14有機(jī)化學(xué)第4版教案第十四章-糖類化合物課件

糖類化合物又叫碳水化合物，是自然界廣泛存在的一類化合物，如淀粉、纖維素、蔗糖、葡萄糖等都屬于糖類。糖類化合物是由綠色植物通過(guò)光合作用合成，是自然界儲(chǔ)存太陽(yáng)能的物質(zhì)，是人類和動(dòng)植物生命活動(dòng)所不可缺少的一類化合物。第十九章碳水化合物從結(jié)構(gòu)上看，糖類化合物是多羥基醛或多羥基酮或者徹底水解后可以形成多羥基醛或多羥基酮的化合物。糖類常具有Cn(H2O)m的通式，所以稱為糖碳水化合物。但是有的糖如脫氧核糖[C5H10O4]的組成不符合這一通式，而有些不是糖的化合物如CH3COOH的組成又符合這一通式。所以碳水化合物這一名稱并不完全恰當(dāng)。糖分為單糖、寡糖（也叫低聚糖）和多糖。也可分為還原糖和非還原糖。簡(jiǎn)單的不能再水解的多羥基醛或多羥基酮及其衍生物叫單糖；由兩分子單糖縮合而成的糖稱為雙糖。由2~9個(gè)單糖縮合而成的糖叫寡糖。由許多單糖縮合而成的糖叫多糖（也叫多聚糖）單糖可以分為醛糖和酮糖，也可以根據(jù)分子中碳原子的多少，分為丙糖、丁糖、戊糖和己糖等。這兩種分類命名的方法一般都合并使用。單糖中最常見(jiàn)的是葡萄糖和果糖。這兩種糖從結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上都可以作為各種單糖的代表。所以我們以這兩種糖為例來(lái)討論單糖的構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象和她它們的性質(zhì)?！?9.1單糖一、單糖的構(gòu)造式：葡萄糖和果糖的實(shí)驗(yàn)式為CH2O；分子式為C6H12O6。果糖的構(gòu)造式葡萄糖的構(gòu)造式

CHOCH2OHC=OCH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCH2OHCHOHCHOHCHOH二、單糖的構(gòu)型：1、基本概念：1951年以前，人們還無(wú)法測(cè)定一個(gè)旋光物質(zhì)的真實(shí)構(gòu)型。當(dāng)時(shí)就采用D、L構(gòu)型表示。

