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项目二 糖类的性能与控制
单糖的结构性质
虽然单糖是最简单、不能再被水解的最小糖单位，但是它是构成其他糖类的基本单位，单糖的结构性质影响其他糖类的功能性质，因此对单糖的结构性质的探讨显得尤为重要。下面咱们就从单糖的链式结构、环式结构和变旋现象三个方面展开探讨。
一、单糖的链式结构
天然存在的单糖几乎都没有支链，其每个碳原子连接一个羟基或一个衍生的功能基。戊糖和多于5个碳原子的单糖，多数分子中的羰基与第4或第5个碳原子上的羟基生成半缩醛或半缩酮，使分子成为含氧的环(五元呋喃环或六元吡喃环)，即单糖具有链式结构和环式结构。
一、单糖的链式结构
葡萄糖是己醛糖，分子式是CH20。实验已经证明葡萄糖具有开链的2，3，4，5，6-五羟基己醛的基本结构。
上述结构式中C2、C3、C4、C5都是手性碳原子，每个碳原子上的原子和原子团都可有不同的空间排布。经过研究，存在于自然界的葡萄糖中，四个手性碳原子上的空间排布除C3上的-OH在左边外，其它三个手性碳原子上的羟基都在右边。
一、单糖的链式结构
单糖的构型仍沿用D，L表示构型的方法，这种方法只考虑与羰基相距最远的一个手性碳原子的构型。即根据与羰基相距最远的那个手性碳原子上的羟基在右边的为D-型，羟基在左边的为L-型。自然界存在的单糖都属于D-型。
二、 单糖的环式结构
在溶液中，含有4个以上碳原子的单糖主要以环状结构存在。
单糖分子中的羟基能与醛基或酮基可逆缩合成环状的半缩醛。
环化后，羰基C就成为一个手性C原子称为端异构性碳原子，环化后形成的两种非对映异构体称为端基异构体，分别称为α-型及β-型头异构体。
二、 单糖的环式结构
D-葡萄糖环状结构的形成，使C(即开链式中醛基碳原子)成为手性碳原子，C上就有两种构型。
在D-型糖中，半缩醛羟基在右边的叫做α-型，半缩醛羟基在左边的叫做β-型。
三、 单糖的变旋现象
结晶葡萄糖有两种，一种是从乙醇中结晶出来的，熔点146℃。它的新配溶液的[α]D为+112°，此溶液在放置过程中，比旋光度逐渐下降，达到+52.17°以后维持不变；另一种是从吡啶中结晶出来的，熔点150℃，新配溶液的[α]D为+18.7°，此溶液在放置过程中，比旋光度逐渐上升，也达到+52.7°以后维持不变。糖在溶液中，比旋光度自行转变为定值的现象称为变旋现象。
三、 单糖的变旋现象
葡萄糖的变旋现象，就是由于开链结构与环状结构形成平衡体系过程中的比旋光度变化所引起的。在溶液中α-D-葡萄糖可转变为开链式结构，再由开链结构转变为β-D-葡萄糖;同样β-D-葡萄糖也变转变为开链式结构，再转变为α-D-葡萄糖。
经过一段时间后，三种异构体达到平衡，形成一个互变异构平衡体系，其比旋光度亦不再改变。不仅葡萄糖有变旋现象，凡能形成环状结构的单糖，都会产生变旋现象。
分析上面两种构像，a-D-吡喃葡萄糖C上的-OH连在竖键上，其它-OH和-CH,OH都连在横键上，有空间排斥效应，而β-D-吡喃葡萄糖C上的羟基连在横键上，而且所有比较大的基团都在横键上，相互之间距离较远，空间排斥力很小，因而β-型的构像是最稳定的，这正符合前面所讲的，在溶液中达到平衡时β-型占64%，而a-型占36%比例的事实。
总 结
糖液变旋现象实质--平衡体系建立。
1.单糖成环结构使其结构体系更稳定。
2.单糖的变旋现象实际就是三种单糖异构体达到平衡，形成一个互变异构平衡体系。 　

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