当前课程知识点:有机化学 > 第十三章 有机化学专题 > 13.3 碳水化合物-part 1 > 13.3.2.2 单糖的构型
那在了解了单糖的
构造式以后呢
我们进一步想了解它的构型
想知道它的立体结构
是什么样子的
在早年的这样一个
糖类的化学研究当中
上世纪50年代以前
缺乏这样一个鉴定
就是绝对构型的合适的方法
因此呢为了简便我们相应的
这样一个糖类结构的研究
我们进一步地以甘油醛为基准物
人为的规定了右旋的
这样一个甘油醛
它的结构式是这样一个结构式
这是用Fischer投影式来表示
它底部的这样一个羟甲基相邻
碳上羟基的方向朝右
那相应的左旋的这个甘油醛
结构式是羟基冲左
那非常有意思的是
在后续的研究当中人们发现
右旋的甘油醛的绝对构型
的确与人为起先规定的是一致的
所以我们总结一下
那么以甘油醛为基准物
衍生出来的一系列的结构
也就是端位的这个底部的
羟甲基相连的这个羟基冲右的
都为D型结构
而底部这个羟甲基相连的
这样一个碳上的羟基冲左的呢
衍生出来的这样一个结构呢是
L型的结构
我们注意这命名当中的正负
是表示旋光方向
一个是右旋 一个是左旋
那么D L呢表示的是构型
构型与旋光度之间没有
绝对的这样一个一一对应的关系
那自然界中大多数呢是
D型的糖
在这张表中可以
大家可以看到是一系列的
从我们D型的这样一个甘油醛
也就是这个三碳糖的
这样一个醛糖衍生出来的
相应的D型的四碳糖 五碳糖
和六碳糖
大家可以看到由它衍生出来的
这样一个糖类呢
大家这个方框上都表示了
也就是相邻的这个尾端的这个
羟甲基相邻的
碳上的羟基它是位于右边的
也就是我们刚刚说到的
它是D型糖
这是由甘油醛逐步衍生出来的
四碳糖 五碳糖和六碳糖
大家了解一下就可以
那我们来看一下
怎么可以从这样一个三碳糖
我们所说D型的这样一个甘油醛
进一步衍生成为D型的四碳糖
是怎么一个过程呢
我们可以看到这样一个甘油醛
的这个醛基
也就是这个醛羰基
它是一个平面的这样一个结构
那它能相应的被氰基负离子进攻
发生加成反应
那加成的这个过程中呢
这个平面型的羰基两面
都可以被进攻
从上面也可以
从下面也可以
这样呢也就相应的
使我们这样一个加成产物
出现了两种构型
大家可以看到
这样一种和这样一种
它们最大的区别呢
是这样一个碳上
一个碳上的构型是不一样的
我们再来看这一个
那对于左边这样一个甘油醛的
这样一个加成产物来说呢
它进一步水解和还原
可以变成相应的这样一个
四碳醛糖
它的结构是这样的
大家可以看到
这个相邻的我们称为这是1位
碳1位 这个碳2位 碳3位
碳4位
那这个碳2位上的这个羟基
大家可以看到是朝右的
那针对右边这样一个氰基的
加成产物
也可以进一步的水解和还原
最后形成了这样一个
四碳醛糖
那它相应的这个2位上的
就是碳2位上的羟基呢
它的构型是朝左的
所以大家可以看到
这两类糖它的构型是不一样的
虽然它对应的这样一个结构
非常类似
但是2位上的这样一个羟基的构型
是正好一左一右
那左边这样一个呢
我们称为是赤藓糖
右边这一个生成的呢
我们称为苏阿糖
那左边这个赤藓糖和
右边这个苏阿糖
它们最大的区别
刚刚说到就是这一个羟基的
一个区别
其他的都一样
那我们可以看到
通过这样一个衍生的过程的反应
这样一个端位的
也有是4碳上的这样一个羟甲基
相邻的3碳糖上的羟基是朝右
都是保持与甘油醛
D型的甘油醛相同的
这样一个构型
所以我们这个赤藓糖
是D型的对吧
这是我们根据甘油醛作为标准物
来进行推测出来的这样一个结构
那很有意思
我们再来看一下
对应的这两个相同的官能团
这个羟基对赤藓糖来说呢
它是在同侧
同在右侧
那对于苏阿糖来说2 3位的
这两个羟基它是位于异侧
一左一右
那对于这样一个情况呢
我们可以有相应的这样一个
我们在立体结构那一章
我们也学过
同一个羟基
在同一侧的时候呢
我们称为赤式结构
这样一个同样官能团
这两个羟基位于异侧的时候
我们称为苏式结构
我们归纳一下
在这样一个就是分子式中呢
大家可以看到
相同的官能团
在同侧的时候是赤式结构
这样一个相同的官能团
在异侧的时候我们称为苏式结构
刚刚是D型的甘油醛
可以衍生成为D型的
这样一个赤藓糖和苏阿糖
那我们L型的甘油醛
也就是说这个羟基位于左侧的
这样一个甘油醛呢
它也同样的可以经过
这样一个衍生化反应
这个氰基负离子的进攻加成
然后进一步水解还原
生成相应的L型的赤藓糖
和L型的苏阿糖
那L型的赤藓糖
大家可以看到这个的结构
是保持的
跟L型的甘油醛一致的
这是它的两类
就是衍生的产物
讲到这儿呢
我们接下来想跟大家说一下
我们这样一个Fischer投影式
这个糖类的表达方式的
就是表示方式它可以有
简写的形式
通过简写的方式
这样我们在后面的这个结构
和反应的研究中呢
比较表示的更清晰
