 醛、酮的一类有机化合物。 因这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，且都符合Cn(H2O)m的 通式，所以称之为碳水化合物。例如： 葡萄糖的分子式为C6H12O6，可表示为C6(H2O)6， 蔗糖的分子式为C12H22O11，可表示为C12(H2O)11等。 但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C5H12O5（甲基 糖）；脱氧核糖C5H10O4。 有些化合物的组成符合碳水化合物的比例，但不是糖。例如甲酸 （CH2O）、乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。因此，最好还 是叫做糖类较为合理。

这就是糖具有变旋光现象的原因。 α构型——生成的半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在同一侧。 β构型——生成的半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在不同的两侧。 α-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。
H HO H H CHO OH H OH OH CH 2OH CHO OH HO OH OH CH 2OH CHO
CH 2OH
另一种表示方法是用楔型线表示指向纸平面的键，虚 线表示指向纸平面后面的键。如D-(+)葡萄糖可表示为：
CHO H HO H H C C C C OH H OH OH H 6 5C CH 2OH H OH O 4C OH H CH 1 OH C C

糖类药物

糖类药物

硫酸软骨素（CS）－生产工艺 稀碱－酶解法
工艺过程 ①提取； ②酶解，控制温度在53-54℃ ，既是酶反应的需要，而且能阻 止微生物的生长。应注意避免局部过热影响酶活力； ③吸附，活性白土能除去剩余的蛋白质和多肽，活性炭则可脱 色、去热原； ④沉淀、干燥 .
硫酸软骨素（CS）－作用与用途
新的用途，重新引起国内外学者的浓厚兴趣和广泛深
入的研究。

FDP既有冻干粉剂，供静脉注射，国外还开发了片剂、
胶囊、冲剂等口服剂型。也可用于制备营养口服液、
牙膏和护肤护发化妆品等。
肝素－结构与性质

肝素是天然抗凝剂，是一种含有硫酸基的酸性粘多糖， 由六糖或八糖重复单位组成链状结构，三硫酸双糖与 二硫酸双糖以2:1比例在分子中交替联结。整个分子
糖类药物的生理功能
（一）低聚糖的生理功能


1．低热值、防肥胖；
2．抑制腐败菌生长繁殖； 3．增殖作用； 4．抗龋齿、抗肿瘤。
糖类药物的生理功能
（二）多糖类的生理功能

1．调节免疫功能和抗肿瘤作用； 2．抗感染作用； 3．促进细胞DNA、蛋白质的合成； 4．抗幅射损伤作用；


低分子肝素的制备：包括亚硝酸降解、肝素酶降解、
过氧化物降解和有机溶剂分级沉淀、凝胶层析分离、 亲和层析分离、超滤等。
低分子肝素—工艺路线

肝素钠
降解 (NaNO2)
降解液
沉淀 乙醇
还原 (NaBH4)
反应液
沉淀)
小分子肝素粗品
沉淀 乙醇
小分子肝素精品
低分子肝素（LMWH）

与普通肝素相比，LMWH具有抗血栓作用强，抗凝活 性低、体内半衰期长、皮下注射生物利用度高、副作 用小以及使用安全等优点。主要用于预防、治疗冠状 血管成形术时血管再狭窄，心肌梗死的形成、并降低 死亡率、抑制动脉硬化。 肝素能激活抗凝血酶Ⅲ ，实现抗凝； LMWH则分子 量小，不足以抗凝血酶Ⅲ结合，但对Xa因子抑制作 用强，抗血栓作用好。 应用LMWH不容易发生血小 板减少和出血。

有机化学精品教学课件：第十六章糖类

有机化学精品教学课件：第十六章糖类
有机化学精品教学课件： 第十六章糖类
• 糖类的定义和分类 • 糖类的结构和性质 • 糖类的合成和降解 • 糖类在生物体内的功能和作用 • 糖类的应用和发展前景
01
糖类的定义和分类
单糖
单糖是指不能再被简单水解成 更小的糖类的最小单位，通常 由含有五个或更多碳原子的链 状或环状结构组成。
单糖根据碳原子的排列方式可 以分为醛糖和酮糖两大类。
结构组成
糖类是生物体的重要结构组成成分，如脱氧核糖和核糖分 别是DNA和RNA的组成成分。
03
细胞识别
糖链参与细胞识别，细胞表面的糖蛋白通过糖链识别其他 细胞，在细胞间的信息交流中起重要作用。
糖类在生物体内的作用
代谢中间物
糖类在生物体内作为其他物质的 代谢中间物，如葡萄糖可以转化
为氨基酸或脂肪等物质。
THANKS
感谢观看
淀粉是由葡萄糖聚合而成，广泛存在于植物种子和根茎中， 是植物的主要储能物质。纤维素则是由葡萄糖聚合而成，是 植物细胞壁的主要成分，具有很好的生物相容性和生物可降 解性。
02
糖类的结构和性质
糖类的结构特点
糖类是含有醛基、酮基、醇基和羰基等杂环的有机化合物，其基本结构单元是单糖。
单糖根据碳原子数目可分为三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖等，其中六碳糖是最 常见的。
罗汉果等天然甜味剂，以及人工合成的低热量、高强度甜味剂。
02 03
糖类在生物医学领域的应用
随着生物技术的发展，糖类在生物医学领域的应用越来越广泛，如糖类 在药物传递系统、糖蛋白和糖肽的合成与分离、糖类在细胞识别和细胞 信号转导中的作用等方面的研究。
糖类与疾病预防和治疗
糖类与许多疾病的发生和发展密切相关，因此，研究糖类的结构和功能 对于预防和治疗疾病具有重要意义，如糖尿病、癌症等。

