(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 测定糖的构造式是不够的,还必须确定它的构型 相对构型的确定 糖的相对构型(D系列和L系列)是以D-(+)甘油醛和L(-)甘油醛作为 标准,将其进行与糖类化合物有关联的一系列反应联系,得到相应 的糖类。这样糖类的相对构型也就可以确定了 ZProfessorwangkangchengEmaIl:w518@sohu.com
(二)、单糖的构型 葡萄糖有四个手性碳原子,因此,它有2 4=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。 1.相对构型的确定 糖的相对构型(D系列和L系列)是以D-(+)甘油醛和L-(-)甘油醛作为 标准,将其进行与糖类化合物有关联的一系列反应联系,得到相应 的糖类。这样糖类的相对构型也就可以确定了
19世纪末,20世纪初,费歇尔( E. Fischer)首先对糖进行了系统的 研究,确定了葡萄糖的结构。葡萄糖的构型如下 CHO CHO OH HO HoHH H H H OH HoHH OH HO CHOH CHOH D-(+)葡萄糖 L-(-)葡萄糖 十六个己醛糖都经合得到,其中十二个是费歇尔一个人取得的(于 1890年完成合成)。所以费歇尔被誉为“糖化学之父”。也因而获得了 1902年的诺贝尔化学奖。(38岁出成果,50岁获诺贝尔化学奖) ZProfessorwangkangchengEmaIl:w518@sohu.com
19世纪末,20世纪初,费歇尔(E•Fischer)首先对糖进行了系统的 研究,确定了葡萄糖的结构。葡萄糖的构型如下: 十六个己醛糖都经合得到,其中十二个是费歇尔一个人取得的(于 1890年完成合成)。所以费歇尔被誉为“糖化学之父”。也因而获得了 1902年的诺贝尔化学奖。(38岁出成果,50岁获诺贝尔化学奖) H CHO OH HO H H OH H OH CH2OH HO CHO H H OH HO H HO H CH2OH D-(+) 葡萄糖 L ( ) 葡萄糖
2.构型的标记和表示方法 (1)构型的标记 糖类的构型习惯用D/L名称进行标记。即编号最大的手性碳原子 上OH在右边的为D型,OH在左边的为L型。八个D型的己醛糖的名 称及构型见P581,另有八个L型异构体 (2)构型的表示方法 糖的构型一般用费歇尔式表示,但为了书写方便,也可以写成省 写式。其常见的几种表示方法为 CHO CHO △ H-OH OH HO-H H-OH CH2OH CH2OH CHoH ZProfessorwangkangchengEmaIl:w518@sohu.com
2.构型的标记和表示方法 (1)构型的标记 糖类的构型习惯用D / L名称进行标记。即编号最大的手性碳原子 上OH在右边的为D型,OH在左边的为L型。八个D型的己醛糖的名 称及构型见P581,另有八个L型异构体。 (2)构型的表示方法 糖的构型一般用费歇尔式表示,但为了书写方便,也可以写成省 写式。其常见的几种表示方法为: OH CH2OH OH HO OH CHO CH2OH CHO OH CH2OH H H OH HO H H OH CHO
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--C-OH H OC-H sc—CH2OH OH HD-C-OH 4C、 OH H CHO HD-C-OH OH C-C CH2OH H OH 应当注意的是:碳链上的几个碳原子并不在一条直线上,这可从分 子模型看出。把结构式横写更容易看出分子中各原子团之间的立体关 系 ZProfessorwangkangchengEmaIl:w518@sohu.com
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: 应当注意的是:碳链上的几个碳原子并不在一条直线上,这可从分 子模型看出。把结构式横写更容易看出分子中各原子团之间的立体关 系。 C C C C OH H OH OH H HO H H CH2OH CHO C C CH2OH H H OH C C OH CH H H OH O OH 1 2 3 4 5 6
(三)、单糖的环状结构 单糖的开链结构是由它的一些性质而推出来的,因此,开链结构能说明 单糖的许多化学性质,但开链结构不能解释单糖的所有性质,如 ①不与品红醛试剂反应、与 NaSO4反应非常迟缓(这说明单糖分子内无 典型的醛基)。 ②单糖只能与一分子醇生成缩醛(说明单糖是一个分子内半缩醛结构) ③变旋光现象,如: 葡萄糖晶体常温下用乙醇结晶而得(α型)髙温下用醋酸结晶而得(β型) 146℃ 150℃ 新配溶液的[a]D +112° +19° 新配溶液放置[α]D逐渐减少至52° [a]D逐渐增高至52° 变旋现象 由变旋现象说明,单糖并不是仅以开链式存在,还有其它的存在形式 1925~1930年,由X射线等现代物理方法证明,葡萄糖主要是以氧环式(环 状半缩醛结构)存在的。 ZnprOfessorwangkangchengEmaIl:W518@Sohu.com
(三)、单糖的环状结构 单糖的开链结构是由它的一些性质而推出来的,因此,开链结构能说明 单糖的许多化学性质,但开链结构不能解释单糖的所有性质,如: ① 不与品红醛试剂反应、与NaHSO4反应非常迟缓(这说明单糖分子内无 典型的醛基)。 ② 单糖只能与一分子醇生成缩醛(说明单糖是一个分子内半缩醛结构)。 ③ 变旋光现象,如: 葡萄糖晶体 常温下用乙醇结晶而得(α型) 高温下用醋酸结晶而得(β型) m.p 146℃ 150℃ 新配溶液的[α]D +112° +19° 新配溶液放置 [α]D 逐渐减少至52° [α]D 逐渐增高至52° 由变旋现象说明,单糖并不是仅以开链式存在,还有其它的存在形式。 1925~1930年,由X射线等现代物理方法证明,葡萄糖主要是以氧环式(环 状半缩醛结构)存在的。 变旋现象