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糖及其分类?
iyaokao 收藏 2015-10-22
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李老师
2015-10-22
A:
单糖是多羟基醛或酮,是组成糖类及其衍生物的基本单元。结构可以用Fischer投影式和Haworth投影式表示。习惯上将单糖Fischer投影式中距羰基最远的那个不对称碳原子的构型定为整个糖分子的绝对构型,其羟基向右的为D型,向左的为L型。而Haworth式中则看那个不对称碳原子上的取代基,向上的为型,向下的为L型,这只限于与最远的不对称碳原子成环者,如六碳糖形成五元环时,又当别论。单糖成环后新形成的一个不对称碳原子称为端基碳,生成的一对差向异构体有α、β二种构型。Fischer式中C1-OH与原C5 (六碳糖)或C4 (五碳糖)-OH顺式的为α,反式的为β。而Haworth式中C1-OH与C5 (或C4)上取代基(C6或C5)同侧的为β,异侧的为α,这也限于与最远的不对称碳原子成环者。
二、苷及其分类
苷类又称配糖体,是糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。苷类多是固体,其中糖基少的可为结晶,糖基多的如皂苷,则多为具吸湿性的无定形粉末。苷类一般是无味的,但也有很苦的和有甜味的,例如穿心莲新苷是苦味的,有甜味的苷极少。
按不同的观点和角度,作不同方式的分类。
(一)按苷元的化学结构分类
根据苷元的结构可分为氰苷、香豆素苷、木脂素苷、蒽醌苷、黄酮苷、吲哚苷等。如苦杏仁苷、七叶内酯苷、靛苷。
(二)按苷类在植物体内的存在状况分类
原存在于植物体内的苷称为原生苷,水解后失去一部分糖的称为次生苷。例如苦杏仁苷是原生苷,水解后失去一分子葡萄糖而成的野樱苷就是次生苷。
(三)按苷键原子分类
根据苷键原子的不同,可分为O-苷、
S-苷、N-苷和C-苷,这是最常见的苷类分类方式。其中最常见的是O-苷。1.氧苷(O-苷)
以苷元不同又可分为醇苷、酚苷、氰苷、酯苷和吲哚苷。
(1)醇苷:是通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷,如具有致适应原作用的红景天苷,杀虫抗菌作用的毛茛苷,解痉止痛作用的獐牙菜苦苷等都属于醇苷。
(2)酚苷:是通过酚羟基而成的苷,如苯酚苷、萘酚苷、蒽醌苷、香豆素苷、黄酮苷、木脂体苷等都属于酚苷。如天麻[Gastrodiaelata)中的镇静有效成分天麻苷,存在于柳树和杨树皮中的水杨苷。
(3)氰苷:主要是指一类α-羟腈的苷,分布十分广泛。其特点是多数为水溶性,不易结晶,容易水解,尤其有酸和酶催化时水解更快。生成的苷元α-羟腈很不稳定,立即分解为醛(酮)和氢氰酸。
(4)酯苷:苷元以羧基和糖的端基碳相连接。这种苷的苷键既有缩醛性质又有酯的性质,易为稀酸和稀碱所水解。如具抗真菌活性的山慈菇苷A,放置日久易起酰基重排反应,苷元由C1-OH转至C6-OH上,同时失去抗真菌作用。水解后苷元立即环合成山慈菇内酯。
(5)吲哚苷:豆科Indigofera属和蓼蓝(Polygonum tinctorium) 中特有的靛苷是一种吲哚苷。其苷元吲哚醇无色,易氧化成暗蓝色的靛蓝。靛蓝具有反式结构,中药青黛就是粗制靛蓝,有抗病毒作用,民间用以外涂治腮腺炎。
2.硫苷(S-苷)
糖端基羟基与苷元上巯基缩合而成的苷称为硫苷。如萝卜中的萝卜苷,煮萝卜时的特殊气味与硫苷元的分解产物有关。
3.氮苷(N-苷)
通过氮原子与糖的端基碳相连的苷称为N-苷,苷元通常是嘌呤或嘧啶及其衍生物。如核苷类物质腺苷、鸟苷、胞苷和尿苷等,都为嘌呤或嘧啶的核糖苷。另外,中药巴豆中的巴豆苷是与腺苷结构相似的N-苷。
4.碳苷(C-苷)
是一类糖基直接以C原子与苷元的C原子相连的苷类,由苷元酚基所活化的邻或对位氢与糖的端基羟基脱水缩合而成。以黄酮碳苷最为常见,常与O-苷共存。
(四)其他分类方法
苷类根据连接单糖基的个数分为单糖苷、二糖苷等;根据苷元上接糖链的数目可分为单糖链苷、二糖链苷等;根据糖的种类可分为核糖苷、葡萄糖苷等;也可按生理作用分类,如强心苷等;或按其特殊性质分类,如皂苷等。
三、糖和苷化学性质
(一)糖的化学性质
(二)苷键的裂解
苷键裂解反应是研究多糖和苷类的重要反应。通过裂解反应使苷键切断,其目的在于了解组成苷类的苷元结构及所连接的糖的种类和组成,决定苷元与糖以及糖与糖之间的连接方式。切断苷键有的可用酸、碱催化等化学方法,有的需采用酶和微生物等生物学方法。
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