糖类

糖类

单糖的构型及开链结构
以葡萄糖为例: (C6H12O6)
CHO
H OH HO H
H OH H OH
CH2OH
单糖的构型仍沿用D/L 构型标记法，这种方法只考 虑与羰基相距最远的一个手 性碳原子的构型。
根据与羰基相距最远的 那个手性碳原子上的羟基在
2,3,4,5,6-五羟基己醛 右边的为D-构型；羟基在左
CH2OH
HH
O
OH H
H O
CH2OH
O
H OH H
苷羟基 CH-OH
HO H
H OH
H OH
纤维二糖
HO HO
OH O
OH
O HO
OH O OH OH
(+)-纤维二糖
以-1,4-糖苷键组成的双糖，全名 为4-O-(-吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄 糖。
成苷反应只能发生在糖的半缩醛 （酮）羟基，所以半缩醛（酮）羟基也 称苷羟基。
糖苷中无半缩醛（酮）羟基，在溶 液中不能转变为开链结构，即不可能有 醛（酮）基，所以糖苷无还原性，也不 能通过开链发生、两种结构的互变， 即没有变旋光现象。
2、单糖在弱碱溶液中的互变异构反 应——差向异构化
在弱碱作用下，D-葡萄糖、D-果糖、 D-甘露糖三者可通过烯醇式相互转化。
核苷酸（成苷、成酯后）为核酸的单体。
N
OOO
NOH
HO-P~HO-P~HO-PH-O CH2 O
OH OH OH H H
H
H
OH OH
NH2 N
N
第二节
双糖和多糖
disaccharide and polysaccharide
双糖（disaccharide）

糖类化合物结构与功能例题和知识点总结

糖类化合物结构与功能例题和知识点总结

糖类化合物结构与功能例题和知识点总结一、糖类化合物的定义和分类糖类化合物，也被称为碳水化合物，是一类多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称。

它们在生物体内起着重要的作用，不仅是能量的主要来源，还参与细胞结构的构建和多种生物过程的调节。

根据其分子结构和化学性质，糖类化合物可以分为单糖、寡糖和多糖三大类。

单糖是不能再水解的最简单的糖类，如葡萄糖、果糖和半乳糖等。

它们是构成其他糖类化合物的基本单位。

寡糖由 2 10 个单糖分子通过糖苷键连接而成，常见的有蔗糖、麦芽糖和乳糖等。

多糖则是由 10 个以上的单糖分子组成的大分子化合物，如淀粉、纤维素和糖原等。

二、糖类化合物的结构1、单糖的结构单糖的结构包括链状结构和环状结构。

以葡萄糖为例，其链状结构中含有一个醛基和多个羟基。

在溶液中，葡萄糖会形成环状结构，通过醛基和羟基的反应生成半缩醛。

2、寡糖的结构寡糖是由单糖通过糖苷键连接而成。

例如，蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖通过糖苷键连接。

3、多糖的结构多糖的结构较为复杂。

淀粉分为直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉是由葡萄糖通过α 1,4 糖苷键连接而成的直链结构；支链淀粉则在直链的基础上还有通过α 1,6 糖苷键连接的分支。

