有机化学有机含氮化合物(编辑修改稿)

有机化学有机含氮化合物(编辑修改稿)内容摘要：

碳水化合物 (一 ) 碳水化合物的分类 碳水化合物又称为糖类。 如葡萄糖 、 果糖 、 蔗糖 、 淀粉 、 纤维素等。 碳水化合物在自然界中分布广泛 ， 是重要的轻纺原料。 “ 碳水化合物 ” 一词的由来 —— 分子式符合 Cx(H2O)y。 “ 碳水化合物 ” 的含义 —— 多羟基醛酮或能水解成多羟基醛酮的化合物。 碳水化合物可根据分子的大小分为三类： ① 单糖：本身为多羟基醛酮 ， 不能水解为更简单的糖。 如葡萄糖 、 果糖等。 单糖一般是结晶固体 ， 能溶于水 ， 绝大多数单糖有甜味。 ② 低聚糖：能水解为 2－ 10个单糖的碳水化合物。 如麦芽糖 、 蔗糖等都是二糖。 低聚糖仍有甜味 ， 能形成晶体 ， 可溶于水。 ③ 多糖：能水解生成 10个以上单糖的碳水化合物。 一般天然多糖能水解生成 100－ 300个单糖。 如淀粉 、 纤维素等都是多糖。 多糖没有甜味，不能形成晶体（为无定形固体），难溶于水。 (二 ) 单糖 (1) 单糖的构型和标记 (2) 单糖的氧环式结构 (3) 单糖的构象 (4) 单糖的化学性质 (5) 脱氧糖 (6) 氨基糖 (二 ) 单糖 根据分子中所含碳的个数 ， 单糖可分为己糖 、 戊糖等。 分子中含醛基的糖称为醛糖，含有酮基的糖称为酮糖。 例： C H OC H O HC H O HC H O HC H O HCH2OH12345654321C H O HC H O HC H O HC H OCH2OHCH2OHC H OC H O H123654321CH2OHC H O HC H O HC H O HCH2OHC = O己醛糖 己酮糖 戊醛糖 丙醛糖4 个 C*1 6 个对映异构3 个 C*8 个对映异构 8 个对映异构3 个 C*2 个对映异构写糖的结构时，碳链竖置，羰基朝上，编号从靠近羰基一端开始。 葡萄糖是一种己醛糖： C H 2 O HH O HO HHHH OH O HC H OC H 2 O HC H O或或(2R,3S,4R,5R)2,3,4,5,6五羟基己醛 或 D(+)葡萄糖 C = OC H 2 O HH O HO HHHH OC H 2 O HC = OC H 2 O HC H 2 O HC = O或 或果糖是一种己酮糖： (3S,4R,5R)1,3,4,5,6五羟基 2己酮 或 D()果糖 (1) 单糖的构型和标记 单糖构型的确定是以甘油醛为标准的。 即单糖分子中距离羰基最远的手性碳原子与 D(+)甘油醛的手性碳原子构型相同时，称为 D型糖；反之，称为 L型。 下面是 D醛糖的构型和名称： 构型 D/L与旋光方向 (+)/()没有固定的关系： 自然界中存在的糖通常是 D－型的。 例如： 葡萄糖 和 果糖 都是 D型的。 D ( + ) 甘油醛 D ( + ) 葡萄糖D ( ) 核糖代表 C H O ； 代表 C H 2 O H ； 代表 O H。 “ ” “ ” “ ”(2) 单糖的氧环式结构 实验事实： ①葡萄糖有两种晶体： 两种晶体溶于水后，比旋光度（ [α] D20）都将随着时间的改变而改变，最后逐渐变成 [α]D20＝ 176。 ,发生所谓“变旋现象”。 变旋现象 —— 随时间的变化，物质的比旋光度逐渐地 增大或减小，最后达到恒定值的现象。 葡萄糖 五甲基葡萄糖 四甲基葡萄糖（有醛的性质） （无醛的性质） （有醛的性质）H 2 O/H +(CH 3 ) 2 SO 4说明有一个甲氧基很特别，且与醛基有关易水解，说明葡萄分子中有五个－OH，且其中一个与醛基有关② 以上两种实验现象无法用开链式得到解释。 人们从下述反应中得到启发： CH 3 CHCH 2 CH 2 CHOO HC H 2C HOC HC H 2O HH 3 Cg 羟基醛环状半缩醛环状半缩醛C H 2C H 2OC HC H 2C H 2O H羟基醛O HCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CHO 葡萄糖中醛基碳的 γ－或 δ－位上也有羟基，也可以五元或六元环状半缩醛形式存在： CHOCH 2 OHOHH120。 顺时针转成水平弯成环状CHOCH 2 OHOHHCHOCH2OHOHHOCH2OHOHHb D(+)葡萄糖OCH2OHHOHa D(+)葡萄糖[a]20D=+112。 =146 C。 [a]20D=+19。 =150 C。 氧环式（Haworth（（ （Haworth（（氧环式开链式abOH从下面进攻羰基碳得OH从上面进攻羰基碳得 环的生成使原来的羰基碳变成了 ＊ C（ 苷原子 ） ，生成了苷原子构型不同的两种氧环式结构： αD(+)葡萄糖苷羟基与 C5上的－ CH2OH位于异侧（ 第一种结晶 ） ； βD(+)葡萄糖苷羟基与 C5上的－ CH2OH位于同侧（ 第二种结晶 ）。 αD(+)葡萄糖与 βD(+)葡萄糖互为差向异构体或异头物。 葡萄糖的环状半缩醛结构可以解释变旋现象： OCH2OHOHHb D(+)葡萄糖OCH2OHHOHa D(+)葡萄糖[a]20D=+112。 =146 C。 [a]20D=+19。 =150 C。 氧环式（Haworth（（ （Haworth（（氧环式开链式36%64%极少室温下约占葡萄糖的环状半缩醛结构还可解释实验事实②： (CH3)2SO4OCH3H2O/H+CH2OCH3C H O C H3OOCH3H3COCH2OCH3C H O HOOCH3H3COOCH3葡萄糖 五甲基葡萄糖四甲基葡萄糖C H O HOCH2OHOHHOOH缩醛结构对稀酸不稳定醚链，稳定 由于葡萄糖的环状半缩醛结构含有吡喃环 （ ） 结构 ，所以葡萄糖的六元氧环式结构的全称为： α－ D－（＋）－吡喃葡萄糖 β－ D－（＋）－吡喃葡萄糖 O在水溶液中，果糖主要以五元氧环式存在： OHOH 2 C CH 2 OHOHHOOH。