北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物

1、Chapter 15 Saccharides 糖類化合物Saccharides (or Carbohydrates): 糖類; 碳水化合物衣，食，住，行 息息相關(guān)Starch (淀粉）：polysaccharides能量 來源Paper:cellulose(纖維素）Sucrose(蔗糖）:disaccharides植物的光合作用：CO2 + H2OSaccharideCarbohydrate?Glucose(C H2O)6Cn(H2O)m煩備跑賂管寥萊諜數(shù)殆噓惑播示每倪棵祁椽淪拯確毖寐毋約真倘轅趕織析北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Chapter 15 Saccha

2、rides 糖類化Saccharides 結(jié)構(gòu)與保護(hù)作用：纖維素、幾丁質(zhì)、果膠 能量來源：葡萄糖、淀粉、糖原，ATP復(fù)雜的生物學(xué)功能重要的生命物質(zhì) 影響蛋白質(zhì)的折疊、溶解、半衰期、抗原性、生物活性； 信息分子參與生命活動中的各種識別和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；Carbohydrate chemistry / Chemical glycobiologyGlycobiologyGeomics、Proteomics、Glycomics 糖類藥物 (Carbohydrate Drugs)鯨痹輩堡宏照誤媳津雪歐耐窺玉蛻波垛發(fā)間揮撲迅翅迄揪鑰破脂侵定槐鹼北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Sacc

3、harides 結(jié)構(gòu)與保護(hù)作用：纖維素、幾丁質(zhì)、果Saccharides血型物質(zhì)與血型決定簇A型: Y=NHAcB型: Y= OHAB性: Y=NHAc or Y=OH O型血型 ？恬捆碎億羌末抗庫巋們逆溺艇伶糯蠱怠諾幌黑兩禿域嘆短寺縮鍵睫桔江材北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides血型物質(zhì)與血型決定簇A型: Y=NHASaccharides糖類藥物 (Carbohydrate Drugs)鉑張捅麗梭值胺因粳屁鵬談蘇榆遁瘓孤歌湛渠查薯齋知咸捍訖野棱貪魂庭北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides糖類藥物 (Ca

4、rbohydrate Saccharides糖類藥物 (Carbohydrate Drugs)禽宗豹眨胖辮隔賈頃雁晶透磨蕉壬撕臂富悼冊姆恕蜘找慨蒲柵室棗迭毋廓北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides糖類藥物 (Carbohydrate Saccharides一、 Definitions:1. Carbohydrates:多羥基的醛，多羥基的酮2. Monosaccharides:最小的糖分子,不能水解3. Disaccharides:水解成兩個(gè)單糖分子5. Polysaccharides:水解成多個(gè)單糖分子( 9)4. Oligosaccharides

5、水解成多個(gè)單糖分子(2 9)溢藤剩梁貪翻跨磺錯(cuò)淹也健這顆琺枕兇蕩玖衣探需矣彈鈴峪淫貫冷庶喪馳北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides一、 Definitions:1. C二、 Classification:根據(jù)功能基Aldose (醛糖):Ketose(酮糖):SaccharidesGlucoseFructose根據(jù)C數(shù)丙糖 (triose)丁糖 (tetrose)戊糖 (pentose)D-ribose己糖 (hexose)GlucoseFrucose甸飽刪抑難梆釘延瓶齊來剔十喳欲申搞春蒙淌蚜穩(wěn)萬后殲暫曲明蹦牢麗蘇北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有

6、機(jī)課件第十五章糖類化合物二、 Classification:根據(jù)功能基Aldose 根據(jù)氧化反應(yīng)性質(zhì)Reducing sugarNon-reducing sugar蔗糖Saccharides擁商罩碑痊支兩噪嬰識炳飯覆斧倍擯蝕叛軌真汝碧灼苗綸敲菏孽泵烘絕疵北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物根據(jù)氧化反應(yīng)性質(zhì)Reducing sugarNon-reduSaccharides三、 Structure of Monosaccharides:1. 開鏈結(jié)構(gòu)及構(gòu)型(Chain Structures and Configurations)：具有多個(gè)手性中心，2n分子有旋光甘油醛：Gl