纤维素是由葡萄糖通过β 1,4 糖苷键连接而成的线性大分子，其结构坚韧，不易被水解。

糖原的结构类似于支链淀粉，但分支更密集。

三、糖类化合物的功能1、提供能量糖类化合物是生物体内最主要的能量来源。

葡萄糖在细胞内经过一系列的代谢反应，产生 ATP，为细胞的各种生命活动提供能量。

2、储存能量多糖如糖原和淀粉可以储存能量。

当生物体需要能量时，这些多糖可以被水解为单糖，进而参与能量代谢。

3、构成细胞结构例如，纤维素是植物细胞壁的主要成分，赋予植物细胞一定的形态和强度。

4、参与细胞识别和信号转导细胞表面的糖蛋白和糖脂中的糖链在细胞识别、免疫反应等过程中发挥着重要作用。

5、其他功能某些糖类化合物还具有润滑、保护等作用，如关节液中的透明质酸。

实验一糖类的颜色反应

实验一糖类的颜色反应

实验⼀糖类的颜⾊反应第⼗六章实验技术实验⼀糖类的颜⾊反应⼀、实验⽬的1．了解糖类某些颜⾊反应的原理。

2．学习应⽤糖的颜⾊反应鉴别糖类的⽅法。

⼆、实验原理1.α-萘酚反应（Molisch反应）原理糖在浓⽆机酸（硫酸、盐酸）作⽤下，脱⽔⽣成糠醛及糠醛衍⽣物，后者能与α-萘酚⽣成紫红⾊物质。

因为糠醛及糠醛衍⽣物对此反应均呈阳性，故此反应不是糖类的特异反应。

2.间苯⼆酚反应（Seliwanoff反应）原理在酸作⽤下，酮糖脱⽔⽣成羟甲基糠醛，后者再与间苯⼆酚作⽤⽣成红⾊物质。

此反应是酮糖的特异反应。

醛糖在同样条件下呈⾊反应缓慢，只有在糖浓度较⾼或煮沸时间较长时，才呈微弱的阳性反应。

在实验条件下蔗糖有可能⽔解⽽呈阳性反应。

三、器材1.试管及试管架2.滴管3.⽔浴锅四、试剂1.莫⽒（Molisch）试剂：5% α-萘酚的酒精溶液，称取α-萘酚5g，溶于95%酒精中，并⽤此酒精使总体积达100mL，贮于棕⾊瓶内。

此试剂需新鲜配制。

2.塞⽒（Seliwanoff）试剂：称取间苯⼆酚0.05g溶于30 mL浓盐酸中，再⽤蒸馏⽔稀释⾄100 mL，此试剂需新鲜配制。

3.1%葡萄糖溶液：称取葡萄糖1g，溶于100mL蒸馏⽔中。

4.1%果糖溶液：称取果糖1g，溶于100mL蒸馏⽔中。

5.1%蔗糖溶液：称取蔗糖1g，溶于100mL蒸馏⽔中。

6.1%淀粉溶液：称取可溶性淀粉1g与少量冷蒸馏⽔混合成薄浆状物，然后缓缓倾⼊沸蒸馏⽔中，边加边搅，最后以沸蒸馏⽔稀释⾄100mL。

7.0.1%糠醛溶液：称取糠醛0.1g，溶于100mL蒸馏⽔中。

8.浓硫酸500mL五、操作1.α-萘酚反应（Molisch反应）取5⽀试管，分别加⼊1%葡萄糖溶液、1%果糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液、0.1%糠醛溶液各1.5mL。

再向5⽀试管中各加⼊2滴莫⽒试剂，充分混合。

斜执试管，沿管壁慢慢加⼊浓硫酸约1mL，慢慢⽴起试管，切勿摇动。

浓硫酸在试液下形成两层。

有机化学第16章糖类资料

有机化学第16章糖类资料
16.1.1 单糖的构造 1.单糖的开链构造及构型 以葡萄糖为例讨论单糖的构造：
5
CHO CHOH CH2OH
丙醛糖（甘油醛）
CH2OH CO CH2OH
丙酮糖
CHO CHOH CHOH CHOH CH2OH 戊醛糖
CH2OH CO CHOH CHOH CH2OH 戊酮糖
CHO CHOH CHOH CH2OH
15
β - D-吡喃-果糖
链状费歇尔投影式转变成哈沃斯式 通用写法：
a. 吡喃型
O
O
呋喃型
氧在右上角 碳原子顺时针排列
b.将标准费歇尔式碳键右侧基团或原子写在哈沃斯式环
平面的下方；左侧基团或原子写在环平面上方。
c. D-型糖 ，-CH2OH 环上；半缩醛羟基在环下α，环上β d. L-型糖 ，-CH2OH 环下；半缩醛羟基在环上α，环下β
6
CH2OH O
OH
1
CH2OH
H H
H6
H
5
H
1
O CH2OH
OH 2
5H
OH 2
H4
3 OH
OH
H
α - D-呋喃-果糖
6
CH2OH O
OH
5H
OH 2
H4 OH
3 C1H2OH H
β -D-呋喃-果糖
OH
4
OH
3
OH H
α - D-吡喃-果糖
H
H6
H
5
H
1
O CH2OH
OH 2
OH
4
OH
3
OH H
丁醛糖 CHO CHOH CHOH CHOH CHOH CH2OH 已醛糖

生物化学糖类

生物化学糖类


1893年，Fischer. E提出了葡萄糖分子环状结构学说 。葡萄糖分子中的羟基能与醛基可逆缩合成环状的 半缩醛。
环化后，羰基碳上形成的差向异构体称为异头物。半 缩醛碳原子也称为异头碳原子或者异头中心。
异头碳的羟基与最末的手性碳原子的羟基具有相同取 向的称为α异头物，具有相反取向的称为β异头物。

半缩醛部分是葡萄糖，称葡糖苷。半缩醛部分是果 糖，称果糖苷。 也可根据糖苷键的类型来命名，如O-苷、N-苷、S苷或C-苷。


由于单糖有α-和β-两种型式，生成的糖苷也有α和β-型之分。天然存在的糖苷多为β-型。
糖苷与糖的性质很不相同：
•
糖是半缩醛，容易变成游离醛，从而给出醛的各种 反应。
糖苷属于缩醛，一般不显示醛的性质，例如无变旋 现象，不能还原Fehling试剂等。 糖苷对碱溶液稳定，但易被酸水解成原来的糖和配 基。

变旋现象：一种新配制的溶液旋光度改变的现象。 其本质是由于分子立体结构发生了变化。 单糖溶液产生变旋现象的原因：单糖溶于水后，即 产生环式与链式异构体间的互变，所以新配成的单 糖溶液在放置的过程中其旋光度会逐渐改变，但经 过一定时间，几种异构体达成平衡后，旋光度就不 再变化。

