第三章 糖和苷类化合物

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1、第三章第三章一、概述一、概述二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类四、苷类化合物的理化性质四、苷类化合物的理化性质五、苷键的裂解五、苷键的裂解六、糖的核磁共振性质六、糖的核磁共振性质七、糖链的结构测定七、糖链的结构测定八、糖和苷的提取分离八、糖和苷的提取分离第三章第三章 糖和苷糖和苷一、一、 概述概述 糖又称作糖又称作碳水化合物碳水化合物(carbohydrates)(carbohydrates)，是，是自然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动自然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起所必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂

2、质一起称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。 苷类又称配糖体苷类又称配糖体(glycoside)(glycoside)，是由糖或糖，是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子联接而成的化合物。联接而成的化合物。糖和苷类的糖和苷类的生理活性是多种多样生理活性是多种多样的，糖是植物光合的，糖是植物光合作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分成分。所以糖类除了作为植物的

3、贮藏养料和骨架之外，成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外，还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的药物，如药物，如山药、何首乌、大枣山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类等均含有大量糖类。苷类种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性，苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。

4、苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、桔梗、芍药等都含有苷类。桔梗、芍药等都含有苷类。 一、一、 概述概述一、概述一、概述二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类四、苷类化合物的理化性质四、苷类化合物的理化性质五、苷键的裂解五、苷键的裂解六、糖的核磁共振性质六、糖的核磁共振性质七、糖链的结构测定七、糖链的结构测定八、糖和苷的提取分离八、糖和苷的提取分离第三章第三章 糖和苷糖和苷单糖结构的表示方法：单糖结构的表示方法：OHHHOHOHHOHHCH2OHCHOOCH

5、2OHHHOHHOHOHHOHHOCH2OHHHOHHOHOHHHOHOOOO二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学Fisher式式 Haworth式式成环状结构后，多了一个手性碳成环状结构后，多了一个手性碳-端基碳端基碳 离端基碳最远的不对称碳原子的构型离端基碳最远的不对称碳原子的构型 D型型 L型型 (Haworth式限于羰基碳与该原式限于羰基碳与该原子成环）子成环）OHHHOHOHHOHHCH2OHCHOOHHHOHOHHOHHCH2OHCHOOCH2OHHHOHHOHOHHOHOCH2OHHHOHHOHOHHOH D型L型 D型L型二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学绝绝 对对 构构 型

6、型:Fischer式中最后第二个碳原子上式中最后第二个碳原子上-OH向右的为向右的为D型，向型，向左的为左的为L型。型。Haworth式中式中C5向上为向上为D型，向下为型，向下为L型。型。 OCCH2OHOHHCHOCHOCH2OHCHOCH3CH3O-OH甘油醛D 型D-葡萄糖L-鼠李糖-D-葡萄糖-L-鼠李糖二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学 端基碳端基碳(anomeric carbon)的相对构型的相对构型 型型型型(Haworth式限于羰基碳与式限于羰基碳与 该原子成环）该原子成环） 是是C1相对于相对于C5（C4） 的构型的构型差向异构体差向异构体（相对构型）（相对构型）二、单糖

7、的立体化学二、单糖的立体化学OCH2OHHHOHHOHOHHOHHOCH2OHHHOHHOHOHHOHHOCH2OHHHOHHOHOHHOHHOCH2OHHHOHHOHOHHOHH -D- -L- -D- -L-二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学 FischerFischer与与HaworthHaworth的转换及其相对构型的转换及其相对构型CHOCH2OHOOCH2OHHOHOCH2OHOHHOD-葡萄糖异侧同侧异侧同侧Fischer式式：（：（C1与C5的相对构型）C1-OH与原C5（六碳糖）或C4（五碳糖）-OH，顺式为，反式为。Haworth式：式：C1-OH与C5（或C4）上取代基

8、之间的关系：同侧为，异侧为。二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学 吡喃糖吡喃糖(pyranose，六元环，六元环)呋喃呋喃糖糖(furanose，五元环，五元环)，吡喃糖的优势构象，吡喃糖的优势构象椅式。椅式。OOOOOO4C11C41,4BB1,42CO5H441414141245单糖的构象：单糖的构象：二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学二、结构类型环的构象环的构象 OOC1?1C?12345123451式式二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学一、概述一、概述二、单糖的立体化学二、单糖的立体化学三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类四、苷类化合物的理化性质四、苷类化合物的理化性质五、苷键的裂解五

9、、苷键的裂解六、糖的核磁共振性质六、糖的核磁共振性质七、糖链的结构测定七、糖链的结构测定八、糖和苷的提取分离八、糖和苷的提取分离第三章第三章 糖和苷糖和苷CHOCCCCH2OHOHHHHOHHOOOH,OHOHOHOHH,OHOHOHOHOH,OHOHOHHOH2C三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类一、单糖一、单糖: 已发现已发现200多种多种, 3C8C, 多以结合态存在多以结合态存在.可分为以下几类可分为以下几类:1 、五碳醛糖、五碳醛糖(aldopentoses) 有有L-阿拉伯糖阿拉伯糖(L-arabinose)，D-木糖木糖(D-xylose)，D-来苏糖来苏糖(D-lyxose)，D

10、-核糖核糖(D-ribose)等。等。 L-阿拉伯糖的结构如下：阿拉伯糖的结构如下：三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类2 、六碳醛糖、六碳醛糖(aldohexose) 常见的有常见的有D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)，D-甘露糖甘露糖(D-mannose)，D-阿洛糖阿洛糖(D-allose)，D-半乳糖半乳糖(D-galactose)等。其中以等。其中以D-葡萄糖最为常见。葡萄糖最为常见。CHOCCCCOHHHHOOHHOOH,OHOHOHOHH,OHOHHOHOOH,OHOHOHHOH2CHOHCH2OHCH2OHHOH2CCHOHCH2OHCCCCHHOOHHOHOOHOHOHOHO

11、CH2OHHOHCH2OHOCH2OHHCH2OHH三、糖和苷的分类三、糖和苷的分类3 、六碳酮糖、六碳酮糖(ketohexose, hexulose) 如如D-果糖果糖(D-fructose)，L-山梨糖山梨糖(L-sorbose)等。下图为等。下图为-D-果糖的结构：返回果糖的结构：返回4 、甲基五碳糖、甲基五碳糖 常见的有常见的有L-鼠李糖鼠李糖(L-rhamnose)，L-夫糖夫糖(L-fucose) 和和D-鸡纳糖鸡纳糖(D-quinovose)。如。如L-鼠李糖的结构。鼠李糖的结构。5 、支碳链糖、支碳链糖 糖链中含有支链，如糖链中含有支链，如D-芹糖芹糖(D-apiose)和和D