<二)化学性质
单糖是多羟基醛或酮,因此具有醇羟基和羰基地性质,如具有醇羟基地成酯、成醚、成缩醛等反应和羰基地一些加成反应,又具有由于他们互相影响而产生地一些特殊反应.sQsAEJkW5T 单糖地主要化学性质如下:
1.与酸反应 戊糖与强酸共热,可脱水生成糠醛<呋喃醛).己糖与强酸共热分解成甲酸、二氧化碳、乙酰丙酸以及少量羟甲基糠醛.糠醛和羟甲基糠醛能与某些酚类作用生成有色地缩合物.利用这一性质可以鉴定糖.如α-萘酚与糠醛或羟甲基糠醛生成紫色.这一反应用来鉴定糖地存在,叫莫利西实验.间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色,遇醛糖呈很浅地颜色,这一反应可以鉴别醛糖与酮糖,称西利万诺夫实验.GMsIasNXkA 2.酯化作用 单糖可以看作多元醇,可与酸作用生成酯.生物化学上较重要地糖酯是磷酸酯,他们是糖代谢地中间产物.TIrRGchYzg 3.碱地作用 醇羟基可解离,是弱酸.单糖地解离常数在1013左右.在弱碱作用下,葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通过烯醇式而相互转化,称为烯醇化作用.在体内酶地作用下也能进行类似地转化.单糖在强碱溶液中很不稳定,分解成各种不同地物质.7EqZcWLZNX 4.形成糖苷(glycoside> 单糖地半缩醛羟基很容易与醇或酚地羟基反应,失水而形成缩醛式衍生物,称糖苷.非糖部分叫配糖体,如配糖体也是单糖,就形成二糖,也叫双糖.糖苷有α、β两种形式.核糖和脱氧核糖与嘌呤或嘧啶碱形成地糖苷称核苷或脱氧核苷,在生物学上具有重要意义.α-与β-甲基葡萄糖苷是最简单地糖苷.天然存在地糖苷多为β-型.苷与糖地化学性质完全不同.苷是缩醛,糖是半缩醛.半缩醛很容易变成醛式,因此糖可显示醛地多种反应.苷需水解后才能分解为糖和配糖体.所以苷比较稳定,不与苯肼发生反应,不易被氧化,也无变旋现象.糖苷对碱稳定,遇酸易水解.lzq7IGf02E 5.糖地氧化作用 单糖含有游离羟基,因此具有还原能力.某些弱氧化剂<如铜地氧化物地碱性溶液)与单糖作用时,单糖地羰基被氧化,而氧化铜被还原成氧化亚铜.测定氧化亚铜地生成量,即可测定溶液中地糖含量.实验室常用地费林(Fehling>试剂就是氧化铜地碱性溶液.Benedict试剂是其改进型,用柠檬酸作络合剂,碱性弱,干扰少,灵敏度高.zvpgeqJ1hk 除羰基外,单糖分子中地羟基也能被氧化.在不同地条件下,可产生不同地氧化产物.醛糖可用三种方式氧化成相同原子数地酸:<1)在弱氧化剂,如溴水作用下形成相应地糖酸;<2)在较强地氧化剂,如硝酸作用下,除醛基被氧化外,伯醇基也被氧化成羧基,生成葡萄糖二酸;<3)有时只有伯醇基被氧化成羧基,形成糖醛酸.酮糖对溴地氧化作用无影响,因此可将酮糖与醛糖分开.在强氧化剂作用下,酮糖将在羰基处断裂,形成两个酸.NrpoJac3v1 6.还原作用 单糖有游离羰基,所以易被还原.在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下,醛糖还原成糖醇,酮糖还原成两个同分异构地羟基醇.如葡萄糖还原后生成山梨醇.1nowfTG4KI 7.糖
地生成 单糖具有自由羰基,能与3分子苯肼作用生成糖沙.反应步骤:首先
一分子葡萄糖与一分子苯肼缩合生成苯腙,然后葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙,最后再与另一个苯肼分子缩合,生成葡萄糖沙.糖沙是黄色结晶,难溶于水.各种糖生成地糖沙形状与熔点都不同,因此常用糖沙地生成来鉴定各种不同地糖.fjnFLDa5Zo 8.糖地鉴别<重要)
<1)鉴别糖与非糖:Molisch试剂,α-萘酚,生成紫红色.丙酮、甲酸、乳酸等干扰该反应.该反应很灵敏,滤纸屑也会造成假阳性.tfnNhnE6e5 蒽酮<10-酮-9,10-二氢蒽)反应生成蓝绿色,在620nm有吸收,常用于测总糖,色氨酸使反应不稳定.HbmVN777sL <2)鉴别酮糖与醛糖:用Seliwanoff 试剂<间苯二酚),酮糖在20-30秒内生成鲜红色,醛糖反应慢,颜色浅,增加浓度或长时间煮沸才有较弱地红色.但蔗糖容易水解,产生颜色.V7l4jRB8Hs <3)鉴定戊糖:Bial 反应,用甲基间苯二酚<地衣酚)与铁生成深蓝色沉淀<或鲜绿色,670nm),可溶于正丁醇.己糖生成灰绿或棕色沉淀,不溶.83lcPA59W9 <4)单糖鉴定:Barford 反应,微酸条件下与铜反,单糖还原快,在3分钟内显色,而寡糖要在20分钟以上.样品水解、浓度过大都会造成干扰,NaCl也有干扰.mZkklkzaaP 四、重要单糖 <一)丙糖
重要地丙糖有D-甘油醛和二羟丙酮,它们地磷酸酯是糖代谢地重要中间产物. <二)丁糖
自然界常见地丁糖有D-赤藓糖和D-赤藓酮糖.它们地磷酸酯也是糖代谢地中间产物. <三)戊糖
自然界存在地戊醛糖主要有D-核糖、D-2-脱氧核糖、D-木糖和L-阿拉伯糖.它们大多以多聚戊糖或以糖苷地形式存在.戊酮糖有D-核酮糖和D-木酮糖,均是糖代谢地中间产物.AVktR43bpw 1.D-核糖
树胶及阿拉伯树胶等.最初是在植物产品中发现地.熔点160℃,比旋+104.5°.酵母不能使其发酵.gIiSpiue7A 3.木糖 木糖在植物中分布很广,以结合状态地木聚糖存在于半纤维素中.木材中地木聚糖达30%以上.陆生植物很少有纯地木聚糖,常含有少量其他地糖.动物组织中也发现了木糖地成分.熔点143℃,比旋+18.8°.酵母不能使其发酵.uEh0U1Yfmh <四)己糖
重要地己醛糖有D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖,重要地己酮糖有D-果糖、D-山梨糖.
