醣類化學的醣類化學,各種糖的化學式

2021-03-03 23:11:04 字數 6786 閱讀 9344

1樓:百度使用者

糖是除蛋白質和核酸外的又

一類非常重要的生命物質,糖化學在生命科學、藥物研究中佔有很重要的地位和廣泛的用途。 本書以醣類化合物為主線,系統全面地介紹了糖化學的各個方面:分類、命名、結構、性質,以及化學修飾,合成及分離提純,並提出醣類化合物的一些新概念、新理論、新方法。

其中匯集了國內外醣類研究方面最新研究成果,突出了糖的合成與結構鑑定兩大核心問題,具體詳盡地講述了實驗方法和技術。本書側重於化學方面,可操作性強,每章盡可能地舉出許多例項和操作方法,收集整理出有關的實驗資料和圖表。

各種糖的化學式

2樓:匿名使用者

葡萄糖化學式 c6h12o6

結構簡式 ch2oh-choh-choh-choh-choh-cho 或 ch2oh(choh)4cho

麥芽糖,蔗糖的化學式c12h22o11

湯粉為單醣 二糖和多醣 (主要化學成分都是c h o)

單醣包括五碳糖和六碳糖 五碳糖有核糖(c5h10o5)和脫氧核糖(c5h10o4)

六碳糖有葡萄糖和果糖 化學式均為c6h12o6

二糖有蔗糖和麥芽糖和乳糖 蔗糖和麥芽糖化學式均為c12h22o11 存在於植物細胞 乳糖化學式為c12h22o11 存在於動物細胞

多醣有澱粉纖維素和糖元 化學式均為(c6h10o5)n 澱粉纖維素存在於植物細胞 糖元存在於動物細胞

3樓:夐遠逍遙

醣類物質是多羥基醛或酮,據此可分為醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。

糖還可根據碳原子數分為丙糖(triose),丁糖(terose),戊糖(pentose)、己糖(hexose)。最簡單的醣類就是丙糖(甘油醛和二羥丙酮)由於絕大多數的醣類化合物都可以用通式** (h2o)n表示,所以過去人們一直認為醣類是碳與水的化合物,稱為碳水化合物。現在已經這種稱呼並不恰當,只是沿用已久,仍有許多人稱之為碳水化合物。

糖還可根據結構單元數目多少分為:(1)單醣(monosaccharide):不能被水解稱更小分子的糖。

(2)寡糖(disaccharide):2-6個單醣分子脫水縮合而成,以雙醣最為普遍,意義也較大。(3)多醣(polysaccharide):

均一性多醣:澱粉、糖原、纖維素、半纖維素、幾丁質(殼多醣)不均一性多醣:糖胺多醣類(透明質酸、硫酸軟骨素、硫酸**素等)(4)結合糖(復合糖,糖綴合物,glycoconjugate):

醣脂、醣蛋白(蛋白聚醣)、糖-核苷酸等(5)糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖胺、糖苷

醣類化學的一般概念

4樓:神降

糖是自然界中存在數量最多、分布最廣且具有重要生物功能的有機化合物。從細菌到高等動物的機體都含有醣類化合物。以植物體中含量最為豐富,約佔乾重的85%~90%,植物依靠光合作用,將大氣中的二氧化碳合成糖。

其它生物則以醣類如葡萄糖、澱粉等為營養物質,從食物中吸收轉變成體內的糖,通過代謝向機體提供能量;同時糖分子中的碳架以直接或間接的方式轉化為構成生物體的蛋白質、核酸、脂類等各種有機物分子。所以糖作為能源物質和細胞結構物質以及在參與細胞的某些特殊的生理功能方面都是不可缺少的生物組成成分。

一、醣類的概念

醣類主要是由碳、氫和氧三種元素組成,過去用通式**(h2o)m表示,並稱為碳水化合物。後來發現有些化合物如鼠李糖(c6h12o5)和脫氧核糖(c5h10o4)它們的結構和性質都屬於糖,但分子中氫氧原子數之比並不是2∶1;而有些化合物,如乙酸(c2h4o6)、乳酸(c3h6o3)等,它們的分子式雖符合上述通式,但卻不具有糖的結構和性質。因此稱糖為碳水化合物並不恰當。