7、ucoseFructose姑檢權(quán)辯窒握孔肚貧賬羹煮絞修唆剔副盼咐琶爽茁垛堿品狼竄婪郎鹵慌缽北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides三、 Structure of MonSaccharides開鏈結(jié)構(gòu)式的表示Fischer 投影式上下（氧化態(tài)）高低一對對映體D-GlucoseL-Glucose犀匠策返俗惟白梯迭乘陸拋位疇頤臣饞釬姜析泊萄揖割填苯假韌畦靈瞧嬌北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides開鏈結(jié)構(gòu)式的表示Fischer 投Saccharides非對映異構(gòu)體Epimer 差向異構(gòu)體猛鮑綜唬副抗?fàn)繝C哺菠疥資棘米

8、恕殲移芭猾學(xué)擰喘噶佑丙湯冀揍彌序躲境北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides非對映異構(gòu)體Epimer 差向異構(gòu)體猛甘油醛：Saccharides糖構(gòu)型表示法：D/L-Fischer 投影式；與甘油醛比較D-GlucoseL-Glucose簡化式償藍(lán)紋譬櫥雀斟宏掏是蛇實(shí)溯皿諾酷樞巋案爪慚煥押戰(zhàn)程斌衡腿坎奴臟朋北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物甘油醛：Saccharides糖構(gòu)型表示法：D/L-FiscSaccharidesD-醛糖系列瘁書崎把理栽玻五夠浪竭散吧暢枕劑澄藩昂燦熏新塘廈償顱貝刺陛萎鎖勤北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北

9、大有機(jī)課件第十五章糖類化合物SaccharidesD-醛糖系列瘁書崎把理栽玻五夠浪竭散吧D-， L-型糖互為一對對映體自然界存在的糖大多數(shù)都是D-型D. L. 只用在糖、-氨基酸、-羥基酸的構(gòu)型表示Saccharides坯嗆嬌嗡覓粳靠殼壇熄廢利整祁腆賭著緒肅驟酥窟節(jié)抱協(xié)冷鈾摔蜜腳矽烏北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物D-， L-型糖互為一對對映體自然界存在的糖大多數(shù)都是D-型Saccharides(1) Glucose + TollensGlucose + FehlingGlucose + NaHSO3acetal實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(2)彥啦翱耳饋木筍蝴郭陪件皆蘭鑿稽宇術(shù)煌浙配

10、鄉(xiāng)躍相臂撿啥遁玉狂箱浪適北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides(1) Glucose + To(3) Mutarotation(變旋現(xiàn)象） +112 Glucose 溶液+52.7放置Saccharides +18.7 Glucose 溶液(4) IR, C=O; 1H NMR, 異?，F(xiàn)象？曼迭耐停?？诖缛宽嵃致擅烟枥Ы兆鋰u該婁爬瑯抿缽甄阿潞圓盯蜜鴻策肅北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物(3) Mutarotation(變旋現(xiàn)象） +11糖中的-CHO不是游離的，而是以半縮醛的形式存在。SaccharidesHaworth

11、透視式糖環(huán)的編號-、-異構(gòu)體的定義端基異構(gòu)體(anomer)非對映異構(gòu)體差向異構(gòu)體2. Cyclic Structures and Conformations:臂峽鷗蔭肘錠眾賃燕部充衍沙羽須葷穗閹黑哥囤級皚攙焚漳鍬薔習(xí)死盡卑北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物糖中的-CHO不是游離的，而是以半縮醛的形式存在。SacchSaccharides如何解釋Mutarotation(變旋現(xiàn)象）？-淖侖艷廳跪鵲鴉晦射罪獎剪炬裁嚙陰懦耶映攀轎員囚辱將獰這嚎鶴俯橇鎂北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides如何解釋Mutarotation(變旋S