（2） 甜度
各种糖的甜度不一，常以蔗糖甜度为标准进行比较 。设蔗糖甜度为 100 ，则果糖、葡萄糖、麦芽糖、 半乳糖和乳糖甜度分别为175，70，35，30和16。
氧化成糖醛酸
有些醛糖如葡萄糖、半乳糖等在生物体内特定脱氢 酶的作用下可以只氧化伯醇基而保留醛基，生成糖 醛酸。
氧化成醛糖二酸
在较强的氧化剂如稀硝酸的作用下，醛糖醛基和伯 醇基均被氧化成羧基，形成的二羧酸称为醛糖二酸
（3） 单糖的还原

糖类化合物

糖类化合物

CH 2OH CHO
CH 2OH OH
α-D-葡萄糖
CHO
CH 2OH O OH H
β-D-葡萄糖
14 糖类化合物 果糖的Haworth式
HOH 2C H O CH 2OH OH
O CH2OH
α-D-呋喃果糖
HOH 2C H O OH CH 2OH
CH 2OH O
OH
α-D-吡喃果糖
O OH CH2OH
14
定义：
糖类化合物
糖类化合物是多羟基醛或多羟基酮 以及水解后能生成多羟基醛或多羟基 酮的化合物。
最初发现这类化 合物都是由C、H、 O三种元素组成， 分子中H和O的比 例是2∶1，用通 式 Cn(H2O)m 表 示 ， 称为碳水化合物。
1、单糖 不能水解的多羟基醛或多羟基酮。 2、低聚糖 由2～10个单糖分子缩合成的糖类化合物。 也叫寡糖。 3、多糖 水解后可产生许多个单糖分子的糖类化合物。 也叫高聚糖。
H HO H H
CHO OH H OH OH CH2OH
D型糖
CH2OH C=O H HO H OH H OH CH2OH
自然界存在的单糖大多是D型糖。
14 糖类化合物
单糖的几种简写式:
HO CHO OH OH OH CH2OH CHO
CH2OH
CHO CHO HO H CH2OHL-(-)-甘源自醛CHOCH2OH O
CH2OH
CH2OH
CH2OH
L型糖
14 糖类化合物 D型糖与L型糖是对映体，根据D型糖可写出 相应的L型糖。 CHO CHO CHO CHO HO H OH H OH H HO H OH HO H OH CH 2OH CH 2OH CH 2OH CH 2OH L-葡萄糖 半乳糖

有机化学(2)教学大纲

有机化学(2)教学大纲

《有机化学（二）》课程简介/教学大纲课程编号：040061中文名称：《有机化学》（二）英文名称：Organic chemistry授课专业：化工、轻工及临床医学各专业总学时：99 理论课 57学时实验课 42 学时学分： 5.5 上机课时：预修课程：无机化学课程内容：有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、合成、应用，以及有关问题的学科。

工科类有机化学(包含有机化学实验)是化工、轻工类各专业必修的一门专业基础课。

通过本课程的学习，使学生对有机化学内容有比较系统和比较全面的了解，为后继课程的学习和进一步掌握新的科学技术成就打下必要的基础。

有机化学理论教学内容包括：1.有机化合物的分类和命名。

2.各类有机化合物的主要合成方法。

3.各类有机物的主要性质和用途。

4.有机化合物的结构与性能之间的关系及其初步理论基础，有机化学基本反应类型和重要的反应历程。

5.各种功能团的特性和一定条件下相互转变的规律。

———————————————————————————————————————————————《有机化学》（二）课程教学大纲授课专业：化工、轻工及临床医学各专业总学时数：99 理论课 57 学时，实验课 42 学时总学分：5.5一、课程的性质和目的有机化学是化工、轻工类及临床医学各专业一门必修的化学基础课程。

本课程研究有机化合物的组成、结构、性质、合成以及与此相关的理论问题。

本课程的教学目的是使学生在学习无机化学的基础上，比较系统地获得有机化学的基本理论、基本知识、基本实验技能及学习有机化学的基本思想和方法，为进一步学好后续专业课程打下坚实基础，也使学生能根据今后工作的需要，进一步学习和钻研与本专业发展密切相关的有机化学方面知识。

二、理论课教学内容及学时安排第一章有机化合物的结构和性质（2学时）要求深刻理解和熟练掌握的重点内容有：有机化合物的结构特征；有机化合物中的共价键；有机化合物的酸碱概念。

