二、单糖( Monosaccharides) )结构( Structures) 3.环状结构和变旋现象 Actually pentoses and hexoses exist in solution as intramolecular hemiacetals or hemiketals, forming stable 5 or 6 membered rings(furan and pyran ring). Ocio H C-H H o-H cyclic hemiacetal OAn additional asymmetric carbon atom
二、单糖(Monosaccharides) (一)结构(Structures) 3. 环状结构和变旋现象 Actually pentoses and hexoses exist in solution as intramolecular hemiacetals or hemiketals, forming stable 5 or 6 membered rings (furan and pyran ring). C O H O C O H O C O H O O H O H H H H+ cyclic hemiacetal H H H zAn additional asymmertric carbon atom
anomers(≥99%) OH Ho、H OH oh 糖在溶液 HO HO OH OH CHO CHOH 2F-OH CH2OH 中的结构 a-D-(+)-glucopyranosel H03 B-D-(+)-glucopyranose 36.4%) 4HOH (63.6%) 5HOH H OH 4 sing bCH2oH、co Ho、H OH D-(+)-glucose OH HO (<0.0026%) HO OH OH CHOH CH2OH a-D-(+)-glucofuranose anomers(<1%) B-D-(+)-glucofuranose
CHO CH 2OH OH OH HO OH D-(+)- glucose CH 2OH OH O HO OH β-D-( + )-glu c o fu r a n o s e CH 2OH OH O HO OH α-D-(+)-glucofurano s e CH 2OH O OH HO OH α-D-( + ) - glucop y r ano s e CH 2OH O OH HO OH β - D - (+)-gl ucopyranose H OH HO H H OH HO H (3 6.4%) (6 3.6 % ) (<0.0026%) an o m e r s (<1% ) a nome rs (>9 9%) 1 2 3 4 5 6 1 , 5 closing 1, 5 closing 1, 4 closim 1 , g 4 closing 糖在溶液中的结构
(一)结构( Structures) 3.环状结构和变旋现象 ●c- forms B-forms H OH HO. 半缩醛羟 OH OH 半缩醛羟 基与决定糖构Hor HO 基与决定糖构 型的碳原子上 oh OH 型的碳原子上 的羟基处在碳 CH,OH CH,OH 的羟基处在碳 链的同侧 a-D-(+)-glucofuranose B-D(+)-glucofuranose 链的异侧。 异头体( anomers)—仅头个手性碳原子(半缩醛酮 碳)构型不相同的两个异构体
(一)结构(Structures) 3. 环状结构和变旋现象 zα - forms —— 半缩醛羟 基与决定糖构 型的碳原子上 的羟基处在碳 链的同侧 zβ - forms —— 半缩醛羟 基与决定糖构 型的碳原子上 的羟基处在碳 链的异侧。 CH2OH OH O HO OH H OH α-D-(+)-glucofuranose 451 CH2OH OH O HO OH HO H β-D-(+)-glucofuranose 异头体(anomers)—— 仅头个手性碳原子(半缩醛酮 碳)构型不相同的两个异构体
(一)结构( Structures) 3.环状结构和变旋现象 变旋现象 种构型的糖其旋光度在溶液中会发生改 变,最终达到一恒定值的现象。 其化学本质是——一种环状结构可通过开链结构转变为另 种环状结构。 CHO Ho→H HO-H H-OH H-OH OH Ho→H Ho→H H HoHH H H-OH H-OH OH H-OH CH,OH CH,OH CH,OH a-anomer open-chain form β- anomer 结晶化98c以下 溶液中达到平衡 结晶化98c以上 pure a anomer β anomer mp.146c,[a]=+1122 mp.150c,[a]=+187
(一)结构(Structures) 3. 环状结构和变旋现象 z变旋现象 —— 一种构型的糖其旋光度在溶液中会发生改 变,最终达到一恒定值的现象。 z其化学本质是 —— 一种环状结构可通过开链结构转变为另 一种环状结构。 H OH HO H H OH H CH2OH HO H O H OH HO H H OH H CH2OH HO H O CHO H OH HO H H OH H OH CH2OH α-anomer open-chain form β-anomer 结晶化 98 °C以下 溶液中达到平衡 结晶化 98 °C以上 pure α anomer β anomer mp. 146 C° ,[α]=+112.2 mp. 150 C,[α]=+18.7 ° ° °
环状结构的表示方法 CHO OH OH 顺转90 碳链卷曲 CH2OH HO HOH2C H OH 4HOH OHOH OH O OH 5}H OH CH2OH D-(+)-glucose CHOH Fischer projection OH HOH2C OH C4C旋转120 OH OH OH H a-D-(+)-glucopyranose OH CHOH Haworth perspective OH B O、OH OH OH OH B-D-(+)-glucopyranose
环状结构的表示方法 CHO CH 2OH OH OH HO OH D-(+)-glucose HOH 2 C C HO OH OH OH O H CH 2OH OH OH OH OH O H HOH 2 C OH OH OH OH O H A B A B O OH OH OH OH CH 2OH O OH OH OH OH CH 2OH α - D-(+ )-glucopyr anose β-D-(+)- glucop yranose 顺转90 碳链卷曲 C4- C 5 旋 转12 0 Fischer projecti o n H awo r th perspect i v e 4 5 5 4 5 5 4 5 5 4 4 HO H 4 2 C OHOH OH OH O H