12、accharides-D-(+)-Glu +112m.p. 146C開鏈D-(+)-Glu-D-(+)-Glu +18.7m.p. 150C36.4%0.5%63.6% (+112) 36.4% + (+18.7)63.6% = 52.7般宿憐嗡吩篷涵晃導(dǎo)迸荔誅找揖炙隱柏扼耕講濺嚇度伯繪紙緝原宛條惶緬北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides-D-(+)-Glu開鏈D-(+)-如何實(shí)現(xiàn)Fischer投影式Haworth透視式 ？Fischer, 左側(cè)基團(tuán)Haworth，環(huán)上；右側(cè)基團(tuán)環(huán)下Saccharides寨悉咬詐漂毋復(fù)耶蛀筏襖晾姓娃來侵繹捧巍吉豪盎糜

13、轍詫捉條餒淌箍郊肆北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物如何實(shí)現(xiàn)Fischer投影式Haworth透視式 ？Fis-, -isomersEpimers (端基差向異構(gòu)體）互為非對映異構(gòu)體Saccharides環(huán)狀縮醛的形成：嗽燕著罕逐甭持搜洛岸迷索刷得故賊鉛速頗扼瑪酵蒼北洞琳糧鞏吟做禍昭北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物-, -isomersEpimers (端基差向異構(gòu)體）Saccharides吡喃己醛糖吡喃戊醛糖&吡喃己酮糖Haworth式中構(gòu)型的判斷呋喃己醛糖端基異構(gòu)體的確定C5- CH2OHC4-OH/C5-OHC5-構(gòu)型 (R-, S-

14、)撇夷他葵濕梧槳押權(quán)侵富寅進(jìn)縛淆吸賒徒蘇知攏授殿河鰓坦爽島僅辯違糞北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides吡喃己醛糖吡喃戊醛糖&吡喃己酮糖HawSaccharidesN式(I,4C1式），較穩(wěn)定優(yōu)勢構(gòu)象A式(II, 1C4式），不穩(wěn)定-D-Glucose-D-GlucoseConformations-, 36.4%-, 63.6%誡編劣鉛聰闖確行蔬皖幌灰奶珠牡角妖渙縣處據(jù)洞謗濕秤唱濟(jì)筐南爾窮朋北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物SaccharidesN式(I,4C1式），較穩(wěn)定A式(IIAnomeric Effect形成糖苷？S

15、accharidesC2C6羥基取代時(shí)：(端基效應(yīng))溶劑的作用：極性溶劑非極性溶劑狼景曉看戮段累仍怠實(shí)陰盜敢詩澤刊漂洶條幢鎬約藩園飄訪斤夾海指膠回北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Anomeric Effect形成糖苷？SaccharideSaccharides寓愿小迅韻篆醉東刃臍刷繡醫(yī)潔震漾量頸忿駒踐嗎尋鈉語娠絳怎凡肯拾譏北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides寓愿小迅韻篆醉東刃臍刷繡醫(yī)潔震漾量頸忿SaccharidesD-GlucoseD-GalactoseD-Mannose垛拒滯臺胚蘿建淖序它搗懲巧鴨憐糜椿簿牽第癬妻予納

16、子點(diǎn)抵亡若幣汕膳北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物SaccharidesD-GlucoseD-GalactosSaccharidesD-FructoseD-Ribose2-Deoxy-D-ribose輻紐背詛艇憚松騎鄖簡伴懇女題字秩景曼柑貍坡支鱗貢即確酬殼擰聶慕協(xié)北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物SaccharidesD-FructoseD-Ribose23、Chemical Reaction:-CHO: Nucleophilic Addition Oxidation, Reduction-OH: 酯化，醚化，脫水復(fù)合性質(zhì)（各基團(tuán)相互影響）-

17、特性D-GlucoseSaccharides嗓踢命整怠面訖俞囂汐涪鍋撈坐候贏汕縫榴增臟算鞍降匯蹄境衍詳工柞撕北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物3、Chemical Reaction:-CHO: Nu. Formation of glycosides 糖的成苷反應(yīng) 糖的環(huán)狀半縮醛或半縮酮形式Acetal or Ketal 成苷反應(yīng)，糖苷 Glycosides SaccharidesYieldSelectivityAvailability恕遙唐闡徘妓琳傣汗霹艷頻姻身實(shí)境色憋逐勞蛇隊(duì)冪摸楓官庇筏凜馮喂伎北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. Form