要求一般理解和掌握的内容有：有机化合物的分类；有机化合物在国民经济中的地位和作用。

糖类化合物

糖类化合物

第十六章 糖类化合物1．写出D-(+)-甘露糖与下列物质的反应、产物及其名称：（1）羟胺 （2）苯肼 （3）溴水 （4）HNO 3 （5）HIO 4 （6）乙酐（7）苯甲酰氯、吡啶 （8）CH 3OH 、HCl （9）CH 3OH 、HCl ，然后（CH 3）2SO 4、NaOH （10）上述反应后再用稀HCl 处理 （11）（10）反应后再强氧化 解：α- β-+NH 2OH(1)D-（+）-甘露糖肟(2)+PhNH 2D-（+）-甘露糖脎(3)+Br 2/H 2OD-（+）-甘露糖酸(4)+HNO3D-（+）-甘露糖二酸2OH CHO 2OH CH NOH 2OHCHO2OH COOH2OH CHO2OH NPh 2OHCHOCOOH2OHCHO(6)(7)(8)(9)(5)+HIO 45HCOOH HCHO +2OH CHO2OCH3PhCOCl C 5H 5NCH 3OH HCl3OCH3CH 3OH/HCl (CH 3)2SO 4/NaOH (1)(2)(10)(11)33HCl3OHOH CH 2OCH 3OH OCH 3CH 3OCH 3O CHOCOOHOCH 3CH 3OCH 3O COOH2．D-（+）-半乳糖怎样转化成下列化合物的？写出其反应式。

（1） 甲基β–D-半乳糖苷（2） 甲基β–2,3,4,6-四-O-甲基-D-半乳糖苷 （3） 2,3,4,6-四-O-甲基-D-半乳糖（4） D-酒石酸 解：CH 2OHCHO(2)(1)CH 3OH HClCH 2OHCHO3(4)(3)3(CH 3)2SO 4/NaOH(2)33333溴水2O 2Fe 3+CH 2OHCOOH2OHOCOOH 2OHCHO溴水2OHCOOH22Fe 3+2OHOCOOH2OHCHO3COOH3．有一戊糖C 5H 10O 4与羟胺反应生成肟，与硼氢化钠反应生成C 5H 12O 4。

后者有光学活性，与乙酐反应得四乙酸酯。

糖类化合物ppt(完整版)

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蔗糖蔗糖aadd吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖bbdd呋喃果糖呋喃果糖双糖水解酶水解产物变旋现象还原糖麦芽糖麦芽糖酶两分子纤维二糖苦杏仁酶两分子乳糖苦杏仁酶d葡萄糖蔗糖麦芽糖酶d葡萄糖d葡萄糖d葡萄糖d半乳糖转化酶d果糖概述多糖polysaccharide是由10个以上单糖或单糖衍生物通过糖苷键聚合而成的高分子化合物均多糖homosaccharide和杂多糖heterosaccharide多糖大多为无定形粉末无甜味不溶于水个别能与水形成胶体溶液
CH2OH
2-氨基葡萄糖
HO HO
OH O OH
NH2
β-D-2-氨基葡萄糖
HO HO
OH O OH
NH C CH3
O
2-乙酰氨基-β-D-葡萄糖
OH OH O
HO
OH
NH2
β-D-2-氨基半乳糖
存在于糖蛋白和粘多糖中，是血型物质的组成成分
练习: 写出D-核糖与下列试剂反应的主要产物. ⑴ CH3OH+无水HCl
► 还原性二糖：麦芽糖，纤维二糖，乳糖 ► 非还原性二糖：蔗糖 ♦ 麦芽糖
问题： 1、麦芽糖的组成？ 2、如何形成双糖？ 3、麦芽糖的性质？
1、麦芽糖的组成
1、麦芽糖是淀粉水解的产物，水解产生二分子a- D-吡喃 葡萄糖，说明？
2、双糖的形成
CH2OH O
OH
CH2OH O
OH ~OH
HO
O
OH
OH
（二）醛羰基的氧化（氧化剂: Tollens试剂、
Fehling试剂、 Br2-H2O、HNO3等）
Ag(NH3)2+
CHO
（Tollens试剂）
COO
Ag
H OH
H OH

有机化学 糖类化合物

有机化学 糖类化合物

第十六章糖类化合物Carbohydrates糖类化合物的分类1.单糖（monosaccharides）：不能再水解为更小分子的多羟基醛和多羟基酮。

如：葡萄糖、果糖等。

2.低聚糖（Oligosaccharides）：能水解为二、三个或几个单糖的碳水化合物。

如：蔗糖、麦芽糖、棉子糖等。

3.多糖（polysaccharides）：水解后能生成若干分子单糖的碳水化合物。

如：淀粉、纤维素。

在这方面的研究，德国化学家Fischer最为突出，为此曾获1902年Nobel化学奖。

经研究确定，葡萄糖具有下面的构型：那么，若用D/L标记法又如何进行标记呢？1、相对构型（D系列和L系列）相对构型(即D,L购型;D:手性碳原子上的羟基是投影在右边,L手性碳原子上的羟基是投影在左边)D-甘油醛为标准最简单的单糖是2,3-二羟基丙醛（甘油醛）。

甘油醛有一个手性碳原子，有一对对映体，其费歇尔投COOH OHCH HCOOHOHCH H2、构型的标记和表示方法三、单糖的反应、构型的测定（1）、生成糖脎该反应实际上是生成果糖腙后，用一分子具有氧化能力的苯肼将C1的伯醇基氧化成－CHO后，再与另一分子苯肼作用而成脎的。