現將醣類化合物定義為多羥醛或多羥酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱。

二、糖的分類和命名

醣類化合物按其組成分為三類:單醣、低聚醣(雙醣或二塘)和多醣。

(一)單醣

不能被水解為更小分子的糖屬於單醣。據分子中所含羰基的位置分為醛糖和酮糖。一般以環狀半縮醛的結構形式存在。

按分子中所含碳原子數分別把三碳糖稱為丙醛糖和丙酮糖,四碳糖稱為丁醛糖和丁酮糖,相應的醛糖和酮糖是同分異構體。自然界中的單醣以含四個、五個和六個碳原子的最為普遍。

(二)低聚醣

含有2~10個單醣單位,彼此以糖苷鍵連線,水解以後產生單醣。低聚醣又叫寡糖。自然界以游離狀態存在的低聚醣主要有二糖如麥芽糖、蔗糖和乳糖,三糖如棉籽糖。

(三)多醣

由許多單醣分子或其衍生物縮合而成的高聚物稱為多醣,又稱為高聚醣。可分為同多糖和雜多醣兩類。由一種單醣縮合形成的多醣稱為同多糖,如澱粉、纖維素等。

由二種以上單醣或其衍生物縮合形成的多醣稱為雜多醣,如透明質酸、硫酸軟骨素等;按糖分子中有無支鏈,分為直鏈多醣和支鏈多醣;按照功能的不同,分為結構多醣、貯存多醣、抗原多醣等;按其分布部位又分為胞外多醣、胞內多醣。

(四)結合多醣(或復合多醣)

糖與其它非糖物質共價結合形成結合多醣(復合多醣)或糖綴合物(glycoconjugates),例如蛋白聚醣、醣脂、醣蛋白等。

醣類含有哪些化學元素

5樓:匿名使用者

醣類為碳水化合物,組成元素是c、h、o,不含有n、p、s等元素

醣類是由c、h、o三種元素組成的生物大分子,可分為單醣、二糖和多醣等。醣類是自然界中廣泛分布的一類重要的有機化合物。

6樓:匿名使用者

碳,氫,氧,

糖俗稱碳水化合物

醣類的主要化學性質

7樓:du知道君

碳水化合物亦稱醣類化合物,是自然界存在最多、分布最廣的一類重要的有機化合物。主要由碳、氫、氧所組成。葡萄糖、蔗糖、澱粉和纖維素等都屬於醣類化合物。

碳水化合物是由碳、氫和氧三種元素組成,由於它所含的氫氧的比例為二比一,和水一樣,故稱為碳水化合物。它是為人體提供熱能的三種主要的營養素中最廉價的營養素。食物中的碳水化合物分成兩類:

人可以吸收利用的有效碳水化合物如單醣、雙醣、多醣和人不能消化的無效碳水化合物如纖維素,是人體必須的物質。

醣類化合物是一切生物體維持生命活動所需能量的主要**。它不僅是營養物質,而且有些還具有特殊的生理活性。例如:

肝臟中的肝素有抗凝血作用;血型中的糖與免疫活性有關。此外,核酸的組成成分中也含有醣類化合物——核糖和脫氧核糖。因此,醣類化合物對醫學來說,具有更重要的意義。

自然界存在最多、具有廣譜化學結構和生物功能的有機化合物。可用通式cx(h

主要由綠色植物經光合作用而形成,是光合作用的初期產物。從化學結構特徵來說,它是含有多羥基的醛類或酮類的化合物或經水解轉化成為多羥基醛類或酮類的化合物。例如葡萄糖,含有乙個醛基、六個碳原子,叫己醛糖。

果糖則含有乙個酮基、六個碳原子,叫己酮糖。它與蛋白質、脂肪同為生物界三大基礎物質,為生物的生長、運動、繁殖提供主要能源。是人類生存發展必不可少的重要物質之一。

碳水化合物是生命細胞結構的主要成分及主要供能物質,並且有調節細胞活動的重要功能。機體中碳水化合物的存在形式主要有三種,葡萄糖、糖原和含糖的複合物,碳水化合物的生理功能與其攝入食物的碳水化合物種類和在機體內存在的形式有關。1.