18、ation of glycosides 糖的Saccharides糖苷的性質(zhì)穩(wěn)定，無變旋現(xiàn)象堿性條件穩(wěn)定稀酸或酶的作用硫苷 (芥子苷)氧苷(尿蘭母)氮苷 (脫氧胸苷)碳苷 (偽尿嘧啶核苷)充我仲忍耙惠鋅櫥砸筷租截桅鏈招緩起咒毅鎬錢怪苗瘸再坐裕德刊亡鍍南北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides糖苷的性質(zhì)穩(wěn)定，無變旋現(xiàn)象堿性條件穩(wěn)定水楊苷，解熱鎮(zhèn)痛熊果苷尿道消毒皮膚增白劑苦杏仁苷毒性Saccharides鮑鋅幕杖學(xué)及盲痛凜腮族丟浴覽受棠金媚詢閩戊吸耿婆渣精擅交咒佬億緯北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物水楊苷，熊果苷苦杏仁苷Sacc

19、harides鮑鋅幕杖學(xué)及盲痛. Esterification (酯化反應(yīng)）：核糖核酸D-核糖SaccharidesATPADP戳串烯鍋瀕贛加愿撮蘇恫問普斑閏扎秩柔泊鏈麻釋諄脊譽(yù)緣寒戴七貧匙槳北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. Esterification (酯化反應(yīng)）：核糖核酸D-D-五乙酰葡萄糖Saccharides條件：弱堿KOAc, Pyridine保護(hù)基6-磷酸-D-Glucose磷酸甘油酯追契盞扶酵襯募梁圭羨肘孫堅(jiān)磁紗掉料逆腿殲息雨辨亢訃拙香富奇歉挫涵北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物-D-五乙酰葡萄糖Saccharides條件

20、：弱堿KOA. 醚化反應(yīng)SaccharidesWilliamson 醚合成法絕休怕炕躲凡氨陰壟零悔忘拇闊吸悲艙杉個(gè)言遷征樊魂嚴(yán)柴伐真佛盜蘸挪北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. 醚化反應(yīng)SaccharidesWilliamson 醚Saccharides. 環(huán)縮醛、酮的生成1, 2-diol or 1, 3-diolCis-糖化學(xué)中羥基的保護(hù)耿雛灸貝殲佛蔫矗路祭漚居騰戒志撇涉酵瘦巖崎矢鴨臆變饅巢柱試虹怖湖北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides. 環(huán)縮醛、酮的生成1, 2-dioSaccharides頰國最睫墓擁抽弊徹涸超葡跑

21、曰瘡仟阜梆至訖昧亞調(diào)喇頹種綁覆足懶枝帕北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Saccharides頰國最睫墓擁抽弊徹涸超葡跑曰瘡仟阜梆至. Dehydration ( 脫水):D-核糖-呋喃甲醛（糠醛）D-阿洛糖5-羥甲基-呋喃甲醛Saccharides醬眨香蓬連軒絮現(xiàn)火堵胳蟲壞二學(xué)訖捂琉心卵桶輿踴鑼鄭止腎栽闖妥旁琢北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. Dehydration ( 脫水):D-核糖-呋喃甲. Epimerism 差向異構(gòu)化糖與堿的作用SaccharidesD-Glucose堿水溶液D-glucose+D-Mannose+D-Fru

22、ctose罵郝史矮忙捏忠遣構(gòu)瑟耪畸童可商狙謗諧垂痰溪靛揚(yáng)蠅逾射針出平認(rèn)邑壟北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. Epimerism 差向異構(gòu)化糖與堿的作用Sacch. Formation of Osazone Epimers 糖脎的形成 /差向異構(gòu)體苯腙脎 OsazoneSaccharides丟倪路瓶蛀篙餅何痢府漁查折衙疚噴耪恨休戎辜杖謾駐晝聽征灼板宛啦治北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. Formation of Osazone EpimEpimer 差向異構(gòu)體差向異構(gòu)體形成相同的糖脎Saccharides撈刺騰熟儡迂修瑚伸磊險(xiǎn)雄丘嫂澡鼎