上述反应即为成脎反应(iii)和硝酸反应通常可以用来推测单糖的结构(iv)HIO4氧化当单糖为游离分子时，被高碘酸氧化后均生成一个碳原子的小分子。

如果单糖已经生成糖苷，均可以生成D－（＋）－甘油醛：四、单糖的环状构型葡萄糖的开链式结构固然可以清楚地表明分子中各原子的结合次序、解释某些化学性质，然而它无法解释下面的事实：A、不发生某些醛的典型反应：如：与Tollen试剂作用而不与Schiff试剂作用（显色）；加成；不与饱和NaHSO3只能与一分子CHOH发生缩合；3B、红外光谱中无C＝O吸收；C、具有变旋现象。

在D–(+)–葡萄糖中可分离出两种结晶形式，其物理性质如下：HH OHOH3.单糖的椅式构象第二节双糖一分子单糖的半缩醛和另一分子单糖的羟基形成的糖苷,分为还原性双糖和非还原性双糖非还原性双糖一、蔗糖（Sucrose）蔗糖结构的确定：1.将蔗糖水解，得到两分子单糖——一分子葡萄糖和一分子果糖。

第十六章烟草中重要的香味成分

第十六章烟草中重要的香味成分

（30）
（31）
（32）（33）来自（28）—新鲜叶子样香气，增加青香，过重 产生青杂气
（29）—淡的似胡萝卜样香，类似茄酮 （30）—玫瑰香，增加甜香，过重产生皂香、 花香
（31）—似芫荽样香气，增加青香及木香 （32）—似松针香气，增加青香 （33）—无特征香，增加青木香
薄荷脑（34）也 是从烟草中分离出的 成分之一，在薄荷类 型卷烟中，它无疑是 十分重要的，但是在 其它非薄荷卷烟中， 由于含量很少，其对 烟气作用甚少，它似 乎对改善卷烟烟气余 味方面起一定作用。
丁香酚（38）和异丁香酚（37）及 其衍生化合物是现在加香常用的香味成 份，它们赋予卷烟辛甜气息。
（37）
（38）
12. 氨基化合物 从烟草中分离出有限的几种氨类
成分，没有文献报道这些化合物对卷 烟烟气香味有重要贡献。
13. 含硫化合物 在烟草中分离出含硫化合物中，仅有两
个作为烟草香味成分是有用的，这两个化合 物一个是甲硫基—β—二氢大马酮（39）另一 个是甲硫基—β—大马酮（40）。它们给予烟 气烧橡胶类的吸味和香气。
205
酸酐
10
醛
111
碳水化合物
138
腈
4
在烟气中的数 目
169 18 135
456 227
10
106 30 101
在烟草和烟气 中共有数目
140 16 39
314 32
4
48 12 4
续上表
酮
348
461
122
醇
334
157
69
酚
58
188
40
氨
65
150
37
含硫化合物

第16章 糖 类

第16章 糖 类

第16章 糖 类16.1 基本要求● 掌握糖类化合物的概念和分类。

● 掌握单糖开链结构和构型、环状结构和Haworth 式。

● 熟悉单糖的构象及物理性质。

● 掌握单糖的化学性质；氧化、还原、成脎、脱水、成酯、成苷反应。

● 掌握双糖的组成、结构、性质。

●掌握多糖的组成和结构。

16.2 基本知识点16.2.1 单糖的结构单糖为多羟基醛或多羟基酮，结构中存在多个C *，所以用Fischer 投影式表示其构型。

如D-葡萄糖的构型可表示为：H CHO OH H HO OH H OH HCH 2OHD-葡萄糖单糖的构型是以编号最大的C *羟基的构型确定的，羟基在右侧D 型，在左侧为L 型。

自然界存在的单糖大多是D 型糖。

由于单糖分子中同时存在羰基和羟基，因此在分子内便能生成半缩醛（或半缩酮）而成环。

单糖的环状结构以Haworth 式表示，成环后所生成的羟基叫半缩醛（酮）羟基，又称苷羟基。

苷羟基在环平面下方称α型，在环平面上方称β型。

单糖在结晶状态时以环状结构存在，但在水溶液中，两种环状结构可以通过开链结构互变，最后形成三者的平衡混合物，故单糖具有变旋光现象。

α-D-吡喃葡萄糖β-D-吡喃葡萄糖H CHO OH H HO OH H OH HCH 2OHDODOαt =+11236%63.7%0.024%αt =+18.716.2.2 单糖的化学性质单糖在水溶液中以链状和环状结构的平衡混合物存在，所以单糖既有开链结构的反应，也有环状结构的反应。

主要反应如下：⒈ 氧化反应H CHO OH H HO OH H OH HCH 2OH D-葡萄糖D-葡萄糖二酸2O++（银镜）复杂氧化物复杂氧化物能与Tollens 试剂、Fehling 试剂、Benedict 试剂作用的糖叫还原糖，否则为非还原糖。

所有单糖都是还原糖。

2. 还原反应CH 2OH C=O H HO OH H OH HCH 2OH HOCH 2OHH H HO OH H OH HCH 2OH HCH 2OHOH H HO OH H OH HCH 2OH H 2/Ni +D-果糖甘露醇山梨醇（少量）H 或NaB3. 成脎反应H CHO OH H HO OH H OH HCH 2OH 652CH=NNH-C 6H 5C=NNH-C 6H 5H HO OH H OH HCH 2OH D-葡萄糖D-葡萄糖脎4. 脱水反应CHOCHOHCH2OHOOHCHOHOHOH2COOHCHOHOOCHOOCHOHOH2C-2H2O-2H2O戊醛糖已醛糖呋喃甲醛（糠醛）5-羟甲基呋喃甲醛（）3CHOCHOHCH2OH（）4以上生成的糠醛或糠醛衍生物可与酚类缩合生成有色化合物，常用于糖的鉴别。