CHOCH2OH1>、D、L構(gòu)型（相對(duì)構(gòu)型）：人為規(guī)定右旋甘油醛的構(gòu)型為H——OH，并用D表示。以D-甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)變的方法確定的旋光物質(zhì)的構(gòu)型稱為相對(duì)構(gòu)型。1951年以后，人們能用X—射線分析法測(cè)定物質(zhì)分子的真實(shí)構(gòu)型。2>、絕對(duì)構(gòu)型：旋光物質(zhì)的真實(shí)構(gòu)型。D-甘油醛的真實(shí)構(gòu)型的確是上面的那個(gè)構(gòu)型，這是一個(gè)巧合。3>、差向異構(gòu)體：含多個(gè)手性碳原子的對(duì)映體相應(yīng)的手性談碳原子只有一個(gè)構(gòu)型不同，其余構(gòu)型都相同的化合物互為差向異構(gòu)體。2、構(gòu)型的表示：1>、構(gòu)型的確定：對(duì)于單糖來(lái)說(shuō)，最后兩個(gè)碳原子為H——OH構(gòu)型的都是D—構(gòu)型。CH2OH2>、構(gòu)型表示：可以用D、L表示構(gòu)型，也可以用R、S表示構(gòu)型。如：D—葡萄糖也可命名為2R，3S，4R，5R—2，3，4，5，6—五羥基己醛3、單糖構(gòu)型的書(shū)寫(xiě)：如D—葡萄糖三、單糖的反應(yīng)：1、差向異構(gòu)化：由一種差向異構(gòu)體轉(zhuǎn)變成另一種差向異構(gòu)體的作用叫差向異構(gòu)化作用。如：D—葡萄糖CH2OHC=OCH2OHCHOH+OH–CHOHCHOHC=OHOHH2O–H2OC–C=OHOHCHOHCC—O––HOHCCO–—D—葡萄糖D—甘露糖H——OHHO——HCHOCHO平衡時(shí)：D—果糖31%、D—葡萄糖64%、D—甘露糖3%。2、成脎反應(yīng)：醛酮與苯肼作用可形成苯腙。α—羥基醛酮與苯肼作用可形成二苯腙，稱為糖脎。生成糖脎的反應(yīng)發(fā)生在C1、C2上。糖脎是一個(gè)黃色結(jié)晶，不同的糖生成糖脎的速度不同，生成的糖脎的結(jié)晶也不同，據(jù)此可鑒別糖。2>、和溴水反應(yīng)：溴水只能氧化醛糖而不能氧化酮糖。所以溴水能用來(lái)鑒別醛糖和酮糖。3、氧化反應(yīng)：1>、與Tollen試劑和Fehling試劑反應(yīng)：?jiǎn)翁嵌加羞€原性，與Tollen試劑或Fehling試劑作用時(shí)可被氧化。如：C5H11O5CHO+Ag(NH3)2+C5H11O5COOH+Ag↓3>、和HNO3作用：稀硝酸能把醛糖氧化為二酸。稀HNO3COOHCOOH4>、與高碘酸作用：CH2OHCHOHCH2OHCHOCHOHCH2OHCHO+IO4–

HCOOH+HCOOH+HCHO4、還原反應(yīng)：CH2OHCHOHZn/Hg5、成苷反應(yīng)：無(wú)論是醛糖或酮糖主要都是以半縮醛或半縮酮的形式存在。因此，一分子的單糖只能與一分子的醇反應(yīng)生成縮醛，稱為配糖物或稱為苷。如：CH3OHCH3干HCl葡萄糖甲苷四、單糖構(gòu)型的測(cè)定：1、?；磻?yīng)：5(CH3CO)2OZnCl2AcAcAcAcAcCH32、烴基化反應(yīng)：CH3CH3CH3CH3CH3(CH3)2SO4NaOH3、遞升：CH2OHH——OHCHOCH2OHH——OHCNHO——HCH2OHH——OHCNH——OHHCN+CH2OHH——OHCNHO——HCH2OHH——OHCOOHHO——HCH2OHH——OHCHOHO——HZn/HgH2OH+

4、遞降：CH2OHH——OHCHOHO——HCH2OHH——OHCOOHHO——HCH2OHH——OHCHOH2OBr2

H2O2Fe3

+五、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)：1、環(huán)狀構(gòu)型的表示：環(huán)狀構(gòu)型的表示方法常用的有兩種：一種是直立環(huán)狀投影式即費(fèi)歇爾（Fischer)式。如：D—葡萄糖半縮醛式另一種是透視式即哈武斯（Haworth)式表示：OHOHOHOHHOOHOHHOCH2OHCH2OHα—型β—型