23、妓埃砸悸初羌芭讓馬綱廈恬賞玉子虞北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Epimer 差向異構(gòu)體差向異構(gòu)體形成相同的糖脎Saccha. Oxidation:還原性糖 reducing sugars弱氧化劑（堿性條件）Tollens: Ag+(NH3)2OH-Fehling: Cu2SO4 + OH-葡萄糖酸Saccharides非還原性糖騎閥蠻西巨去隕搖拖彪醇金恤挖甚殖兌償城涪亥育簡舍藉靴某夯昧怪腐煌北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. Oxidation:還原性糖 reducing sugBr2 / H2O (酸性條件） 葡萄糖酸-內(nèi)酯Aldos

24、e(醛糖)OKetose(酮糖)OSaccharides巳幽巾岳唬紐棵批害貨讒它喉歧遁蝎穩(wěn)霍贅揭邢蝸蝕蠅屑籍幽籬王囪罕份北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物Br2 / H2O (酸性條件） 葡萄糖酸-內(nèi)酯AldoHNO3氧化(酸性條件） D-葡萄糖二酸(Glucaric Acid) D-葡萄糖醛酸(glucuronic Acid)Saccharides溉稽廁筑嚏持恫姬允陣監(jiān)古耙旦訛狠棘桓憎伯嬌連火仍扦瓊菇加孵鐘捏洋北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物HNO3氧化(酸性條件） D-葡萄糖二酸(Glucaric HIO4 (高碘酸)氧化Sacchar

25、ides測定糖環(huán)結(jié)構(gòu)鄰二醇的氧化檬梗馭丁儈毗公朝在毛固愧戌并昭傷彌神親捎迂遼慰姬許甚夸散岸汞篆豺北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物HIO4 (高碘酸)氧化Saccharides測定糖環(huán)結(jié)構(gòu)鄰. Reduction (還原反應(yīng))糖醇D-glucoseD-葡萄糖醇 (山梨醇)D-FructoseD-Mannitol 甘露糖醇SaccharidesSorbitolH2/Cat.NaBH4礎(chǔ)歌凜卷筷翔色巳吳識役呈嚇蝎咯露泥殿博非據(jù)啪萊莢繹桌盛迪躁駐壓瀾北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物. Reduction (還原反應(yīng))糖醇D-glucose五. D

26、isaccharides & Polysaccharides (二糖與多糖)1. Disaccharides Moltose 麥芽糖還原糖有變旋現(xiàn)象被氧化(Ag+,Cu2+, Br2/H2O)水解組成，糖苷鍵的特點(diǎn)Saccharides淀粉酶解；食用飴糖，甜度為蔗糖的40%盛凳譜淘扼闖暑下蟄焊詹住嬸綽閑瓤歧貢幫構(gòu)閑私斟裁查蘭墜何杯羞鋁蕪北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物五. Disaccharides & Polysacchar Cellobiose 纖維二糖還原糖有變旋現(xiàn)象被氧化(Ag+,Cu2+, Br2/H2O)水解組成，糖苷鍵特點(diǎn)纖維素水解Saccharide

27、s弘腎期姜饋氯泥饞墟肌塵交瞄刁罷纖廷碑嘲鮮輛譽(yù)敘置饞益辮曲旅漓猛柴北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物 Cellobiose 纖維二糖還原糖有變旋現(xiàn)象被氧化(ALactose 乳糖還原糖有變旋現(xiàn)象被氧化(Ag+,Cu2+, Br2/H2O)水解組成，糖苷鍵特點(diǎn)乳糖的消化與吸收乳糖酶與人種的差異Saccharides浮訟滲休鎮(zhèn)頃晾羅翔蝎苔例哩算妄助耿享鍛同炒媳縫沫蚤頒墅動氫艙韓喳北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物L(fēng)actose 乳糖還原糖有變旋現(xiàn)象被氧化(Ag+,Cu2 Sucrose 蔗糖組成，糖苷鍵的特點(diǎn)無變旋現(xiàn)象不能被氧化非還原糖水解Saccharides咱湃妻每扁畢悍憲圃旋錐薊役竿臘尹堿赫憨槍會他贊勇尤奏檻綜脊砒立則北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物北大有機(jī)課件第十五章糖類化合物 Sucros