这样一个简化的表示方式
大家可以看一看很有意思
那我们这个醛基
就是我们刚刚前面说到的
端位的这个醛基呢
可以用一个小三角形表示
大家注意这小三角形
不是我们常说的那个
环丙烷的结构
它就是在糖内它特殊
它是表示一个醛基的结构
那对应的这个小短横呢
代表的是羟基
是羟基的结构
长横
这个长的横呢
是一个代表是羟甲基的
这样一个结构
所以在这儿呢我们可以看到
D型的甘油醛
就可以相应的写成这样一个形式
这是羟基
这是一个羟甲基
由它衍生成为进一步
表示成为赤藓糖的时候
和苏阿糖的时候的这种D型的
我们可以看到它表示方式
是这样的
这是它的一个形式
那相应的这个碳原子的
这样一个编号呢是这样
1 2 3 4
对 从醛
从头上的这个醛
到链的末端
那相应的从L型的甘油醛
也可以衍生出为
相应的这个L型的赤藓糖和
苏阿糖
它的表示方式也可以
用简写形式进行表示
这样的话呢我们可以从这样一个
D型的甘油醛
也是三碳的醛糖
可以衍生到这样一个
含四碳的醛糖
这一对四碳的醛糖呢
是一对异构体
它们只有一个碳原子上的构型
有区别
这是二位
好 这两四碳醛糖
分别又可以进一步衍生成为
五碳的醛糖
那么这两个一对异构体呢
也是在相应的2位上的
碳上的这个构型有区别
以此类推
那么最后形成的这样一些
一对一对的只差一个碳上的
构型不同的呢
我们称为差向异构体
总结一下差向异构体
是具有多个不对称碳的异构体
那么相应的不对称碳
只有一个构型不一样
其余的构型都相同的异构体
我们称为差向异构体
那糖的结构和构型非常复杂
也导致了糖的种类繁多
那对于我们学习单糖的
这样一章呢
几个糖的结构需要掌握
主要是D型甘油醛
D型核糖 D型半乳糖
以及D型葡萄糖和D型的果糖
它们的结构和构型
以及对应的这个异构体
-1.1 概论
--1.1.1 引言
-1.2 有机化学基本知识
-第一章 绪论--1.2 有机化学基本知识
-1.3 有机化合物命名的基本原则
-第一章 绪论--1.3 有机化合物命名的基本原则
-1.4 酸碱理论
-第一章 绪论--第一章章节测试题
-2.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.1 引言
-2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.1 烷烃的构象
-2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.2 烷烃——2.2.2 烷烃的反应
-2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.1 引言
-2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.2 环烷烃的命名
-2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.3 环烷烃的构象
-2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--2.3 环烷烃——2.3.4 环烷烃的反应
-第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃--HW-第二章章节测试题
-3.1 不饱和烃的概述
-3.2. 烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.2. 烯烃的化学反应
-3.3 炔烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.3 炔烃的化学反应
-3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.1 二烯烃的结构
-3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学反应
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--3.4 二烯烃——3.4.2 二烯烃的化学
-第三章 不饱和烃:烯烃、炔烃及二烯烃--HW-第三章章节测试题
-4.1 芳烃概论
--4.1 芳烃概论
-4.2 芳烃的分类和命名
-4.3 苯的物理性质
-4.4 苯的结构
-4.5 单环芳烃的化学性质
--4.5.5.6 Friedel-Crafts 烷基化反应
--4.5.5.7 Friedel-Crafts 酰基化反应
-4.6 芳环上亲电取代反应的定位效应
-4.7 稠环芳烃
-4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--4.8 非苯芳烃及芳香性