α—型：半縮醛碳原子上的羥基與C5上的羥基在碳鏈的同側(cè)。反之為β—型。3、環(huán)式和鏈?zhǔn)疆悩?gòu)體的互變：4、單糖的構(gòu)象：如α—型的D—葡萄糖：2、α—型和β—型：六、重要的糖：1、D—（—）—核糖：是戊糖，以糖苷的形式存在于核酸中。是細(xì)胞中核酸的組成部分。2、D—（—）—脫氧核糖：是戊糖，也是細(xì)胞中核酸的組成部分。3、葡萄糖：是己糖，游離的存在于葡萄、蜂蜜及甜水果中，又作為多糖的組分存在于自然界中。4、果糖：D—（—）—果糖以游離態(tài)存在于水果和蜂蜜中；蔗糖水解可得等mol的葡萄糖和果糖。5、維生素C：是與糖有關(guān)的化合物。人體中缺少時(shí)可引起壞血病，因此又叫抗壞血酸。工業(yè)上可用葡萄糖做原料來(lái)合成。6、氨基糖：在結(jié)構(gòu)上是氨基代替了糖中的羥基而成的化合物。7、糖苷：糖分子中半縮醛羥基與另一分子醇羥基脫水而形成的縮醛。也叫配糖物。如β—D—葡萄糖甲苷。一、概說(shuō)：?jiǎn)翁欠肿又邪肟s醛羥基可與另一分子單糖中羥基脫水而形成糖苷，這種糖苷因是兩個(gè)單糖分子形成的，所以稱為雙糖?！?9.2雙糖1、雙糖的兩種可能連接方式：1>、通過(guò)兩個(gè)單糖分子的半縮醛羥基脫去一分子水而互相連接成雙糖。2>、通過(guò)第一個(gè)單糖分子的半縮醛羥基與第二個(gè)單糖分子中的醇羥基（如C4上的羥基）脫去一分子水而互相連接成雙糖。這樣連接的苷鍵叫1，4—苷鍵。2、還原糖和非還原糖：能被Tollen試劑或Fehling試劑氧化的糖叫還原糖。反之叫非還原糖。所有的單糖都是還原糖；所有的多糖都是非還原糖；部分雙糖是還原糖，部分雙糖是非還原糖。二、重要的雙糖：1、蔗糖：是甘蔗和甜菜的主要成分。為無(wú)色結(jié)晶體。易溶于水。是非還原糖。水解得一分子葡萄糖和一分子果糖。CH2OHCH2OH蔗糖麥芽糖2、麥芽糖：麥芽糖是無(wú)色片狀結(jié)晶，能生成糖脎。有還原性，水解得兩分子葡萄糖。兩分子葡萄糖通過(guò)α—1，4—苷鍵相連。3、纖維二糖：是纖維素的結(jié)構(gòu)單位。有還原性。水解得兩分子葡萄糖。與麥芽糖相比，只是麥芽糖以α—苷鍵相連，纖維二糖以β—苷鍵相連。纖維二糖4、乳糖：白色粉末，易溶于水，是還原糖。水解得一分子葡萄糖和一分子半乳糖。存在于哺乳動(dòng)物的乳中。乳糖淀粉和纖維素是D—葡萄糖的高聚體，水解后只得D—葡萄糖。這種水解后只得一種單糖的多糖稱為均聚糖。水解后可以得幾種單糖及其衍生物的多糖稱為雜多糖。最常見(jiàn)、最重要的多糖就是淀粉和纖維素，它們都是均聚糖?！?9.3多糖一、纖維素及其應(yīng)用：1、纖維素的結(jié)構(gòu)：是D—葡萄糖的高聚體，葡萄糖分子間用β—1，4—苷鍵連接。存在于纖維植物如木材、草、竹子等中。n2、人造纖維（再生纖維）：1>、銅氨法：可用銅氨溶液溶解后再生為人造纖維。2>、膠絲法：纖維素里的羥基與氫氧化鈉反應(yīng)生成堿纖維素后，可以與二硫化碳反應(yīng)，生成纖維素黃原酸鹽；纖維素黃原酸鹽加少量的水可以得到粘稠溶液，把這個(gè)溶液通過(guò)細(xì)孔，再進(jìn)入稀硫酸內(nèi)，纖維素黃原酸鹽就被分解，變成細(xì)長(zhǎng)絲狀的纖維素；這樣獲得的人造纖維稱為粘液絲。3>、纖維素硝酸酯：纖維素衍生物主要包括兩大類，即纖維素酯和纖維素醚。纖維素的硝酸酯俗稱硝化纖維或硝化棉。高氮硝化纖維的含氮12.5~13.6%；低氮硝化纖維的含氮10~12.5%；（纖維素的三個(gè)羥基都被硝酸酯化后，理論上含氮14.4%）。4>、醋酸纖維：纖維素用乙酐乙?