膳食碳水化合物是人類獲取能量的最經濟和最主要的**;2.碳水化合物是構成機體組織的重要物質,並參與細胞的組成和多種活動;此外還有節約蛋白質、抗生酮、解毒和增強腸道功能的作用。

醣類化學的單醣

8樓:ta0005e染

自然界中常見的單醣有葡萄糖、果糖、半乳糖等。糖的名稱一般不用有機化學系統命名。除少數簡單的羥乙醛、二羥丙酮按基團命名外,許多單醣都有乙個俗名,一般與**有關,例如果糖、赤蘚糖、核糖等。

一、單醣的結構

(一)單醣的立體結構和構型

1. 單醣的立體異構體

單醣分子是不對稱分子,具有旋光性。以甘油醛為例,分子中的2位碳是不對稱碳原子,分別與4個互不相同的原子和基團h,ch2oh,oh,cho連線。這樣的結構有兩種安排,一種是d—甘油醛,另一種是l—甘油醛。

書寫d— 型結構時,把羥基放在右邊;l— 型的羥基放在左邊。 d— 甘油醛的旋光是右旋,l— 甘油醛是左旋。 d— 甘油醛與l— 甘油醛是立體異構體,它們的構型不同。

因此d型與l型甘油醛為對映體,具有對映體的結構又稱「手性」結構。

由於旋光方向與程度是由分子中所有不對稱原子上的羥基方向所決定,而構型只和分子中離羰基最遠的不對稱碳原子的羥基方向有關,因此單醣的構型d與l並不一定與右旋和左旋相對應。單醣的旋光用d或(+)表示右旋,l或(— )表示左旋。

從丙糖(甘油醛)起的單醣都有不對稱碳原子。含有n個不對稱碳原子的化合物,應有2n 個立體異構體。

2. 單醣的構型

醣類物質的d— 型和l— 型是以甘油醛為標準比較而確定的相對構型。糖的構型是由與羰基相距最遠的不對稱碳原子上的羥基方向來確定的,如與d— 型甘油醛相同,則為d— 型;如與l— 甘油醛相同,則為l型。醛糖都可由甘油醛逐步增長碳鏈的方法匯出。

對於酮糖也是按同樣方法確定構型。下面各糖概括出的碳原子的構型是相同的,它們都是d— 型糖。

(二)單醣的結構與構象

單醣的種類很多,其中葡萄糖(游離的、結合形式的)數量最多,在自然界分布也最廣。

單醣的結構及性質雖各有異,相同之處也很多。葡萄糖的結構和性質有代表性。現以葡萄糖為例闡述單醣的分子結構。

葡萄糖是己糖中最重要的一種,因為最初發現於葡萄,所以稱為葡萄糖。其分子式是c6h12o6。天然存在的是d— 葡萄糖。

1. 鏈狀結構式

實驗證明d— 葡萄糖的鏈狀結構是:

上述結構式可以簡化,用「├」表示碳鏈及不對稱碳原子羥基的位置,「△」表示醛基

「—cho」,「—」表示羥基「—oh」,「○」表示第一醇基,則葡萄糖結構式簡化為(a),與葡萄糖同屬己醛糖的d甘露糖和d半乳糖的結構式分別簡化為(b)、(c)。

(a)d— 葡萄糖 (b)d—甘露糖 (c)d—半乳糖

2. 環狀結構

物理和化學的方法證明,單醣不僅以直鏈結構存在,而且以環狀結構存在。由於單醣分子中同時存在羰基和羥基,因而在分子內便能由於生成半縮醛(或半縮酮)而構成環。即碳鏈上乙個羥基中的氧與羰基的碳原子連線成環,羥基中的氫原子加到羰基的氧上。

實驗證明,在一般情況下,己醛糖都是第五個碳原子上的羥基與羰基形成半縮醛,構成六元環。例如d— 葡萄糖可以形成下面兩種環形半縮醛:

