糖概述及立体化学等学习教案.ppt

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1、2、 糖类的元素组成和化学本质 糖类主要由C、H、O三种元素组成，有些(yuxi)还有N、S、P等。 单糖多符合结构通式：（CH2O）n，但仅从通式上并不能判断某分子是否就是糖，即：符合通式的不一定是糖，如CH3COOH（乙酸），CH2O（甲醛），C3H6O3（乳酸）；是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4（脱氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）。 糖类可以定义为：多羟基醛；多羟基酮；多羟基醛或多羟基酮的衍生物；可以水解为多羟基醛或多羟基酮或它们的衍生物的物质。第1页/共17页第一页，共18页。3、 糖的命名(mng mng)与分类 单糖 不能水解为其他糖的糖，按碳原子数分为：丙糖（甘油醛）；

2、丁糖（赤藓糖）；戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等）； 己糖（葡萄糖、果糖(gutng)、半乳糖等）等。 寡糖 可以水解为几个至十几个单糖的糖，一般包括：二糖： 蔗糖、麦芽糖、乳糖；三糖：棉籽糖和其他寡糖。 多糖 可水解为多个单糖或其衍生物的糖，包括：同多糖:水解为同一单糖的高分子聚合物，包括淀粉、糖元、纤维素、几丁质、糖苷等。异多糖:水解产物不止一种单糖或单糖衍生物，包括透明质酸、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等。 糖的衍生物 指糖的氧化产物、还原产物、氨基取代物及糖苷化合物等，如，D-氨基葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等； 多糖复合物 糖与脂、蛋白等共价相连组成蛋白多糖、糖蛋白、

3、糖脂等。第2页/共17页第二页，共18页。(1)、单糖(dn tn)单糖是指不能水解成更小单位单糖是指不能水解成更小单位(dnwi)的糖类，是糖类物质中最简单的一类的糖类，是糖类物质中最简单的一类 丙糖、丁糖、戊糖、己糖丙糖、丁糖、戊糖、己糖. 或者或者(huzh) 三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖.生物体内具有意义的单糖：戊糖和己糖：戊糖和己糖第3页/共17页第三页，共18页。（2）低聚糖低聚糖常见常见(chn jin)的几种二糖有的几种二糖有 麦芽糖麦芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖(g

4、utng) 乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖 能水解生成几分子(fnz)（2-10个）单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。 第4页/共17页第四页，共18页。(3)、 多糖 能水解生成(shn chn)多个分子单糖的糖。常见常见(chn jin)的多糖有的多糖有 淀淀 粉粉 (starch) 植物体内糖的储存植物体内糖的储存(chcn)形式形式 糖糖 原原 (glycogen) 动物体内以肝糖原和肌糖原的形式在肝脏和肌肉中储动物体内以肝糖原和肌糖原的形式在肝脏和肌肉中储存存 纤维素纤维素 (cellulose) 只存在于植物体内只存在于植物体内 葡萄糖是这三者

5、基本组成单位葡萄糖是这三者基本组成单位第5页/共17页第五页，共18页。二、糖的立体化学(l t hu xu) D-葡萄糖存在两个异构体，这两个异构体可以通过溶解再结晶过程能定量地互相转换。因为葡萄糖分子中的醛基与羟基可以反应形成环状半缩醛结构，这时原醛基的碳原子成为手性碳原子，这个手性碳原子上的半缩醛羟基可以有两种空间取向，因此有两个异构体，称为 -异构体与 -异构体（其命名法见本节环状结构的表示方法），这两个异构体是端基差向异构体，按照成环规律，一般是葡萄糖 C-4 或 C-5 上的羟基与醛基形成半缩醛，这样可以形成五元环或六元环，把具有含氧五元杂环的糖称为呋喃(fnn)糖，具有含氧六元杂

6、环的糖称为吡喃糖，因为它们含有呋喃(fnn)或吡喃环系。 D-葡萄糖形成下列的平衡体系，是在一定条件下建立起来的动态平衡。即环状的 - 与 -异构体之间通过链形葡萄糖的互相转变、呋喃(fnn)糖与吡喃糖之间通过链形葡萄糖的互相转变的动态平衡：第6页/共17页第六页，共18页。第7页/共17页第七页，共18页。1、 以Fischer式表示天然常见(chn jin)糖如下：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。具有(jyu)六元环结构的糖吡喃糖（pyranose）具有(jyu)五元环结构的糖呋喃糖（furanose）第8页/共17页第八页，共18页。2糖的绝对构型（D、L） 以-O