-第四章 芳香烃--HW-第四章章节测试题
-5.1 手性和对称性
-第五章 对映异构--5.1 手性和对称性
-5.2 含一个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.2 含一个不对称碳的化合物
-5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-第五章 对映异构--5.3 含两个及多个不对称碳的化合物
-5.4 环状手性化合物
-第五章 对映异构--5.4 环状手性化合物
-5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--5.5 其他不含不对称碳原子的手性化合物
-第五章 对映异构--HW-第五章章节测试题
-6.1 卤代烃的概述
--题目要求
-6.2 亲核取代反应
-第六章 卤代烃--6.2 亲核取代反应
-6.3 消除反应
-第六章 卤代烃--6.3 消除反应
-6.4 与金属的反应
-6.5 不饱和卤代烃
-第六章 卤代烃--HW-第六章章节测试题
-7.1 本章引言
-7.2 核磁共振谱
--7.2.2 核磁共振氢谱——7.2.2.4 氢谱的基本解析
-7.3 质谱
-7.4 红外光谱
--7.4.2 红外光谱与分子结构——7.4.2.1 特征官能团的红外吸收
-7.5 有机波谱综合解析
-第七章 波谱分析在有机化学中的应用--HW-第七章章节测试题
-8.1 引言
--8.1引言
-8.2 醇
-第八章 醇酚醚--8.2 醇
-8.3 酚
-第八章 醇酚醚--8.3 酚
-8.4 醚
-第八章 醇酚醚--8.4 醚
-第八章 醇酚醚--HW-第八章章节测试题
-9.1 引言
--9.1 引言
-第九章 醛和酮--9.1 引言
-9.2 醛、酮的物理性质
-第九章 醛和酮--9.2 醛、酮的物理性质
-9.3.1 醛、酮的反应概述
-9.3.2 醛、酮的亲核加成
-第九章 醛和酮--9.3.2 醛、酮的亲核加成
-9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-第九章 醛和酮--9.3.3 醛、酮α-氢的反应
-9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-第九章 醛和酮--9.3.4 醛、酮的氧化还原反应
-9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-第九章 醛和酮--9.4 α、β-不饱和醛、酮的化学反应
-9.5 醛、酮的制备
-第九章 醛和酮--HW-第九章章节测试
-10.1 概论
--10.1 概论
-10.2 羧酸的结构、分类和命名
-10.3 羧酸的物理性质和波谱特征
-10.4 羧酸的化学性质
-10.5 羧酸衍生物的结构与命名
-10.6 羧酸衍生物的物理性质和波谱特征
-10.7 羧酸衍生物的化学性质
-10.8 羟基酸的分类和命名
-10.9 羟基酸的化学性质
-10.10 β-二羰基化合物
-10.11 α-卤代酸及其衍生物
-10.12 羧酸的制备
-10.13 专题:油脂 蜡 磷脂
-11.1 绪论
--本章引言
-11.2 胺
--11.2.1
--11.2.2
--11.2.3.1
--11.2.3.2
--11.2.3.3
--11.2.3.4
-11.3 硝基化合物
-11.4 腈
-11.5 异腈
-11.6 重氮化合物
-11.7 偶氮化合物
-11.8 本章小结
-12.1 杂环化合物概述
--12.1概述
-12.2 吡咯、呋喃、噻吩
-12.3 吲哚 (苯并吡咯)
-12.4 吡啶
-12.5 喹啉、异喹啉 (苯并吡啶)
-12.6 含氧六元杂环
-12.7 多杂原子五元环、六元环介绍
-第十二章 杂环化合物--HW-第十二章章节测试题
-13.1 有机合成基础-part 1
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 1
-13.1 有机合成基础-part 2
-第十三章 有机化学专题--13.1 有机合成基础-part 2
-13.2 重排反应在实际有机合成中的应用
-13.3 碳水化合物-part 1
-13.3. 碳水化合物-part 2
--13.3.3.4 单糖的反应——醛糖的递升与递降反应及酮糖的特殊反应
-13.3. 碳水化合物-part 3
-13.3 碳水化合物-part 4
-13.4 氨基酸与多肽
-期中考试--二、 选择题
-期中考试--一、判断题
-期末考试--期末考试试题