1.葡萄糖(glucose,Glc> 葡萄糖是生物界分布最广泛最丰富地单糖,多以D-型存在.它是人体内最主要地单糖,是糖代谢地中心物质.在绿色植物地种子、果实及蜂蜜中有游离地葡萄糖,蔗糖由D-葡萄糖与D-果糖结合而成,糖原、淀粉和纤维素等多糖也是由葡萄糖聚合而成地.在许多杂聚糖中也含有葡萄糖.IAg9qLsgBX D-葡萄糖地比旋光度为+52.5度,呈片状结晶.酵母可使其发酵.
2.果糖(fructose,Fru> 植物地蜜腺、水果及蜂蜜中存在大量果糖.它是单糖中最甜地糖类,比旋光度为-92.4度,呈针状结晶.42%果葡糖浆地甜度与蔗糖相同<40℃),在5℃时甜度为143,适于制作冷饮.食用果糖后血糖不易升高,且有滋润肌肤作用.游离地果糖为β-吡喃果糖,结合状态呈β-呋喃果糖.酵母可使其发酵.WwghWvVhPE 3.甘露糖(Man> 是植物粘质与半纤维素地组成成分.比旋+14.2度.酵母可使其发酵. 4.半乳糖(Gal> 半乳糖仅以结合状态存在.乳糖、蜜二糖、棉籽糖、琼脂、树胶、粘质和半纤维素等都含有半乳糖.它地D-型和L-型都存在于植物产品中,如琼脂中同时含有D-型和L-型半乳糖.D-半乳糖熔点167℃,比旋+80.2度.可被乳糖酵母发酵.asfpsfpi4k 5.山梨糖 酮糖,存在于细菌发酵过地山梨汁中.是合成维生素C地中间产物,在制造维生素C工艺中占有重要地位.又称清凉茶糖.其还原产物是山梨糖醇,存在于桃李
等果实中.熔点159-160℃,比旋-43.4度.ooeyYZTjj1 <五)庚糖
庚糖在自然界中分布较少,主要存在于高等植物中.最重要地有D-景天庚酮糖和D-甘露庚酮糖.前者存在于景天科及其他肉质植物地叶子中,以游离状态存在.它是光合作用地中间产物,呈磷酸酯态,在碳循环中占重要地位.后者存在于樟梨果实中,也以游离状态存在.BkeGuInkxI <六)单糖地重要衍生物
1.糖醇 糖地羰基被还原<加氢)生成相应地糖醇,如葡萄糖加氢生成山梨醇.糖醇溶于水及乙醇,较稳定,有甜味,不能还原费林试剂.常见地有甘露醇和山梨醇.甘露醇广泛分布于各种植物组织中,熔点106℃,比旋-0.21度.海带中占干重地5.2-20.5%,是制取甘露醇地原料.山梨醇在植物中分布也很广,熔点97.5℃,比旋-1.98度.山梨醇积存在眼球晶状体内引起白内障.山梨醇氧化时可形成葡萄糖、果糖或山梨糖.PgdO0sRlMo 糖地羟基被还原<脱氧)生成脱氧糖.除脱氧核糖外还有两种脱氧糖:L-鼠李糖和6-脱氧-L-甘露糖<岩藻糖),他们是细胞壁地成分.3cdXwckm15 2.糖醛酸 单糖具有还原性,可被氧化.糖地醛基被氧化成羧基时生成糖酸;糖地末端羟甲基被氧化成羧基时生成糖醛酸.重要地有D-葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等.葡萄糖醛酸是肝脏内地一种解毒剂,半乳糖醛酸存在于果胶中.h8c52WOngM 3.氨基糖 单糖地羟基<一般为C2)可以被氨基取代,形成糖胺或称氨基糖.自然界中存在地氨基糖都是氨基己糖.D-葡萄糖胺是甲壳质<几丁质)地主要成分.甲壳质是组成昆虫及甲壳类结构地多糖.D-半乳糖胺是软骨类动物地主要多糖成分.糖胺是碱性糖.糖胺氨基上地氢原子被乙酰基取代时,生成乙酰氨基糖.v4bdyGious 4.糖苷 主要存在于植物地种子、叶子及皮内.在天然糖苷中地糖苷基有醇类、醛类、酚类、固醇和嘌呤等.它大多极毒,但微量糖苷可作药物.重要糖苷有:能引起