7、H甘油醛为标准，将单糖分子的编号最大的不对称碳原子的构型与甘油醛作比较(bjio)而命名分子构型的方法。Fischer式中最后(zuhu)第二个碳原子上-OH向右的为D型，向左的为L型。Haworth式中C5向上为D型，向下为L型。第9页/共17页第九页，共18页。3Fischer与Haworth的转换(zhunhun)及其相对构型从Fischer式看（C1与C5的相对(xingdu)构型）C1-OH与原C5（六碳糖）或C4（五碳糖）-OH，顺式为，反式为。从Haworth式看C1-OH与C5（或C4）上取代基之间的关系：同侧为，异侧为。第10页/共17页第十页，共18页。4、 C-5的羟基(

8、qingj)与羰基结合，可以采用两种方式，如下所示： Haworth 式的透视结构式中，D-型与L-型的区别在于 C-6 的 CH2OH 的方位，在平面(pngmin)上方的为D-型，在平面(pngmin)的下方的为L-型。- 与 - 的区别在于半缩醛羟基的方位，半缩羟基与 C-6 的 CH2OH 在环的平面(pngmin)同一方为 ，不在平面(pngmin)同一方为 。对于小于六碳的糖，以及有些糖中没有 CH2OH 基因，但其命名方法是类似的。第11页/共17页第十一页，共18页。三、糖苷的提取(tq)分离1、苷类（glycosides）是糖或糖的衍生物与另一非糖物质（称为苷元或配基）通过(

9、tnggu)糖的端基碳原子连接而成的化合物。2、提取 主要为溶剂法水、稀醇 (1). 糖类的提取可根据它们对乙醇和水的溶解度不同，而采用冷热水、冷热稀醇等条件。抑制水解酶： 采集新鲜材料，迅速加热干燥(gnzo)，冷冻保存。 (2).苷类分子的极性随着糖基的增多而增大。可根据其极性大小，来选择相适应的溶剂。 A.先醇提后除杂 B.先脱脂后醇提 第12页/共17页第十二页，共18页。醇提 离心 提取液 浓缩(nn su) 浓缩(nn su)膏溶于水 亲脂萃取 不溶相 萃取相 不溶相 粗品 萃取相 亲水萃取 浓缩(nn su) （正丁醇） 第13页/共17页第十三页，共18页。3.苷分离(fnl)

10、 (1).重金属盐沉淀法 (2).分段沉淀法 (3).氧化镁吸附法 (4).层析法(1).重金属盐沉淀法铅盐沉淀法 加2030中性醋酸铅溶液可获得酸性苷； 加2030碱性醋酸铅溶液，中性苷能沉淀析出。钡盐沉淀法 加氢氧化钡，中性苷可以沉淀析出，通入二氧化碳气体进行分解，滤去碳酸钡，将滤液蒸干后溶于乙醇(y chn)，加乙醚沉淀出皂苷。 第14页/共17页第十四页，共18页。(2).分段沉淀法 利用苷难溶于乙醚、丙酮(bn tn)的性质进行分离。将苷溶于甲醇或乙醇中，逐渐加入数倍醇体积的乙醚、丙酮(bn tn)或乙醚丙酮(bn tn)(1:1)的混合溶剂至苷从醇溶液中析出为止。 (3).氧化镁吸

11、附法 加氧化镁粉末于粗苷溶液中，水浴上蒸干，磨碎，用甲醇或乙醇回流提取(被吸附在氧化镁上的苷可以(ky)被热醇提取出来，而杂质仍留在氧化镁中)，浓缩提取液，冷置，苷即可析出；或将乙醚加入冷醇溶液中，也可析出。第15页/共17页第十五页，共18页。(4).层析法 由于苷的极性较大，多用低活性的硅胶作支持物，用不同比例(bl)的氯仿-甲醇(-水)或其他极性较大的溶剂洗脱。The end !第16页/共17页第十六页，共18页。感谢您的观看(gunkn)！第17页/共17页第十七页，共18页。NoImage内容(nirng)总结2、 糖类的元素组成和化学本质。动物体内以肝糖原和肌糖原的形式在肝脏和肌肉中储存。D-葡萄糖存在两个异构体，这两个异构体可以通过溶解(rngji)再结晶过程能定量地互相转换。具有五元环结构的糖呋喃糖（furanose）。加2030中性醋酸铅溶液可获得酸性苷。加2030碱性醋酸铅溶液，中性苷能沉淀析出。感谢您的观看第十八页，共18页。