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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。

CHOCH 2OH OH HO OH OH H H H H CH 2OH CH 2OH O HOOHOH H H H D-(+)-葡萄糖D-(-)-果糖CHO CH 2OHOHH D-(+)-甘油醛CHOCH 2OHHO OH HO HOH H H H CH 2OHCHOOH HO HO HH HL-(-)-葡萄糖L-(+)-树胶糖CHOCH 2OHHO HL-(-)-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。

CHOCH 2OHOH HO OH OH H HH H CHOCH 2OHOH HOOH OH CHOCH 2OHD-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。

CHOCH 2OHOH HOOH OH CHOHOH 2CHO OHOHOH CHO HOOH OHCH 2OHOHH CHOHOOH OHCH 2OHOHOOH HOOH OHCH 2OHO OHHOOHOHCH 2OH+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。

③六元环的又称为吡喃糖，五元环的又称为呋喃糖。

（3）单糖的构象吡喃型葡萄糖的半缩醛环具有椅式构象。

在溶液中α-型和β-型可以通过开链式相互转化。

O OH OH HO CH 2OH HOO OH OH HO CH 2OH HO α-D-(+)-吡喃葡萄糖β-D-(+)-吡喃葡萄糖CHOCH 2OHOHHO OH OH[α] = +112°[α] = +19°37%~ 0.1%63%β－葡萄糖的构象中，所有大基团都处于e 键，所以比α－葡萄糖稳定。

（4）单糖的化学性质 氧化Tolling 试剂、Fehling 试剂和Benedict 试剂CHOCH 2OHOHHOOH OHCOOHCH 2OHOHHOOH OH +Tollen 试剂Ag （银镜）Cu 2O （砖红色）D-葡萄糖D-葡萄糖酸Fehling or 试剂 Benedict 试剂能被这些氧化剂氧化的糖称为还原糖，否则为非还原糖。

酮糖也能被Tolling 试剂、Fehling 试剂或Benedict 试剂氧化。

酮糖如果糖在稀碱溶液中可发生酮式-烯醇式互变，酮基不断地变成醛基（Tolling 试剂、Fehling 试剂和Benedict 试剂都是碱性试剂）—差向异构化作用，所以酮糖也能被氧化。

溴水CHOCH 2OHOH HOOH OH Br 2,H 2OCOOHCH 2OHOH HOOH OH D-葡萄糖D-葡萄糖酸 C CH 2OHOHHOOHO O D-葡萄糖酸-δ-内酯 溴水能氧化醛糖，但不能氧化酮糖，因为酸性条件下，不会引起糖分子的异构化作用。

可用此反应来区别醛糖和酮糖。

硝酸稀硝酸的氧化作用比溴水强，能使醛糖氧化成糖二酸。

CHOCH 2OHOH HOOH OH COOHCOOHOH HOOH OH HNO 3D-葡萄糖D-葡萄糖二酸稀硝酸氧化酮糖时导致C1-C2键断裂。

D-果糖D-树胶糖二酸CH 2OHCH 2OH O HOOH OH HNO 3COOHCOOHOH HOOH高碘酸高碘酸氧化，碳碳键发生断裂。

反应是定量的，每破裂一个碳碳键消耗一摩尔高碘酸。

因此，此反应是研究糖类结构的重要手段之一。

C H OCH 2OHOHOH +3HIO 4HCOOH HCOOH HCOOH HCHOD-赤藓糖还原C H OCH 2OHOH HO OH CH 2OHCH 2OHOH HOOH NaBH 4H 2 , Nior D-木糖(旋光)D-木糖醇(不旋光)脎的生成一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的1,2-位形成二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。

C H OCH 2OHOH HOOH OH CH 2OHCH N NHC 6H 5N NHC 6H 5HO OH OH 3C 6H 5NHNH 2C 6H 5NH 2+D-葡萄糖D-葡萄糖脎注意：①生成糖脎的反应是发生在C1和C2上，不涉及其它碳原子，对于差向异构体，则生成同一个脎。

例如，D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖的C3、C4、C5的构型都相同，它们生成同一个糖脎。

不同。

因此，可根据糖脎的晶型和生成的时间来鉴别糖。

苷的生成单糖的半缩醛羟基与另一分子中的羟基、氨基或硫羟基等失水而产生的化合物称糖苷，也称配糖物。

（用甲醇的干燥盐酸反应发生缩醛反应，生成缩醛）O OH HOOH OHCH 2OH+CH 3OHHCl(g)O OCH 3HOOHOHCH 2OHβ-D-葡萄糖β-D-葡萄糖甲苷配基糖苷基糖苷是缩醛或缩酮，在水溶液中不再能转变为开链式。