半縮醛式α— d— 葡萄糖 醛式 d— 葡萄糖 半縮醛式β— d— 葡萄糖

37% 0.1% 63%

d— 葡萄糖由醛式轉變為半縮醛式,c1轉變為手性碳原子,並形成一對旋光異構體。一般規定新形成的手性碳原子上的羥基(稱半縮醛羥基)與決定單醣構型的碳原子(在己糖為c5)上的羥基在碳鏈同側者稱為α— 型葡萄糖,寫作α— d— 葡萄糖;不在同一側者稱為β— 型葡萄糖,寫作 β— d— 葡萄糖。不過這兩個異構體並不是對映體,只是在第1碳上的羥基方向不同而已,所以稱為異頭物。

半縮醛羥基較其餘羥基活潑,糖的許多重要性質都與它有關。

不僅如此,葡萄糖也有構象問題,據x— 射線衍射測定表明:葡萄糖吡喃環中的五碳一氧不是處於同一平面的,通常具有如下構象,其中椅式構象因使分子的扭張強度最低,分子中各原子的靜電斥力最小而最為穩定。

二、單醣的性質

單醣的性質由其化學組成和結構決定。

(一)主要物理性質

1. 溶解度

單醣都是無色結晶,由於分子中有多個羥基,在水中溶解度很大,常能形成過飽和溶液一一糖漿。

2. 甜度

單醣都有甜味,但甜度各不相同,通常把蔗糖的甜度定為100進行比較

糖 蔗糖 果糖 轉化糖* 葡萄糖 木糖 麥芽糖 半乳糖 乳糖

甜度 100 173 130 74 40 32 32 16

*由蔗糖水解生成的葡萄糖與果糖的混合物稱為轉化糖。

3. 旋光性及變旋現象

一切醣類物質分子內都有手性碳原子,所以都具有旋光性,屬於「旋光活性物質」(或光學活性物質)。旋光活性物質使偏振光振動平面旋轉的角度稱為「旋光度」。物質旋光度的大小因測定時所用溶液的濃度、盛液管的長度、溫度、光波的波長以及溶劑的性質等而改變。

但在一定的條件下,不同旋光活性物質的旋光度仍為一常數,通常用比旋光度[α]表示。比旋光度的定義是:以1 ml中含有1 g溶質的溶液,放在1 dm長的盛液管中測出的旋光度。

糖的比旋光度用[α] d2 0表示。計算公式如下:

式中α:由旋光儀測得的旋光度。

c:糖(光學活性的)溶液的濃度,以每毫公升溶液中所含溶質的克數表示,溶劑為水。

l:盛液管的長度,以分公尺表示。

20:20℃,表示測定比旋光度在20℃進行。

d:表示以鈉光燈作光源。

(二)主要化學性質

單醣是多羥醛或多羥酮,所以具有醛基、酮基、醇羥基的性質,能發生醇羥基的成酯、成醚等反應和羰基的氧化、還原和加成等反應,而且具有羥基及羰基相互影響而產生的一些特殊反應。單醣在水溶液中是以鏈式和環式平衡存在的。在某些反應中,其鏈式異構體參與反應,而環式異構體就連續不斷地轉變為鏈式,最後全部生成鏈式異構體的衍生物,單醣的主要化學性質如下:

1. 由醛基、酮基產生的性質

(1)單醣的異構化作用

(2)單醣的氧化(還原性)

2. 由羥基(醇羥基和半縮醛羥基)產生的性質

(1)成酯作用

(2)成脎作用

(3)成苷作用

三、重要的單醣及其衍生物

單醣是醣類的最小單位。近半個世紀來,發現的單醣為數不少,現已知的醛糖有600多種,酮糖及其衍生物180種。自然界中的單醣少於其光學異構體的理論數目,常見的醛糖、酮糖、脫氧糖、分支糖、氨基糖也很多,下面列舉一些較重要的代表(表3—3)。

由於單醣具有多個可反應的基團,因此可形成多種單醣衍生物,大體有以下幾類:

1. 糖苷類

2. 單醣磷酸酯

3. 氨基糖(amino sugar 或glycosamine)

4. 糖酸

5. 糖醇

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