；蟮美w維素乙酸酯，俗稱醋酸纖維素。5>、纖維素醚：纖維素還可烴基化成醚。目前主要制造甲基纖維素、乙基纖維素、苯甲基纖維素等應(yīng)用于噴漆、精密鑄件、紡紗上漿等。羧甲基纖維素是由一氯乙酸和堿纖維素作用的產(chǎn)物，[C6H9O4(O—CH2COOH)]n+NaCl[C6H9O4(ONa)]n+nCl—CH2COOH羧甲基纖維素二、淀粉：是D—葡萄糖的高聚體，葡萄糖分子間用α—1，4—苷鍵連接。存在于植物的根或種子中。可被酸或酶水解為麥芽糖及D—葡萄糖。淀粉是白色粉末。部分溶于水。有直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉的溶解度大些。不同植物的淀粉中，直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例不同。淀粉與I2作用呈蘭色，是由于直鏈淀粉與I2形成螺旋狀的分子包含物。加熱時(shí)由于直鏈被拉直。所以蘭色消失。冷卻后蘭色又復(fù)線（有時(shí)冷卻也不復(fù)線蘭色，是加熱時(shí)淀粉已水解）。三、糖原糖原是動(dòng)物體內(nèi)的儲(chǔ)備糖，就像淀粉是植物的儲(chǔ)備糖一樣，所以又稱為動(dòng)物淀粉。以肝臟和肌肉中含量最大，因而也叫肝糖。它是無(wú)定形粉末，比較容易溶解在熱水中，不成糊狀，而成膠體溶液。分子量可達(dá)1億。小結(jié)：本長(zhǎng)介紹了糖的含義、分類；單糖的構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象和反應(yīng)。簡(jiǎn)介了幾種低聚糖和幾種多糖。學(xué)習(xí)了三個(gè)基本概念：相對(duì)構(gòu)型、絕對(duì)構(gòu)型和差向異構(gòu)體。作業(yè)：P2661、1>2>3>2、3、4、5、賣油翁下課了，回顧學(xué)習(xí)一個(gè)小故事吧！學(xué)習(xí)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初步把握人物形象。2、學(xué)會(huì)利用文中關(guān)鍵詞句分析人物形象。3、體會(huì)文章所揭示的深刻道理。故事發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、人物、事件的起因、經(jīng)過(guò)和結(jié)果要復(fù)述清楚。看圖復(fù)述課文內(nèi)容自學(xué)指導(dǎo)(一)1、作者運(yùn)用哪幾種方法去刻畫(huà)人物的形象？從文中找出具體句子進(jìn)行分析。并說(shuō)說(shuō)你是如何看待這兩個(gè)人物的。2、從這個(gè)故事中你懂得了什么道理？自學(xué)指導(dǎo)(二)陳堯咨（善射）賣油翁（善酌）動(dòng)作神態(tài)語(yǔ)言睨之無(wú)他，但手熟爾以我酌油知之我亦無(wú)他，惟手熟爾汝亦知射乎吾射不亦精乎爾安敢輕吾射釋擔(dān)而立但微頷之取置覆酌瀝性格:自矜（驕傲）謙虛對(duì)比道理:熟能生巧,即使有什么長(zhǎng)處也不必驕傲自滿。忿然笑而遣之笑而遣之1、聯(lián)系生活、學(xué)習(xí)，說(shuō)說(shuō)熟能生巧的事例。

2、你認(rèn)為一個(gè)人應(yīng)該如何看待自己的長(zhǎng)處？又如何看待他人的長(zhǎng)處？課外延伸人外有人，天外有天。取人之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短。自滿人十事九空，虛心人