在碱性条件下是稳定的，但在温和的酸性条件下水解。

酶也能促使糖苷水解，而且是立体专一的。

醚的生成在酸催化下，只有糖的半缩醛羟基能与另一分子醇反应形成苷键。

但用Williamson 反应可使糖上所有的羟基(包括半缩醛的羟基)形成醚。

最常用的甲基化试剂是：30% NaOH+(CH 3)2SO 4或Ag 2O+CH 3I 。

OOHOH HOCH 2OHHO CH 3I Ag 2OOCH 2OCH 3OCH 3OCH 3CH 3O CH 3O醇羟基形成的醚键在温和的酸性条件下是稳定的，只有在强的HX 作用下才分解。

酯的生成OHO OHOH(CH 3CO)2O 吡啶OHOCH 2OHCH 3COO CH 3COOCH 2OCOCH 3OOCCH 3CH 3COO（5）脱氧糖单糖分子中的羟基脱去氧原子后的多羟基醛或多羟基酮。

C H OCH 2OHOH OH OH D-核糖C H O CH 2OHOH OH D-2-脱氧核糖（6）氨基糖氨基代替糖分子中的羟基而成的。

广泛存在于自然界中。

OOHNH 2HOCH 2OHHO O OHNH 2HOCH 2OHOH β-D-2-氨基葡萄糖β-D-2-氨基半乳糖2、二糖水解后产生两分子单糖的低聚糖称为双糖。

双糖中两个单糖分子有两种可能的连接方式：①一分子单糖以半缩醛羟基和另一分子单糖的其他羟基缩合。

OCH 2OHOO CH 2OH OH此种双糖有半缩醛羟基，具有还原性、变旋现象等。

②两个半缩醛羟基相互结合生成缩醛。

OCH 2OHOOHOH 2C此种双糖没有半缩醛羟基，不具有还原性、变旋现象等。

（1）蔗糖OOOH HOCH 2OH HOO OHHOH 2C CH 2OHHO 123456123456D -果糖D -葡萄糖α-1,2-苷键β-2,1-苷键蔗糖是非还原性双糖。

（2）麦芽糖OOOH HOCH 2OHHOOOHOH HOCH 2OHα-1,4-苷键D -葡萄糖麦芽糖是还原性双糖。

（3）纤维二糖OO OHHOCH 2OHHO OOHOHHOCH 2OHβ-1,4-苷键D-葡萄糖D-葡萄糖纤维二糖是还原性双糖。

3、多糖多糖是重要的天然高分子化合物，是由单糖通过苷键连接而成的高聚体。

多糖无还原性，无变旋光现象，无甜味，大多难溶于水，有的能和水形成胶体溶液。

（1）淀粉 淀粉的改性 环糊精（2）纤维素 粘胶纤维 纤维素酯 纤维素醚二、例题例1、①下列糖类物质不能发生银镜反应的是（ ）A. D-葡萄糖B. D-果糖C. 麦芽糖D. 蔗糖CHOH OH HO H H OH H OHCH2OHCOOH H OH HO H H OH H OHCOOH②分析：①只有蔗糖是非还原性糖。

②硝酸可把醛糖氧化成二酸。

解答：① D ② HNO3例2、写出D-（+）-甘露糖与下列物质的反应。

（1）羟胺（2）苯肼（3）溴水（4）HNO3（5）HIO4（6）NaBH4（7）CH3OH/HCl（生成缩醛），然后(CH3)2SO4/NaOH （8）苯甲酰氯/吡啶解答：HO CHOHHO HH OH H OHCH2OH NH2OH(1)HO CH=NOHHHO HH OH H OHCH2OHHO CHOHHO HH OH H OHCH2OHNNHPhHOCH=NNHPhHHH OHCH2OHOH PhNHNH2(2)HO CHOHHO HH OH H OHCH2OH Br2 H2O(3)HOCOOHH HO H H OHH OHCH2OHHO CHOHHO HH OH H OHCH2OH HNO3(4)HOCOOHHHO HH OHH OHCOOH HOCHOHHO HH OHH OHCH2OHHIO4(5)5HCOOH + HCHOHO CHOHHO HH OH H OHCH2OH NaBH4(6)HOCH2OHHHO HH OHH OHCH2OHCH3OHHCl(CH3)2SO4NaOH(7)OHHOHHOOHHHHOHOHOHHOHHOOHHHHOCH3OHOHH3COHH3COOCH3HHHOCH3OCH3CH 3COCl 吡啶(8)OH HOHHOOH HHHOHOHOH H 3COCOHH 3COCO OCOCH 3HHHOCOCH 3OCOCH 3例3、三个单糖和过量苯肼作用后，得到同样晶形的脎，其中一个单糖的投影式为HO CHO H HO H H HOHCH 2OH OH ，写出其它两个异构体的投影式。

解答：其它两个异构体为：OH HO CHO H H H HOHCH 2OH OH O HO CH 2OHH H H OHCH 2OH OH例4、有两种化合物A 和B ，分子式均为C 5H 10O 4，与Br 2作用得分子式相同的酸C 5H 10O 5，与乙酐反应均生成三乙酸酯，用HI 还原A 和B 都得到戊烷，用HIO 4作用都得到一分子H 2CO 和一分子HCO 2H ，与苯肼作用A 能生成脎，而B 则不生成脎，推测A 和B 的结构。